一種虹膜圖像采集裝置的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型的虹膜圖像采集裝置，包括攝像模塊，所述攝像模塊包括鏡頭和鏡頭艙體，所述鏡頭設(shè)在所述鏡頭艙體內(nèi)，所述鏡頭前設(shè)有反射鏡，所述反射鏡上設(shè)與所述鏡頭同軸的第一通光孔。通過如上設(shè)置，在使用過程中，用戶可以通過直接觀察反射鏡上反射的眼睛虹膜圖像，調(diào)整至最佳位置，而不需要額外使用顯示器，使用更方便。
【專利說明】
一種虹膜圖像采集裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本實(shí)用新型涉及一種虹膜圖像采集領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 虹膜是人體眼睛中的黑眼球。人們通過科學(xué)研究、試驗和分析，發(fā)現(xiàn)虹膜記錄著人體各器官組織的健康信息。當(dāng)人體發(fā)生疾病或處于亞健康狀態(tài)，以及營養(yǎng)不均衡時，都會在虹膜上表現(xiàn)出來。如果將這些信息采集，并與正常的虹膜分析、對比，就可以判斷出人體過去曾經(jīng)患過的疾病、現(xiàn)在已經(jīng)形成的病征，特別是能夠預(yù)測人體未來健康和疾病的發(fā)展趨勢，便于及時治療和有效地預(yù)防疾病。
[0003] 為及早發(fā)現(xiàn)和提前預(yù)防疾病，市場上出現(xiàn)了虹膜檢測裝置，目前主要有以下幾種方案:
[0004] 在公開號為2708835的專利申請公開文件中，公開了一種虹膜掃描檢測儀，其采用的方案為:在手持機(jī)前端設(shè)置燈罩，攝像鏡頭、照明燈在燈罩內(nèi)，手持機(jī)上設(shè)置顯示屏，其信號輸出至主機(jī)，主機(jī)輸出至顯示設(shè)備，利用手持機(jī)和顯示設(shè)備完成虹膜圖像的拍攝和顯示。
[0005] 在公開號為101536896的專利申請公開文件中，也公開的這樣一種虹膜檢測裝置， 通過主機(jī)、手持機(jī)和顯示器的設(shè)置，完成虹膜圖像的獲取和檢測。
[0006] 而公開號為101533473的專利申請公開文件，公開了一種雙目虹膜圖像獲取及處理設(shè)備，可以同時拍攝雙眼虹膜，其采用紅外LED光源，經(jīng)過透過紅外光并截止可見光的雙眼自定位鏡片，進(jìn)入攝像鏡頭的只有紅外光一種單色光，所以只能獲取到黑白圖像，該圖像可用于生物特征識別。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本實(shí)用新型的目的在于提供一種虹膜圖像采集裝置，該裝置在不借助顯示器的情況下，完成虹膜圖像的采集。
[0008] 為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供一種虹膜圖像采集裝置，包括攝像模塊，攝像模塊包括鏡頭和鏡頭艙體，鏡頭設(shè)在鏡頭艙體內(nèi)，鏡頭前設(shè)有反射鏡，反射鏡上設(shè)與鏡頭同軸的第一通光孔，所述鏡頭艙體內(nèi)設(shè)有照明設(shè)備。
[0009] 本實(shí)用新型的虹膜圖像采集裝置，通過在鏡頭前面設(shè)置反射鏡，且反射鏡內(nèi)設(shè)有第一通光孔，以便虹膜圖像通過第一通光孔被鏡頭獲取。這樣的設(shè)置，便于在檢測時，用戶根據(jù)觀察到的反射鏡中眼球的圖像，方便地調(diào)整自己瞳孔在鏡頭前的位置，而無須借助顯示器，實(shí)現(xiàn)成本低和使用方便的目的。
[0010] 進(jìn)一步地，鏡頭艙體包括底座和喇叭口部，鏡頭設(shè)在底座內(nèi)，喇叭口部內(nèi)側(cè)設(shè)有 LED 燈。
