一種用于移動終端的虹膜識別裝置及包含其的移動終端的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種移動終端虹膜識別裝置，特別涉及一種用于降低光斑對正常虹膜識別的影響的紅外燈裝置及包含這種紅外燈裝置的移動終端。
【背景技術(shù)】
[0002]移動設(shè)備(諸如手機、平板電腦、筆記本電腦等)已被廣泛應(yīng)用，其終端上的個人信息安全和網(wǎng)絡(luò)交互信息安全問題越發(fā)突出。為了保障信息安全，很多廠商已經(jīng)在移動設(shè)備上集成了多種用于身份識別的裝置。例如，移動設(shè)備已經(jīng)成功集成了人臉識別或指紋識別裝置用于身份識別。
[0003]虹膜是眼睛的一個組成部分，是瞳孔和鞏膜之間的環(huán)狀組織，每只眼睛的虹膜圖案各不相同，且終身不變。因此，相比人臉識別和指紋識別，虹膜識別具有唯一性高、穩(wěn)定性強、非侵犯性等優(yōu)點，而且目前移動設(shè)備(如手機、平板電腦、移動電腦)上都已經(jīng)有用于拍攝照片的攝像頭模組，其可實現(xiàn)虹膜識別。
[0004]但是，目前移動終端上配置的前置攝像頭，主要用于自拍，只支持可見光成像，對紅外光是通過濾光片去除的；而虹膜識別要求近紅外成像，必須讓紅外光能夠到達圖像傳感器芯片。因此，現(xiàn)有的移動終端前置攝像頭無法直接支持虹膜識別，需要增加紅外照明燈，例如高亮度的紅外LED燈，并且修改現(xiàn)有前置攝像頭模組來支持虹膜識別。
[0005]增加紅外照明燈后，如果用戶佩戴眼鏡使用虹膜識別功能，從拍攝的圖像來看，照明燈在眼鏡片上會形成光斑，當光斑點恰巧在虹膜區(qū)域時，就會遮擋住虹膜本身的紋理，從而影響虹膜圖像的質(zhì)量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種用于移動終端的虹膜識別裝置，所述虹膜識別裝置包括至少一個紅外照明模塊、攝像頭模組和顯示屏，其中，所述顯示屏用于顯示所識別的虹膜圖像，并具有第一高度L ;所述攝像頭模組用于采集人眼的虹膜圖像，具有物距D ;所述紅外照明模塊用于發(fā)出紅外光照射到被采集的人眼上；所述紅外照明模塊和攝像頭模組分別沿所述第一高度方向置于所述顯示屏的兩側(cè)，并具有沿所述第一高度L方向的第一距離H ;所述紅外照明模塊設(shè)置成相對于所述顯示屏具有第一傾斜角β，所述傾斜角為其光軸方向與所述顯示屏之間的夾角，滿足β = arctan (D/Η)。
[0007]優(yōu)選地，所述紅外照明模塊的發(fā)散角的半角范圍為10°?15°。
[0008]優(yōu)選地，所述攝像頭模組的物距范圍為20cm?40cm。
[0009]優(yōu)選地，所述紅外照明模塊產(chǎn)生照射到圖像采集區(qū)域的光照強度范圍為0.5?5mw/cm2。
[0010]優(yōu)選地，所述紅外照明模塊沿紅外光發(fā)射方向包含一組或者多組紅外LED以及發(fā)散透鏡。
[0011 ] 優(yōu)選地，所述紅外照明模塊為高亮度的紅外LED，波長設(shè)置為810nm或850nm ;所述發(fā)散透鏡選自凸透鏡、凹透鏡、菲涅爾透鏡。
[0012]優(yōu)選地，所述紅外照明模塊為多組時，所述光軸位置均應(yīng)設(shè)置為指向用戶的雙眼連線的中心。
[0013]優(yōu)選地，所述第一傾斜角β的范圍為35°?80°。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供了一種包含上述用于移動終端的虹膜識別裝置的移動終端，所述移動終端選自智能電話、平板電腦、智能可穿戴設(shè)備、智能手表、智能眼鏡、智能手環(huán)、智能門鎖中的任意一種。
