[發明專利]高用戶使用體驗度的虹膜圖像光電成像系統

有效

• 申請號: 201410136621.2
• 申請日: 2014-04-04
• 公開（公告）號: CN103945136B
• 公開（公告）日: 2017-03-08
• 發明（設計）人: 沈洪泉;金城
• 申請（專利權）人: 蘇州思源科安信息技術有限公司
• 主分類號: H04N5/235
• 分類號: H04N5/235
• 代理公司: 杭州中成專利事務所有限公司33212
• 代理人: 金祺

技術領域

本發明涉及一種用于成像虹膜圖像的光電系統，屬光電領域。

背景技術

高用戶使用體驗度即用戶使用時按照自然的移動速度，戴眼鏡，無限制嚴格使用工作范圍，使用速度快。

高用戶使用體驗度是虹膜識別系統被現實廣泛采用的最大障礙，本發明聚焦在虹膜圖像成像系統設計。

目前，現實應用中的虹膜識別系統，用戶使用體驗度的還存在很大挑戰，如虹膜識別電子護照通關最典型應用場景，面臨以下幾個用戶使用體驗度問題：

1、能夠在用戶以自主每秒1米（m/s）的移動速度中識別，用戶可能在步行中識別；

2、用戶識別時使用環境光照度要求滿足從室內完全黑暗0Lux到室外太陽直射100，000Lux；

3、解決大比例用戶佩戴的眼鏡反光影響識別，包括近視凹鏡，遠視凸鏡，隱形眼鏡，偏光鏡等；

4、提高識別時3D（XYZ軸）的工作范圍，包括更遠的識別距離和更寬的距離（Z軸）范圍，能夠在1米-2米（Z軸）范圍，更進一步5米到10米（Z軸）范圍識別，水平X軸識別范圍至少50cm，垂直Y軸識別范圍至少30cm；

5、識別系統具備高可靠高穩定性，無傳統的機械傳動機構，如跟蹤用戶位置的云臺電機，聚焦電機等；

6、獲取亮度均衡的高質量圖像。

解決以上問題是目前技術面臨的最大挑戰。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種高用戶使用體驗度的虹膜圖像光電成像系統，其能實現成像高質量虹膜圖像。

為了解決上述技術問題，本發明提供一種高用戶使用體驗度的虹膜圖像光電成像系統，包括近紅外LED照明光源（1L，1R）--左側近紅外LED照明光源1L和右側近紅外LED照明光源1R，固定焦距的自動聚焦光學成像透鏡，前焦近紅外光學濾光器，和/或后焦近紅外光學濾光器，圖像成像傳感器；

近紅外LED照明光源（1L，1R）--左側近紅外LED照明光源1L和右側近紅外LED照明光源1R被配置為：

位于成像光軸的左右兩側；

由LED電流驅動器（1L’，1R’）--左側LED電流驅動器1L’和右側LED電流驅動器1R’驅動輸出短時間周期T最高輻射強度I的光；

左側LED電流驅動器1L’連接左側近紅外LED照明光源1L用于驅動左側LED輸出短時間周期T最高輻射強度I的光；

右側LED電流驅動器1R’連接右側近紅外LED照明光源1R用于驅動右側LED輸出短時間周期T最高輻射強度I的光；

近紅外LED照明光源（1L，1R）與圖像成像傳感器被組合配置為：

1）.近紅外LED照明光源（1L，1R）產生的最高輻射強度I短時間周期T時序等于圖像成像傳感器（7）幀像素全局觸發曝光（積分）的周期時序；

2）.近紅外LED照明光源（1L，1R）采用與圖像成像傳感器分時循環切換進行直接照明和交叉照明成像左右虹膜；

近紅外LED照明光源（1L，1R）與固定焦距的自動聚焦光學成像透鏡被組合配置為：

近紅外LED照明光源（1L，1R）的半峰值輻射或發散角度FWHM大于等于固定焦距的自動聚焦光學成像透鏡的成像視場角FOV；

保證成像視場亮度均衡性ρ=Iedge/Icenter*100%≥50%，

Iedge為成像視場邊緣亮度,Icenter為成像視場中心亮度；

近紅外LED照明光源（1L，1R）與近紅外光學濾光器被組合配置為：

近紅外光學濾光器的半峰值透射波長FWHM大于等于近紅外LED照明光源的半峰值輻射波長FWHM；

所述近紅外光學濾光器包括前焦近紅外光學濾光器4，和/或后焦近紅外光學濾光器6；

固定焦距的自動聚焦光學成像透鏡5被配置為：液體透鏡、EDOF相位波前編碼透鏡、WLA晶圓級透鏡陣列中的任意一種。

備注說明：前焦近紅外光學濾光器4和后焦近紅外光學濾光器6，在本發明中可擇一使用，也可2者均使用。

在本發明中，實現了分時形成，左側近紅外LED照明光源與左側虹膜直接照明成像以及與右側虹膜交叉照明成像，右側近紅外LED照明光源與左側虹膜交叉照明成像以及與右側虹膜直接照明成像，然后按次序進行循環切換直至獲取高質量虹膜圖像。

作為的高用戶使用體驗度的虹膜圖像光電成像系統的改進：

用于直接照明成像的LED照明光源的發射角度φd應該滿足：5.7-11.25度；

用于交叉照明成像的LED照明光源的發射角度φc應該滿足：11.25-35度；