CN205540776U - 虹膜传感器模块及其终端设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种虹膜传感器模块及具有该传感器模块的终端设备。该虹膜传感器模块包括红外摄像头模组、图像处理器及红外补光灯；其中，红外摄像头模组和图像处理器设置在一个PCB板上，红外补光灯设置在另外的柔性电路板上；PCB板和柔性电路板通过有线/无线方式进行连接；PCB板和柔性电路板之间的相对位置/倾角可以调节。本实用新型一方面可以根据需要灵活调节红外补光灯的出射角度，满足虹膜识别过程中对不同物距的要求；另一方面也可以兼顾不同便携式终端设备的内部空间限制，便于虹膜识别技术的推广应用。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种具有虹膜获取功能的传感器模块，同时也涉及具有该传感器模块的终端设备，属于生物特征识别技术领域。
背景技术
虹膜是瞳孔周围的环状颜色组织。它有丰富而各不相同的纹理图案，而且每个人的虹膜特征具有与其他人不同的唯一性和稳定不变性，这些特点构成了虹膜识别的生物学基础。因此，虹膜识别技术被广泛认为是二十一世纪最具有发展前途的生物特征识别技术。未来的安防、国防、电子商务等多种领域的应用，也必然以虹膜识别技术为重点。这种趋势已经在全球各地的各种应用中逐渐开始显现出来，市场应用前景非常广阔。
但是，现有的虹膜识别设备普遍存在结构较为复杂、实现成本较高等缺陷。例如在专利号为ZL 201420450677.0的中国实用新型专利中，公开了一种虹膜图像采集装置。该装置包括：虹膜摄像头；凸面镜，设置在虹膜摄像头的外侧，凸面镜的凹面侧与虹膜摄像头相对设置，用于在凸面镜的凸面侧反射人脸图像，其中，凸面镜凹面侧和/或凸面侧设置有镀膜，镀膜用于反射可见光，透射红外光；以及有色可见光发射装置，有色可见光发射装置用于发射有色可见光并在人脸形成光斑以提示调整人脸与虹膜摄像头的距离及相对位置。
上述现有技术虽然在某些方面解决了虹膜识别应用中的一些问题，但在便携性方面仍然存在不小的缺陷，难以在笔记本电脑等终端设备上直接使用。
发明内容
本实用新型所解决的首要技术问题在于提供一种具有虹膜获取功能的传感器模块。
本实用新型所解决的另一个技术问题在于提供一种具有上述传感器模块的终端设备。
为实现上述的目的，本实用新型采用下述的技术方案：
一种虹膜传感器模块，包括红外摄像头模组、图像处理器及红外补光灯；其中，
所述红外摄像头模组和所述图像处理器设置在一个PCB板上，所述红外补光灯设置在另外的柔性电路板上；
所述PCB板和所述柔性电路板通过有线/无线方式进行连接。
其中较优地，所述PCB板和所述柔性电路板之间的相对位置/倾角可以调节。
其中较优地，所述虹膜传感器模块还包括数据加密单元。
其中较优地，所述数据加密单元对所述图像处理器处理后、所述通信接口输出前的视频或图像数据进行加密。
其中较优地，所述虹膜传感器模块还包括通信接口，所述通信接口设置在所述PCB板上。
其中较优地，所述通信接口为USB接口、移动产业处理器接口或网口中的任意一种。
其中较优地，所述红外摄像头模组包括镜头和虹膜图像传感器，其中所述镜头的对角线视场角在10～80°之间。
其中较优地，当所述红外补光灯放在所述红外摄像头模组的单独一侧时，所述红外补光灯与所述红外摄像头模组的距离在30～110mm之间。
或者，当所述红外补光灯放在所述红外摄像头模组的两侧时，所述红外补光灯与所述红外摄像头模组的距离在15～80mm之间。
一种终端设备，包括上述任意一项所述的虹膜传感器模块。
与现有技术相比较，本实用新型所提供的虹膜传感器模块采用独特的分体式结构+软板连接的设计方案，一方面可以根据需要灵活调节红外补光灯的出射角度，满足虹膜识别过程中对不同物距的要求；另一方面也可以兼顾不同便携式终端设备的内部空间限制，便于虹膜识别技术的推广应用。
附图说明
图1为本虹膜传感器模块的第一实施例的结构示意图；
