CN211403445U - 一种具有超薄体积的虹膜人脸识别终端 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种具有超薄体积的虹膜人脸识别终端，包括设备外壳，设备外壳内部设有显示屏，设备外壳在所述显示屏上方以及左右两侧为窄边框设计，显示屏下方中部设有四路摄像头，显示屏下方两侧设有红外灯，显示屏后方设有硬件主板，硬件主板与四路摄像头、红外灯、显示屏电连接。本实用新型能够将终端产品设置的很薄，使终端产品的屏幕占比很大，美观且功能强大，可应用在更多高端应用场景中。

Description

一种具有超薄体积的虹膜人脸识别终端

技术领域

本实用新型涉及生物识别领域，具体来说，涉及一种具有超薄体积的虹膜人脸识别终端。

背景技术

人脸识别技术越来越普及，如机场安检、企业门禁等都设有人脸识别终端，虹膜识别终端在高安全场合也越来越普及，未来随着虹膜识别易用性的提高，人脸和虹膜识别技术将集成在一个终端上。由于人脸物理尺寸比虹膜物理尺寸大，并且人脸特征很大，而虹膜纹理很细微，因此成像系统上有一定区别，一般的定焦摄像头均满足人脸采集要求，镜头焦距在3.6-8mm范围内,摄像头的厚度不算太厚，而虹膜摄像头的为了拍摄足够清晰的虹膜，一般焦距比人脸摄像头焦距长，目前在通用图像传感器的基础上，识别距离越远，需要的虹膜镜头焦距越长，一般大于12mm，如果镜头焦距达到25mm或者35mm，甚至更长，整个虹膜摄像头的厚度将很厚，所以一般虹膜识别设备的厚度都是很厚的。但一切事物均朝着完美的方向去发展，因此设备越来越薄，能完美融合并设置在更多的应用场景中，将是未来发展趋势，如同手机越发展越来越薄一样。

设备越薄越美观，同样具有屏幕的产品，屏幕的占比越大，越美观，如近几年手机发展成全面屏，因此，即使是安防类产品的虹膜人脸终端也会朝着越薄，屏幕占比越大的趋势发展。

识别技术越普及，伪造技术也同样跟随着去发展，因此目前低成本的活体人脸识别技术采用彩色和红外双摄像像头的方案实现活体人脸检测，虹膜为了在快速扩大景深采用空间景深拼接技术，因此也是多摄像头组合，如果设备集成2路人脸摄像头和2路虹膜摄像头，会使得设备很大、很厚、美观欠缺。

针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

实用新型内容

针对相关技术中的上述技术问题，本实用新型提出一种具有超薄体积的虹膜人脸识别终端，能够将终端产品设置的很薄，使终端产品的屏幕占比很大，美观且功能强大，可应用在更多高端应用场景中。

为实现上述技术目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种具有超薄体积的虹膜人脸识别终端，包括设备外壳，所述设备外壳内部设有显示屏，所述设备外壳在所述显示屏上方以及左右两侧为窄边框设计，使屏幕占比很大，所述显示屏下方中部设有四路摄像头，所述显示屏下方两侧设有红外灯，所述显示屏后方设有硬件主板，所述硬件主板与四路摄像头、红外灯、显示屏电连接。

进一步的，所述四路摄像头分别为彩色人脸摄像头、红外人脸摄像头、长焦虹膜摄像头一、长焦虹膜摄像头二。

进一步的，所述彩色人脸摄像头、红外人脸摄像头采用焦距在2.8mm-8mm之间的短焦摄像头，所述长焦虹膜摄像头一、长焦虹膜摄像头二采用焦距在12mm-50mm之间的长焦摄像头，采用反射式成像方法，最终使终端产品很薄。

