虹膜/人脸用两档变焦成像镜头、成像模组和识别装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种虹膜/人脸用两档变焦成像镜头、成像模组和识别装置，属于生物识别领域，该成像镜头从前到后为第一透镜组、第二透镜组和第三透镜组；第一透镜组包括具有正光焦度的第一透镜；第二透镜组包括具有负光焦度的第二透镜和具有负光焦度的第三透镜；第三透镜组包括具有正光焦度的第四透镜、具有正光焦度的第五透镜、具有正光焦度的第六透镜、具有负光焦度的第七透镜和具有正光焦度的第八透镜；第一至第八透镜依次为平凸透镜、凸凹透镜、平凹透镜、双凸透镜、平凸透镜、凸凹透镜、平凹透镜和双凸透镜；第一透镜组、第二透镜组和第三透镜组相互之间的距离可调。该镜头结构简单，成本低，使用方便，能够采集高质量的人脸和虹膜图像。

【技术实现步骤摘要】
虹膜/人脸用两档变焦成像镜头、成像模组和识别装置
本专利技术涉及生物识别领域，特别是指一种虹膜/人脸用两档变焦成像镜头、成像模组和识别装置。
技术介绍
现代社会随着互联网和电子商务的不断发展，人们在享受其带来的各种便捷性的同时也更加关注个人信息和身份的安全。而在众多的保护方法中，通过人固有的生物特征来保证信息及身份安全的方式越来越得到广泛的认可，逐渐成为系统登录、身份认证、公共安全管理的首选。目前指纹、虹膜、人脸、静脉等安全认证方法和设备已经在日常生活及安全领域进行应用，但是某一项单一生物特征识别技术都有其局限性，不能满足所有人的应用(如：不能将指纹识别应用于破损指纹的人)，因而组合生物特征识别技术成为近年来关注的热点，其一定程度上克服了一定的局限性，且总体识别精度通常会高于单一生物特征识别技术。在众多生物特征识别组合中，人脸识别和虹膜识别是最具潜力的生物特征识别技术。目前现有的虹膜和人脸融合识别设备一般有2个以上的成像系统配合使用，一个用于人脸图像拍摄，一个用于虹膜图像拍摄，整体结构复杂，操作控制较难，且价格较高，如：专利CN1618079利用立体人脸识别的虹膜识别系统和方法，其整个系统包括2个或更多人脸识别相机以及两个虹膜识别相机，整个系统利用人脸相机采集的信息经分析得到控制信息以控制步进电机驱动虹膜相机进行工作，系统比较复杂，需要非常精密的配合才能很好的应用。
技术实现思路
本专利技术提供一种虹膜/人脸用两档变焦成像镜头、成像模组和识别装置，该镜头结构简单，成本低，使用方便，能够采集高质量的人脸和虹膜图像。为解决上述技术问题，本专利技术提供技术方案如下：一种虹膜/人脸用两档变焦成像镜头，沿光轴方向从前到后依次包括：具有正光焦度的第一透镜组，具有负光焦度的第二透镜组，和具有正光焦度的第三透镜组，其中：所述第一透镜组包括第一透镜，所述第一透镜为具有正光焦度的平凸透镜，其前表面为凸面，后表面为平面；所述第二透镜组沿光轴方向从前到后依次包括第二透镜和第三透镜；所述第二透镜为具有负光焦度的凸凹透镜，其前表面为凸面，后表面为凹面；所述第三透镜为具有负光焦度的平凹透镜，其前表面为凹面，后表面为平面；所述第三透镜组沿光轴方向从前到后依次包括第四透镜、第五透镜、第六透镜、第七透镜和第八透镜；所述第四透镜为具有正光焦度的双凸透镜，其前表面为凸面，后表面为凸面；所述第五透镜为具有正光焦度的平凸透镜，其前表面为凸面，后表面为平面；所述第六透镜为具有正光焦度的凸凹透镜，其前表面为凸面，后表面为凹面；所述第七透镜为具有负光焦度的平凹透镜，其前表面为平面，后表面为凹面；所述第八透镜为具有正光焦度的双凸透镜，其前表面为凸面，后表面为凸面；所述第一透镜组、第二透镜组和第三透镜组相互之间的距离可调，当处于第一位置关系时，能够用于采集人脸图像；当处于第二位置关系时，能够用于采集虹膜图像；当处于第一位置关系时所述两档变焦成像镜头的焦距小于当处于第二位置关系时所述两档变焦成像镜头的焦距。