專利名稱：具有人臉識別功能的指紋識別裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及生物識別領(lǐng)域，尤其涉及一種具有人臉識別功能的指紋識別裝置。
背景技術(shù)：
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，人們對安全防范的要求也越來越高，同時，國家相關(guān)法 律法規(guī)也要求以人防、物防、技防相結(jié)合的方式加強(qiáng)安全防范工作。在這樣的背景下，人臉 圖像識別技術(shù)也在國家安全、軍事安全和公安、司法、民政、金融、民航、海關(guān)、邊境、口岸、保 險及民用等領(lǐng)域?qū)嶋H應(yīng)用行到了應(yīng)用。如公安布控監(jiān)控、監(jiān)獄監(jiān)控、司法認(rèn)證、民航安檢、 口岸出入控制、海關(guān)身份驗證、銀行密押、智能身份證、智能門禁、智能視頻監(jiān)控、智能出入 控制、司機(jī)駕照驗證、各類銀行卡、金融卡、信用卡、儲蓄卡的持卡人的身份驗證，社會保險 身份驗證等。 人臉圖像用于身份鑒別具有如下優(yōu)點首先，它是一種高普遍性、能夠非接觸式采 集的重要生物特征。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和桌上視頻的廣泛應(yīng)用，圖像捕捉裝置正在成為個人計 算機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)外設(shè)，無論是靜止的人臉圖像，還是動態(tài)的人臉序列，其采集都異常便捷；而人 臉圖像的非接觸式采集無疑又為安防等特殊應(yīng)用提供了便利的條件。其次，人臉圖像是人 類視覺中最為普遍的模式，所反映的視覺信息在人與人的交流和交往中有著重要的作用和 意義。人們在日常生活中，識別周圍的人用的最多的便是人臉圖像，因而人臉圖像識別是一 種最容易被接受的身份鑒定方法。然而，受外界光線、皮膚色調(diào)、面部毛發(fā)、發(fā)型、眼鏡、表情 和姿態(tài)的變化影響，單純的人臉圖像識別誤判和拒判比例較大，作為兩種主要的生物識別 技術(shù)，單純指紋或單純?nèi)四槇D像識別的機(jī)器均較難滿足客戶的高層次需求。因而，集人臉 圖像識別、指紋圖像識別等技術(shù)于一體的多重驗證方式相組合的設(shè)備越來越受到人們的關(guān) 注。 在人臉圖像采集系統(tǒng)中，光線是影響識別率之重要因素，由于用傳統(tǒng)的可見光作 為光源，則當(dāng)外界光線較弱時，需提高曝光時間，且采集圖像慢，并容易出現(xiàn)圖像質(zhì)量不佳 等問題，因此，現(xiàn)有技術(shù)中，用于人臉圖像采集系統(tǒng)中的光源多為單純之光源，如紅外線、紫 外線，而摒棄可見光，然而在室內(nèi)環(huán)境，單純光源相對于其他光源來講，其含量較低，也很難 達(dá)到滿意的圖像效果。

實用新型內(nèi)容本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種具有人臉識別功能的指紋識別裝
置，該裝置可以大大提高人臉圖像質(zhì)量、并提高圖像的采集速度。
為解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用如下技術(shù)方案 —種具有人臉識別功能的指紋識別裝置，包括有指紋采集系統(tǒng)、人臉圖像采集系 統(tǒng)、以及與上述各系統(tǒng)相連的人臉指紋識別運算系統(tǒng)，而所述人臉圖像采集系統(tǒng)包括有一 輔助光源和電子圖像采集裝置，所述人臉圖像采集系統(tǒng)設(shè)置有一根據(jù)環(huán)境光強(qiáng)度控制調(diào)節(jié)所述輔助光源強(qiáng)度的動態(tài)調(diào)節(jié)補(bǔ)光電路。 本實用新型的有益效果是 本實用新型的實施例通過在人臉圖像采集系統(tǒng)中設(shè)置一個動態(tài)調(diào)節(jié)補(bǔ)光電路，從
而大大提高了圖像質(zhì)量和圖像采集速度。
以下結(jié)合附圖對本實用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。

