基于自帶可見光源的移動(dòng)終端虹膜采集器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及光電與信息技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種基于自帶可見光源的移動(dòng)終端虹膜采集器。
【背景技術(shù)】
[0002]自1993年美國洛斯阿拉莫斯國家實(shí)驗(yàn)室的Johndaugman實(shí)現(xiàn)了首個(gè)高性能的自動(dòng)虹膜識別原型系統(tǒng)起至今，采用紅外線這種不可見光作為虹膜采集的輔助光源已經(jīng)成為全世界虹膜采集千篇一律的慣例。
[0003]在具有數(shù)碼攝像部件的智能手機(jī)、筆記本電腦及平板電腦等移動(dòng)終端被大量使用的背景下，使用這類移動(dòng)終端來采集虹膜圖像，在遠(yuǎn)程認(rèn)證和移動(dòng)應(yīng)用尤其是移動(dòng)支付中凸顯出巨大的市場需求和前景?？蓡栴}是，為保證圖像的畫質(zhì)，在手機(jī)、筆記本電腦及平板電腦這類移動(dòng)終端內(nèi)置的數(shù)碼攝像鏡頭中都配置有紅外線截止濾光鏡片，該濾光鏡片過濾掉近紅外光(700-1 10nm)，以消除紅外光線對(XD/CM0S成像的影響。也就是說，智能手機(jī)、筆記本電腦及平板電腦等移動(dòng)終端都不支持接收紅外圖像。這一事實(shí)對遠(yuǎn)程認(rèn)證和移支付場景下虹膜認(rèn)證的巨大市場需求無疑是致命的打擊。
[0004]為解決這一問題涌現(xiàn)出形形色色的技術(shù)解決方案。例如，在手機(jī)中特別增配一個(gè)可接收紅外圖像的專用鏡頭就成為手機(jī)廠商的可選項(xiàng)。由于該方案意味著需要海量的正在使用的手機(jī)可能被迫丟棄，可以想象，這很難被眾多的手機(jī)用戶輕易接受。同時(shí)，虹膜識別必須以強(qiáng)大的后臺系統(tǒng)支撐為前提，不同手機(jī)廠商各自推出的這種可采集虹膜的手機(jī)在技術(shù)上難以統(tǒng)一，造成購置這種手機(jī)的客戶還將面臨各后臺系統(tǒng)之間無法通用的困境，因此這種技術(shù)方案的短板十分明顯。
[0005]不改變具有數(shù)碼攝像部件的智能手機(jī)、筆記本電腦及平板電腦這類移動(dòng)終端的原有配置及應(yīng)用現(xiàn)狀，充分利用其原有的資源以實(shí)現(xiàn)虹膜的移動(dòng)采集，才是迎合市場需求和技術(shù)現(xiàn)狀的實(shí)用方案。但是，基于可見光源采集虹膜時(shí)存在諸多難以克服的技術(shù)難點(diǎn)。例如，人體眼球的橢球面結(jié)構(gòu)特性導(dǎo)致在可見光照射下，不管是直射光源還是漫射光源，都將難以克服地產(chǎn)生大面積反射，致使所得到的虹膜圖像存在大面積光斑，最終導(dǎo)致所采集的虹膜圖像不可用。這些技術(shù)難點(diǎn)，導(dǎo)致至今尚無人能提出基于可見光源采集虹膜圖像的完善方案。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于:提供一種基于自帶可見光源的移動(dòng)終端虹膜采集器，該采集器實(shí)現(xiàn)普通具有數(shù)碼攝像部件的智能手機(jī)、筆記本電腦及平板電腦等這類不支持紅外圖像接收的移動(dòng)終端具備人眼虹膜圖像采集的能力，從而實(shí)現(xiàn)運(yùn)用具有數(shù)碼攝像部件的智能手機(jī)、筆記本電腦及平板電腦這類移動(dòng)終端在遠(yuǎn)程認(rèn)證和移動(dòng)支付等應(yīng)用中進(jìn)行虹膜采集和相關(guān)認(rèn)證的目的。