[0011] 進(jìn)一步地，虹膜圖像采集裝置還包括擋光板，設(shè)在反射鏡的反光面前，擋光板上設(shè)有擋光區(qū)域、擋光條、漏光區(qū)域和第二通光孔;漏光區(qū)域和第二通光孔均與第一通光孔的同軸設(shè)置，且漏光區(qū)域的面積大于第二通光孔的面積;擋光條的位置與LED燈相對應(yīng)且為由擋光區(qū)域向第二通光孔延伸。
[0012] 進(jìn)一步地，反射鏡上設(shè)有擋光區(qū)域、擋光條和反光區(qū)域，其中反光區(qū)域為與所述第一通光孔同軸，且反光區(qū)域的面積大于所述第一通光孔的面積，所述擋光條的位置與所述照明設(shè)備相對應(yīng)且為由擋光區(qū)域向所述第一通光孔延伸。
[0013] 進(jìn)一步地，喇叭口部的內(nèi)側(cè)壁設(shè)有消光紋。
[0014] 進(jìn)一步地，攝像模塊為2個，為第一攝像模塊和第二攝像模塊，分別用于獲取雙眼
虹膜圖像。
[0015] 進(jìn)一步地，還包括瞳距調(diào)節(jié)模塊，用于根據(jù)用戶雙眼瞳孔之間的距離調(diào)節(jié)第一攝像模塊和第二攝像模塊中兩個鏡頭之間的距離。
[0016] 進(jìn)一步地，瞳距調(diào)節(jié)模塊包括設(shè)置在兩個鏡頭艙體之間的齒輪傳動機(jī)構(gòu)，通過齒輪傳動機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)兩個鏡頭之間的距離變化。
[0017] 進(jìn)一步地，齒輪傳動機(jī)構(gòu)包括第一齒輪、第二齒輪、第一齒條和第二齒條;第一齒輪和第二齒輪嚙合;第一齒條的一端固定第一攝像模塊，另一端嚙合在第二齒輪的上方;第二齒條的一端固定第二攝像模塊，另一端嚙合在第二齒輪的下方;第一齒輪由旋鈕或馬達(dá)驅(qū)動。
[0018] 進(jìn)一步地，還包括圖像輸出模塊，連接于攝像模塊，用于輸出所獲取到的虹膜圖像。
【附圖說明】
[0019] 圖1是本實(shí)用新型的第一實(shí)施方式中鏡頭艙體沿長度方向的剖面示意圖。
[0020] 圖2是應(yīng)用圖1鏡頭艙體的虹膜圖像采集裝置示意框圖。
[0021] 圖3是本實(shí)用新型的第二實(shí)施方式中鏡頭艙體沿長度方向的剖面示意圖。
[0022] 圖4是本實(shí)用新型的第三實(shí)施方式中鏡頭艙體沿長度方向的剖面示意圖。
[0〇23]圖5至圖7為幾種具體的擋光板不意圖。
[0024] 圖8是本實(shí)用新型的第五實(shí)施方式的虹膜圖像采集裝置示意圖。
[0025] 圖9是圖8所示虹膜圖像采集裝置沿鏡頭艙體長度方向的剖面示意圖。
[0026] 圖10是本實(shí)用新型的第六實(shí)施方式的虹膜圖像采集裝置沿鏡頭艙體長度方向的剖面示意圖。
[0027] 圖11是圖10所采用的齒輪轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖。
[〇〇28] 附圖標(biāo)號說明
[〇〇29] 1鏡頭艙體 11底座12喇叭口部 13照明設(shè)備
[〇〇3〇] 10攝像模塊 20電源模塊 30圖像傳輸模塊
[〇〇31] 14反射鏡 15鏡頭16鏡頭電路板 17擋光板
[〇〇32] 18第一通光孔 171擋光區(qū)域 172擋光條
[〇〇33] 174漏光區(qū)域 173第二通光孔
[〇〇34] 2第一攝像模塊3第二攝像模塊4齒輪傳動機(jī)構(gòu)41齒輪組 [〇〇35] 411第二齒輪 412第一齒輪 421第一齒條 422第二齒條
【具體實(shí)施方式】