进一步的，所述长焦摄像头包含摄像头模组外壳、设于所述摄像头模组外壳内部一端的电路基板、设于所述电路基板一侧的图像传感器、设于所述图像传感器一侧的镜头组、设于所述镜头组一侧的滤波片和反射镜，所述滤波片垂直于所述图像传感器并设置于所述摄像头模组外壳内壁上，所述反射镜与所述滤波片成45度角设置，目的是将光线垂直于滤波片的入射光线反射至图像传感器上，这种结构成像模组在视场光轴的方向厚度最薄，利于减少成像设备的厚度。

进一步的，所述短焦摄像头包含摄像头模组外壳、设于所述摄像头模组外壳内部一端的电路基板、设于所述电路基板一侧的图像传感器、设于所述图像传感器一侧的滤波片、设于所述滤波片一侧的镜头组。

进一步的，所述硬件主板包括中央处理器、基础功能模块。

进一步的，所述基础功能模块包括电源模块、通讯模块、存储模块、交互模块，电源模块负责设备的电力的输入，通讯模块负责设备与服务器或其他设备的通讯，存储模块负责信息的本地存储，交互模块负责声音、触控的输入与音频的输出；所述中央处理器负责整个系统的控制，控制摄像头的图像采集，控制红外灯的打开与关闭，将摄像头采集的图像送入识别单元，进行人脸、虹膜识别、活体检测，并对识别结果进行输出，并控制基础功能模块进行工作。

进一步的，所述红外灯设于所述四路摄像头两侧且所述红外灯与所述显示屏两侧齐平。

优选的，所述长焦虹膜摄像头一的采集视场在所述长焦虹膜摄像头二的采集视场上侧。

优选的，所述长焦虹膜摄像头一的采集视场在所述长焦虹膜摄像头二的采集视场前侧。

本实用新型的有益效果：本实用新型能够将虹膜人脸识别终端设备设置的很薄，使终端产品的屏幕占比很大，美观且功能强大，可应用在更多高端应用场景中。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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的附图。

图1是根据本实用新型实施例一所述的一种具有超薄体积的虹膜人脸识别终端的结构示意图。

图2是根据本实用新型所述的一种具有超薄体积的虹膜人脸识别终端的电连接图。

图3是根据本实用新型所述的长焦摄像头、短焦摄像头的结构示意图。

图4是根据本实用新型实施例二所述的一种具有超薄体积的虹膜人脸识别终端的结构示意图。

图5是根据本实用新型实施例三所述的一种具有超薄体积的虹膜人脸识别终端的结构示意图。

图6是根据本实用新型实施例四所述的一种具有超薄体积的虹膜人脸识别终端的结构示意图。

图7是根据本实用新型所述的两路摄像头光轴垂直方向视场拼接示意图。

图8是根据本实用新型所述的两路摄像头光轴方向视场拼接示意图。

图9是根据本实用新型实施例三所述的设备视场拼接示意图。

图10是根据本实用新型实施例四所述的设备视场拼接示意图。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1-3所示，根据本实用新型实施例所述的一种具有超薄体积的虹膜人脸识别终端，包括设备外壳500，所述设备外壳500内部设有显示屏400，所述设备外壳500在所述显示屏400上方以及左右两侧为窄边框设计，所述显示屏400下方中部设有四路摄像头100，所述显示屏400下方两侧设有红外灯300，所述显示屏400后方设有硬件主板200，所述硬件主板200与四路摄像头100、红外灯300、显示屏400电连接。

优选的，所述四路摄像头100分别为彩色人脸摄像头100a、红外人脸摄像头100b、长焦虹膜摄像头一100c、长焦虹膜摄像头二100d。

优选的，所述长焦虹膜摄像头一100c和长焦虹膜摄像头二100d的采集视场可以进行空域上光轴垂直方向的上下拼接，如：所述长焦虹膜摄像头一100c的采集视场在所述长焦虹膜摄像头二100d的采集视场上侧，即进行视场上下维度的拼接，扩大虹膜采集的视场高度范围，方便不同身高用户进行虹膜识别，具体布置如图7所示。