圖1是本實用新型提供的具有人臉識別功能的指紋識別裝置一個實施例的組成
結(jié)構(gòu)圖。 圖2是本實用新型提供的具有人臉識別功能的指紋識別裝置一個實施例的外觀 結(jié)構(gòu)圖。
具體實施方式下面參考圖1和圖2詳細(xì)描述本實用新型提供的具有人臉識別功能的指紋識別裝 置的一個實施例。 如圖所示，本實施例主要包括有一種具有人臉識別功能的指紋識別裝置，包括有 指紋采集系統(tǒng)1、人臉圖像采集系統(tǒng)2、以及與上述各系統(tǒng)相連的人臉指紋識別運算系統(tǒng)3， 人臉圖像采集系統(tǒng)2包括有一輔助光源21和電子圖像采集裝置22，另外，人臉圖像采集系 統(tǒng)2設(shè)置有一根據(jù)環(huán)境光強(qiáng)度控制調(diào)節(jié)輔助光源21強(qiáng)度的動態(tài)調(diào)節(jié)補(bǔ)光電路23、及數(shù)據(jù)通 訊接口 24。 具體實現(xiàn)時，所述電子圖像采集裝置22包括有依次相連的光學(xué)鏡頭221、 CMOS圖 像傳感器222 ;而輔助光源21包括有紅外LED陣列211、及與紅外LED陣列211和動態(tài)補(bǔ)光 調(diào)節(jié)電路23相連的P麗驅(qū)動電路212，其中，CMOS圖像傳感器222采集的是彩色圖像。動 態(tài)調(diào)節(jié)補(bǔ)光電路23控制CMOS圖像傳感器222采集環(huán)境光源的強(qiáng)度信息，并根據(jù)預(yù)設(shè)的參 數(shù)對光源亮度補(bǔ)償值進(jìn)行計算后，控制P麗驅(qū)動電路212輸出P麗信號進(jìn)行脈沖寬度調(diào)制 控制紅外LED陣列211的發(fā)光強(qiáng)度補(bǔ)光。該動態(tài)調(diào)節(jié)補(bǔ)光電路23可以使進(jìn)行人臉圖像識 別的人體面部光源保持在一個穩(wěn)定的條件下，減少系統(tǒng)曝光參數(shù)的變化，使曝光參數(shù)相對 固定，從而了提高系統(tǒng)提取圖像的數(shù)度，解決了當(dāng)外界光線較弱時需提高曝光時間、采集圖 像慢、圖像質(zhì)量不佳等問題。數(shù)據(jù)通訊接口 24采用USB接口，而輔助光源22采用紅外或紫 外線光源，其只起補(bǔ)光作用，系統(tǒng)主要靠外界環(huán)境光源照明，正常環(huán)境光源照明時可有效的 進(jìn)行人臉識別，客戶可設(shè)為自動模式進(jìn)行補(bǔ)光。 具體實現(xiàn)時，本實施例的人臉指紋識別運算系統(tǒng)3采用的是ARM運算處理器電路， 其連接有2路鎖控信號輸出、Wiegand26輸出、報警輸出裝置4等，并采用主從式雙CPU架 構(gòu)主CPU由32位624MHz ARM MIXBI0600 CPU構(gòu)成；從CPU由AT89S52 8位高速MCU構(gòu) 成，從CPU分別連接液晶顯示、4x4鍵盤、實時時鐘等外設(shè)5電路，以讀取用戶鍵盤操作數(shù)據(jù)、 實時時鐘數(shù)據(jù)和傳送要顯示的信息等，并作為系統(tǒng)的輔助控制器，當(dāng)主CPU發(fā)生故障不能 正常工作時，從CPU仍可控制人臉指紋圖像識別運算單元進(jìn)行必要的工作，從而提高了系 統(tǒng)的可靠性。 具體實現(xiàn)時，紅外LED陣列211前置有高散射面板，在散射面板作用下，形成均勻
4的平面光源，安裝時，光學(xué)鏡頭221和輔助光源21的投射方向與人體成32°夾角，通過安裝 高度的調(diào)整，使得在人員正常使該系統(tǒng)時，輔助光源21與人的臉部平面形成一定的角度， 有效的解決了由于戴眼鏡的人員眼鏡表面垂直于輔助光源21而引起眼鏡表面的反射光線 過強(qiáng)、局部圖像過飽和而導(dǎo)致CMOS圖像傳感器222采集不到有效的眼睛圖像等的問題。 另外，本實施例還包括有組合式窄帶濾光片223和與濾光片223相連的濾光片移 動裝置224，濾光片223可包括紅外濾光片和可見光濾光片，可設(shè)置在CMOS圖像傳感器222 后方或者嵌于光學(xué)鏡頭221內(nèi)。 具體實現(xiàn)時，濾光片移動裝置224可具體包括有包裹住濾光片223的勵磁線圈、 線圈輸入導(dǎo)線和線圈電壓控制電路(圖中未示出)。