專利名稱：940納米紅外發(fā)光二極管主動照明的抗干擾成像裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及生物識別、安全監(jiān)控和攝影設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種 940納米紅外發(fā)光二極管主動照明的抗干擾成像裝置。
背景技術(shù)：
指紋識別、人臉識別、虹膜識別技術(shù)已經(jīng)開始廣泛應用于門禁、考勤、 銀行柜員、存物柜、保險柜(箱子)、P0S機、計算機登錄認證、護照檢驗登
機、銀行監(jiān)獄押運車、學籍管理、選舉投票等。這些生物識別技術(shù)通過采集 指紋、人臉和虹膜的圖像，與數(shù)據(jù)庫中模板進行比對判斷識別對象的身份， 其拒真率、認假率是系統(tǒng)的關(guān)鍵性能指標。
生物識別系統(tǒng)所采集的識別對象的圖像具有高的信噪比和數(shù)據(jù)一致性 是實現(xiàn)優(yōu)良的生物識別性能的前提。其中，信噪比反映的是圖像中信號與環(huán)
境光擾動、電路暗電流的比值；而數(shù)據(jù)一致性是指在不同時刻、不同的環(huán)境 光下，所采集的識別對象圖像數(shù)據(jù)差異小。
僅僅有好的閣像信噪比對于提高生物識別系統(tǒng)拒真率、認假率等關(guān)鍵指 標是十分有限的。生物識別系統(tǒng)，特別是非接觸采集圖像的識別系統(tǒng)(如人 臉識別系統(tǒng))，對識別對象的圖像一致性十分敏感。由于實際使用環(huán)境比較 復雜，工作在不同時段日光光照和燈光照明都會發(fā)生很大變化，盡管視覺上 觀察不到明顯差異，所采集的圖像數(shù)據(jù)卻產(chǎn)生了很大差異。例如，早晨日光 斜射進入并因日光較暗淡打開了日光燈l盞，此時注冊了識別對象并在當時 會有較高的識別準確性，但在另一個時刻(如中午)，日光入射角減小使得 景物照度增大并且因為光線明亮關(guān)閉了照明的日光燈，這時盡管人眼視覺感 覺不到明顯差異，但生物識別系統(tǒng)采集到的同一個識別對象的圖像數(shù)據(jù)與早 晨采集的數(shù)據(jù)差異十分嚴重，原先注冊的識別對象可能會識別不出或者識別準確率大大降低。為了使識別對象圖像不受環(huán)境光影響，提高圖像數(shù)據(jù)一致 性，部分生物識別企業(yè)已經(jīng)采取了可見光照明的方法，也有企業(yè)采用紅外光 主動照明方法，用光學濾光片抑制或者截止照明光束以外的環(huán)境光，依靠識 別系統(tǒng)本身提供的主動照明光照亮識別對象，相比可見光照明方法，紅外光 照明方法以隱蔽性強、對識別對象視覺系統(tǒng)刺激小的優(yōu)點成為主要發(fā)展方
向。但是，目前一般使用850nm二極管燈作為主動照明光源，其光譜較寬，
與日光燈、白熾燈和陽光有較大重疊區(qū)域，加上濾光片透過率曲線不可能十
分陡峭。因而，環(huán)境光還是有較大的能量進入了圖像探測器，該技術(shù)方案對
圖像數(shù)據(jù)一致性的改善是有限的。
另外，盡管環(huán)境日光和照明燈光造成識別對象的圖像數(shù)據(jù)變化，但其經(jīng)
過墻體多次反射所形成的照明光束的結(jié)構(gòu)十分均勻，而為了提高圖像數(shù)據(jù)一
致性、濾除環(huán)境光干擾采取主動照明的方法，由于識別系統(tǒng)主機尺寸限制和 出于美學的考慮不能把主動照明燈布置在很大范圍區(qū)域內(nèi)，所形成的照明光
束結(jié)構(gòu)性和方向性很強。經(jīng)過試驗驗證，只有把識別對象限制在指定距離和 方位上才能實現(xiàn)較好的識別。識別對象距離主機太近則光線太強，太遠則光 線太弱，而左右移動也會導致圖像數(shù)據(jù)變化很大識別困難。
