CN207037683U - 虹膜采集设备和虹膜注册设备 - Google Patents

Abstract

一种虹膜采集设备和虹膜注册设备，涉及虹膜技术领域。虹膜采集设备包括开设有一处开口的壳体，壳体内设置有朝着开口的识别镜头，识别镜头的周围设置有至少一个朝向开口的近红外光源和光强可调的白光光源，该虹膜采集设备能够在短时间内采集不同光强照射下的虹膜图像。虹膜注册设备包括上述的虹膜采集设备和数据处理器，数据处理器与虹膜采集设备的识别镜头连接，该虹膜注册设备能够在短时间内采集不同光强照射下的虹膜图像，注册模板通用性强。

Description

虹膜采集设备和虹膜注册设备

技术领域

本实用新型涉及虹膜技术领域，具体而言，涉及一种虹膜采集设备和虹膜注册设备。

背景技术

随着社会的不断发展，安全形势也变得愈加复杂，传统的身份识别手段正面临着愈来愈多的挑战。正是在这一大背景下，以人体的某些生物特征作为鉴别身份的手段，正在逐渐受到人们的重视和认可，比如我国的二代居民身份证中已经集成了指纹信息。而指纹、人脸等生物识别技术均由于本身的固有特性而存在一些缺陷。虹膜识别技术以其准确性、非接触性、活体检测等固有特性，克服了其他生物识别技术的缺点，同时具体其他生物识别技术的优点，市场潜力巨大。

虹膜注册是虹膜识别技术最常见的应用方式之一，虹膜注册的方式一般是采集用户的双目虹膜图像，再将双目虹膜图像与该用户的基本信息(如名字、性别等)相匹配。用户完成虹膜注册后，只要根据最新采集的虹膜图像在注册信息中进行查找，就可以判断出最新采集的虹膜图像所属用户的基本信息。

获取高质量的双目虹膜图像是实现虹膜注册的前提，现在的虹膜注册设备在采集用户的虹膜图像时，是直接将镜头对着用户的眼睛进行采集。这种虹膜采集很容易受到采集所处的环境光强的限制，如果采集所处的光强很强，采集到的就是强光照射下的虹膜图像，如果采集所处的光强很弱，则采集到的就是弱光照射下的虹膜图像，采集的虹膜图像比较单一，但是不同强度光照射下的瞳孔会发生缩放，对应的虹膜图像也会有差别。因此，现有的虹膜注册设备很难在短时间内采集到不同光强下的虹膜图像，导致注册模板通用性差。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种虹膜采集设备，其能够在短时间内采集不同光强照射下的虹膜图像。