一种虹膜/人脸用两档变焦成像模组，包括上述任一的虹膜/人脸用两档变焦成像镜头以及位于所述虹膜/人脸用两档变焦成像镜头后方的图像传感器，所述图像传感器为CCD或CMOS传感器。一种虹膜/人脸用两档变焦识别装置，包括上述任一的成像模组以及与所述成像模组连接的硬件电路。本专利技术具有以下有益效果：与现有技术相比，本专利技术的虹膜/人脸用两档变焦成像镜头沿光轴方向从前到后依次有第一透镜组、第二透镜组和第三透镜组，并且它们之间的距离可调，当处于第一位置关系时，此时为短焦端，能够用于采集人脸图像；当处于第二位置关系时，此时为长焦端，能够用于采集虹膜图像；短焦端的焦距小于长焦端的焦距，本专利技术的虹膜/人脸用两档变焦成像镜头适用于较宽的成像波长范围，包括可见光波段(400-700nm)和近红外波段(700-900nm)。本专利技术使用3组透镜组即可完成人脸和虹膜图像的采集，结构简单，成本低；并且变焦只需要移动第二透镜组和第三透镜组即可，使用方便。本专利技术的虹膜/人脸用两档变焦成像镜头沿光轴方向从前到后的八片透镜依次为平凸透镜、凸凹透镜、平凹透镜、双凸透镜、平凸透镜、凸凹透镜、平凹透镜和双凸透镜。该成像镜头在短焦端采集人脸图像时，在可见光波段具有较高的成像质量，可用于采集清晰的人脸图像；在长焦端采集虹膜图像时，在近红外波段具有较高的成像质量，畸变小，可用于采集纹理丰富的虹膜图像(尤其是双目虹膜图像)。成像质量高。因此，本专利技术的虹膜/人脸用两档变焦成像镜头结构简单，成本低，使用方便，能够采集高质量的人脸和虹膜图像。附图说明图1为本专利技术的虹膜/人脸用两档变焦成像镜头的结构示意图；图2为本专利技术的虹膜/人脸用两档变焦成像镜头在变焦时各透镜组的变化示意图；其中2a为短焦端，2b为长焦端；图3为实施例一的虹膜/人脸用两档变焦成像镜头在短焦端的光学性能曲线图，其中：3A为畸变曲线图，3B为场曲曲线图，3C为MTF特性曲线图；图4为实施例一的虹膜/人脸用两档变焦成像镜头在长焦端的光学性能曲线图，其中：4A为畸变曲线图，4B为场曲曲线图，4C为MTF特性曲线图。具体实施方式为使本专利技术要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。一方面，本专利技术提供一种虹膜/人脸用两档变焦成像镜头，如图1所示，沿光轴方向从前到后依次包括：具有正光焦度的第一透镜组101，具有负光焦度的第二透镜组102，和具有正光焦度的第三透镜组103，其中：第一透镜组101包括第一透镜1，第一透镜1为具有正光焦度的平凸透镜，其前表面11为凸面，后表面12为平面；第二透镜组102沿光轴方向从前到后依次包括第二透镜2和第三透镜3；第二透镜2为具有负光焦度的凸凹透镜，其前表面21为凸面，后表面22为凹面；第三透镜3为具有负光焦度的平凹透镜，其前表面31为凹面，后表面32为平面；第三透镜组103沿光轴方向从前到后依次包括第四透镜4、第五透镜5、第六透镜6、第七透镜7和第八透镜8；第四透镜4为具有正光焦度的双凸透镜，其前表面41为凸面，后表面42为凸面；第五透镜5为具有正光焦度的平凸透镜，其前表面51为凸面，后表面52为平面；第六透镜6为具有正光焦度的凸凹透镜，其前表面61为凸面，后表面62为凹面；第七透镜7为具有负光焦度的平凹透镜，其前表面71为平面，后表面72为凹面；第八透镜8为具有正光焦度的双凸透镜，其前表面81为凸面，后表面82为凸面；第一透镜组101、第二透镜组102和第三透镜组103相互之间的距离可调，当处于第一位置关系时，能够用于采集人脸图像；当处于第二位置关系时，能够用于采集虹膜图像；当处于第一位置关系时两档变焦成像镜头的焦距小于当处于第二位置关系时两档变焦成像镜头的焦距。