CN207037682U - 一种交替打光的虹膜图像采集装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种交替打光的虹膜图像采集装置，包括盒体、摄像头模组、照明单元和控制模块，所述盒体为空腔无盖盒体，摄像头模组置于盒体内部，在摄像头模组周围设置多组照明单元，所述控制模块与摄像头模组及各组照明单元连接，用于独立控制所述照明单元的打光方式以及摄像头模组的开启与关闭。本实用新型通过多组照明单元在交替打光方式下，摄像头模组完成对虹膜的采集，能够有效的避免眼镜镜片反光遮挡虹膜区域，从而采集到符合虹膜识别图像技术要求的虹膜图像。

Description

一种交替打光的虹膜图像采集装置

技术领域

本实用新型涉及生物识别领域，具体涉及一种多种交替打光方式的能够多角度全方位照亮虹膜的虹膜图像采集装置。

背景技术

虹膜识别是一种基于人眼虹膜区域的细节特征的生物识别技术，因其具有高精确度和唯一性越来越受到信息安全领域的关注。

但大部分虹膜识别装置体验时需要用户摘下眼镜的主要原因是因为眼镜镜片会对补光光源发射的光线进行反射，而反射的光线汇聚成像到虹膜识别装置内，导致获取的虹膜区域图像存在大量光斑，这些光斑极有可能遮挡虹膜区域纹理信息，使得从获取的虹膜图像中无法得到足够的虹膜信息进行识别。

有一些虹膜识别装置采用偏振片方式，滤去其他方向的光只保留某一特定方向的光进入成像装置，但此方法较大的削减了入射光线的进光量，影响整体光线强度，必须通过增加光源数量来增大光源强度，因此会造成装置整体功耗增加。

实用新型内容

本实用新型提供一种交替打光的虹膜图像采集装置，通过设置多种打光方式采集虹膜图像，从而简单快捷的获得避免镜片反光遮挡的虹膜图像。

本实用新型的技术方案：一种交替打光的虹膜图像采集装置，包括盒体、摄像头模组、照明单元和控制模块，所述盒体为空腔无盖盒体，所述摄像头模组置于盒体内部，在所述摄像头模组周围设置多组照明单元，所述控制模块与摄像头模组及各组照明单元连接，用于独立控制所述各组照明单元与摄像头模组的开启与关闭。

优选的，所述控制模块用于使摄像头模组的曝光时间与照明单元开启时间保持同步，即在摄像头模组的一个曝光周期内，保证至少一组照明单元开启，照亮用户虹膜区域。

优选的，所述每组照明单元光轴与摄像头模组的光轴呈一定角度，所述角度用于保证每组照明单元能够独立的在用户虹膜所在平面形成光强均匀的打光面，其中每组照明单元的光轴与摄像头模组的光轴在水平方向夹角不大于30°，在垂直方向上夹角不大于15°。

优选的，所述每组照明单元包括一颗或多颗红外LED灯。

优选的，所述照明单元的打光方式为每组照明单元的LED灯按照逆时针或顺时针方向交替开启，或按照对角线方式交替开启。

优选的，所述控制模块镶嵌于盒体内部，所述照明单元与所述控制模块电连接，所述控制模块用于独立操控每组照明单元的打光方式。

优选的，所述照明单元的组数为四组，所述照明装置位于所述控制单元的上方并同时置于所述摄像头模组的四周，所述位于摄像头模组上方的左右两组照明单元之间的水平距离不小于10cm，位于摄像头模组下方的左右两组照明单元之间的水平距离不小于10cm，位于摄像头模组左侧的上下两组照明单元之间的垂直距离不小于5cm，位于摄像头模组右侧的上下两组照明单元之间的垂直距离不小于5cm。

本实用新型的有益效果：本实用新型的一种交替打光的虹膜图像采集装置采用多位置、多角度的红外打光方式，有效的避免了镜片反光遮挡虹膜区域，对于戴眼镜用户能够采集到不受镜片反光遮挡的虹膜图像，提高虹膜图像质量，保证虹膜识别顺利进行；并且红外照明单元采用交替闪烁的打光方式提升了虹膜识别设备的节能性能，延长设备使用寿命，同时本实用新型可以用于活体检测，能够防止打印虹膜、虹膜视频等形式的假体攻击行为。