优选的，所述长焦虹膜摄像头一100c和长焦虹膜摄像头二100d的采集视场可以进行空域上的光轴方向远近拼接，如所述长焦虹膜摄像头一100c的采集视场在所述长焦虹膜摄像头二100d的采集视场前侧，即长焦虹膜摄像头一100c采集的视场距离较近，长焦虹膜摄像头二100d采集的视场较远，长焦虹膜摄像头一100c采集的视场最远处正好和长焦虹膜摄像头二100d采集的视场的最近处部分重叠，实现视场前后维度的拼接，扩大虹膜采集的景深范围，方便不同距离的用户进行虹膜识别，具体布置如图8所示。

为了方便理解本实用新型的上述技术方案，以下通过若干具体实施例对本实用新型的上述技术方案进行详细说明。

实施例一：如图1-3所示，四路摄像头排列在显示屏400下方中央位置，因为虹膜摄像头视场角比较小，因此设置在靠近设备中间的位置，越容易采集正前方用户的虹膜图像，并且两路虹膜摄像头之间的距离越小，每一路摄像头距离设备中间的距离越近，两路摄像头之间视场差异越小，进行远近大景深视场拼接时，视场光轴线重合度越高，整个光场成像越等价于一个摄像头采集视场的效果，用户体验越好。因此长焦虹膜摄像头一100c、长焦虹膜摄像头二100d设置在中间位置，且紧密排在一起，彩色人脸摄像头100a，红外人脸摄像头100b设置在长焦虹膜摄像头一100c、长焦虹膜摄像头二100d两侧，四路摄像头紧密的排在一起，彩色人脸摄像头100a和红外人脸摄像头100b之间距离越远，视场光轴线之间距离越远，视场之间差异越大，可检测3D或深度信息越大，进行活体检测的距离越远，因此长焦虹膜摄像头一100c、长焦虹膜摄像头二100d排在中间，彩色人脸摄像头100a在左侧，红外人脸摄像头100b在右侧，彩色人脸摄像头100a采集的画面也作为视觉反馈画面，紧挨着虹膜摄像头，视场相对比较中正，因为人脸摄像头视场角度比较大，虽然彩色人脸摄像头100a距离设备中间一定距离，但和摄像头在设备中间采集的视场差异较小，不影响视觉反馈，因此人脸摄像头距离设备中心一定距离是可行的。另外而对于具有屏幕的设备，在屏幕上显示重要信息，如时间、天气预报的辅助信息可以增加产品的友好性，而辅助信息在设备右侧交互体验最好，用户越习惯，如果辅助信息不是在视觉反馈界面上层透明显示，而是在视觉反馈界面右侧并列显示，这样，视觉反馈界面相对设备是偏左的，所以彩色人脸摄像头100a排在设备左侧，和视觉反馈界面相对应，是最佳的实施方案，红外人脸摄像头100b在虹膜摄像头的右侧，彩色人脸摄像头100a与红外人脸摄像头100b之间相距两个虹膜摄像头的距离，利于活体检测，如果考虑更远距离的活体检测，可以将红外人脸摄像头100b实施位置往右移动，但保证虹膜摄像头居中，彩色人脸摄像头100a在虹膜摄像头左侧，红外人脸摄像头100b可以距离虹膜摄像头一定距离，实施在右侧，是最佳方案，因此本实施例是彩色人脸摄像头100a、长焦虹膜摄像头一100c、长焦虹膜摄像头二100d和红外人脸摄像头100b依次从左到右实施，亲密排在一起，呈中心对称是最完美的实施方案。彩色人脸摄像头100a和红外人脸摄像头100b均采用短焦摄像头，由电路基板101、 CMOS图像传感器102、镜头组103、红外滤波片104、摄像头模组外壳106组成，其中彩色人脸摄像头100a的滤波片104反射红外光，透射可见光，CMOS图像传感器102为RGB彩色图像传感器；红外人脸摄像头100b的滤波片反射可见光，透射红外光，CMOS图像传感器102为红外单色图像传感器。长焦虹膜摄像头一100c、长焦虹膜摄像头二100d采用长焦摄像头，包含电路基板101、CMOS图像传感器102、镜头组103、滤波片104、反射镜105、摄像头模组外壳106，其中滤波片104反射可见光透射红外光，其中反射镜105和滤波片104成45度夹角，反射镜105与图像传感器102成45度夹角，目的是将光线垂直于滤波片104的光线反射至图像传感器上，这种结构成像模组在视场光轴的方向厚度最薄，利于减少成像设备的厚度，为了使人脸摄像头和虹膜摄像头紧密排在一切，因此虹膜长焦摄像头采用实施案例图1所示，上下设置方式，虹膜摄像头视场窗口在下侧，传感器在上侧，即摄像头的主体结构在屏幕背面，窗口在屏幕下侧，反射镜105将红外光反射至图像传感器102上，因此这种实施方式，使设备厚度最薄，且不影响摄像头之间的距离，是最佳实施方式。红外灯实施在摄像头两侧与屏幕左右两侧齐平的位置，设备正面是一个屏，屏幕下边是摄像头和红外灯区域，屏幕背面是硬件主板，该种实施方案屏幕占比大，且是左右和上侧窄边屏幕设备，设备美观且轻薄，符合未来主流审美观方向。且四个摄像头整体往上有一个轻微的仰角，利于采集不同身高的虹膜和图像，也利于屏幕视觉反馈。