[0015]本發(fā)明的優(yōu)點在于紅外照明與攝像機主軸上存在一定距離，保證當用戶正面面對攝像機時，由紅外照明產(chǎn)生的光斑不會落在虹膜的有效區(qū)域內(nèi)，從而不僅提升虹膜圖像的采集效率，而且使得戴眼鏡時也可以采集到具有完整虹膜區(qū)域的圖像。
[0016]應(yīng)當理解，前述大體的描述和后續(xù)詳盡的描述均為示例性說明和解釋，并不應(yīng)當用作對本發(fā)明所要求保護內(nèi)容的限制。
【附圖說明】
[0017]參考隨附的附圖，本發(fā)明更多的目的、功能和優(yōu)點將通過本發(fā)明實施方式的如下描述得以闡明，其中:
[0018]圖1 (a)示意性示出本發(fā)明用于降低光斑影響的移動終端虹膜識別裝置的第一實施例布置方式，其中設(shè)置了一個紅外照明模塊；
[0019]圖1(b)示意性示出本發(fā)明具有一個紅外照明模塊時，移動終端虹膜識別裝置與單眼的相對位置關(guān)系；
[0020]圖1(c)示意性示出本發(fā)明具有一個紅外照明模塊時，移動終端虹膜識別裝置與雙眼的相對位置關(guān)系；
[0021]圖2(a)示意性示出本發(fā)明用于降低光斑影響的移動終端虹膜識別裝置的第二實施例布置方式，其中設(shè)置了兩個紅外照明模塊；
[0022]圖2(b)示意性示出本發(fā)明具有兩個紅外照明模塊時，移動終端虹膜識別裝置與單眼的相對位置關(guān)系；
[0023]圖2(c)示意性示出本發(fā)明具有兩個紅外照明模塊時，移動終端虹膜識別裝置與雙眼的相對位置關(guān)系；
【具體實施方式】
[0024]通過參考示范性實施例，本發(fā)明的目的和功能以及用于實現(xiàn)這些目的和功能的方法將得以闡明。然而，本發(fā)明并不受限于以下所公開的示范性實施例，可以通過不同形式來對其加以實現(xiàn)。說明書的實質(zhì)僅僅是幫助相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)人員綜合理解本發(fā)明的具體細節(jié)。
[0025]在附圖中，相同的附圖標記代表相同或類似的部件，或者相同或類似的步驟。
[0026]圖1 (a)示意性示出本發(fā)明用于降低光斑影響的移動終端虹膜識別裝置的第一實施例布置方式，其中設(shè)置了一個紅外照明模塊。該虹膜識別裝置100包括攝像頭模組101、一個紅外照明模塊102和顯示屏103。其中，攝像頭模組101用于采集人眼的虹膜圖像，具有物距D ;紅外照明模塊102用于作為所述虹膜識別裝置100的有效光源，發(fā)出紅外光照射到被采集的人眼105上；顯示屏103用于顯示所識別的虹膜圖像，并具有第一高度L。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，該攝像頭模組的物距范圍為20?40cm，優(yōu)選的物距范圍為25?35cm。該紅外照明模塊102和攝像頭模組101分別沿第一高度L方向置于所述顯示屏103的兩側(cè)，并且紅外照明模塊102的中心和攝像頭模組101的中心沿所述第一高度L方向具有第一距離H。優(yōu)選地，該紅外照明模塊102的中心與攝像頭模組101的中心連線與所述第一高度L平行。
[0027]該虹膜識別裝置100可以與移動終端集成為一體，移動終端包括但不限于智能手機、平板電腦、智能手表、智能眼鏡、智能手環(huán)、智能門鎖、智能可穿戴設(shè)備等。
