CN206931094U - 单摄像头多光谱双眼活体虹膜采集装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及光学器件领域。单摄像头多光谱双眼活体虹膜采集装置，包括摄像系统，摄像系统包括一摄像头，还包括至少两个多光谱红外灯，摄像头的左侧设有至少一个多光谱红外灯，摄像头的右侧设有至少一个多光谱红外灯，摄像头是一可采集不同光谱下的虹膜图像，且采集到的一帧图像中直接包含左眼虹膜和右眼虹膜的摄像头。本实用新型采集到的一帧图像直接包含左右眼虹膜，同时完成双眼虹膜图像的采集，提高了采集效率和图像质量。此外，采用多光谱红外灯照明，摄像头获得不同光谱下的虹膜图像。为根据虹膜在不同光谱下的虹膜图像是否来自于活体虹膜提供了物理基础，解决了活体虹膜检测的问题。

Description

单摄像头多光谱双眼活体虹膜采集装置

技术领域

本实用新型涉及光学器件领域，具体涉及活体虹膜采集装置。

背景技术

目前虹膜图像采集设备主要采用的设计思路是单摄像头单眼虹膜采集或双摄像头双眼虹膜采集，即单摄像头每次采集一只眼睛的虹膜图像，或者将两个单眼虹膜采集设备并列，采用一个支架横向连接起来，作为简易的双目虹膜采集设备使用(见专利《便携式双目虹膜图像采集装置》CN201420170428.6、《俯仰式双目虹膜图像采集装置》CN201520841828.X、《双目虹膜图像采集装置》CN201220415724.9)，或者将两个摄像头并排合并到一个装置中，采集双眼虹膜，很显然，这种结构的集成度不高，结构复杂，安装工艺复杂，成本很高，不适合量产，特别是要调平两个摄像头的中心很困难，容易导致左右眼在图像中的相对位置不一致；而且左右眼采集容易不同步，不能保证同时拍摄到清晰的左右眼虹膜图像，影响采集效率和识别准确性；另外也都没有有效的手段来判读采集的虹膜图像是否来自于活体虹膜。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种单摄像头多光谱双眼活体虹膜采集装

置，以解决上述至少一个技术问题。

本实用新型所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：

单摄像头多光谱双眼活体虹膜采集装置，包括一用于拍摄虹膜图像的摄像系统，所述摄像系统包括一摄像头，其特征在于，还包括至少两个多光谱红外灯，所述摄像头的左侧设有至少一个所述多光谱红外灯，以位于所述摄像头左侧的多光谱红外灯作为左侧红外灯，所述摄像头的右侧设有至少一个所述多光谱红外灯，以位于所述摄像头左侧的多光谱红外灯作为右侧红外灯；

所述左侧红外灯、所述右侧红外灯均是光谱段可调的光谱红外灯；

所述摄像头是一可采集不同光谱下的虹膜图像，且采集到的一帧图像中直接包含左眼虹膜和右眼虹膜的摄像头。

本实用新型的摄像头采集虹膜图像，采集到的一帧图像直接包含左右眼虹膜。一次拍摄同时完成双眼虹膜图像的采集，极大的提高了采集效率和图像质量。此外，本实用新型采用多光谱红外灯照明，摄像头可获得不同光谱下的虹膜图像。为根据虹膜在不同光谱下的不同成像特性和反射光斑特性判断采集的虹膜图像是否来自于活体虹膜提供了物理基础，可有效解决了活体虹膜检测的问题。

所述摄像头优选为广角摄像头。

所述多光谱红外灯的光照射线与摄像头主光轴呈一定夹角，倾斜照射异侧的眼睛，即，所述左侧红外灯照射右眼，所述右侧红外灯照射左眼。以交叉照射，一方面，光线更柔和，可避免直射对眼睛的刺激，另一方面，光线更均匀，可利用光线的反射、漫反射等增加光的均匀度。

所述夹角优选为30度到60度。

优选，所述摄像系统包括一外壳，所述多光谱红外灯通过一转轴固定在所述外壳上。以允许根据使用者眼睛与设备的距离变化，或瞳距变化来通过转轴调整多光谱红外灯的角度，从而获得质量较高的虹膜图像。

所述转轴通过一传动系统连接一驱动所述转轴转动的电机，所述电机连接一信号处理系统。允许信号处理系统根据接收的信号或内置的程序来驱动电机，进而转动转轴，驱动传动系统来调整多光谱红外灯的角度。

