便携式双眼虹膜图像采集和处理设备制造技术

本发明专利技术提供了一种便携式虹膜图像采集和处理设备，所述设备包括采集单元，其包括至少一套光学镜头和图像采集芯片，用于采集用户的虹膜信息；照明单元，用于在所述采集单元采集虹膜时提供照明；交互单元，为使用者提供交互功能，供使用者向所述设备输入指令。并向使用者呈现信息；电源单元用于为设备供电；运算单元对所述采集单元采集到的图像进行处理，并发出控制指令给其他的单元；内存芯片用来存储所述运算单元工作时的信息；存储单元用于存储在设备断电后不会被清空的信息；数据传输单元用于将所述采集单元采集到的虹膜图像信息或经所述运算单元处理后的信息通过接口模块进行输出。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及生物特征识别以及信息安全
，尤其涉及一种便携式双眼虹膜图像采集和处理设备。
技术介绍
虹膜是人眼中介于黑色瞳孔和白色巩膜之间的圆环状区域，呈现丰富的纹理。大量医学和计算机科学的研究表明，不同眼睛(包括人的左右眼和双胞胎的眼睛)的虹膜纹理是各不相同的，并且自胚胎形成后8个月就稳定不变，因而虹膜具有唯一性高、稳定性强的优点。另外，虹膜是一种外部可见的内部器官，因而又具有非侵犯性的优点。这些优点使得虹膜特别适合用于人的身份认证和识别，并被成功的应用于机场、海关、银行等场合的身份鉴定。虹膜识别技术的第一步就是虹膜图像的获取，同时这也是比较困难的步骤，需要光、机、电技术的综合应用。由于虹膜的特殊性质，即面积小(平均直径约Ilmm)且不同人种颜色差异大，一般摄像方法无法拍摄出可以用来识别的虹膜图像。虹膜识别必须采用放大率较大的镜头和主动照明。西方人虹膜颜色较浅，在可见光照明就可以，而东方人的虹膜颜色较深，必须采用红外光照明才能得到清晰的图像。传统的虹膜图像获取设备分为单眼采集设备和双眼采集设备。早期的设备多为单眼采集，主要包括主动照明单元、镜头及附件，以及成像芯片等。然而，由于人的眼睛具有主眼和副眼之分，通常人看东西时以主眼为主，这样会导致单眼设备的使用相对困难。后来出现的双眼虹膜设备相比于单眼虹膜设备使用更加自然，使得虹膜图像的获取和处理更加容易，对虹膜识别技术的应用具有非常重要的意义。由于虹膜识别过程的运算量很大，最早的虹膜识别设备生产商都将虹膜采集和虹膜识别分开进行，虹膜采集由专门的虹膜采集设备完成，而虹膜识别则放在中央服务器中进行，这样的做法导致了虹膜识别系统的部署具有一定的局限性。随着嵌入式系统的兴起，人们对虹膜识别设备的要求越来越高，具有运算独立性，便携式，低功耗的，体积小，接口丰富，易于安装和部署，具有网络化功能、数据安全性和移动互联功能的虹膜识别设备是今后虹膜识别技术的发展方向。因此，需要一种能解决现有虹膜识别系统普遍存在的图像采集困难、易用性、安全性、移动性和便携性等方面存在问题的虹膜识别系统。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种便携式虹膜图像采集和处理设备，所述设备包括采集单元、照明单元、交互单元、电源单元、运算单元、内存芯片、存储单元和数据传输单元，所述采集单元包括至少一套光学镜头和图像采集芯片，用于采集用户的虹膜信息；所述照明单元用于在所述采集单元采集虹膜时提供照明；所述交互单元为使用者提供交互功能，供使用者向所述设备输入指令，并向使用者呈现信息；所述电源单元用于为设备供电；所述运算单元对所述采集单元采集到的图像进行处理，并发出控制指令给其他的单元；所述内存芯片用来存储所述运算单元工作时的信息；所述存储单元用于存储在设备断电后不会被清空的信息；所述数据传输单元用于将所述采集单元采集到的虹膜图像信息或经所述运算单元处理后的信息通过接口模块进行输出。优选地，所述交互单元是具有多点触控功能的显示屏。优选地，所述接口模块选自USB接口、有线网络接口、无线网络接口、GPRS接口、3G无线通讯协议接口、4G无线通讯协议接口中的至少一种。优选地，当所述接口模块包含至少两种接口时，所述数据传输单元还包括接口适配模块用于根据需求适配一种接口供所述数据传输单元使用。优选地，所述数据传输单元通过所述交互单元向用户提示有哪些接口可供选择。优选地，所述数据传输单元通过监测用户的网络接入请求而自动适配相应的接口模块。优选地，所述电源单元包括用于输入外部供电的直流输入模块、以及用于输出直流电压供所述设备使用的直流输出模块和连接在其间用于稳压的稳压模块。优选地，所述电源单元还包括为所述设备供电的电池组，所述电池组包括充电管理模块、可充电电池组和升压模块。优选地，所述运算单元进行的图像处理包括图像压缩、裁剪处理、掩码处理和编码处理。优选地，所述运算单元选自ARM芯片、DSP芯片、运行嵌入式Linux系统的处理芯片中的一种。本专利技术实现了双眼虹膜图像的实时采集，同时在设备内部增加低功耗处理器进行虹膜图像的处理操作，又引入如充电电池模块，从而提升虹膜识别系统的易用性、安全性和便携性。应当理解，前述大体的描述和后续详尽的描述均为示例性说明和解释，并不应当用作对本专利技术所要求保护内容的限制。