[0036] 為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的各實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)的闡述。然而，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解，在本實(shí)用新型各實(shí)施方式中，為了使讀者更好地理解本申請而提出了許多技術(shù)細(xì)節(jié)。但是，即使沒有這些技術(shù)細(xì)節(jié)和基于以下各實(shí)施方式的種種變化和修改，也可以實(shí)現(xiàn)本申請各權(quán)利要求所要求保護(hù)的技術(shù)方案。
[0037] 本實(shí)用新型的第一實(shí)施方式涉及的虹膜圖像采集裝置，包括攝像模塊，攝像模塊進(jìn)一步包括鏡頭和鏡頭艙體。鏡頭可以選擇現(xiàn)有的所有類型，例如定焦或自動聚焦的鏡頭。 一種具有自動聚焦功能的攝像模塊，除了常規(guī)的電路板外，還包括馬達(dá)，還有其它模塊這里不贅述。圖1為一種具體實(shí)施例，將鏡頭15設(shè)置在鏡頭艙體1內(nèi)，鏡頭艙體的設(shè)置可以限定攝像頭獲取到的圖像范圍，用于更精確的采集虹膜圖像，在鏡頭艙體內(nèi)的鏡頭僅采集到出現(xiàn)在鏡頭艙體范圍內(nèi)的圖像，這樣可以有效地排除用戶眼睛之外的圖像被獲取，可減低虹膜圖像識別和處理的難度以及復(fù)雜度。攝像模塊還包括鏡頭電路板16,鏡頭15固定在鏡頭電路板16上。鏡頭前設(shè)有反射鏡14,反射鏡上設(shè)有與鏡頭同軸的第一通光孔18。設(shè)置在鏡頭前的反射鏡，用于在用戶使用時，通過觀察反射鏡中的影像，判斷虹膜圖像是否在鏡頭的中間并完整地被鏡頭采集到。而反射鏡14上的第一通光孔18為給鏡頭15采集圖像所留的通道。 為能完整地采集到圖像，第一通光孔設(shè)置為與鏡頭同軸。為獲得更佳的效果，第一通光孔的直徑可以設(shè)為等于或略大于鏡頭的直徑。鏡頭艙體內(nèi)設(shè)有照明設(shè)備，用于圖像采集時給鏡頭提供光源。照明設(shè)備13可以為LED燈，數(shù)量不限。在本實(shí)施例中，LED燈為2個，LED燈被放置在鏡頭艙體1內(nèi)側(cè)壁。在使用時，用戶眼睛置于鏡頭艙體1的開口處，在LED燈的照射下，鏡頭可取到虹膜圖像，用戶同時可借助LED燈在反射鏡上觀察到自己眼睛虹膜的圖像，通過調(diào)整眼睛和鏡頭艙體開口的相對位置，以使鏡頭獲取到完整的虹膜圖像。圖1中虛線分別代表光軸和鏡頭的視場范圍，鏡頭艙體的開口大于視場范圍，以便獲得完整的圖像。照明設(shè)備13在鏡頭艙體內(nèi)的設(shè)置方式可以有多種。圖1給出一種LED燈的具體設(shè)置方式，僅供參考。
[0038] 攝像模塊進(jìn)一步可包括鏡頭驅(qū)動模塊和圖像存儲模塊。鏡頭驅(qū)動模塊用于驅(qū)動鏡頭，圖像存儲模塊用于將存儲采集到的虹膜圖像。該虹膜圖像采集裝置，進(jìn)一步包括電源模塊、圖像處理模塊和圖像傳輸模塊。電源模塊用于給攝像模塊、圖像處理模塊和圖像傳輸模塊提供電源。圖像處理模塊，用于識別采集到的虹膜圖像，并從中分析用戶的疾病信息并輸出。圖像傳輸模塊可以為有線傳輸方式也可為無線傳輸方式。有線傳輸可通過設(shè)置傳輸接口(例如USB接口)，無線傳輸則可通過設(shè)置藍(lán)牙傳輸模塊或WIFI傳輸模塊來實(shí)現(xiàn)。虹膜圖像的分析也可以通過圖像傳輸模塊把采集到的虹膜圖像傳輸?shù)絇C機(jī)、服務(wù)器或云端，由PC機(jī)、 服務(wù)器或云端來進(jìn)行分析，用戶可以通過登錄PC機(jī)、服務(wù)器或云端來查看。圖2為一種具體的虹膜圖像采集裝置，包括攝像模塊10、電源模塊30和圖像傳輸模塊20,其中電源模塊給攝像模塊和圖像傳輸模塊提供電力，攝像模塊采集到的虹膜圖像通過圖像傳輸模塊輸出。
