消除眼镜反光的虹膜识别装置及设备的制作方法

1.本技术属于生物特征识别技术领域，更具体地说，是涉及一种消除眼镜反光的虹膜识别装置及设备。


背景技术：

2.人的眼睛结构由巩膜、虹膜、瞳孔晶状体、视网膜等部分组成。虹膜在胎儿发育阶段形成后，在整个生命历程中将是保持不变的。这些特征决定了虹膜特征的唯一性，同时也决定了身份识别的唯一性。因此，可以将眼睛的虹膜特征作为每个人的身份识别对象。虹膜识别还具有唯一性、稳定性、不可复制性、活体检测等特点，综合安全性能上占据绝对优势，安全等级来说是目前最高的。目前，虹膜识别凭借其超高的精确性和使用的便捷性，已经广泛应用于金融、医疗、安检、安防、特种行业考勤与门禁、工业控制等领域。
3.由于虹膜采集是针对人的眼睛的采集，因此当戴近视眼镜，墨镜，医学护目镜，医学防护面罩时，红外补光灯会造成镜片的反光，导致虹膜采集成像时存在有光斑落在虹膜成像的区域上面，导致虹膜采集有效区域的缺失，导致虹膜识别失败。


技术实现要素：

4.本技术实施例的目的在于提供一种消除眼镜反光的虹膜识别装置及设备，以解决现有技术对虹膜采集过程中存在的眼镜反光的技术问题。
5.为实现上述目的，本技术采用的技术方案是：提供一种消除眼镜反光的虹膜识别装置，所述消除眼镜反光的虹膜识别装置，包括：
6.控制单元、虹膜摄像头、图像处理单元、光强调节单元、近红外补光灯板、第一近红外偏振片、第二近红外偏振片以及驱动机构；
7.所述控制单元分别与所述虹膜摄像头、所述图像处理单元、所述近红外补光灯板、所述光强调节单元以及所述驱动机构电性连接，所述光强调节单元与所述近红外补光灯板连接，所述驱动机构与所述第一近红外偏振片、第二近红外偏振片连接；
8.其中，所述虹膜摄像头能够获取用户的近红外光人脸图像，所述图像处理单元能够检测人脸图像中是否佩戴眼镜以及虹膜图像，所述驱动机构能够驱动所述第一近红外偏振片覆盖或远离所述近红外补光灯板，且能够驱动所述第二近红外偏振片覆盖或远离所述虹膜摄像头，所述第一近红外偏振片的偏振化方与所述第二近红外偏振片的偏振化方向呈预设夹角布置，所述光强调节单元能够调节所述近红外补光灯板发射的近红外光强度。
9.优选的，所述第一近红外偏振片的偏振化方与所述第二近红外偏振片的偏振化方向的夹角为60
°
至90
°
。
10.优选的，所述近红外补光灯板设置有两个，两个所述近红外补光灯板分别设置于所述虹膜摄像头的两侧。
11.优选的，所述近红外补光灯板发出的近红外光的波长为810nm或850nm。
12.优选的，所述驱动机构包括动力装置、导轨以及活动架，所述动力装置与所述活动
架连接，所述活动架与所述导轨滑动设置，所述第一近红外偏振片与所述第二近红外偏振片固定于所述活动架上，通过所述动力装置可以驱动所述活动架沿着导轨往复运动。
13.优选的，所述消除眼镜反光的虹膜识别装置还包括测距装置，所述测距装置与所述控制单元电性连接，所述测距装置能够测量用户距离所述虹膜摄像头的距离。
14.优选的，所述光强调节单元优选为脉冲宽度调制。
15.本技术还提供一种消除眼镜反光的虹膜识别设备，所述消除眼镜反光的虹膜识别设备包括：
16.显示屏以及如上所述的消除眼镜反光的虹膜识别装置；
17.所述显示屏与所述控制单元连接，通过所述显示屏能够显示与用户的交互信息。
18.本技术提供的消除眼镜反光的虹膜识别装置，与现有技术相比，通过图像处理单元可以能够检测人脸图像中是否佩戴眼镜，以使得所述驱动机构驱动所述第一近红外偏振片覆盖或远离所述近红外补光灯板，且驱动所述第二近红外偏振片覆盖或远离所述虹膜摄像头，所述光强调节单元能够调节所述近红外补光灯板发射的近红外光强度，既可以降低近红外补光灯板的功耗以及发热量，又能过滤眼镜反光影响，提升虹膜识别识别率。
19.本技术提供的消除眼镜反光的虹膜识别设备，与现有技术相比，通过将消除眼镜反光的虹膜识别装置连接显示屏，能够显示与用户的交互信息，提高了虹膜识别时的适应性以及便利性。
附图说明
20.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
21.图1为本技术实施例提供的消除眼镜反光的虹膜识别装置的结构示意图；
22.图2为图1中的消除眼镜反光的虹膜识别装置的系统模块示意图；