附图说明参考随附的附图，本专利技术更多的目的、功能和优点将通过本专利技术实施方式的如下描述得以阐明，其中:图1示出了根据本专利技术的便携式虹膜图像采集和处理设备与位于远程的虹膜认证中心进行通信的系统示意图；图2示意性示出根据本专利技术实施例的便携式虹膜图像采集和处理设备的结构框图；图3示出了根据本专利技术的电源单元的一种实现方式；图4示出了根据本专利技术的数据传输单元的结构框图和工作原理；图5为根据本专利技术的实施方案I的双采集单元USB型设备的核心部件示图；图6为根据本专利技术的实施方案2的单采集单元WIFI型设备的核心部件示图；图7为根据本专利技术的实施方案3的双采集单元GPRS型设备的核心部件示图。具体实施例方式通过参考示范性实施例，本专利技术的目的和功能以及用于实现这些目的和功能的方法将得以阐明。然而，本专利技术并不受限于以下所公开的示范性实施例；可以通过不同形式来对其加以实现。说明书的实质仅仅是帮助相关领域技术人员综合理解本专利技术的具体细节。在下文中，将参考附图描述本专利技术的实施例。在附图中，相同的附图标记代表相同或类似的部件，或者相同或类似的步骤。下面将结合附图和实施例对本专利技术进行进一步的说明。图1示出了根据本专利技术的便携式虹膜图像采集和处理设备与位于远程的虹膜认证中心进行通信的系统示意图。如图1所示，根据本专利技术的便携式虹膜图像采集和处理设备100用于在本地收集被采集者的虹膜图像信息，将采集到的虹膜原始图像或初步处理后的虹膜图像通过通信网络300发送至虹膜认证中心200，虹膜认证中心在收到要求认证的虹膜图像或虹膜特征后，对虹膜图像进行进一步的特征提取处理，然后与虹膜认证中心200存储的特征对比数据库进行比对，以判断被采集者的身份，然后将采集结果再通过网络传送回虹膜采集设备100告知认证结果，完成虹膜图像特征的识别和认证过程。可选地，当虹膜采集和处理设备100的计算和处理能力不足以提供给虹膜认证中心200所需要的虹膜特征信息时，可以将虹膜采集和处理设备100采集到的虹膜图像信息发送至额外的计算设备400进行进一步的计算处理，所述计算例如从采集到的虹膜图像中提取虹膜特征信息，再将提取后的特征发送回虹膜图像采集和处理设备100，并由虹膜图像采集和处理设备100将虹膜特征信息发送到虹膜认证中心200进行认证，并返回识别结果给虹膜图像采集和处理设备100。根据本专利技术的虹膜图像采集和处理设备100设计成便携式小型可移动的设备，因此使用方便，可作为流动式虹膜采集设备应用于多种场合，比如社区人群的身份认证服务，医院、学校等公共场所的身份识别认证服务等，负责认证的人员可方便地携带根据本专利技术的虹膜图像采集和处理设备100进行认证工作。图2示意性示出根据本专利技术实施例的便携式虹膜图像采集和处理设备100的结构框图。示例性地，该设备100包括采集单元101、照明单元102、交互单元103、电源单元104、运算单元105、内存芯片106、存储单元107和数据传输单元108。采集单元本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种便携式虹膜图像采集和处理设备，所述设备包括采集单元、照明单元、交互单元、电源单元、运算单元、内存芯片、存储单元和数据传输单元，所述采集单元包括至少一套光学镜头和图像采集芯片，用于采集用户的虹膜信息；所述照明单元用于在所述采集单元采集虹膜时提供照明；所述交互单元为使用者提供交互功能，供使用者向所述设备输入指令，并向使用者呈现信息；所述电源单元用于为设备供电；所述运算单元对所述采集单元采集到的图像进行处理，并发出控制指令给其他的单元；所述内存芯片用来存储所述运算单元工作时的信息；所述存储单元用于存储在设备断电后不会被清空的信息；所述数据传输单元用于将所述采集单元采集到的虹膜图像信息或经所述运算单元处理后的信息通过接口模块进行输出。

【技术特征摘要】
1.一种便携式虹膜图像采集和处理设备，所述设备包括采集单元、照明单元、交互单元、电源单元、运算单元、内存芯片、存储单元和数据传输单元， 所述采集单元包括至少一套光学镜头和图像采集芯片，用于采集用户的虹膜信息； 所述照明单元用于在所述采集单元采集虹膜时提供照明； 所述交互单元为使用者提供交互功能，供使用者向所述设备输入指令，并向使用者呈现信息； 所述电源单元用于为设备供电； 所述运算单元对所述采集单元采集到的图像进行处理，并发出控制指令给其他的单元; 所述内存芯片用来存储所述运算单元工作时的信息； 所述存储单元用于存储在设备断电后不会被清空的信息； 所述数据传输单元用于将所述采集单元采集到的虹膜图像信息或经所述运算单元处理后的信息通过接口模块进行输出。2.如权利要求1所述的虹膜图像采集和处理设备，其中所述交互单元是具有多点触控功能的显示屏。3.如权利要求1所述的虹膜图像采集和处理设备，其中所述接口模块选自USB接口、有线网络接口、无线网络接口、GPRS接口、3G无线通讯协议接口、4G无线通讯协议接口中的至少一种。4.如权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：邱显超，李言，黄训旺，何召锋，马力，
申请(专利权)人：北京中科虹霸科技有限公司，
类型：发明
国别省市：