近红外补光检测系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种近红外补光检测系统，属于光照强度检测领域。该系统包括多个检测单元，多个检测单元的输出端与主控单片机连接，其中：多个检测单元以阵列的方式分布在近红外补光灯的前端，每个检测单元均包括光敏二极管和可调电阻，所述光敏二极管的正极与电源端连接，所述光敏二极管的负极与所述可调电阻的一端连接，所述可调电阻的另一端接地，检测单元的输出端位于所述光敏二极管和可调电阻之间。本实用新型专利技术能够直观的显示虹膜识别设备的近红外补光范围，降低了测试成本，测试快速方便。

Near infrared light compensation detection system

【技术实现步骤摘要】
近红外补光检测系统
本技术涉及光照强度检测领域，特别是指一种近红外补光检测系统。
技术介绍
虹膜识别技术是基于眼睛中的虹膜进行身份识别，虹膜识别较其他传统的生物识别方式更为安全、方便，稳定。目前虹膜识别的镜头补光必须采用近红外做补光光源，近红外补光的效果决定了虹膜识别的速度、准确度，优质的补光能减少双目识别比对的算法压力。虹膜识别的镜头补光具有如下特点：镜头都采用定焦镜头，焦距多分布在10～70cm；近红外补光灯中心光谱多分布在810nm～940nm范围，通常采用850nm中心光谱近红外补光灯；任意一种近红外补光灯的补光方式均是对外呈空间散射方式，且光强与角度、距离均成反比；为降低补光灯在眼球上产生的光斑对虹膜识别算法的影响，补光灯与虹膜镜头之间会有一个夹角；普通人脸双眼间距多分布在6～10cm，虹膜识别装置的近红外补光灯需覆盖焦点处6～10cm范围的正常照度才能保证虹膜识别的准确性，如图1所示。虹膜识别装置生产后，目前工厂测试端多通过人工目检的方式检测或单一某一点通过照度仪检测虹膜识别设备近红外光照强度。目前这两种方式存在以下缺点：通过人工目检方式检测生产成品的虹膜识别装置的补光效果无法保证同一虹膜识别设备生产的一致性及稳定性。照度仪检测的方式成本较高，近红外光照度仪属于市面小众产品，成本超高；仅检测单一某一点无法验证照度是否覆盖焦点处6～10cm范围；如果通过移动照度仪或增加多台照度仪方式解决焦点处覆盖的问题，会导致成本过高；某一型号仅能检测其指定光谱照度，若生产不同产品型号的虹膜识别设备需更换不同型号的照度仪。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本技术提供一种近红外补光检测系统，本技术能够直观的显示虹膜识别设备的近红外补光范围，降低了测试成本，测试快速方便。本技术提供技术方案如下：一种近红外补光检测系统，包括多个检测单元，多个检测单元的输出端与主控单片机连接，其中：多个检测单元以阵列的方式分布在近红外补光灯的前端，每个检测单元均包括光敏二极管和可调电阻，所述光敏二极管的正极与电源端连接，所述光敏二极管的负极与所述可调电阻的一端连接，所述可调电阻的另一端接地，检测单元的输出端位于所述光敏二极管和可调电阻之间。进一步的，所述检测单元的输出端经过信号整形电路后与主控单片机的AD采样端口连接。进一步的，多个检测单元分布在垂直于镜头光轴的平面上。进一步的，多个检测单元分布在镜头的焦平面上。进一步的，多个检测单元均匀分布在半圆形上、圆形上或等边多边形的顶点上，所述半圆形和圆形的圆心为镜头的焦点，所述等边多边形的中心为镜头的焦点。进一步的，所述检测单元数量为5个，均匀分布在半圆形上。进一步的，镜头的焦平面上设置有多个过镜头焦点的滑轨，所述检测单元设置在所述滑轨上。进一步的，所述主控单片机连接有一个合格指示灯和多个不合格指示灯，所有检测单元共同与所述一个合格指示灯对应，每个检测单元与每个指示灯一一对应。进一步的，所述主控单片机通过串口连接有上位机。进一步的，所述电源端电压为5V，所述可调电阻的大小为10KΩ。本技术具有以下有益效果：本技术通过光敏二极管阵列可以检测虹膜识别设备近红外补光在整个区域范围的补光效果，能够直观的显示虹膜识别设备的近红外补光范围，避免了现有技术中人工目检方式的不一致性和稳定性差的问题，以及照度仪仅能检测单一某一点的问题。同时，本技术中，采用同一套系统能够测量不同中心光谱的近红外补光灯，而不需要像现有技术中更换不同型号的照度仪，降低了测试成本，并且测试快速方便。附图说明图1为虹膜识别设备的补光系统示意图；图2为本技术的近红外补光检测系统示意图；图3为检测单元示意图；图4为主控单片机与检测单元的连接示意图；图5为检测单元一个排列方式示意图；图6为滑轨示意图；图7为近红外光照强度空间分布示意图。