本实用新型的另一目的在于提供一种虹膜注册设备，其能够在短时间内采集不同光强照射下的虹膜图像，注册模板通用性强。

本实用新型的实施例是这样实现的：

一种虹膜采集设备，其包括开设有一处开口的壳体，壳体内设置有朝着开口的识别镜头，识别镜头的周围设置有至少一个朝向开口的近红外光源和光强可调的白光光源。

在本实用新型较佳的实施例中，上述壳体内与开口相对的面设置有凸台，识别镜头、近红外光源和白光光源均设置于凸台的台面上。

在本实用新型较佳的实施例中，上述开口呈长条形，开口的形状为朝壳体外弯曲的弧形面。

在本实用新型较佳的实施例中，上述开口边沿设置有弹性密封条。

在本实用新型较佳的实施例中，上述虹膜采集设备还包括用于调节白光光源的光强的控制器，控制器与白光光源连接。

在本实用新型较佳的实施例中，上述近红外光源的数目为至少两个，近红外光源均匀分布于识别镜头的周围。

在本实用新型较佳的实施例中，上述白光光源的数目为一个，且位于识别镜头的上方或下方；或者白光光源的数目为至少两个，且均匀分布于识别镜头的周围。

在本实用新型较佳的实施例中，上述识别镜头上覆盖有仅保留红外光通过的过滤片。

一种虹膜注册设备，其包括上述的虹膜采集设备和数据处理器，数据处理器与虹膜采集设备的识别镜头连接。

在本实用新型较佳的实施例中，上述虹膜注册设备还包括支架，支架固定于壳体下方，且壳体的开口朝向支架的一侧。

本实用新型实施例的有益效果是：本实用新型实施例的虹膜采集设备包括开设有一处开口的壳体，壳体内设置有朝着开口的识别镜头，识别镜头的周围设置有至少一个朝向开口的近红外光源和光强可调的白光光源，该虹膜采集设备能够在短时间内采集不同光强照射下的虹膜图像。本实用新型实施例的虹膜注册设备包括上述的虹膜采集设备和数据处理器，数据处理器与虹膜采集设备的识别镜头连接，该虹膜注册设备能够在短时间内采集不同光强照射下的虹膜图像，注册模板通用性强。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型第一实施例提供的一种虹膜采集设备的结构示意图；

图2为图1在另一视角的结构示意图；

图3为本实用新型第二实施例提供的一种虹膜采集设备的结构示意图；

图4为本实用新型第三实施例提供的一种虹膜注册设备的结构示意图。

图标：100-虹膜采集设备；110-壳体；111-开口；120-识别镜头；130-近红外光源；140-白光光源；150-凸台；160-弹性密封条；200-虹膜采集设备；300-虹膜注册设备；310-数据处理器；320-支架。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

第一实施例

请参照图1和图2所示，本实施例提供一种虹膜采集设备100，其包括开设有一处开口111的壳体110，壳体110内设置有朝着开口111的识别镜头120，识别镜头120的周围设置有至少一个朝向开口111的近红外光源130和光强可调的白光光源140，本实施例中，虹膜采集设备100还包括用于调节白光光源140的光强的控制器，控制器与白光光源140连接。使用时，用户的脸面贴在壳体110的开口111处，且用户的眼睛位于开口111内，用户的脸面覆盖在开口111上，使壳体110内形成一个相对密闭的空间。近红外光朝开口111内的眼睛发射红外光，用于虹膜成像的光补偿，识别镜头120上还可覆盖有仅保留红外光通过的过滤片，以保证朝眼睛投射的纯正的红外光，避免其他颜色光对虹膜成像带来影响；识别镜头120采集眼睛被红外光照射后的虹膜图像；光强可调的白光光源140可在壳体110内形成不同光强环境，并将不同强度的光照射到开口111内的眼睛，控制瞳孔缩放，改变瞳孔大小，使识别镜头120在短时间内采集不同光强照射下的虹膜图像，从而实现不同强度环境光下的虹膜模板注册。

本实施例中，壳体110内与开口111相对的面设置有凸台150，识别镜头120、近红外光源130和白光光源140均设置于凸台150的台面上。通过凸台150设计，不仅可便于识别镜头120、近红外光源130、白光光源140的安装，还可缩短识别镜头120、近红外光源130、白光光源140与开口111之间的距离，从而更好的朝开口111内的眼睛投射不同光，以及采集虹膜图像。

为了在使用时，减小壳体110对白光光源140营造不同强度环境光的影响，壳体110的内表面预先进行涂黑处理，或贴有不透光、不反光的黑色膜。

由于在使用时，壳体110需要在用户脸面的覆盖作用下，形成一个不受外界环境光干扰的密闭空间，且用户的眼睛必须位于该密闭空间内，最好的方式就是使壳体110的开口111与眼睛周围的脸面匹配。因此，本实施例中的开口111呈长条形，开口111的形状为朝壳体110外弯曲的弧形面。

为了在使用时，增加壳体110与用户脸面贴合的舒适感，以及壳体110与脸面之间的密封性，开口111边沿设置有弹性密封条160。弹性密封条160直接与用户的脸面接触，柔软舒适，而且弹性密封条160可以根据用户的脸面线条发生变形，以保证脸面对壳体110的密封效果。