23.图3为本技术实施例提供的消除眼镜反光的虹膜识别设备的立体结构示意图。
具体实施方式
24.为了使本技术所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
25.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。
26.需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
27.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性
或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
28.请一并参阅图1至图2，现对本技术实施例提供的消除眼镜反光的虹膜识别装置100进行说明。所述消除眼镜反光的虹膜识别装置100，包括：控制单元10、虹膜摄像头20、图像处理单元30、光强调节单元40、近红外补光灯板50、第一近红外偏振片60、第二近红外偏振片70以及驱动机构80。
29.所述控制单元10分别与所述虹膜摄像头20、所述图像处理单元30、所述近红外补光灯板50、所述光强调节单元40以及所述驱动机构80电性连接，所述光强调节单元40与所述近红外补光灯板50连接，所述驱动机构80与所述第一近红外偏振片60、第二近红外偏振片70连接。
30.其中，所述虹膜摄像头20能够获取用户的近红外光人脸图像，所述图像处理单元30能够检测人脸图像中是否佩戴眼镜以及虹膜图像，所述驱动机构80能够驱动所述第一近红外偏振片60覆盖或远离所述近红外补光灯板50，且能够驱动所述第二近红外偏振片70覆盖或远离所述虹膜摄像头20，所述第一近红外偏振片60的偏振化方与所述第二近红外偏振片70的偏振化方向呈预设夹角布置，所述光强调节单元40能够调节所述近红外补光灯板50发射的近红外光强度。
31.可以理解的是，在采集虹膜时，初始状态下，所述第一近红外偏振片60位于远离所述近红外补光灯板50的位置，所述第二近红外偏振片70位于远离所述虹膜摄像头20的位置，所述近红外补光灯板50发出近红外光后可以直接照射在用户的人脸上，照射在用户的人脸上的近红外光经过反射在虹膜摄像头20上成像。
32.所述图像处理单元30能够检测人脸图像中是否佩戴眼镜，如果所述图像处理单元30检测到人脸图像中未佩戴眼镜，人眼虹膜图像容易获取，近红外补光灯板50只需正常补光即可，则直接获取识别人脸图像中的虹膜图像。如果所述图像处理单元30检测到人脸图像中佩戴有眼镜，眼镜会发射近红外光，造成虹膜图像反光，因此需驱动所述第一近红外偏振片60覆盖所述近红外补光灯板50，且驱动所述第二近红外偏振片70覆盖所述虹膜摄像头20,同时所述光强调节单元40能够调节所述近红外补光灯板50发射的近红外光强度。
33.此时，所述近红外补光灯板50发出近红外光后经过第一近红外偏振片60的过滤后照射在用户的眼镜上，且只有与第一近红外偏振片60的偏振化方向相同的近红外光能够通过第一近红外偏振片60，照射在眼镜上的一部分近红外光发生镜面反射，由于所述第一近红外偏振片60与所述第二近红外偏振片70的偏振化方向呈预设夹角布置，所以发生镜面反射的光会被所述第二近红外偏振片70过滤。
34.而照射在眼镜上的近红外光另一部分近红外光会穿透照射到人的虹膜，该部分近红外光在虹膜发生漫反射，部分漫反射的近红外光再次透过眼镜片经过第二近红外偏振片70，最终在虹膜摄像头20上成像。
35.在上述过程中，所述图像处理单元30检测到人脸图像中未佩戴眼镜，则直接获取识别人脸图像中的虹膜图像，只有在所述图像处理单元30检测到人脸图像中佩戴有眼镜，才驱动所述第一近红外偏振片60覆盖所述近红外补光灯板50，且驱动所述第二近红外偏振片70覆盖所述虹膜摄像头20，同时所述光强调节单元40能够调节所述近红外补光灯板50发
射的近红外光强度。如此，可以降低近红外补光灯板50的功耗以及发热量，避免近红外补光灯板50长期处于高功率运行。所述第一近红外偏振片60与所述第二近红外偏振片70可以过滤反光，当对近红外光的衰减严重，因此需要加强近红外补光灯板50发射的近红外光强度，以确保虹膜摄像头20获取的图像清晰明亮。
