基于自带可见光源的移动终端虹膜采集器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及光电与信息技术领域，特别是一种基于自带可见光源的移动终端虹膜采集器。
【背景技术】
[0002]自1993年美国洛斯阿拉莫斯国家实验室的Johndaugman实现了首个高性能的自动虹膜识别原型系统起至今，采用红外线这种不可见光作为虹膜采集的辅助光源已经成为全世界虹膜采集千篇一律的惯例。
[0003]在具有数码摄像部件的智能手机、笔记本电脑及平板电脑等移动终端被大量使用的背景下，使用这类移动终端来采集虹膜图像，在远程认证和移动应用尤其是移动支付中凸显出巨大的市场需求和前景。可问题是，为保证图像的画质，在手机、笔记本电脑及平板电脑这类移动终端内置的数码摄像镜头中都配置有红外线截止滤光镜片，该滤光镜片过滤掉近红外光(700-1 10nm)，以消除红外光线对(XD/CM0S成像的影响。也就是说，智能手机、笔记本电脑及平板电脑等移动终端都不支持接收红外图像。这一事实对远程认证和移支付场景下虹膜认证的巨大市场需求无疑是致命的打击。
[0004]为解决这一问题涌现出形形色色的技术解决方案。例如，在手机中特别增配一个可接收红外图像的专用镜头就成为手机厂商的可选项。由于该方案意味着需要海量的正在使用的手机可能被迫丢弃，可以想象，这很难被众多的手机用户轻易接受。同时，虹膜识别必须以强大的后台系统支撑为前提，不同手机厂商各自推出的这种可采集虹膜的手机在技术上难以统一，造成购置这种手机的客户还将面临各后台系统之间无法通用的困境，因此这种技术方案的短板十分明显。
[0005]不改变具有数码摄像部件的智能手机、笔记本电脑及平板电脑这类移动终端的原有配置及应用现状，充分利用其原有的资源以实现虹膜的移动采集，才是迎合市场需求和技术现状的实用方案。但是，基于可见光源采集虹膜时存在诸多难以克服的技术难点。例如，人体眼球的椭球面结构特性导致在可见光照射下，不管是直射光源还是漫射光源，都将难以克服地产生大面积反射，致使所得到的虹膜图像存在大面积光斑，最终导致所采集的虹膜图像不可用。这些技术难点，导致至今尚无人能提出基于可见光源采集虹膜图像的完善方案。
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于:提供一种基于自带可见光源的移动终端虹膜采集器，该采集器实现普通具有数码摄像部件的智能手机、笔记本电脑及平板电脑等这类不支持红外图像接收的移动终端具备人眼虹膜图像采集的能力，从而实现运用具有数码摄像部件的智能手机、笔记本电脑及平板电脑这类移动终端在远程认证和移动支付等应用中进行虹膜采集和相关认证的目的。
[0007]本发明基于自带可见光源的移动终端虹膜采集器采用的技术方案是:
[0008]基于自带可见光源的移动终端虹膜采集器1，有壳体11，壳体11上的电源开关12、与移动终端摄像头衔接的尾部接口 13、壳体11内部沿中心轴位置有一组镜片，从后往前分别是近摄镜片101、减反增透镜片102，该组镜片旁边有一只LED照明灯104及电池105 ;虹膜采集器I通过尾部接口 13在专用夹具的作用下和移动终端的摄像孔固定连接。
[0009]本发明提供的虹膜采集方法及工作原理如下:
[0010]眼部定位:虹膜受采人首先用专用夹具将虹膜采集器I的尾部接口 13与移动终端摄像孔形成固定连接，然后开启虹膜采集器I电源开关12使LED照明灯104处于发光状态，并移动头部和移动终端使眼部扣压住虹膜采集器I的前端开孔，调整位置使眼部扣压在虹膜采集器I的前端开孔正中间，并使LED照明灯104位于眼睛正上方，眼睛盯住LED照明灯104发出的亮点，即可完成虹膜采集的眼部定位；正确的眼部定位，将保证获得的虹膜图像位于画面居中位置，并且，LED照明灯104光线照射下受采人眼睛反射产生的亮点将正好落在瞳孔区域内，由此有效避免可见光照射下虹膜区域出现光斑。