[0007]本發(fā)明基于自帶可見光源的移動(dòng)終端虹膜采集器采用的技術(shù)方案是:
[0008]基于自帶可見光源的移動(dòng)終端虹膜采集器1，有殼體11，殼體11上的電源開關(guān)12、與移動(dòng)終端攝像頭銜接的尾部接口 13、殼體11內(nèi)部沿中心軸位置有一組鏡片，從后往前分別是近攝鏡片101、減反增透鏡片102，該組鏡片旁邊有一只LED照明燈104及電池105 ;虹膜采集器I通過尾部接口 13在專用夾具的作用下和移動(dòng)終端的攝像孔固定連接。
[0009]本發(fā)明提供的虹膜采集方法及工作原理如下:
[0010]眼部定位:虹膜受采人首先用專用夾具將虹膜采集器I的尾部接口 13與移動(dòng)終端攝像孔形成固定連接，然后開啟虹膜采集器I電源開關(guān)12使LED照明燈104處于發(fā)光狀態(tài)，并移動(dòng)頭部和移動(dòng)終端使眼部扣壓住虹膜采集器I的前端開孔，調(diào)整位置使眼部扣壓在虹膜采集器I的前端開孔正中間，并使LED照明燈104位于眼睛正上方，眼睛盯住LED照明燈104發(fā)出的亮點(diǎn)，即可完成虹膜采集的眼部定位；正確的眼部定位，將保證獲得的虹膜圖像位于畫面居中位置，并且，LED照明燈104光線照射下受采人眼睛反射產(chǎn)生的亮點(diǎn)將正好落在瞳孔區(qū)域內(nèi)，由此有效避免可見光照射下虹膜區(qū)域出現(xiàn)光斑。
[0011]虹膜采集:在虹膜受采人完成眼部定位后，在LED照明燈104可見光源照射下虹膜物像反射到減反增透鏡片102，在該鏡片有效減少反射光的強(qiáng)度，增加透射光的強(qiáng)度的作用下，使虹膜的成像更清晰；該虹膜成像被傳導(dǎo)到近攝鏡片101，經(jīng)其放大后，在虹膜采集器I尾部接口 13的輸出孔端將獲得放大后的虹膜成像，該成像傳導(dǎo)予移動(dòng)終端的數(shù)碼攝像部件，由其完成虹膜采集的后續(xù)處理。
[0012]有益效果
1.本發(fā)明采用定焦鏡片及長度與焦距匹配的殼體，使虹膜采集時(shí)自動(dòng)處于最佳聚焦?fàn)顟B(tài)，以保證采集虹膜時(shí)能獲得始終穩(wěn)定的高清晰度圖像，同時(shí)有效縮短虹膜采集的時(shí)間、有效提高虹膜采集的成功率。
2.本發(fā)明在虹膜采集時(shí)采用封閉空間且自供可見光源照明，排除了外界光對虹膜產(chǎn)生干擾光斑的可能性，避免了因干擾光斑導(dǎo)致不合格而反復(fù)采集的問題。本發(fā)明僅采用一支小功率的LED照明燈，配置一顆小功率紐扣電池，經(jīng)測試，這種照明配置下可在采集器上千次的虹膜采集過程中Led燈能穩(wěn)定地提供保障虹膜圖像高清晰度的光照度。
3.本發(fā)明顛覆了現(xiàn)有虹膜采集必用紅外線作為輔助光源的固有理念，成功地克服了人體眼球?qū)梢姽獾拇竺娣e反射導(dǎo)致虹膜圖像中產(chǎn)生大面積光斑和衍射光斑等技術(shù)難題，以精巧簡潔的結(jié)構(gòu)，首創(chuàng)性的實(shí)現(xiàn)了利用自帶可見光源采集人體虹膜的目的，為虹膜識別技術(shù)在遠(yuǎn)程認(rèn)證和移動(dòng)支付的應(yīng)用翻開了歷史性的一頁。