实施例二：如图4所示，在实际技术实施中有时候为了考虑系统可复用及模块化或者考虑屏幕背后空间不足，需要摄像头所占空间独立,不与屏幕冲突，所以本实施例采用另外一种实施方式，两个虹膜长焦摄像头的尾巴各自朝向屏幕两侧去延伸，呈左右方向安置，不占用屏幕背后空间，为了保持四个摄像头采集视场窗口紧密排列在屏幕中央，因此将两个人脸短焦摄像头排列在长焦摄像头中间，即四个摄像像头的从左向右排列方式为，虹膜长焦摄像头一100c、彩色人脸摄像头100a、红外人脸摄像头100b、虹膜长焦摄像头二100d，且虹膜长焦摄像头一100c的尾部在左侧，虹膜长焦摄像头二100d的尾部在右侧，四个摄像头光线入口紧密排列在屏幕先放中央位置。且四个摄像头整体往上有一个轻微的仰角，利于采集不同身高的虹膜和图像，也利于屏幕视觉反馈。本实施例中屏幕和硬件主板的实施方式保持和实施例一一致，只是摄像头排列进行了调整。

实施例三：如图5所示，在特殊场合虹膜识别的体验尤为重要，因此使用多摄像头采集虹膜，进行景深拼接，利于扩大虹膜识别的景深，利于用户采集虹膜图像。本实施例为虹膜识别专属实施例，采用四路虹膜识别长焦摄像头组成，其中两侧虹膜摄像头设置成左右方向，中间两路摄像头设置成上下方向，该种设置方式可以保证虹膜摄像头的视场入口紧密排列在屏幕中央，利于进行视场拼接，如光轴方向景深的拼接和垂直光轴方向视场的上下左右拼接，具体设置为，从左到右，虹膜长焦摄像头100a、100b、100c、100d，100a对焦视场在较近视场上方，100b对焦视场在较近视场下方，100a对焦视场在较远近视场上方，100a对焦视场在较远视场下方，四个摄像头将视场进行上下和远近的拼接，利于不同身高不同距离的虹膜图像的采集，四路摄像头具体视场拼接示意图如图9所示。