[0011]虹膜采集:在虹膜受采人完成眼部定位后，在LED照明灯104可见光源照射下虹膜物像反射到减反增透镜片102，在该镜片有效减少反射光的强度，增加透射光的强度的作用下，使虹膜的成像更清晰；该虹膜成像被传导到近摄镜片101，经其放大后，在虹膜采集器I尾部接口 13的输出孔端将获得放大后的虹膜成像，该成像传导予移动终端的数码摄像部件，由其完成虹膜采集的后续处理。
[0012]有益效果
1.本发明采用定焦镜片及长度与焦距匹配的壳体，使虹膜采集时自动处于最佳聚焦状态，以保证采集虹膜时能获得始终稳定的高清晰度图像，同时有效缩短虹膜采集的时间、有效提高虹膜采集的成功率。
2.本发明在虹膜采集时采用封闭空间且自供可见光源照明，排除了外界光对虹膜产生干扰光斑的可能性，避免了因干扰光斑导致不合格而反复采集的问题。本发明仅采用一支小功率的LED照明灯，配置一颗小功率纽扣电池，经测试，这种照明配置下可在采集器上千次的虹膜采集过程中Led灯能稳定地提供保障虹膜图像高清晰度的光照度。
3.本发明颠覆了现有虹膜采集必用红外线作为辅助光源的固有理念，成功地克服了人体眼球对可见光的大面积反射导致虹膜图像中产生大面积光斑和衍射光斑等技术难题，以精巧简洁的结构，首创性的实现了利用自带可见光源采集人体虹膜的目的，为虹膜识别技术在远程认证和移动支付的应用翻开了历史性的一页。
【附图说明】
[0013]附图1为本发明虹膜采集器I的俯视图及剖面图实例示意图，其中:
11=壳体
12=电源开关
13=尾部接口
101=近摄镜片
102=减反增透镜片
104= LED照明灯
105=电池
[0014]附图2为受采人从专业虹膜识别系统采集到的左眼虹膜图片
[0015]附图3为受采人从本发明虹膜采集器采集到的左眼虹膜图片
[0016]附图4为受采人从专业虹膜识别系统采集到的右眼虹膜图片
[0017]附图5为受采人从本发明虹膜采集器采集到的右眼虹膜图片
[0018]附图6为受采人在室内自然光源条件下采集到的左眼虹膜图片
【具体实施方式】
[0019]下面结合附图对本发明做进一步的描述。附图方案仅仅是本发明基本思想的原理说明，根据本发明的思想所能采用的【具体实施方式】并不仅限于此。
[0020]实施例1:参见附图1。附图1是本发明中虹膜采集器I的俯视图及剖面图实例示意图，展现虹膜采集器I的内部结构。如附图1所示，本发明中虹膜采集器I有壳体11，壳体11上的电源开关12、与手机摄像头衔接的尾部接口 13、壳体11内部沿中心轴位置有一组镜片，从后往前分别是近摄镜片101，减反增透镜片102，该组镜片旁边的一只LED照明灯104及电池105。在近摄镜片101、减反增透镜片102和LED照明灯104的共同作用下，接口 13中将呈现出清晰的虹膜图像。本实施例中，近摄镜片101选用屈光度为+10的镜片，LED照明灯104选用直径5毫米、发光效率100 (流明/瓦)、功率0.06瓦的LED白光灯珠，电池选用CRl220纽扣锂电池。