【附圖說明】
[0013]附圖1為本發(fā)明虹膜采集器I的俯視圖及剖面圖實(shí)例示意圖，其中:
11=殼體
12=電源開關(guān)
13=尾部接口
101=近攝鏡片
102=減反增透鏡片
104= LED照明燈
105=電池
[0014]附圖2為受采人從專業(yè)虹膜識別系統(tǒng)采集到的左眼虹膜圖片
[0015]附圖3為受采人從本發(fā)明虹膜采集器采集到的左眼虹膜圖片
[0016]附圖4為受采人從專業(yè)虹膜識別系統(tǒng)采集到的右眼虹膜圖片
[0017]附圖5為受采人從本發(fā)明虹膜采集器采集到的右眼虹膜圖片
[0018]附圖6為受采人在室內(nèi)自然光源條件下采集到的左眼虹膜圖片
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步的描述。附圖方案僅僅是本發(fā)明基本思想的原理說明，根據(jù)本發(fā)明的思想所能采用的【具體實(shí)施方式】并不僅限于此。
[0020]實(shí)施例1:參見附圖1。附圖1是本發(fā)明中虹膜采集器I的俯視圖及剖面圖實(shí)例示意圖，展現(xiàn)虹膜采集器I的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。如附圖1所示，本發(fā)明中虹膜采集器I有殼體11，殼體11上的電源開關(guān)12、與手機(jī)攝像頭銜接的尾部接口 13、殼體11內(nèi)部沿中心軸位置有一組鏡片，從后往前分別是近攝鏡片101，減反增透鏡片102，該組鏡片旁邊的一只LED照明燈104及電池105。在近攝鏡片101、減反增透鏡片102和LED照明燈104的共同作用下，接口 13中將呈現(xiàn)出清晰的虹膜圖像。本實(shí)施例中，近攝鏡片101選用屈光度為+10的鏡片，LED照明燈104選用直徑5毫米、發(fā)光效率100 (流明/瓦)、功率0.06瓦的LED白光燈珠，電池選用CRl220紐扣鋰電池。
[0021]實(shí)施例2:參見附圖2、附圖3、附圖4、附圖5。本實(shí)施例說明本發(fā)明虹膜采集器I所采集的虹膜圖像的效果。在本實(shí)施例中，針對同一虹膜受采人分別使用本發(fā)明虹膜采集器I (可見光光源)和商業(yè)化虹膜系統(tǒng)(紅外線光源)下進(jìn)行虹膜采集，并按虹膜同等大小原則對所獲得的虹膜圖片分別進(jìn)行截取后進(jìn)行目測比較。本實(shí)施例中，本發(fā)明虹膜采集器I連接的手機(jī)為SAMSUNG GALAXY NoteII手機(jī)的后置攝像頭，專業(yè)虹膜識別系統(tǒng)為以紅外線作為輔助光源的YLH-1RIS-7300虹膜識別儀。通過對附圖2、附圖3、附圖4、附圖5的目測比較，可以確認(rèn)，本發(fā)明虹膜采集器I所采集的虹膜圖像清晰，整體質(zhì)量達(dá)到了專業(yè)虹膜識別系統(tǒng)的虹膜圖像的質(zhì)量水平。
[0022]實(shí)施例3:參見附圖6。附圖6為虹膜受采人在室內(nèi)自然光源條件下采集到的左眼虹膜圖片。本實(shí)施例說明在自然光條件下所采集的虹膜圖像的效果。在本實(shí)施例中，將針對同一受采人使用本發(fā)明虹膜采集器I (可見光光源)進(jìn)行虹膜采集，光源采用室內(nèi)自然光源，本發(fā)明虹膜采集器I被取掉殼體且不用led燈照明，與SAMSUNG GALAXY NoteII手機(jī)的后置攝像頭連接。