36.本技术提供的消除眼镜反光的虹膜识别装置100，与现有技术相比，通过图像处理单元30可以能够检测人脸图像中是否佩戴眼镜，以使得所述驱动机构80驱动所述第一近红外偏振片60覆盖或远离所述近红外补光灯板50，且驱动所述第二近红外偏振片70覆盖或远离所述虹膜摄像头20，所述光强调节单元40能够调节所述近红外补光灯板50发射的近红外光强度，既可以降低近红外补光灯板50的功耗以及发热量，又能过滤眼镜反光影响，提升虹膜识别识别率。
37.在本技术另一个实施例中，所述第一近红外偏振片60的偏振化方与所述第二近红外偏振片70的偏振化方向的夹角为60
°
至90
°
。
38.可以理解的是，当所述第一近红外偏振片60的偏振化方与所述第二近红外偏振片70的偏振化方向的夹角为60
°
至90
°
时，可以最大化的将眼镜反光以及环境光进行过滤。最佳的，所述第一近红外偏振片60的偏振化方与所述第二近红外偏振片70的偏振化方向的夹角为75
°
。
39.在本技术另一个实施例中，请一并参阅图1，所述近红外补光灯板50设置有两个，两个所述近红外补光灯板50分别设置于所述虹膜摄像头20的两侧。
40.可以理解的是，将两个所述近红外补光灯板50分别设置于所述虹膜摄像头20的两侧，可以将近红外光相对均匀，以进一步提高虹膜图像质量。当然，所述第一近红外偏振片60也应当设置两个，以便能够同时覆盖两个所述近红外补光灯板50。
41.进一步地，所述近红外补光灯板50发出的近红外光的波长为810nm或850nm。
42.在本技术另一个实施例中，请一并参阅图1，所述驱动机构80包括动力装置81、导轨82以及活动架83，所述动力装置81与所述活动架83连接，所述活动架83与所述导轨82滑动设置，所述第一近红外偏振片60与所述第二近红外偏振片70固定于所述活动架83上，
43.通过所述动力装置81可以驱动所述活动架83沿着导轨82往复运动。
44.可以理解的是，所述动力装置81优选为伺服电机，所述伺服电机具有控制灵敏、精度高的优点。所述导轨82能够起到导向作用，所述活动架83能够带动所述第一近红外偏振片60与所述第二近红外偏振片70一起直线运动。
45.在本技术另一个实施例中，请一并参阅图1及图2，所述消除眼镜反光的虹膜识别装置100还包括测距装置90，所述测距装置90与所述控制单元10电性连接，所述测距装置90能够测量用户距离所述虹膜摄像头20的距离。
46.可以理解的是，当检测到用户佩戴眼镜后，可以先通过测距装置90测量用户距离所述虹膜摄像头20的距离，根据距离的大小，再调节所述近红外补光灯板50发射的近红外光强度。用户距离所述虹膜摄像头20的距离越大，所述近红外补光灯板50发射的近红外光强度需求越大，用户距离所述虹膜摄像头20的距离越小，所述近红外补光灯板50发射的近红外光强度需求越小。
47.在本技术另一个实施例中，所述光强调节单元40优选为脉冲宽度调制。
48.可以理解的是，脉冲宽度调制是一种模拟控制方式，根据相应载荷的变化来调制
晶体管基极或mos管栅极的偏置，来实现晶体管或mos管导通时间的改变，从而实现开关稳压电源输出的改变。
49.请参阅图3，本技术还提供一种消除眼镜反光的虹膜识别设备200，所述消除眼镜反光的虹膜识别设备200包括显示屏201以及如上所述的消除眼镜反光的虹膜识别装置100。
50.具体的，所述显示屏201与所述控制单元10连接，通过所述显示屏201能够显示与用户的交互信息。
51.可以理解的是，通过所述显示屏201可以显示人的头像边框，方便用户摆正自己的头以及调整与虹膜摄像头20的距离。
52.在用户的眼镜高度反光的情况下，即使所述光强调节单元40调节所述近红外补光灯板50发射的近红外光强度到了最大，依然无法获取到清晰的虹膜图像时，可以通过所述显示屏201提示用户向前靠近所述虹膜摄像头20，或者提醒用户摘除眼镜，以达到虹膜识别的目的。
53.本技术提供的消除眼镜反光的虹膜识别设备200，与现有技术相比，通过将消除眼镜反光的虹膜识别装置100连接显示屏201，能够显示与用户的交互信息，提高了虹膜识别时的适应性以及便利性。
54.以上所述仅为本技术的较佳实施例而已，并不用以限制本技术，凡在本技术的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。