[0021]实施例2:参见附图2、附图3、附图4、附图5。本实施例说明本发明虹膜采集器I所采集的虹膜图像的效果。在本实施例中，针对同一虹膜受采人分别使用本发明虹膜采集器I (可见光光源)和商业化虹膜系统(红外线光源)下进行虹膜采集，并按虹膜同等大小原则对所获得的虹膜图片分别进行截取后进行目测比较。本实施例中，本发明虹膜采集器I连接的手机为SAMSUNG GALAXY NoteII手机的后置摄像头，专业虹膜识别系统为以红外线作为辅助光源的YLH-1RIS-7300虹膜识别仪。通过对附图2、附图3、附图4、附图5的目测比较，可以确认，本发明虹膜采集器I所采集的虹膜图像清晰，整体质量达到了专业虹膜识别系统的虹膜图像的质量水平。
[0022]实施例3:参见附图6。附图6为虹膜受采人在室内自然光源条件下采集到的左眼虹膜图片。本实施例说明在自然光条件下所采集的虹膜图像的效果。在本实施例中，将针对同一受采人使用本发明虹膜采集器I (可见光光源)进行虹膜采集，光源采用室内自然光源，本发明虹膜采集器I被取掉壳体且不用led灯照明，与SAMSUNG GALAXY NoteII手机的后置摄像头连接。通过对附图6和前述附图3的目测比较，可以清楚地看到，附图6中虹膜区域出现大量的干扰光斑，为不合格的虹膜图像；而本发明虹膜采集器I所采集的虹膜图像清晰，无干扰光斑出现。
【主权项】
1.基于自带可见光源的移动终端虹膜采集器，其特征在于虹膜采集器(I)有壳体(11)，壳体(11)上的电源开关(12)、与移动终端摄像头衔接的尾部接口(13)、壳体(11)内部沿中心轴位置有一组镜片，从后往前分别是近摄镜片(101)、减反增透镜片(102)，该组镜片旁边的一只LED照明灯(104)及电池(105);虹膜采集器⑴通过尾部接口(13)在专用夹具的作用下和移动终端的摄像孔固定连接。2.根据权利要求1所述的基于自带可见光源的移动终端虹膜采集器，特征在于其眼部定位:虹膜受采人首先用专用夹具将虹膜采集器(I)的尾部接口(13)与移动终端摄像孔形成固定连接，然后开启虹膜采集器(I)电源开关(12)使LED照明灯(104)处于发光状态，并移动头部和移动终端使眼部扣压住虹膜采集器(I)的前端开孔，调整位置使眼部扣压在虹膜采集器(I)的前端开孔正中间，并使LED照明灯(104)位于眼睛正上方，眼睛盯住LED照明灯(104)发出的亮点，即可完成虹膜采集的眼部定位；正确的眼部定位，将保证获得的虹膜图像位于画面居中位置，并且，LED照明灯(104)光线照射下受采人眼睛反射产生的亮点将正好落在瞳孔区域内，由此有效避免可见光照射下虹膜区域出现光斑。3.根据权利要求1所述的基于自带可见光源的移动终端虹膜采集器，特征在于其虹膜采集:在虹膜受采人完成眼部定位后，在LED照明灯(104)可见光源照射下虹膜物像反射到减反增透镜片(102)，在该镜片有效减少反射光的强度，增加透射光的强度的作用下，使虹膜的成像更清晰；该虹膜成像被传导到近摄镜片(101)，经其放大后，在虹膜采集器(I)尾部接口(13)的输出孔端将获得放大后的虹膜成像，该成像传导予移动终端的数码摄像部件，由其完成虹膜采集的后续处理。
【专利摘要】本发明公开一种基于自带可见光源的移动终端虹膜采集器，虹膜采集器由壳体、电源开关、尾部接口、壳体内部的近摄镜片、减反增透镜片、一只LED照明灯及电池构成；虹膜采集器通过尾部接口在专用夹具的作用下和移动终端的摄像孔固定连接。本发明颠覆了现有虹膜采集必用红外线作为辅助光源的固有理念，以精巧简洁的结构，首创性的实现了利用自带可见光源采集人体虹膜的目的，为虹膜识别技术在远程认证和移动支付的应用翻开了历史性的一页。
【IPC分类】G06K9/00
【公开号】CN105184221
【申请号】CN201510481879
【发明人】刘学明, 廖英翔, 杨焕新
【申请人】刘学明, 杨焕新, 廖英翔
【公开日】2015年12月23日
【申请日】2015年8月10日