各所述多光谱红外灯发出的光所在的光谱段均可单独控制。

所述左侧红外灯、所述右侧红外灯可以交替点亮。

所述左侧红外灯、所述右侧红外灯可以同时点亮。

使用时，可以根据需要将两侧多光谱红外灯同时点亮或交替点亮。

单摄像头多光谱双眼活体虹膜采集装置，还设有一用于检测用户眼睛与设备之间的间距的红外测距系统，所述红外测距系统设有一测距用传感器，所述测距用传感器可以位于所述摄像头的上方或下方，还可以位于所述摄像头和所述多光谱红外灯之间。优选位于所述摄像头和所述右侧红外灯之间。

红外测距模块用以检测用户眼睛与设备之间的间距，以为提示用户前后移动，最终进入清晰的图像采集范围提供物理基础。

所述红外测距系统连接所述信号处理系统，所述信号处理系统连接一报警系统。报警系统可以是声音报警系统、灯光报警系统等。以通过声音或灯光提示用户前后移动，直至进入清晰的图像采集范围，也可通过其判断用户有无进入采集范围，控制摄像头休眠与唤醒工作模式的切换，起到节能的作用。还可以根据检测到的距离实时调整多光谱红外灯的朝向。

所述测距用传感器与所述摄像头之间设有光挡板。光挡板用来阻挡红外测距模块发出的红外光进入摄像头引起干扰。

所述摄像头的进光端设有一红外滤镜。所述红外滤镜优选电镀有红外滤膜的光学玻璃。红外滤镜对红外光具有高投射率，对于可见光具有高反射率。

所述红外滤镜的四周设有LED指示灯，所述LED指示灯优选为三色LED指示灯。所述LED指示灯至少有四个，至少四个LED指示灯等间距排布，围成环状，呈环状排布的LED指示灯的上方设有一呈环状的导光板。

LED指示灯通过设置的导光板散射出来，形成均匀高亮的环形灯，可刺激瞳孔收缩，以便拍摄到高质量的清晰虹膜图像。

附图说明

图1为本实用新型的部分结构示意图。

具体实施方式

为了本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。

参照图1，单摄像头多光谱双眼活体虹膜采集装置，包括一用于拍摄虹膜图像的摄像系统，摄像系统包括一摄像头1，还包括至少两个多光谱红外灯2，摄像头1的左侧设有至少一个多光谱红外灯2，以位于摄像头1左侧的多光谱红外灯2作为左侧红外灯，摄像头1的右侧设有至少一个多光谱红外灯2，以位于摄像头1左侧的多光谱红外灯2作为右侧红外灯；左侧红外灯、右侧红外灯均是光谱段可调的光谱红外灯；摄像头1是一可采集不同光谱下的虹膜图像，且采集到的一帧图像中直接包含左眼虹膜和右眼虹膜的摄像头1。摄像头1优选为广角摄像头。本实用新型的摄像头1采集虹膜图像，采集到的一帧图像直接包含左右眼虹膜。一次拍摄同时完成双眼虹膜图像的采集，极大的提高了采集效率和图像质量。此外，本实用新型采用多光谱红外灯2照明，摄像头1可获得不同光谱下的虹膜图像。为根据虹膜在不同光谱下的不同成像特性和反射光斑特性判断采集的虹膜图像是否来自于活体虹膜提供了物理基础，可有效解决了活体虹膜检测的问题。

多光谱红外灯2的光照射线与摄像头1主光轴呈一定夹角，倾斜照射异侧的眼睛，左侧红外灯照射右眼，右侧红外灯照射左眼。夹角优选为30度到60度。以交叉照射，一方面，光线更柔和，可避免直射对眼睛的刺激，另一方面，光线更均匀，可利用光线的反射、漫反射等增加光的均匀度。

优选，摄像系统包括一外壳，多光谱红外灯2通过一转轴固定在外壳上。以允许根据使用者眼睛与设备的距离变化，或瞳距变化来通过转轴调整多光谱红外灯2的角度，从而获得质量较高的虹膜图像。

转轴通过一传动系统连接一驱动转轴转动的电机，电机连接一信号处理系统。允许信号处理系统根据接收的信号或内置的程序来驱动电机，进而转动转轴，驱动传动系统来调整多光谱红外灯2的角度。

各多光谱红外灯2发出的光所在的光谱段均可单独控制。左侧红外灯、右侧红外灯可以交替点亮。左侧红外灯、右侧红外灯可以同时点亮。根据需要将两侧多光谱红外灯2同时点亮或交替点亮。

