具备识别模式和视频模式切换功能的虹膜图像获取设备制造技术

一种小型化，仅有一个ＵＳＢ接口，具备虹膜识别工作模式和视频工作模式切换功能的虹膜识别系统前端设备，该设备包括工作模式切换开关、图像获取电路、虹膜采集光学系统、自定位镜片、视频采集光学系统、工作模式指示ＬＥＤ、外壳、和ＵＳＢ接口；工作模式切换开关，位于设备外壳上，与图像获取电路连接，用于切换设备工作模式，用户根据不同的使用环境，切换识别模式和视频模式，实现虹膜识别身份认证和网络视频通信两种功能，克服了之前虹膜图像获取设备仅有单一虹膜识别身份认证功能的局限性，拓宽了设备的使用范围和应用领域，可广泛应用于各种计算机系统的身份认证管理、数据安全管理、和网络视频通信。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于虹膜识别身份认证
，尤其是一种小型化，仅有一个USB接口，具备虹膜识别工作模式和视频工作模式切换功能的虹膜识别系统前端设备。
技术介绍
虹膜识别是一种高精确度、非侵犯性、简便易用的生物特征识别身份认证技术，被 广泛认为是最有前途的生物特征识别身份认证技术之一，有非常广阔的市场应用前景。虹膜位于眼球的前面，是位于眼球透明角膜后面的盘状薄膜，是眼球黑色瞳孔和 白色巩膜之间的圆环状部分，包含有许多相互交错的类似于斑点、细丝、冠状、条纹、隐窝等 形状的细微特征，虹膜结构非常复杂，每个人的虹膜都不一样，一个人左眼和右眼的虹膜也 不相同，甚至双胞胎之间的虹膜也各不相同。虹膜前面有透明的角膜将其与外界隔离开，被保护的非常好，不容易被损坏，同时 也不容易被伪造。虹膜的面积非常小，颜色较暗，不同人种虹膜颜色差异较大，尤其是东方人的虹膜 为深棕黑色，这就使得普通的成像装置根本无法拍摄到清晰的的虹膜图像，要在远距离非 接触的状态下拍摄到清晰的虹膜图像更是非常困难。虹膜图像获取是虹膜识别系统的最前端环节，也是难度较大的一个重要环节。之 前计算机虹膜识别系统中的虹膜图像获取设备仅具有虹膜图像采集的单一功能，设备的使 用范围和应用领域非常有限，设备的使用率很低，且虹膜图像采集需要用户的配合度很高， 设备的易用性和方便性很差，这就造成单一功能的虹膜识别系统很难在各种计算机系统中 大范围应用。针对上述虹膜识别系统普遍存在单一虹膜图像采集功能、设备的易用性和方便性 差等方面的问题，本技术实现的虹膜图像获取设备具备虹膜识别工作模式和视频工作 模式切换功能，可根据不同的使用环境，切换工作模式，实现虹膜识别身份认证和网络视频 通信两种功能；自定位镜片设计，使得虹膜识别系统前端设备更简便易用，可轻松的远距离 采集虹膜图像，虹膜识别系统的易用性和方便性有了大幅度提升。
技术实现思路
针对现有计算机虹膜图像获取设备仅具备单一虹膜图像采集功能、设备的易用性 和方便性差等方面的问题，本技术实现了一种仅有一个USB接口、能够切换虹膜识别 工作模式和视频工作模式的虹膜识别系统前端设备，使用者可根据不同的使用环境，切换 识别模式和视频模式，实现虹膜识别身份认证和网络视频通信两种功能，极大的拓宽了设 备的使用范围和应用领域，可广泛应用于各种计算机系统的身份认证管理、数据安全管理、 和网络视频通信。本技术实现的设备包括工作模式切换开关、图像获取电路、虹膜采集光学系 统、自定位镜片、视频采集光学系统、工作模式指示LED、外壳、和1个USB接口。工作模式切换开关，位于设备外壳上，可位于设备外壳的正面、侧面、或背面，与图像获取电路连接，用于切换设备的识别模式和视频模式，采用拨动开关、轻触开关、或按钮 开关。图像获取电路，进行图像采集，包括虹膜成像图像传感器、视频成像图像传感器、 红外照明LED单元、USB控制单元。其中，虹膜成像图像传感器采用CMOS或CXD图像传感 器，可由1个图像传感器进行单眼虹膜和双眼虹膜的成像，或由2个图像传感器进行双眼虹 膜的成像；视频成像图像传感器采用CMOS或CCD图像传感器；红外照明LED单元，位于自定 位镜片的后面，由2个、4个、6个、或8个红外LED组成，对称分布于虹膜采集光学系统的两 侧，以获得均勻的红外照明，红外LED的主波长为在750 900nm范围；USB控制单元，提供 USB输入输出端口，并通过USB输出接口实现计算机与虹膜成像图像传感器、视频成像图像 传感器、红外照明LED单元的通信，进行虹膜图像和视频的传输、红外照明LED的控制。虹膜采集光学系统，包括虹膜采集光学镜头组件、固定装置，位于图像获取电路的 虹膜成像图像传感器前面，可由1组虹膜采集光学镜头组对应1个图像传感器进行单眼和 双眼的虹膜成像，也可以由2组虹膜采集光学镜头组对应2个图像传感器进行双眼的虹膜 成像，通过使用不同的光学系统参数的定焦或变焦镜头组件，可在不同物距均能采集到清 晰的单眼和双眼虹膜图像；自定位镜片，位于虹膜采集光学系统的前面，进行单眼或双眼的自定位，只要用户 在自定位镜片中能够看到自己眼睛的图像，即表示眼睛在有效范围内，配合计算机软件的 前后位置提示，用户即可方便的实现自定位。