[0028]圖1 (b)示出了根據(jù)圖1 (a)的虹膜識別裝置與人眼的相對位置關(guān)系。紅外照明模塊102設(shè)置成相對于所述顯示屏103具有第一傾斜角β，該傾斜角β為其出射光的光軸方向與顯示屏103之間的夾角，滿足β = arctan(D/H)，其中D為攝像頭模組101的物距，即物體能夠被攝像頭模組101采集到最佳圖像的所在位置與該攝像頭模組101的垂直距離，H為紅外照明模塊102的中心和攝像頭模組101的中心沿所述第一高度L方向的距離。第一傾斜角β確定了紅外光照模塊102的出射光的光軸A方向，從而產(chǎn)生均勻的光照照射到被采集的人眼105上。
[0029]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，該紅外照明模塊102可具有一定的發(fā)散角2α，(如圖1(b)所示的α為該紅外照明模塊102發(fā)散角的半角)，優(yōu)選地，發(fā)散角的半角α范圍為10°?15°。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，該紅外照明模塊102產(chǎn)生照射到圖像采集區(qū)域的光照強度范圍為0.5-5mW/cm2。根據(jù)本發(fā)明的又一實施例，該紅外照明模塊102沿紅外光發(fā)射方向可以包含一組或者多組紅外LED以及發(fā)散透鏡104，該發(fā)散透鏡104可以選自凸透鏡、凹透鏡、菲涅爾透鏡。優(yōu)選地，該紅外照明模塊102為高亮度的紅外LED，波長設(shè)置為81Onm 或 850nm。
[0030]圖1(b)示意性示出本發(fā)明具有一個紅外照明模塊時，移動終端虹膜識別裝置與單眼的相對位置關(guān)系。根據(jù)本實施例，人眼105與攝像頭模組101之間的距離為D，即人眼105處于攝像頭模組101的物距處，D的范圍為20?40cm，優(yōu)選地，D為25?35cm。攝像頭模組101與紅外照明模塊102的垂直距離為H，優(yōu)選地，H為5?30cm。紅外照明模塊102的光線發(fā)射方向上還設(shè)置有透鏡104，發(fā)散透鏡104可以調(diào)節(jié)紅外照明模塊102發(fā)出紅外光線的發(fā)散角，該發(fā)散角為2α，發(fā)散角的半角α范圍為10°?15°。該紅外照明模塊102產(chǎn)生照射到圖像采集區(qū)域的光照強度范圍為0.5-5mW/cm2。在僅有一個紅外照明模塊102的單眼識別的情況下，通常設(shè)置用戶單眼的虹膜中心位置為紅外照明模塊102的光軸A與攝像頭模組101的中心垂線c的交點，即點O。紅外照明模塊102設(shè)置成相對于所述顯示屏具有第一傾斜角β，所述傾斜角為其光軸方向與所述顯示屏之間的夾角，滿足β=arctan(D/H)，以確保能完整的采集到用戶的虹膜。通過計算，第一傾斜角β的范圍為35。?80° ο
[0031]圖1(c)示意性示出本發(fā)明具有一個紅外照明模塊時，移動終端虹膜識別裝置與雙眼的相對位置關(guān)系。根據(jù)本實施例，人眼105與攝像頭模組101之間的距離為D，即人眼105處于攝像頭模組101的物距處，D的范圍為20?40cm，優(yōu)選地，D為25?35cm。攝像頭模組101與紅外照明模塊102的垂直距離為H，優(yōu)選地，H為5?30cm。紅外照明模塊102的光線發(fā)射方向上還設(shè)置有透鏡104，發(fā)散透鏡104可以調(diào)節(jié)紅外照明模塊102發(fā)出紅外光線的發(fā)散角，該發(fā)散角為2α。該紅外照明模塊產(chǎn)生照射到圖像采集區(qū)域的光