所述線圈電壓控制電路通過所述線圈 輸入導(dǎo)線為所述線圈輸入不同極性的電壓，是所述勵磁線圈中的磁鐵產(chǎn)生不同方向的力使 濾光片向不同方向移動；具體實現(xiàn)時，所述濾光片移動裝置224可設(shè)置兩個臨界增益值，其 根據(jù)系統(tǒng)自動調(diào)節(jié)的增益值判斷系統(tǒng)工作于白天或夜晚模式，并對應(yīng)上述工作模式以不同 的方式移動濾光片，可迅速完成黑白人臉圖像采集模式與彩色照片采集模式之間的切換、 并實現(xiàn)圖片登錄和人臉圖像識別雙重操作。對于環(huán)境光源變化較大的環(huán)境，采用特殊濾光 片來進(jìn)行優(yōu)化，減小環(huán)境光源對系統(tǒng)的影響；而對于環(huán)境光源變化小的環(huán)境，則可將濾光片 移開，直接采用可見光補(bǔ)光比對。 具體實現(xiàn)時，本實施例的指紋圖像識別、人臉圖像識別兩種驗證組合方式可以任 意組合同時工作或單獨工作。 以上所述是本實用新型的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù) 人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤 飾也視為本實用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求一種具有人臉識別功能的指紋識別裝置，包括有指紋采集系統(tǒng)、人臉圖像采集系統(tǒng)、以及與上述各系統(tǒng)相連的人臉指紋識別運算系統(tǒng)，而所述人臉圖像采集系統(tǒng)包括有一輔助光源和電子圖像采集裝置，其特征在于所述人臉圖像采集系統(tǒng)設(shè)置有一根據(jù)環(huán)境光強(qiáng)度控制調(diào)節(jié)所述輔助光源強(qiáng)度的動態(tài)調(diào)節(jié)補(bǔ)光電路。
2. 如權(quán)利要求1所述的具有人臉識別功能的指紋識別裝置，其特征在于，所述人臉指紋識別運算系統(tǒng)采用ARM運算處理器。
3. 如權(quán)利要求2所述的具有人臉識別功能的指紋識別裝置，其特征在于，所述電子圖 像采集裝置包括有依次相連的光學(xué)鏡頭、CMOS圖像傳感器、及數(shù)據(jù)通訊接口 ；所述輔助光 源包括有紅外LED陣列、及與所述紅外LED陣列和動態(tài)補(bǔ)光調(diào)節(jié)電路相連的P麗驅(qū)動電路。
4. 如權(quán)利要求3所述的具有人臉識別功能的指紋識別裝置，其特征在于，所述光學(xué)鏡 頭和輔助光源的投射方向與人體成32。夾角。
5. 如權(quán)利要求3所述的具有人臉識別功能的指紋識別裝置，其特征在于，該裝置還包 括有組合式窄帶濾光片和與所述濾光片相連的濾光片移動裝置，而所述濾光片設(shè)置在所述 CMOS圖像傳感器后方或者嵌于所述光學(xué)鏡頭內(nèi)。
6. 如權(quán)利要求5所述的具有人臉識別功能的指紋識別裝置，其特征在于，所述濾光片 移動裝置包括有包裹住濾光片的勵磁線圈、線圈輸入導(dǎo)線和線圈電壓控制電路。
7. 如權(quán)利要求2所述的具有人臉識別功能的指紋識別裝置，其特征在于，所述人臉指 紋識別運算單元的輸出端連接有2路鎖控輸出裝置。
8. 如權(quán)利要求3所述的具有人臉識別功能的指紋識別裝置，其特征在于，所述數(shù)據(jù)通 訊接口為USB接口。
專利摘要本實用新型公開一種具有人臉識別功能的指紋識別裝置，包括有指紋采集系統(tǒng)、人臉圖像采集系統(tǒng)、以及與上述各系統(tǒng)相連的人臉指紋識別運算系統(tǒng)，而所述人臉圖像采集系統(tǒng)包括有一輔助光源和電子圖像采集裝置，所述人臉圖像采集系統(tǒng)設(shè)置有一根據(jù)環(huán)境光強(qiáng)度控制調(diào)節(jié)所述輔助光源強(qiáng)度的動態(tài)調(diào)節(jié)補(bǔ)光電路。本實用新型可以大大提高人臉圖像質(zhì)量、并提高圖像的采集速度。
文檔編號G02B7/00GK201438308SQ200920307190
公開日2010年4月14日 申請日期2009年7月31日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月31日
發(fā)明者李治農(nóng), 車全宏, 陳書楷 申請人:深圳市中控生物識別技術(shù)有限公司