綜上所述，由于生物識別系統(tǒng)采集的圖像受環(huán)境光干擾數(shù)據(jù)發(fā)生變化， 而主動照明光束十分不均勻，這種矛盾目前沒有得到很好的克服，大大限制 了其識別性能和廣泛應用。特別是非接觸識別技術(shù)，如人臉識別，因為識別 準確性這一關(guān)鍵指標不理想、不穩(wěn)定，早晨注冊的人臉到中午就不認識或者 認錯的幾率很高，該技術(shù)的推廣應用受到極大限制。 發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的是提供一種940納米紅外發(fā)光二極管主動照明的抗 干擾成像裝置，其特點是利用940納米紅外發(fā)光二極管進行主動照明，大 大減少了環(huán)境光尤其是不同時段的環(huán)境光對圖像的不利影響，使所獲得的圖 像具有信噪比高、 一致性好、均勻性高、清晰度高、對比度高等優(yōu)點，從而 可有效提高圖像識別的準確度和識別率?？蓮V泛應用于人臉識別、指紋識別等生物識別領(lǐng)域。
本實用新型的主要技術(shù)方案是 一種940納米紅外發(fā)光二極管主動照明
的抗干擾成像裝置，包括陣列成像探測器，其特征在于設(shè)有中心波長為940 納米的紅外發(fā)光二極管主動照明結(jié)構(gòu)，上述陣列成像探測器的前面設(shè)有能透 過中心波長940納米紅外光的光學濾光片。
所述的能透過中心波長940納米紅外光的光學濾光片裝在陣列成像探 測器的光敏面前及鏡頭的后面為佳，也可裝在該鏡頭的前面。
所述的中心波長940納米紅外發(fā)光二極管主動照明結(jié)構(gòu)中可設(shè)有1個或 多個紅外發(fā)光二極管。
所述的中心波長940納米紅外發(fā)光二極管主動照明結(jié)構(gòu)的光源前面設(shè) 有光束散射板為佳。
所述的光束散射板為全息散射板或外表面或內(nèi)部設(shè)有漫反射結(jié)構(gòu)的透 明透明物體。
所述的外表面或內(nèi)部設(shè)有漫反射結(jié)構(gòu)的透明物體可為單面或雙面毛玻 璃，或單面或雙面毛有機玻璃，或單面或雙面毛透明塑料等。
所述的陣列成像探測器式為CCD或CMOS探測器等。
所述的陣列成像探測器的信號輸出端與面相識別模塊、面相識別系統(tǒng)、 監(jiān)視器或計算機相連為佳。
其基本原理是利用940納米紅外發(fā)光二極管進行主動照明，其光譜與 日光燈、白熾燈和陽光重疊區(qū)域較小，因而利用濾光片可有效抑制或截止環(huán) 境光進入了圖像探測器，大大減少了環(huán)境光尤其是不同時段的環(huán)境光對圖像 的不利影響；940納米紅外發(fā)光二極管發(fā)出的光束經(jīng)過光束散射板散射后照 明目標，目標反射光束含有環(huán)境光和主動照明光，經(jīng)過光學濾光片濾除對陣 列成像探測器敏感的環(huán)境光譜成分只保留主動照明光，再經(jīng)過陣列成像探測 器，從而獲得信噪比高、照明均勻的目標圖像。
本實用新型的有益效果是較好地克服了己有技術(shù)之不足，較好解決了 現(xiàn)有技術(shù)中長期以來存在的并一直未能解決的提高圖像數(shù)據(jù)一致性和信噪 比的技術(shù)難題，利用940納米紅外光進行主動照明，大大減少了環(huán)境光尤其 是不同時段的環(huán)境光對圖像的不利影響，使所獲得的圖像具有信噪比高、一
5致性好、均勻性高、清晰度高、對比度高等優(yōu)點，從而可有效提高圖像識別 的準確度和識別率，技術(shù)上具有獨特性。可廣泛應用于人臉識別、指紋識別 等生物識別領(lǐng)域。
以下結(jié)合實施例作詳述，但不作為對本實用新型的限定。

圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖1中，1為光束散射板，2為940納米紅外發(fā)光二極管主動照明結(jié)構(gòu)， 3為(能透過中心波長940納米紅外光的)光學濾光片，4為陣列成像探測 器，41為(陣列成像探測器4的)鏡頭。
具體實施方式

參見圖l，該940納米紅外發(fā)光二極管主動照明的抗干擾成像裝置，包 括陣列成像探測器4，其特征在于中心波長940納米(如用功率譜中心波長 為940nm士i0nm)紅外發(fā)光二極管(燈)主動照明結(jié)構(gòu)2，中心波長940納 米紅外發(fā)光二極管主動照明結(jié)構(gòu)中可設(shè)有1個或多個紅外發(fā)光二極管。該中 心波長940納米紅外發(fā)光二極管主動照明結(jié)構(gòu)2的光源前面設(shè)有光束散射板 1，光源可設(shè)1個或2個，或幾個(圖中為2個)發(fā)光二極管(燈)，最好與 陣列成像探測器4制成一體；能透過中心波長940納米紅外光的光學濾光片 3裝在陣列成像探測器4的光敏面前及鏡頭的后面，所述的能透過中心波長 940納米紅外光的光學濾光片3裝在陣列成像探測器4的鏡頭的后面。所述 的光束散射板1為全息散射板或外表面或內(nèi)部設(shè)有漫反射結(jié)構(gòu)的透明透明 物體。所述的外表面或內(nèi)部設(shè)有漫反射結(jié)構(gòu)的透明物體可為單面或雙面毛玻 璃。所述的陣列成像探測器4為CCD或CM0S探測器。所述的陣列成像探測 器4的信號輸出端可與面相識別模塊、面相識別系統(tǒng)、監(jiān)視器和計算機相連 (圖中略)。