实施例四：如图6所示，本实施例和实施例三相似，采用四路虹膜识别长焦摄像头组成，但摄像头设置方式均为上下方式设置，也保证了光线入口紧密集中在一起，四路摄像头设置的对焦面由远到近进行单一景深上的拼接，即从左到右为虹膜长焦摄像头100a、100b、100c、100d，100a对焦视场在最近视场，100b对焦视场在较近视场，100a对焦视场在较远视场，100a对焦视场在最远远视场，四个摄像头将视场远近的拼接，使景深进一步扩大，实现半米到一米的虹膜识别景深，四路摄像头具体视场拼接示意图如图10所示。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，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)

1.一种具有超薄体积的虹膜人脸识别终端，包括设备外壳（500），其特征在于，所述设备外壳（500）内部设有显示屏（400），所述设备外壳（500）在所述显示屏（400）上方以及左右两侧为窄边框设计，所述显示屏（400）下方中部设有四路摄像头（100），所述显示屏（400）下方两侧设有红外灯（300），所述显示屏（400）后方设有硬件主板（200），所述硬件主板（200）与四路摄像头（100）、红外灯（300）、显示屏（400）电连接。

2.根据权利要求1所述的一种具有超薄体积的虹膜人脸识别终端，其特征在于，所述四路摄像头（100）分别为彩色人脸摄像头（100a）、红外人脸摄像头（100b）、长焦虹膜摄像头一（100c）、长焦虹膜摄像头二（100d）。

3.根据权利要求2所述的一种具有超薄体积的虹膜人脸识别终端，其特征在于，所述彩色人脸摄像头（100a）、红外人脸摄像头（100b）采用焦距在2.8mm-8mm之间的短焦摄像头，所述长焦虹膜摄像头一（100c）、长焦虹膜摄像头二（100d）采用焦距在12mm-50mm之间的长焦摄像头。

4.根据权利要求3所述的一种具有超薄体积的虹膜人脸识别终端，其特征在于，所述长焦摄像头包含摄像头模组外壳（106）、设于所述摄像头模组外壳（106）内部一端的电路基板（101）、设于所述电路基板（101）一侧的图像传感器（102）、设于所述图像传感器（102）一侧的镜头组（103）、设于所述镜头组（103）一侧的滤波片（104）和反射镜（105），所述滤波片（104）垂直于所述图像传感器（102）并设置于所述摄像头模组外壳（106）内壁上，所述反射镜（105）与所述滤波片（104）成45度角设置。

5.根据权利要求4所述的一种具有超薄体积的虹膜人脸识别终端，其特征在于，所述短焦摄像头包含摄像头模组外壳（106）、设于所述摄像头模组外壳（106）内部一端的电路基板（101）、设于所述电路基板（101）一侧的图像传感器（102）、设于所述图像传感器（102）一侧的滤波片（104）、设于所述滤波片（104）一侧的镜头组（103）。

6.根据权利要求5所述的一种具有超薄体积的虹膜人脸识别终端，其特征在于，所述硬件主板（200）包括中央处理器（201）、基础功能模块（202）。

7.根据权利要求6所述的一种具有超薄体积的虹膜人脸识别终端，其特征在于，所述基础功能模块（202）包括电源模块、通讯模块、存储模块、交互模块。

8.根据权利要求7所述的一种具有超薄体积的虹膜人脸识别终端，其特征在于，所述红外灯（300）设于所述四路摄像头（100）两侧且所述红外灯（300）与所述显示屏（400）两侧齐平。

9.根据权利要求2或3所述的一种具有超薄体积的虹膜人脸识别终端，其特征在于，所述长焦虹膜摄像头一（100c）的采集视场在所述长焦虹膜摄像头二（100d）的采集视场上侧。

10.根据权利要求2或3所述的一种具有超薄体积的虹膜人脸识别终端，其特征在于，所述长焦虹膜摄像头一（100c）的采集视场在所述长焦虹膜摄像头二（100d）的采集视场前侧。

Images