CN216211165U - 一种高精度虹膜定位装置及设备 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种高精度虹膜定位装置及设备，所述高精度虹膜定位装置包括：固定机构、旋转动力机构以及虹膜识别机构；所述虹膜识别机构包括安装板、处理单元、陀螺仪传感器、虹膜摄像头、人脸摄像头以及红外补光灯，所述陀螺仪传感器、虹膜摄像头、人脸摄像头以及红外补光灯设置于所述安装板上，所述处理单元分别与所述旋转动力机构、陀螺仪传感器、虹膜摄像头、人脸摄像头以及红外补光灯电性连接；所述安装板活动设置于所述固定机构上，所述旋转动力机构与所述虹膜识别机构连接，使得所述安装板能够相对于所述固定机构旋转；本申请的高精度虹膜定位装置扩大了镜头视场角，提高了虹膜识别的成功率。

Description

一种高精度虹膜定位装置及设备

技术领域

本申请属于生物识别设备技术领域，更具体地说，是涉及一种高精度虹膜定位装置及设备。

背景技术

人的眼睛结构由巩膜、虹膜、瞳孔晶状体、视网膜等部分组成。虹膜在胎儿发育阶段形成后，在整个生命历程中将是保持不变的。这些特征决定了虹膜特征的唯一性，同时也决定了身份识别的唯一性。因此，可以将眼睛的虹膜特征作为每个人的身份识别对象。

虹膜识别还具有唯一性、稳定性、不可复制性、活体检测等特点，综合安全性能上占据绝对优势，安全等级来说是目前最高的。目前，虹膜识别凭借其超高的精确性和使用的便捷性，已经广泛应用于金融、医疗、安检、安防、特种行业考勤与门禁、工业控制等领域。

由于虹膜的特征区域比较小，进行注册识别时还需要满足一定的像素要求，就导致成像的镜头视场角要小，导致不同身高的人需要刻意对准摄像头进行采集识别，降低了用户的体验。

实用新型内容

本申请实施例的目的在于提供一种高精度虹膜定位装置及设备，以解决现有技术对虹膜识别过程中存在的镜头视场角小的技术问题。

为实现上述目的，本申请采用的技术方案是：提供一种高精度虹膜定位装置，所述高精度虹膜定位装置，包括：固定机构、旋转动力机构以及虹膜识别机构；

所述虹膜识别机构包括安装板、处理单元、陀螺仪传感器、虹膜摄像头、人脸摄像头以及红外补光灯，所述陀螺仪传感器、虹膜摄像头、人脸摄像头以及红外补光灯设置于所述安装板上，所述处理单元分别与所述旋转动力机构、陀螺仪传感器、虹膜摄像头、人脸摄像头以及红外补光灯电性连接；

所述安装板活动设置于所述固定机构上，所述旋转动力机构与所述虹膜识别机构连接，使得所述安装板能够相对于所述固定机构旋转。

优选地，所述红外补光灯设有两个，两个所述红外补光灯分别设置于所述虹膜摄像头的两侧。

优选地，所述虹膜识别机构还包括人脸补光灯，所述人脸补光灯设置于所述安装板上，且位于所述人脸摄像头的两侧，所述人脸补光灯与所述处理单元电性连接。

优选地，所述虹膜识别机构还包括测距模块，所述测距模块设置于所述安装板上，所述测距模块与所述处理单元电性连接。

优选地，所述固定机构设置有两个，所述虹膜识别机构设置于两个所述固定机构之间。

优选地，所述旋转动力机构包括电机以及编码器，所述编码器与所述电机连接，所述电机与所述处理单元电性连接，且所述电机的输出端与所述安装板连接。

优选地，所述高精度虹膜定位装置还包括阻尼器，所述安装板通过所述阻尼器与所述固定机构连接。

优选地，所述高精度虹膜定位装置还包括外壳，所述旋转动力机构以及虹膜识别机构设置于所述外壳内，所述固定机构设置于所述外壳的外侧。

优选地，所述高精度虹膜定位装置还包括保护镜，所述保护镜上设置透光区以及吸光涂层区。

本申请还提供一种高精度虹膜定位设备，所述高精度虹膜定位设备包括显示屏以及如上所述的高精度虹膜定位装置；

所述显示屏与所述处理单元电性连接。

本申请提供的高精度虹膜定位装置，与现有技术相比，通过同时设置虹膜摄像头以及人脸摄像头，在人脸摄像头获取人脸信息后，由旋转动力机构智能调节虹膜识别机构的旋转角度，使得所述虹膜摄像头能够正对人的眼睛，获取清晰的虹膜图像，扩大了镜头视场角，提高了虹膜识别的成功率；所述陀螺仪传感器能高精度快速响应测量到虹膜摄像头的实时姿态，感知虹膜摄像头的水平角度，进而能够精准控制旋转角度。