權(quán)利要求1、一種940納米紅外發(fā)光二極管主動照明的抗干擾成像裝置，包括陣列成像探測器(4)，其特征在于設(shè)有中心波長940納米紅外發(fā)光二極管主動照明結(jié)構(gòu)(2)，上述陣列成像探測器(4)的前面設(shè)有能透過中心波長940納米紅外光的光學濾光片(3)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的940納米紅外發(fā)光二極管主動照明的抗干擾 成像裝置，其特征在于所述的能透過中心波長940納米紅外光的光學濾光片(3)裝在陣列成像探測器(4)的光敏面前及鏡頭的后面或前面。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的940納米紅外發(fā)光二極管主動照明的抗干擾 成像裝置，其特征在于所述的中心波長940納米紅外發(fā)光二極管主動照明結(jié) 構(gòu)中可設(shè)有1個或多個紅外發(fā)光二極管。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的940納米紅外發(fā)光二極管主動照明的抗干擾 成像裝置，其特征在于所述的中心波長940納米紅外發(fā)光二極管主動照明結(jié) 構(gòu)(2)的光源前面設(shè)有光束散射板(1)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的940納米紅外發(fā)光二極管主動照明的抗干擾 成像裝置，其特征在于所述的光束散射板(1)為全息散射板或外表面或內(nèi) 部設(shè)有漫反射結(jié)構(gòu)的透明物體。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的940納米紅外發(fā)光二極管主動照明的抗干擾 成像裝置，其特征在于所述的外表面或內(nèi)部設(shè)有漫反射結(jié)構(gòu)的透明物體為單 面或雙面毛玻璃、毛有機玻璃或打毛的透明塑料。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的940納米紅外發(fā)光二極管主動照明的抗干擾 成像裝置，其特征在于所述的陣列成像探測器(4)為CCD或CMOS探測器。
8、 根據(jù)權(quán)利要求l、 2、 3、 4、 5、 6或7所述的940納米紅外發(fā)光二極 管主動照明的抗干擾成像裝置，其特征在于所述的陣列成像探測器(4)的 信號輸出端與面相識別模塊、面相識別系統(tǒng)、監(jiān)視器或計算機相連。
專利摘要本實用新型提供了一種940納米紅外發(fā)光二極管主動照明的抗干擾成像裝置，涉及生物識別、安全監(jiān)控和攝影設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。它主要設(shè)有陣列成像探測器及中心波長940納米紅外發(fā)光二極管主動照明結(jié)構(gòu)，上述陣列成像探測器的前面設(shè)有能透過中心波長940納米紅外光的光學濾光片。本實用新型較好地克服了已有技術(shù)之不足，利用940納米紅外光進行主動照明，大大減少了環(huán)境光尤其是不同時段的環(huán)境光對圖像的不利影響，使所獲得的圖像具有信噪比高、一致性好、均勻性高、清晰度高、對比度高等優(yōu)點，從而可有效提高圖像識別的準確度和識別率，技術(shù)上具有獨特性?？蓮V泛應用于人臉識別、指紋識別等生物識別領(lǐng)域。
文檔編號G03B15/02GK201159818SQ20082007613
公開日2008年12月3日 申請日期2008年1月22日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月22日
發(fā)明者王金枝 申請人:王金枝