[發明專利]一種眼球影像采集裝置

有效

• 申請號: 201410290343.6
• 申請日: 2014-06-25
• 公開（公告）號: CN104036256B
• 公開（公告）日: 2017-05-03
• 發明（設計）人: 屈志毅;屈寅弘;趙慶林;黃銳;韓蕙佚;邱建鵬;劉兵;王喜梅
• 申請（專利權）人: 蘭州大學
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06K9/20
• 代理公司: 甘肅省知識產權事務中心62100
• 代理人: 張英荷

技術領域

本發明涉及一種影像采集裝置，尤其涉及一種眼球影像采集裝置，主要用于近距離測試眼球眩暈信息的影像采集裝置。

背景技術

眼球是一種精細的人體器官，其轉動幅度不如手部動作那么明顯，不同人種的虹膜顏色差異也比較大，這些因素都直接增加了獲取清晰虹膜影像的難度。因此采用普通的影像采集裝置很難獲取高質量、可用于分析處理的虹膜影像數據。

目前，用于虹膜影像采集的裝置多操作復雜、體積龐大、成本較高。CN203038298U公開了“一種虹膜圖像采集裝置”，該裝置由成像模塊、照明模塊、三維運動平臺、控制模塊、光學平臺、固定桿、顎托組成。進行虹膜影像采集的過程大致如下所述：被采集者將眼睛置于顎托之上；根據眼睛的位置調整固定在三維運動平臺上的成像模塊，使得眼睛充滿圖像正中間；最后進行虹膜影像數據采集，并將采集到的數據傳送給計算機進行下一步處理。該虹膜影像采集裝置主要缺點有： 1、人眼的位置受被采集者的主觀控制。在采集過程中，若眼睛的位置發生偏移則會嚴重影響虹膜影像采集的質量。2、操作復雜，調整成像模塊與眼睛的最佳相對位置要花費一定的時間。3、各器件之間排列不緊湊、集成度較低、體積龐大，成本較高。這些缺點使得現有虹膜影像采集的裝置在應用上存在一定的局限性。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術中存在的問題，提供一種結構緊湊，近距離拍攝時可自動、準確、快速對焦的眼球影像采集裝置。

本發明的眼球影像采集裝置，包括核心板及設置在核心板兩側面的多功能光源模組和攝像頭模組三個部分；其中：

所述多功能光源模組包括多功能光源模組基板，嵌在多功能光源模組基板中間部位圓孔內的半反半透鏡，固定在多功能光源模組基板上的紅外光源、電阻及焊盤，且紅外光源、電阻均通過導線與焊盤連接；焊盤在起到物理機械連接的作用的同時，另一方面起到電氣連接的作用。為了有效防止阻抗帶來的負面影響，使得紅外光均勻的照射在眼球上，多功能光源模組的電阻與紅外光源交替均勻布置在半反半透鏡的外周。在多功能光源模組基板上還設置有閃光燈，在光線較暗的條件下對眼球進行圖像采集時，閃光燈可起到補光作用。

所述攝像頭模組包括攝像頭模組基板及設置在攝像頭模組基板上的影像頭，攝像頭信號接口電路及外部接口電路，影像頭采集的影像數據經過攝像頭信號接口電路的傳輸引腳與外部接口電路連接；外部接口電路通過與核心板上的排針物理機械連接的同時，又起到信號傳輸的作用。所述影像頭設置在對應半反半透鏡的一側，并與半反半透鏡的中心在同一軸線上。為了便于快速、準確對焦，保證了影像采集的質量，影像頭與反半透鏡之間的距離在5 mm之內，紅外光源與影像頭間的距離為6 mm。攝像頭接口電路預留了可兼容不同型號攝像頭AFC部分供電的接口，可具體參考選用攝像頭的數據手冊來決定是否焊接磁珠。

核心板上設置有與半反半透鏡相對應的圓孔，以便于影像頭采集眼球的影像信息。在核心板對應多功能光源模組的側面設置有焊盤，該焊盤與多功能光源模組上的焊盤對應連接；在核心板對應攝像頭模塊的側面設有排針，該排針與攝像頭模塊的外部接口插座通訊連接。

核心板上集成有微處理器MPU及基本輸出輸入系統BIOS，且微處理器MPU通過I2C總線與基本輸出輸入系統BIOS進行通信，通過BIOS調節多功能光源模塊；微處理器MPU集成了攝像頭控制器FIMC，控制攝像頭模組。核心板的MPU通過SCCB（一種弱化的I2C總線）設置攝像頭寄存器，為攝像頭配置好工作環境。

多功能光源模組的紅外光源發出的紅外線直接照射到被診斷者的眼睛上，經眼球反射通過半反半透鏡投射到紅外線攝像頭，紅外線攝像頭對人眼運動軌跡進行影像采集，進而把采集數據傳送到核心板，由核心板對眼球影像數據做進一步處理。

本發明相對現有技術具有以下優點：

1、本發明將多功能光源模組、核心板、攝像頭模組通過焊盤焊接成一體，通過把半反透鏡固定在攝像頭與多功能光源模組中間，利用半反半透鏡的物理性質，延長虹膜在半反半透鏡中虛擬像到攝像頭的距離，以滿足攝像頭焦距的要求，實現了攝像頭在近距離拍攝時可自動對焦、準確對焦、快速對焦的功能，保證了影像采集的質量；

2、本發明體積小、重量輕、厚度薄，結構緊湊，不僅實現了采集裝置的模塊化，而且使其具有很好的可移植性。

附圖說明

圖1是本發明眼球影像采集裝置的結構示意圖。

圖2是本發明多功能光源模組的結構圖。

圖3是攝像頭模組的結構圖。

圖4是核心板A面示意圖。