具体实施方式为使本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。本技术提供一种近红外补光检测系统，如图2-4所示，包括多个检测单元1，多个检测单元1的输出端10与主控单片机2连接，其中：多个检测单元1以阵列的方式分布在近红外补光灯3的前端，每个检测单元1均包括光敏二极管11和可调电阻12，光敏二极管11的正极与电源端13连接，光敏二极管11的负极与可调电阻12的一端连接，可调电阻12的另一端接地，检测单元1的输出端10位于光敏二极管11和可调电阻12之间。同一距离下，近红外灯的光照强度呈伞形，中间位置最强，越靠边缘光照强度越弱，如图7所示。本技术近红外光照度检测通过光敏二极管实现，当近红外光照射在光敏二极管范围之内后，光敏二极管呈现出的阻抗值与光照强度成反比。采样电路原理如图3所示，光敏二极管与可调电阻搭配形成前端光照强度检测单元。VDD为电源端，AD1的电压值随着近红外光的强度呈正比，受测虹膜识别设备的补光灯与检测单元的距离和角度都会影响AD1的电压值。距离、角度、AD1电压值呈反比。多个检测单元放置在虹膜镜头前端，并根据测量需要分布在特定的位置，检测单元数目越多，检测结果越精确。检测单元输出信号输出到主控单片机MCU，主控单片机计算出每一个检测单元的光照强度，根据多个检测单元检测到的结果判断受测设备近红外补光是否满足要求，其中：若某个检测单元的结果小于该单元的预设结果，则说明某些补光灯的光照强度没有达到预设值，MCU判定该设备不合格，通过角度判断即可知道该设备上哪些补光灯的光照强度没有达到要求。若多个检测单元的结果相差达到设定值以上，说明受测设备的补光灯角度偏差太大。这是因为：由于光线角度与电压成反比，当光照均匀时，多个检测单元获得的结果相同或者相差不大，当光照不均匀时，多个检测单元获得的结果不同或者相差预设值，如果最大结果与最小结果相差达到设定值以上，则说明受测设备的补光灯角度偏差大。本技术通过光敏二极管阵列可以检测虹膜识别设备近红外补光在整个区域范围的补光效果，能够直观的显示虹膜识别设备的近红外补光范围，避免了现有技术中人工目检方式的不一致性和稳定性差的问题，以及照度仪仅能检测单一某一点的问题。同时，本技术中，采用同一套系统能够测量不同中心光谱的近红外补光灯，而不需要像现有技术中更换不同型号的照度仪，降低了测试成本，并且测试快速方便。在本技术中，检测单元与主控单片机的具体连接方式为：如图4所示，检测单元1的输出端10经过信号整形电路后(AD1～AD5)与主控单片机2的AD采样端口(PC0/ADC12_IN10等端口)连接。本技术中，多个检测单元1分布在垂直于镜头4的光轴5的平面6、7上，为保证测量效果，平面6最好位于焦平面7附近。进一步的，多个检测单元1分布在镜头4的焦平面7上。更进一步的，多个检测单元1均匀分布在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种近红外补光检测系统，其特征在于，包括多个检测单元，多个检测单元的输出端与主控单片机连接，其中：/n多个检测单元以阵列的方式分布在近红外补光灯的前端，每个检测单元均包括光敏二极管和可调电阻，所述光敏二极管的正极与电源端连接，所述光敏二极管的负极与所述可调电阻的一端连接，所述可调电阻的另一端接地，检测单元的输出端位于所述光敏二极管和可调电阻之间。/n

【技术特征摘要】
1.一种近红外补光检测系统，其特征在于，包括多个检测单元，多个检测单元的输出端与主控单片机连接，其中：
多个检测单元以阵列的方式分布在近红外补光灯的前端，每个检测单元均包括光敏二极管和可调电阻，所述光敏二极管的正极与电源端连接，所述光敏二极管的负极与所述可调电阻的一端连接，所述可调电阻的另一端接地，检测单元的输出端位于所述光敏二极管和可调电阻之间。


2.根据权利要求1所述的近红外补光检测系统，其特征在于，所述检测单元的输出端经过信号整形电路后与主控单片机的AD采样端口连接。


3.根据权利要求1所述的近红外补光检测系统，其特征在于，多个检测单元分布在垂直于镜头光轴的平面上。


4.根据权利要求3所述的近红外补光检测系统，其特征在于，多个检测单元分布在镜头的焦平面上。


5.根据权利要求4所述的近红外补光检测系统，其特征在于，多个检测单元均匀分布在半圆形...

【专利技术属性】
技术研发人员：李小成，彭程，周军，
申请(专利权)人：北京眼神科技有限公司，深圳爱酷智能科技有限公司，
类型：新型
国别省市：河北;13