为保证成像时免于其他光线的干扰，可以设置滤光片滤除杂散光，滤光片包括可见光滤光片以及近红外滤光片，其中当处于第一位置关系时即短焦端，采集人脸图像时，设置可见光滤光片允许可见光波段(400-700nm)通过，其他波段光滤除掉，当处于第二位置关系时即长焦端，采集虹膜图像，设置近红外滤光片允许近红外波段通过，其他波段光滤除掉，同时需要配置滤光片切换装置，用于使用时可见光滤光片和近红外滤光片的切换。与现有技术相比，本专利技术的虹膜/人脸用两档变焦本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种虹膜/人脸用两档变焦成像镜头，其特征在于，沿光轴方向从前到后依次包括：具有正光焦度的第一透镜组，具有负光焦度的第二透镜组，和具有正光焦度的第三透镜组，其中：所述第一透镜组包括第一透镜，所述第一透镜为具有正光焦度的平凸透镜，其前表面为凸面，后表面为平面；所述第二透镜组沿光轴方向从前到后依次包括第二透镜和第三透镜；所述第二透镜为具有负光焦度的凸凹透镜，其前表面为凸面，后表面为凹面；所述第三透镜为具有负光焦度的平凹透镜，其前表面为凹面，后表面为平面；所述第三透镜组沿光轴方向从前到后依次包括第四透镜、第五透镜、第六透镜、第七透镜和第八透镜；所述第四透镜为具有正光焦度的双凸透镜，其前表面为凸面，后表面为凸面；所述第五透镜为具有正光焦度的平凸透镜，其前表面为凸面，后表面为平面；所述第六透镜为具有正光焦度的凸凹透镜，其前表面为凸面，后表面为凹面；所述第七透镜为具有负光焦度的平凹透镜，其前表面为平面，后表面为凹面；所述第八透镜为具有正光焦度的双凸透镜，其前表面为凸面，后表面为凸面；所述第一透镜组、第二透镜组和第三透镜组相互之间的距离可调，当处于第一位置关系时，能够用于采集人脸图像；当处于第二位置关系时，能够用于采集虹膜图像；当处于第一位置关系时所述两档变焦成像镜头的焦距小于当处于第二位置关系时所述两档变焦成像镜头的焦距。...

【技术特征摘要】
1.一种虹膜/人脸用两档变焦成像镜头，其特征在于，沿光轴方向从前到后依次包括：具有正光焦度的第一透镜组，具有负光焦度的第二透镜组，和具有正光焦度的第三透镜组，其中：所述第一透镜组包括第一透镜，所述第一透镜为具有正光焦度的平凸透镜，其前表面为凸面，后表面为平面；所述第二透镜组沿光轴方向从前到后依次包括第二透镜和第三透镜；所述第二透镜为具有负光焦度的凸凹透镜，其前表面为凸面，后表面为凹面；所述第三透镜为具有负光焦度的平凹透镜，其前表面为凹面，后表面为平面；所述第三透镜组沿光轴方向从前到后依次包括第四透镜、第五透镜、第六透镜、第七透镜和第八透镜；所述第四透镜为具有正光焦度的双凸透镜，其前表面为凸面，后表面为凸面；所述第五透镜为具有正光焦度的平凸透镜，其前表面为凸面，后表面为平面；所述第六透镜为具有正光焦度的凸凹透镜，其前表面为凸面，后表面为凹面；所述第七透镜为具有负光焦度的平凹透镜，其前表面为平面，后表面为凹面；所述第八透镜为具有正光焦度的双凸透镜，其前表面为凸面，后表面为凸面；所述第一透镜组、第二透镜组和第三透镜组相互之间的距离可调，当处于第一位置关系时，能够用于采集人脸图像；当处于第二位置关系时，能够用于采集虹膜图像；当处于第一位置关系时所述两档变焦成像镜头的焦距小于当处于第二位置关系时所述两档变焦成像镜头的焦距。2.根据权利要求1所述的虹膜/人脸用两档变焦成像镜头，其特征在于，12≤F1/Fw≤22，-2.5≤F2/Fw≤-1.3，0.8≤F3/Fw≤1.8，1.5≤FT/Fw≤3.5；其中，Fw为所述虹膜/人脸用两档变焦成像镜头在采集人脸图像时的焦距，FT为所述虹膜/人脸用两档变焦成像镜头在采集虹膜图像时的焦距，F1为第一透镜...

【专利技术属性】
技术研发人员：马淑媛，
申请(专利权)人：北京天诚盛业科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11