图2为图1所示的第一实施例的侧视图；
图3为本虹膜传感器模块的第二实施例的结构示意图；
图4为图3所示的第二实施例的侧视图；
图5为本虹膜传感器模块的第三实施例的结构示意图；
图6为图5所示的第三实施例的侧视图；
图7为本虹膜传感器模块的第四实施例的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型的技术内容做进一步的详细说明。
如图1～图6所示，本实用新型所提供的虹膜传感器模块至少包括红外摄像头(IR-Camera)模组1、图像处理器(ISP)、通信接口2及一组红外补光灯3。其中，红外摄像头(IR-Camera)模组1、图像处理器(ISP)及通信接口2设置在一个PCB板上，而红外补光灯3设置在单独的柔性电路板4上。在图1和图2所示的第一实施例中，该柔性电路板4分别设置在PCB板的两侧。在图3和图4所示的第二实施例中，该柔性电路板4设置在PCB板的右侧。在图5和图6所示的第三实施例中，该柔性电路板4设置在PCB板的左侧。PCB板和柔性电路板之间可以通过电源线/数据线进行连接，也可以通过蓝牙、红外等无线方式进行连接。
在本虹膜传感器模块的一个实施例中，红外摄像头模组1包括镜头和虹膜图像传感器。其中，镜头的D-FOV(对角线视场角)在10～80°之间，以保证有效使用距离(即人眼与红外摄像头模组之间的距离)在30～70cm之间。虹膜图像传感器优选采用横向分辨率不低于1800像素的图像传感器，例如Toshiba公司的T4KE1传感器、Sony公司的IMX132传感器以及OmniVision公司的OV2281传感器等。红外摄像头模组1与图像处理器进行连接，以便将所采集的虹膜图像数据传递给图像处理器进行识别处理。图像处理器可以采用现有的任意一种成熟算法实现虹膜图像的识别处理，在此就不一一举例说明了。
在本虹膜传感器模块的另一个实施例中，红外补光灯3的红外波长优选为780nm～850nm。这是因为虹膜对于该波段的红外光较为敏感，虹膜图像的采集效果较好。通信接口2优选为USB接口，以便于在传输数据的同时兼顾电源供应的需求。为了降低所采集虹膜图像的运动模糊，提高虹膜识别效率，该USB接口采用USB3.0通信协议是更优的选择，这样可以保证2M像素的虹膜图像传感器的采集速率达到15帧/秒及以上。当然，该通信接口2也可以采用其他类型的接口例如移动产业处理器接口(MIPI)、蓝牙接口、WIFI接口或网口等。
由于现有的黑客技术有可能会对USB通信协议传输的数据进行监听，为了更好地保护虹膜传感器模块所采集的虹膜图像的数据安全性，在本虹膜传感器模块的第四实施例中，可以根据需要增设数据加密单元5(参见图7)。该数据加密单元5可以集成在图像处理器(ISP)中，也可以在PCB板上单独进行设置。通过该数据加密单元，可以对图像处理器处理后、通信接口输出前的视频或图像数据进行加密，然后再输出，从而防止黑客对虹膜传感器模块输出数据的监听和获取。该数据加密单元的具体选择和连接是本领域普通技术人员都能掌握的常规技术手段，在此就不具体说明了。
与现有技术相比较，本虹膜传感器模块的一个显著特点在于红外补光灯3设置在柔性电路板4上，与红外摄像头模组1所在的PCB板之间的相对位置和倾角可以灵活调节，从而根据不同物距以及不同的红外摄像头模组的摆放位置，相应调整红外补光灯3的出射角度，有效抑制佩戴眼镜用户因红外补光灯所产生的反射光斑对虹膜成像的影响。
参见图3和图4，如果红外补光灯3放置在红外摄像头模组1的右边，则优先对佩戴眼镜的用户右眼进行虹膜识别，可以确保识别通过；参见图5和图6，如果红外补光灯3放置在红外摄像头模组1的左边，则优选对佩戴眼镜的用户左眼进行虹膜识别，可以确保识别通过。这样，用户不需要摘掉眼镜识别，可以具有更好的用户体验。
另外，通过发明人的反复实验发现，当红外补光灯3放在红外摄像头模组1的两侧时(参见图1和图2所示的第一实施例)，红外补光灯3与红外摄像头模组1的距离优选在15～80mm之间。当红外补光灯3放在红外摄像头模组1的单独一侧时(参见图3和图4所示的第二实施例，或者图5和图6所示的第三实施例)，红外补光灯3与红外摄像头模组1的距离优选在30～110mm之间。