通過對附圖6和前述附圖3的目測比較，可以清楚地看到，附圖6中虹膜區(qū)域出現(xiàn)大量的干擾光斑，為不合格的虹膜圖像；而本發(fā)明虹膜采集器I所采集的虹膜圖像清晰，無干擾光斑出現(xiàn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.基于自帶可見光源的移動(dòng)終端虹膜采集器，其特征在于虹膜采集器(I)有殼體(11)，殼體(11)上的電源開關(guān)(12)、與移動(dòng)終端攝像頭銜接的尾部接口(13)、殼體(11)內(nèi)部沿中心軸位置有一組鏡片，從后往前分別是近攝鏡片(101)、減反增透鏡片(102)，該組鏡片旁邊的一只LED照明燈(104)及電池(105);虹膜采集器⑴通過尾部接口(13)在專用夾具的作用下和移動(dòng)終端的攝像孔固定連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于自帶可見光源的移動(dòng)終端虹膜采集器，特征在于其眼部定位:虹膜受采人首先用專用夾具將虹膜采集器(I)的尾部接口(13)與移動(dòng)終端攝像孔形成固定連接，然后開啟虹膜采集器(I)電源開關(guān)(12)使LED照明燈(104)處于發(fā)光狀態(tài)，并移動(dòng)頭部和移動(dòng)終端使眼部扣壓住虹膜采集器(I)的前端開孔，調(diào)整位置使眼部扣壓在虹膜采集器(I)的前端開孔正中間，并使LED照明燈(104)位于眼睛正上方，眼睛盯住LED照明燈(104)發(fā)出的亮點(diǎn)，即可完成虹膜采集的眼部定位；正確的眼部定位，將保證獲得的虹膜圖像位于畫面居中位置，并且，LED照明燈(104)光線照射下受采人眼睛反射產(chǎn)生的亮點(diǎn)將正好落在瞳孔區(qū)域內(nèi)，由此有效避免可見光照射下虹膜區(qū)域出現(xiàn)光斑。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于自帶可見光源的移動(dòng)終端虹膜采集器，特征在于其虹膜采集:在虹膜受采人完成眼部定位后，在LED照明燈(104)可見光源照射下虹膜物像反射到減反增透鏡片(102)，在該鏡片有效減少反射光的強(qiáng)度，增加透射光的強(qiáng)度的作用下，使虹膜的成像更清晰；該虹膜成像被傳導(dǎo)到近攝鏡片(101)，經(jīng)其放大后，在虹膜采集器(I)尾部接口(13)的輸出孔端將獲得放大后的虹膜成像，該成像傳導(dǎo)予移動(dòng)終端的數(shù)碼攝像部件，由其完成虹膜采集的后續(xù)處理。
【專利摘要】本發(fā)明公開一種基于自帶可見光源的移動(dòng)終端虹膜采集器，虹膜采集器由殼體、電源開關(guān)、尾部接口、殼體內(nèi)部的近攝鏡片、減反增透鏡片、一只LED照明燈及電池構(gòu)成；虹膜采集器通過尾部接口在專用夾具的作用下和移動(dòng)終端的攝像孔固定連接。本發(fā)明顛覆了現(xiàn)有虹膜采集必用紅外線作為輔助光源的固有理念，以精巧簡潔的結(jié)構(gòu)，首創(chuàng)性的實(shí)現(xiàn)了利用自帶可見光源采集人體虹膜的目的，為虹膜識別技術(shù)在遠(yuǎn)程認(rèn)證和移動(dòng)支付的應(yīng)用翻開了歷史性的一頁。
【IPC分類】G06K9/00
【公開號】CN105184221
【申請?zhí)枴緾N201510481879
【發(fā)明人】劉學(xué)明, 廖英翔, 楊煥新
【申請人】劉學(xué)明, 楊煥新, 廖英翔
【公開日】2015年12月23日
【申請日】2015年8月10日