本申请提供的高精度虹膜定位设备，与现有技术相比，通过设置显示屏能够显示人脸的图像，方便用户进行主观配合调整姿态，提高识别效率。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的高精度虹膜定位装置的立体结构示意图；

图2为图1中的高精度虹膜定位装置的爆炸结构示意图；

图3为图1中的高精度虹膜定位装置的模块结构示意图；

图4为本申请实施例提供的高精度虹膜定位设备的立体结构示意图。

具体实施方式

为了使本申请所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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，仅是为了便于描述本申请和简化描述，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申请的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

请一并参阅图1至图3，现对本申请实施例提供的高精度虹膜定位装置100 进行说明。所述高精度虹膜定位装置100，包括：固定机构10、旋转动力机构 20以及虹膜识别机构30。

具体的，所述虹膜识别机构30包括安装板31、处理单元32、陀螺仪传感器33、虹膜摄像头34、人脸摄像头35以及红外补光灯36，所述陀螺仪传感器 33、虹膜摄像头34、人脸摄像头35以及红外补光灯36设置于所述安装板31 上，所述处理单元32分别与所述旋转动力机构20、陀螺仪传感器33、虹膜摄像头34、人脸摄像头35以及红外补光灯36电性连接。

其中，所述安装板31活动设置于所述固定机构10上，所述旋转动力机构 20与所述虹膜识别机构30连接，使得所述安装板31能够相对于所述固定机构 10旋转。

可以理解的是，所述人脸摄像头35用于获取用户的人脸信息，所述处理单元32可以检测人脸的位置来调整虹膜摄像头34的角度。

如所述处理单元32可以检测人脸的位置处于画面的顶部时，所述旋转动力机构20驱动所述虹膜识别机构30向上旋转，使得所述安装板31、陀螺仪传感器33、虹膜摄像头34、人脸摄像头35以及红外补光灯36同步向上旋转，进而使得人脸位于画面的中间位置，以便所述虹膜摄像头34能够正对人的眼睛，获取清晰的虹膜图像。

如所述处理单元32可以检测人脸的位置处于画面的底部时，所述旋转动力机构20驱动所述虹膜识别机构30向下旋转，使得所述安装板31、陀螺仪传感器33、虹膜摄像头34、人脸摄像头35以及红外补光灯36同步向下旋转，进而使得人脸位于画面的中间位置，以便所述虹膜摄像头34能够正对人的眼睛，获取清晰的虹膜图像。

所述虹膜识别机构30在旋转过程中，所述陀螺仪传感器33能高精度快速响应测量到虹膜摄像头34的实时姿态，感知虹膜摄像头34的水平角度，进而能够精准控制旋转角度。

所述虹膜摄像头34开启时，所述红外补光灯36也同步开启，以便红外光打在人脸上进行红外补光，所述虹膜摄像头34才能获取到人的虹膜图像。

所述固定机构10有利于整个装置的安装，同时减小所述虹膜识别机构30 的震动，提高稳定性。

所述处理单元32可以为微处理器，设置与所述安装板31上，主要起到图像处理以及程序控制的作用。

本申请提供的高精度虹膜定位装置100，与现有技术相比，通过同时设置虹膜摄像头34以及人脸摄像头35，在人脸摄像头35获取人脸信息后，由旋转动力机构20智能调节虹膜识别机构30的旋转角度，使得所述虹膜摄像头34 能够正对人的眼睛，获取清晰的虹膜图像，扩大了镜头视场角，提高虹膜识别的成功率；所述陀螺仪传感器33能高精度快速响应测量到虹膜摄像头34的实时姿态，感知虹膜摄像头34的水平角度，进而能够精准控制旋转角度。

在本申请另一个实施例中，请一并参阅图2，所述红外补光灯36设有两个，两个所述红外补光灯36分别设置于所述虹膜摄像头34的两侧。

可以理解的是，两个所述红外补光灯36分别设置于所述虹膜摄像头34的两侧，可以使得红外光均匀分布，提高虹膜摄像头34的图像质量。

在本申请另一个实施例中，请一并参阅图2，所述虹膜识别机构30还包括人脸补光灯37，所述人脸补光灯37设置于所述安装板31上，且位于所述人脸摄像头35的两侧，所述人脸补光灯37与所述处理单元32电性连接。

可以理解的是，所述人脸补光灯37为白光灯，在夜间或者光照强度弱的时候开启。由于红外光为不可见光，优选波长为810nm或850nm的红外光，白光为可见光，因此所述人脸补光灯37与所述红外补光灯36可以集成设置于同一个灯板上，这样可以减少空间设置，降低物料成本，又不会相互影响。

在本申请另一个实施例中，请一并参阅图2，所述虹膜识别机构30还包括测距模块38，所述测距模块38设置于所述安装板31上，所述测距模块38与所述处理单元32电性连接。