本实施例中，近红外光源130的数目为至少两个，近红外光源130均匀分布于识别镜头120的周围。白光光源140的数目为一个，且位于识别镜头120的上方或下方；或者白光光源140的数目为至少两个，且均匀分布于识别镜头120的周围。一般识别镜头120朝向开口111的中心位置，这样在使用时，识别镜头120可对称采集到位于开口111中心两侧的两只眼睛中的虹膜成像。近红外光源130均匀分布于识别镜头120的周围，可以使虹膜区域的光照更加均匀，同时避免大块光斑的形成，提高了虹膜图像的质量，有利于后续的虹膜注册。白光光源140的均匀分布于识别镜头120的周围，可以在壳体110内营造更均匀的不同强度环境光。

本实施例中，近红外光源130和白光光源140的数目均为两个，近红外光源130分别位于识别镜头120的两侧，白光光源140分别位于近红外光源130的外侧，识别镜头120、近红外光源130和白光光源140位于同一直线上。这样在使用时，识别镜头120一侧的一个近红外光源130和一个白光光源140可集中作用于位于开口111中心对应侧的眼睛，识别镜头120另一侧的一个近红外光源130和一个白光光源140可集中作用于另一只眼睛，这样一来，通过设置数量较少的近红外光源130和白光光源140，就可取得相对较好的作用效果。

虹膜采集设备100的使用方法是：

使用户额头贴近虹膜采集设备100，用户的脸面贴在壳体110的开口111处，使用户的眼睛位于开口111内，且两只眼睛位于开口111的较长的中心线上。此时，用户的脸面覆盖在开口111上，壳体110内形成一个密闭的空间。

使用户的眼睛直视识别镜头120，使近红外光源130开启工作。

首先，保证白光光源140不开启，此时，壳体110内的整个工作环境属于暗光环境，识别镜头120采集暗光环境下的虹膜模板。

其次，打开白光光源140，并调节光强至正常光强，此时，壳体110内的整个工作环境属于正常光强环境，识别镜头120采集正常光强环境下的虹膜模板，此时所得到的模板为正常光强注册模板。

接着，调节白光光源140的光强至强光，此时，壳体110内的整个工作环境属于强光环境，识别镜头120采集强光环境下的虹膜模板，此时所得到的模板为强光注册模板。

第二实施例

请参照图3所示，本实施例提供一种虹膜采集设备200，该虹膜采集设备200与第一实施例中的虹膜采集设备100结构基本相同，不同之处在于：本实施例中，近红外光源130的数目为三个，近红外光源130均匀分布于识别镜头120的周围；白光光源140的数目为三个，白光光源140的均匀分布于近红外光源130的外围。

第三实施例

请参照图1和图4所示，本实施例提供一种虹膜注册设备300，其包括第一实施例中的虹膜采集设备100和数据处理器310，该虹膜采集设备100包括开设有一处开口111的壳体110，壳体110内设置有朝着开口111的识别镜头120，识别镜头120的周围设置有至少一个朝向开口111的近红外光源130和光强可调的白光光源140。数据处理器310与虹膜采集设备100的识别镜头120连接，识别镜头120采集到的虹膜图像传入数据处理器310中进行处理，并完成注册。

其中，虹膜采集设备100的设置方式有多种，可以做成手持式、绑带式或者架设式。手持式的虹膜采集设备100在使用时，直接通过手持方式使开口111贴在用户的脸面上，以进行虹膜图像采集；绑带式的虹膜采集设备100在使用时，通过绑带固定在用户的头部，并使开口111贴在用户的脸面上，以进行虹膜图像采集；架设式的虹膜采集设备100在使用时，虹膜采集设备100的位置固定，用户将脸面贴在开口111处，以进行虹膜图像采集。本实施例中的虹膜采集设备100的设置方式为架设式，具体是：虹膜注册设备300还包括支架320，支架320固定于壳体110下方，且壳体110的开口111朝向支架320的一侧，以便于用户脸面贴在开口111处，且眼睛与壳体110内部的近红外光源130、白光光源140对应设置。