单摄像头多光谱双眼活体虹膜采集装置，还设有一用于检测用户眼睛与设备之间的间距的红外测距系统，红外测距系统设有一测距用传感器，测距用传感器可以位于摄像头1的上方或下方，还可以位于摄像头1和多光谱红外灯2之间。优选位于摄像头1和右侧红外灯之间。红外测距模块4用以检测用户眼睛与设备之间的间距，完成人机交互功能，提示用户前后移动，进入清晰的图像采集范围，也可通过其判断用户有无进入采集范围，控制摄像头1休眠与唤醒工作模式的切换，起到节能的作用。

红外测距系统连接信号处理系统，信号处理系统连接一报警系统。报警系统可以是声音报警系统、灯光报警系统等。以通过声音或灯光提示用户前后移动，直至进入清晰的图像采集范围，也可通过其判断用户有无进入采集范围，控制摄像头1休眠与唤醒工作模式的切换，起到节能的作用。还可以根据检测到的距离实时调整多光谱红外灯2的朝向。

测距用传感器与摄像头1之间设有光挡板7。光挡板7用来阻挡红外测距模块4发出的红外光进入摄像头1引起干扰。

摄像头1的进光端设有一红外滤镜3。红外滤镜3优选电镀有红外滤膜的光学玻璃。红外滤镜3对某一光谱段红外光具有高投射率，对于可见光具有高反射率。

参照图1，红外滤镜3安装在摄像头1和红外测距模块4的上方。以对进入摄像头1的光和进入红外测距模块的光进行过滤。

红外滤镜3的四周设有LED指示灯5，LED指示灯5优选为三色LED指示灯。LED指示灯5至少有四个，至少四个LED指示灯5等间距排布，围成环状，呈环状排布的LED指示灯5的上方设有一呈环状的导光板6。LED指示灯5通过设置的导光板6散射出来，形成均匀高亮的环形灯，可刺激瞳孔收缩，以便拍摄到高质量的清晰虹膜图像。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.单摄像头多光谱双眼活体虹膜采集装置，包括一用于拍摄虹膜图像的摄像系统，所述摄像系统包括一摄像头，其特征在于，还包括至少两个多光谱红外灯，所述摄像头的左侧设有至少一个所述多光谱红外灯，以位于所述摄像头左侧的多光谱红外灯作为左侧红外灯，所述摄像头的右侧设有至少一个所述多光谱红外灯，以位于所述摄像头左侧的多光谱红外灯作为右侧红外灯；

所述左侧红外灯、所述右侧红外灯均是光谱段可调的光谱红外灯；

所述摄像头是一可采集不同光谱下的虹膜图像，且采集到的一帧图像中直接包含左眼虹膜和右眼虹膜的摄像头。

2.根据权利要求1所述的单摄像头多光谱双眼活体虹膜采集装置，其特征在于，所述摄像头为广角摄像头。

3.根据权利要求1所述的单摄像头多光谱双眼活体虹膜采集装置，其特征在于，所述多光谱红外灯的光照射线与摄像头主光轴呈一定夹角。

4.根据权利要求3所述的单摄像头多光谱双眼活体虹膜采集装置，其特征在于，所述摄像系统包括一外壳，所述多光谱红外灯通过一转轴固定在所述外壳上，所述转轴通过一传动系统连接一驱动所述转轴转动的电机，所述电机连接一信号处理系统。

5.根据权利要求1所述的单摄像头多光谱双眼活体虹膜采集装置，其特征在于，所述左侧红外灯、所述右侧红外灯交替点亮。

6.根据权利要求1所述的单摄像头多光谱双眼活体虹膜采集装置，其特征在于，单摄像头多光谱双眼活体虹膜采集装置，还设有一用于检测用户眼睛与设备之间的间距的红外测距系统，所述红外测距系统设有一测距用传感器，所述测距用传感器位于所述摄像头的上方或下方，或者，位于所述摄像头和所述多光谱红外灯之间。

7.根据权利要求6所述的单摄像头多光谱双眼活体虹膜采集装置，其特征在于，所述测距用传感器与所述摄像头之间设有光挡板。

8.根据权利要求1-7中任意一项所述的单摄像头多光谱双眼活体虹膜采集装置，其特征在于，所述摄像头的进光端设有一红外滤镜。

9.根据权利要求8所述的单摄像头多光谱双眼活体虹膜采集装置，其特征在于，所述红外滤镜的四周设有LED指示灯，所述LED指示灯至少有四个，至少四个LED指示灯等间距排布，围成环状，呈环状排布的LED指示灯的上方设有一呈环状的导光板。

10.根据权利要求4所述的单摄像头多光谱双眼活体虹膜采集装置，其特征在于，单摄像头多光谱双眼活体虹膜采集装置，还设有一用于检测用户眼睛与设备之间的间距的红外测距系统，所述红外测距系统连接所述信号处理系统，所述信号处理系统连接一报警系统。