可以理解的是，所述测距模块38能够检测人与所述高精度虹膜定位装置 100的距离，以唤醒人脸摄像头35。同时，也可以通过检测人与所述高精度虹膜定位装置100的距离，来计算旋转动力机构20的旋转角度，以达到虹膜识别的最佳角度。

在本申请另一个实施例中，请一并参阅图2，所述固定机构10设置有两个，所述虹膜识别机构30设置于两个所述固定机构10之间。

可以理解的是，通过两个固定机构10，有利于整个装置的安装，同时减小所述虹膜识别机构30的震动，提高稳定性。

在本申请另一个实施例中，请一并参阅图2，所述旋转动力机构20包括电机21以及编码器22，所述编码器22与所述电机21连接，所述电机21与所述处理单元32电性连接，且所述电机21的输出端与所述安装板31连接。

可以理解的是，所述电机21优选为三相直流无刷电机，所述编码器22能够对三相直流无刷电机的转动角度进行编码，精度优选为0.1度，方便针对不同的场景可以直接调整。

在本申请另一个实施例中，请一并参阅图2，所述高精度虹膜定位装置100 还包括阻尼器40，所述安装板31通过所述阻尼器40与所述固定机构10连接。

可以理解的是，通过所述阻尼器40能够控制所述虹膜识别机构30的位置，减少所述虹膜识别机构30在旋转过程中的波动。

在本申请另一个实施例中，请一并参阅图2，所述高精度虹膜定位装置100 还包括外壳50，所述旋转动力机构20以及虹膜识别机构30设置于所述外壳50 内，所述固定机构10设置于所述外壳50的外侧。

进一步地，请一并参阅图2，所述高精度虹膜定位装置100还包括保护镜 60，所述保护镜60上设置透光区62以及吸光涂层区61。

可以理解的是，所述透光区62用于方便虹膜摄像头34、人脸摄像头35以及红外补光灯36的工作，所述吸光涂层区61用于出去多余的干扰光线，提高虹膜识别效果。

请参阅图4，本申请还提供一种高精度虹膜定位设备200，所述高精度虹膜定位设备200包括显示屏201以及如上所述的高精度虹膜定位装置100。

具体的，所述显示屏201与所述处理单元32电性连接。

本申请提供的高精度虹膜定位设备200，与现有技术相比，通过设置显示屏201能够显示人脸的图像，方便用户进行主观配合调整姿态，提高识别效率。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种高精度虹膜定位装置，其特征在于，包括：固定机构、旋转动力机构以及虹膜识别机构；

其中，所述虹膜识别机构包括安装板、处理单元、陀螺仪传感器、虹膜摄像头、人脸摄像头以及红外补光灯，所述陀螺仪传感器、虹膜摄像头、人脸摄像头以及红外补光灯设置于所述安装板上，所述处理单元分别与所述旋转动力机构、陀螺仪传感器、虹膜摄像头、人脸摄像头以及红外补光灯电性连接；

其中，所述安装板活动设置于所述固定机构上，所述旋转动力机构与所述虹膜识别机构连接，使得所述安装板能够相对于所述固定机构旋转。

2.如权利要求1所述的高精度虹膜定位装置，其特征在于，所述红外补光灯设有两个，两个所述红外补光灯分别设置于所述虹膜摄像头的两侧。

3.如权利要求2所述的高精度虹膜定位装置，其特征在于，所述虹膜识别机构还包括人脸补光灯，所述人脸补光灯设置于所述安装板上，且位于所述人脸摄像头的两侧，所述人脸补光灯与所述处理单元电性连接。

4.如权利要求1所述的高精度虹膜定位装置，其特征在于，所述虹膜识别机构还包括测距模块，所述测距模块设置于所述安装板上，所述测距模块与所述处理单元电性连接。

5.如权利要求1所述的高精度虹膜定位装置，其特征在于，所述固定机构设置有两个，所述虹膜识别机构设置于两个所述固定机构之间。

6.如权利要求1所述的高精度虹膜定位装置，其特征在于，所述旋转动力机构包括电机以及编码器，所述编码器与所述电机连接，所述电机与所述处理单元电性连接，且所述电机的输出端与所述安装板连接。

7.如权利要求6所述的高精度虹膜定位装置，其特征在于，所述高精度虹膜定位装置还包括阻尼器，所述安装板通过所述阻尼器与所述固定机构连接。

8.如权利要求1所述的高精度虹膜定位装置，其特征在于，所述高精度虹膜定位装置还包括外壳，所述旋转动力机构以及虹膜识别机构设置于所述外壳内，所述固定机构设置于所述外壳的外侧。

9.如权利要求8所述的高精度虹膜定位装置，其特征在于，所述高精度虹膜定位装置还包括保护镜，所述保护镜上设置透光区以及吸光涂层区。

10.一种高精度虹膜定位设备，其特征在于，所述高精度虹膜定位设备包括显示屏以及如权利要求1至9任意一项所述的高精度虹膜定位装置；

所述显示屏与所述处理单元电性连接。

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