应当理解，前述大体的描述和后续详尽的描述均为示例性说明和解释，并不应当用作对本实用新型所要求保护内容的限制。

附图说明

参考随附的附图，本实用新型更多的目的、功能和优点将通过本实用新型实施方式的如下描述得以阐明，其中：

图1示意性示出本实用新型交替打光方式的虹膜图像采集装置结构示意图；

图2a～2d示意性示出本实用新型交替打光方式的虹膜图像采集装置的逆时针打光方式示意图；

图2e～2f示意性示出本实用新型交替打光方式的虹膜图像采集装置的对角打光方式示意图；

图3示意性示出本实用新型交替打光方式的虹膜图像采集装置采集的图像示例。

具体实施方式

通过参考示范性实施例，本实用新型的目的和功能以及用于实现这些目的和功能的方法将得以阐明。然而，本实用新型并不受限于以下所公开的示范性实施例；可以通过不同形式来对其加以实现。说明书的实质仅仅是帮助相关领域技术人员综合理解本实用新型的具体细节。

在下文中，将参考附图描述本实用新型的实施例。在附图中，相同的附图标记代表相同或类似的部件，或者相同或类似的步骤。

一种交替打光的虹膜图像采集装置通过设置多组照明单元，在发出采集虹膜图像指令后，照明单元按照控制模块的指令执行相应的打光方式，在摄像头模组的一个曝光周期内，开启至少一组照明单元，摄像头模组采集当前被红外光照亮的用户虹膜图像。通过虹膜图像处理算法对采集的图像进行质量评价，判断虹膜区域受眼镜反光遮挡程度。统计每种打光方式采集的图像中虹膜区域受眼镜反光遮挡程度，确定使虹膜图像质量达到最佳的打光方式，之后控制模块按照最佳打光方式控制照明单元工作，继续进行虹膜图像采集，使采集的虹膜图像能够顺利进行虹膜识别以及虹膜活体检测。本实用新型通过多组照明单元顺次按照逆时针方向开启与关闭或顺时针方向开启与关闭或是对角线方式开启与关闭，采集到符合虹膜识别图像技术要求的虹膜图像，避开眼镜的反光区域。

图1所示为本实用新型一种交替打光的虹膜图像采集装置的结构示意图，如图1所示，一种交替打光的虹膜图像采集装置包括摄像头模组101、照明单元102、控制模块103、盒体107。

所述盒体107为空腔无盖盒体。

所述控制模块103置于所述盒体内部，并通过紧固件镶嵌于盒体107的无盖面的对立面上。

所述摄像头模组101置于所述盒体内部，所述摄像头模组101与控制模块103和各组照明单元电连接。

所述照明单元102的组数为四组。所述照明单元位于控制模块103靠近盒体的无盖一侧，置于摄像头模组101的四周。其中，位于摄像头模组101上方的左右两组照明单元之间的水平距离不小于10cm，位于摄像头模组101下方的左右两组照明单元之间的水平距离不小于10cm，位于摄像头模组101左侧的上下两组照明单元之间的垂直距离不小于5cm，位于摄像头模组101右侧的上下两组照明单元之间的垂直距离不小于5cm。

所述每组照明单元设置为包括一颗或多颗红外LED灯。

所述每组照明单元光轴105与摄像头模组光轴104间存在一定夹角，所述夹角保证每组照明单元能够独立的形成均匀的打光面106，其中每组照明单元的光轴105与摄像头模组的光轴104在水平方向上夹角不大于30°，在垂直方向上夹角不大于15°。

所述控制模块103用于独立操控各组照明单元的打光方式，每组照明单元按照指定模式开启与关闭；所述控制模块103用于使摄像头模组101的曝光时间与照明单元开启时间保持同步，即在摄像头模组101的一个曝光周期内，保证至少一组照明单元开启，照亮用户虹膜区域。