虹膜注册设备300的工作过程是：

用户将其脸面主动贴在壳体110的开口111处，且用户的眼睛位于开口111内，每只眼睛对应一个近红外光源130和一个白光光源140；用户的眼睛直视识别镜头120，近红外光源130开启工作。

首先，保证白光光源140不开启，识别镜头120采集暗光环境下的虹膜模板；其次，打开白光光源140，并调节光强至正常光强，识别镜头120采集正常光强环境下的虹膜模板；接着，调节白光光源140的光强至强光，识别镜头120采集强光环境下的虹膜模板。

识别镜头120将上述不同光强环境下的虹膜模板传入数据处理器310中进行处理，得到的特征点编码信息与用户的基本信息关联在一起，完成不同光强环境下的注册。

其中，数据处理器310处理虹膜模板的原理是：

1、图像预处理：图像预处理软件对获取到的虹膜图像进行如下处理，使其满足提取虹膜特征的需求。

1.1、虹膜定位：确定内圆、外圆和二次曲线在图像中的位置。其中，内圆为虹膜与瞳孔的边界，外圆为虹膜与巩膜的边界，二次曲线为虹膜与上下眼皮的边界。

1.2、虹膜图像归一化：将图像中的虹膜大小，调整到识别系统设置的固定尺寸。

1.3、图像增强：针对归一化后的图像，进行亮度、对比度和平滑度等处理，提高图像中虹膜信息的识别率。

2、特征提取：图像预处理软件采用特定的算法从虹膜图像中提取出虹膜识别所需的特征点，并对其进行编码。

本实施例中的虹膜注册设备300极大的消除了外界环境光的影响，避免注册时受外界环境光限制，极大的提高了注册模板通用性，改善注册效果，同时也提高设备的易用性。

综上所述，本实用新型的虹膜采集设备能够在短时间内采集不同光强照射下的虹膜图像；本实用新型的虹膜注册设备能够在短时间内采集不同光强照射下的虹膜图像，注册模板通用性强。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种虹膜采集设备，其特征在于，其包括开设有一处开口的壳体，所述壳体内设置有朝着开口的识别镜头，所述识别镜头的周围设置有至少一个朝向所述开口的近红外光源和光强可调的白光光源。

2.根据权利要求1所述的虹膜采集设备，其特征在于，所述壳体内与所述开口相对的面设置有凸台，所述识别镜头、所述近红外光源和所述白光光源均设置于所述凸台的台面上。

3.根据权利要求1所述的虹膜采集设备，其特征在于，所述开口呈长条形，所述开口的形状为朝所述壳体外弯曲的弧形面。

4.根据权利要求3所述的虹膜采集设备，其特征在于，所述开口边沿设置有弹性密封条。

5.根据权利要求1所述的虹膜采集设备，其特征在于，所述虹膜采集设备还包括用于调节所述白光光源的光强的控制器，所述控制器与所述白光光源连接。

6.根据权利要求1所述的虹膜采集设备，其特征在于，所述近红外光源的数目为至少两个，所述近红外光源均匀分布于所述识别镜头的周围。

7.根据权利要求1所述的虹膜采集设备，其特征在于，所述白光光源的数目为一个，且位于所述识别镜头的上方或下方；或者所述白光光源的数目为至少两个，且均匀分布于所述识别镜头的周围。

8.根据权利要求1所述的虹膜采集设备，其特征在于，所述识别镜头上覆盖有仅保留红外光通过的过滤片。

9.一种虹膜注册设备，其特征在于，其包括如权利要求1至8中任一项所述的虹膜采集设备和数据处理器，所述数据处理器与所述虹膜采集设备的所述识别镜头连接。

10.根据权利要求9所述的虹膜注册设备，其特征在于，所述虹膜注册设备还包括支架，所述支架固定于所述壳体下方，且所述壳体的所述开口朝向所述支架的一侧。