采用上述设计方案的虹膜传感器模块，可以实现单眼识别和双眼识别，使用距离可以做到10～80cm之间。在物距40cm处，景深可达到20cm,即30cm～50cm均可使用。
另一方面，本实用新型也提供了一种具有上述虹膜传感器模块的终端设备。该终端设备可以是笔记本电脑、平板电脑、个人数字助理(PDA)等中的任意一种。在该终端设备中，红外摄像头模组可以设置在显示屏幕上方，以便采集使用者的虹膜图像，而相应的红外补光灯则根据终端设备内部的结构需要，设置在其它方便设置的位置。由于红外补光灯设置在柔性电路板上，相应的出射角度可以灵活调节，从而使本虹膜传感器模块能够适应各种类型的终端设备，使用范围更加广泛。
上面对本实用新型所提供的虹膜传感器模块及其终端设备进行了详细的说明。对本领域的一般技术人员而言，在不背离本实用新型实质精神的前提下对它所做的任何显而易见的改动，都将构成对本实用新型专利权的侵犯，将承担相应的法律责任。
Claims (10)
1.一种虹膜传感器模块，其特征在于包括红外摄像头模组、图像处理器及红外补光灯；其中，
所述红外摄像头模组和所述图像处理器设置在一个PCB板上，所述红外补光灯设置在另外的柔性电路板上；
所述PCB板和所述柔性电路板通过有线/无线方式进行连接。
2.如权利要求1所述的虹膜传感器模块，其特征在于：
所述PCB板和所述柔性电路板之间的相对位置/倾角可以调节。
3.如权利要求1或2所述的虹膜传感器模块，其特征在于还包括通信接口，所述通信接口设置在所述PCB板上。
4.如权利要求3所述的虹膜传感器模块，其特征在于：
所述通信接口为USB接口、移动产业处理器接口、蓝牙接口、WIFI接口或网口中的任意一种。
5.如权利要求1或2所述的虹膜传感器模块，其特征在于还包括数据加密单元。
6.如权利要求5所述的虹膜传感器模块，其特征在于：
所述数据加密单元对图像处理器处理后、通信接口输出前的视频或图像数据进行加密。
7.如权利要求1或2所述的虹膜传感器模块，其特征在于：
所述红外摄像头模组包括镜头和虹膜图像传感器，其中所述镜头的对角线视场角在10～80°之间。
8.如权利要求1或2所述的虹膜传感器模块，其特征在于：
当所述红外补光灯放在所述红外摄像头模组的单独一侧时，所述红外补光灯与所述红外摄像头模组的距离在30～110mm之间。
9.如权利要求1或2所述的虹膜传感器模块，其特征在于：
当所述红外补光灯放在所述红外摄像头模组的两侧时，所述红外补光灯与所述红外摄像头模组的距离在15～80mm之间。
10.一种终端设备，其特征在于包括权利要求1～9中任意一项所述的虹膜传感器模块。
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| CN201520967475.8U CN205540776U (zh) | 2015-11-27 | 2015-11-27 | 虹膜传感器模块及其终端设备 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107205104A (zh) * | 2017-04-24 | 2017-09-26 | 奇鋐科技股份有限公司 | 人脸辨识模组 |
| CN108063845A (zh) * | 2017-12-13 | 2018-05-22 | 广东欧珀移动通信有限公司 | 用于电子装置的虹膜识别组件和电子装置 |
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2015
- 2015-11-27 CN CN201520967475.8U patent/CN205540776U/zh active Active
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