图2a～图2d所示为本实用新型交替打光方式的虹膜图像采集装置的逆时针打光方式示意图，各组照明单元按照逆时针顺序依次开启与关闭的打光方式，在摄像头模组201周围设置4组照明单元，包括照明单元202、照明单元203、照明单元204和照明单元205。如图2a～图2d所示，当发出采集图像指令后，照明单元受控制模块的操控，依次按照逆时针方向开启与关闭。

当发出采集图像指令后，照明单元受控制模块的操控，照明单元202开启，摄像头模组采集虹膜图像，照明单元202关闭；照明单元204开启，摄像头模组采集虹膜图像，照明单元204关闭；照明单元203开启，摄像头模组采集虹膜图像，照明单元203关闭；照明单元205开启，摄像头模组采集虹膜图像，照明单元205关闭。

图3示意性示出本实用新型虹膜图像采集装置采集的图像示例，如图3所示，当照明单元的打光方式按照图2a～图2d所示的照明单元顺次按照逆时针打光方式开启与关闭，采集的图像案例如图3所示。当每组照明单元开启时，进行虹膜图像的采集，图3a为采用图2a的打光方式采集的虹膜图像，图3b为采用图2b的打光方式采集的虹膜图像，图3c为采用图2c的打光方式采集的虹膜图像，图3d为采用图2d的打光方式采集的虹膜图像。可以看出随着开启的照明单元的位置逆时针方向旋转，采集图像上的光斑位置也呈现逆时针方向转动，其中图3c、图3d中的镜片反射光斑落入虹膜区域内，不利于顺利进行虹膜识别，图3a、图3b中的镜片反射光斑距离虹膜区域较远，对虹膜区域的遮挡程度不高，可用于正常的虹膜识别，从而完成虹膜图像的采集。

其中，本实用新型一种交替打光的虹膜图像采集装置的打光方式还可以是如图2e～图2f所示的，当发出采集图像指令后，照明单元受控制模块的操控，照明单元202和照明单元205开启，照明单元的打光方式为对角线打光，摄像头模组完成采集虹膜图像，照明单元202和照明单元205关闭；照明单元203和照明单元204开启，摄像头模组完成虹膜图像采集，照明单元203和照明单元204关闭。

其中，本实用新型一种交替打光的虹膜图像采集装置的照明单元的打光方式还可以是按照顺时针方向顺次的开启与关闭。

结合这里披露的本实用新型的说明和实践，本实用新型的其他实施例对于本领域技术人员都是易于想到和理解的。说明和实施例仅被认为是示例性的，本实用新型的真正范围和主旨均由权利要求所限定。

Claims (5)

1.一种交替打光的虹膜图像采集装置，包括盒体、摄像头模组、照明单元和控制模块，所述盒体为空腔无盖盒体，所述摄像头模组置于盒体内部，在所述摄像头模组周围设置多组照明单元，所述控制模块与摄像头模组及各组照明单元连接，用于独立控制所述各组照明单元与摄像头模组的开启与关闭。

2.根据权利要求1所述的一种交替打光的虹膜图像采集装置，其特征在于，所述控制模块用于使摄像头模组的曝光时间与照明单元开启时间保持同步，即在摄像头模组的一个曝光周期内，保证至少一组照明单元开启，照亮用户虹膜区域。

3.根据权利要求1所述的一种交替打光的虹膜图像采集装置，其特征在于，每组照明单元光轴与摄像头模组的光轴呈一定角度，所述角度用于保证每组照明单元能够独立的在用户虹膜所在平面形成光强均匀的打光面，其中每组照明单元的光轴与摄像头模组的光轴在水平方向夹角不大于30°，在垂直方向上夹角不大于15°。

4.根据权利要求1所述的一种交替打光的虹膜图像采集装置，其特征在于，每组照明单元包括一颗或多颗红外LED灯。

5.根据权利要求1所述的一种交替打光的虹膜图像采集装置，其特征在于，所述控制模块镶嵌于盒体内部，所述照明单元与所述控制模块电连接。