该镜片高透过率透射近红外光的同时反射截 止可见光，该镜片可以实现波长750nm 900nm范围的近红外光的高透过率，近红外光的 透过率大于95%，同时反射截止420nm 680nm波长范围的可见光，可见光的透过率小于 2%，从而在保证用户能清晰的看到眼睛图像同时，设备也能够获取到清晰的虹膜图像。视频采集光学系统，包括视频采集光学镜头组件、固定装置，位于图像获取电路的 视频成像图像传感器前面，视频采集光学镜头组件采用定焦或变焦镜头组件；工作模式指示LED，与图像获取电路和工作模式切换开关连接，固定在外壳上，位 于自定位镜片、视频采集光学系统的旁边，或工作模式切换开关旁边，用于指示设备的工作 模式，识别模式时，指示识别模式的LED点亮；视频模式时，指示视频模式的LED点亮；工作 模式指示LED由1个或2个LED组成；指示识别模式的LED在识别过程中可通过显示不同 的颜色来指示不同的识别状态。1个USB接口，位于设备外壳上或通过USB线缆延伸到外壳外部，设备通过该USB 接口与计算机连接；外壳，将上述部件固定为一个整体。附图说明图1为单眼虹膜识别和视频切换设备的外观视图图2为单眼虹膜识别和视频切换设备的核心部件视图图3为图像获取电路的原理框图图4为基于单虹膜图像传感器的双眼虹膜识别和视频切换设备的外观视图图5为基于单虹膜图像传感器的双眼虹膜识别和视频切换设备的核心部件视图图6为基于双虹膜图像传感器的双眼虹膜识别和视频切换设备的外观视图图7为基于双虹膜图像传感器的双眼虹膜识别和视频切换设备的核心部件视图具体实施方式以下结合附图和实施例对本技术做进一步说明。图1为单眼虹膜识别和视频切换设备的外观视图，图2为单眼虹膜识别和视频切 换设备的核心部件视图，图3为图像获取电路的原理框图，该设备由工作模式切换开关1、 图像获取电路2、虹膜采集光学系统3、自定位镜片4、视频采集光学系统5、工作模式指示 LED 6、外壳7、USB接口 8、红外照明LED单元9、USB控制单元10等部件构成，各部分的位 置和布局如图1和图2所示。工作模式切换开关1固定在外壳7上，并与图像获取电路2 连接，用于切换设备的工作模式；图像获取电路2位于外壳7的内部，由虹膜成像图像传感 器、视频成像图像传感器、红外照明LED单元9和USB控制单元10组成，虹膜成像图像传感 器焊接在图像获取电路2上，位于虹膜采集光学系统3的后面，由1个或2个图像传感器组 成，用于成像单眼和双眼的虹膜图像；视频图像传感器焊接在图像获取电路2上，位于视频 采集光学系统5的后面，由1个图像传感器组成；红外照明LED单元9焊接在图像获取电路 2上，位于自定位镜片4的后面，由2个、4个、6个、或8个红外LED组成，均勻分布在虹膜 采集光学系统3的两侧，用于获得均勻的红外照明，红外LED的主波长为在750 900nm范 围；USB控制单元10位于图像获取电路上，为设备提供USB接口 8，并通过USB接本文档来自技高网...

【技术保护点】
具备识别模式和视频模式切换功能的虹膜图像获取设备，是一种仅有一个ＵＳＢ接口、能够切换虹膜识别工作模式和视频工作模式的虹膜识别系统前端设备，该设备包括工作模式切换开关、图像获取电路、虹膜采集光学系统、自定位镜片、视频采集光学系统、工作模式指示ＬＥＤ、外壳、和１个ＵＳＢ接口，其特征在于：工作模式切换开关，位于设备外壳上，与图像获取电路连接，用于切换设备的识别模式和视频模式，采用拨动开关、轻触开关、或按钮开关；图像获取电路，进行图像采集，包括虹膜成像图像传感器、视频成像图像传感器、红外照明ＬＥＤ单元、ＵＳＢ控制单元；虹膜采集光学系统，包括虹膜采集光学镜头组件、固定装置，位于图像获取电路的虹膜成像图像传感器前面，通过使用不同的光学系统参数的定焦或变焦镜头组件，可在不同物距均能采集到清晰的单眼和双眼虹膜图像；自定位镜片，位于虹膜采集光学系统的前面，进行单眼或双眼的自定位，高透过率透射近红外光的同时反射截止可见光；视频采集光学系统，包括视频采集光学镜头组件、固定装置，位于图像获取电路的视频成像图像传感器前面，视频采集光学镜头组件采用定焦或变焦镜头组件；工作模式指示ＬＥＤ，与图像获取电路和工作模式切换开关连接，固定在外壳上，位于自定位镜片、视频采集光学系统的旁边，或工作模式切换开关旁边，用于指示设备的工作模式，识别模式时，指示识别模式的ＬＥＤ点亮；视频模式时，指示视频模式的ＬＥＤ点亮；１个ＵＳＢ接口，位于设备外壳上或通过ＵＳＢ线缆延伸到外壳外部，设备通过该ＵＳＢ接口与计算机连接；外壳，将上述部件固定为一个整体。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：孙敏霞，
申请(专利权)人：北京森博克智能科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：11[中国|北京]