[0039] 在本實(shí)用新型的第二實(shí)施方式中，與第一實(shí)施方式不同的地方在于:鏡頭艙體包括底座11和喇叭口部12 (參見圖3 )，其中鏡頭15設(shè)在底座11內(nèi)，喇叭口部12內(nèi)側(cè)設(shè)有照明設(shè)備13。底座具體可為圓筒狀，而喇叭口部可為圓錐狀。鏡頭艙體1可以采用一體成形的工藝制備，鏡頭15可固定在底座11內(nèi)部，而反射鏡14固定在底座11的內(nèi)側(cè)壁上，并設(shè)在鏡頭前。 反射鏡14在鏡頭艙體1內(nèi)的固定方式有多種，可選擇任意一種方式。一種可行的方式為反射鏡通過第一通光孔套設(shè)固定在鏡頭上，反射鏡的外周固定在底座的內(nèi)側(cè)壁上;還有一種為將反射鏡放在鏡頭前，外周固定在底座11的內(nèi)側(cè)壁上。更進(jìn)一步地，喇叭口部12內(nèi)側(cè)壁，可以設(shè)置消光紋，用以消除內(nèi)側(cè)壁對LED燈燈光反射而對圖像采集形成的干擾。消光紋的設(shè)置區(qū)域和面積，可通過多次試驗來確定，以達(dá)到最佳效果。在本實(shí)施方式中，照明設(shè)備13在鏡頭艙體內(nèi)的固定方式為在喇叭口側(cè)壁開設(shè)兩個通孔，LED燈穿過通孔伸向鏡頭艙體內(nèi)側(cè)并
固定。
[0040] 本實(shí)用新型的第三實(shí)施方式，為對第二實(shí)施方式的進(jìn)一步優(yōu)化，與第二實(shí)施方式不同之處在于:還包括擋光板17(參見圖4)，設(shè)置在反射鏡14的反光面(即遠(yuǎn)離鏡頭的那個表面)的前面。在由鏡頭艙體從底座到喇叭口部開口的方向，依次設(shè)置鏡頭15、反射鏡14和擋光板17,擋光板17包括擋光區(qū)域171、擋光條172、漏光區(qū)域174和第二通光孔173;漏光區(qū)域174和第二通光孔173均與第一通光孔18的同軸設(shè)置，且漏光區(qū)域的面積大于第二通光孔的面積，形狀不限；擋光條172的位置與LED燈相對應(yīng)且為由擋光區(qū)域向第二通光孔173延伸，例如LED燈為2個，分別設(shè)在喇叭口部開口內(nèi)相對兩側(cè)，如左邊和右邊，則擋光條設(shè)在LED 燈在反射鏡上投影最強(qiáng)的位置即也為左邊和右邊，由擋光區(qū)域171向漏光區(qū)域174的中間延伸，擋光條172的長度沒有特別要求，可以有多種形狀，圖5至圖7為幾種具體的設(shè)計形式。擋光條可以消除LED燈在反射鏡相應(yīng)位置處對用戶眼睛的反射光，射到用戶眼睛的反射光使得所采集到的虹膜圖像中光斑周圍有暈光，影響分析結(jié)果。漏光區(qū)域為使用時用戶可以觀察到虹膜圖像的區(qū)域。
[0041] 本實(shí)用新型的第四實(shí)施方式，為對第二實(shí)施方式的另一種優(yōu)化，與第二實(shí)施方式不同之處在于:進(jìn)一步地，反射鏡上直接設(shè)有擋光區(qū)域、擋光條和反光區(qū)域?？梢酝ㄟ^在擋光區(qū)域和擋光條上涂覆吸光材料等方式，例如在反射鏡的擋光區(qū)域和擋光條位置上直接印制或噴涂吸光材料(例如油漆)，也可以是其它方式。其中反光區(qū)域為與第一通光孔同軸，且反光區(qū)域的面積大于第一通光孔的面積。擋光條可以消除LED燈在反射鏡相應(yīng)位置處對用戶眼睛的反射光，射到用戶眼睛的反射光使得所采集到的虹膜圖像中光斑周圍有暈光，影響分析結(jié)果。因此擋光條最好設(shè)在LED燈在反射鏡上反射最強(qiáng)的位置處，且由擋光區(qū)域向第一通光孔延伸。
[〇〇42]在本實(shí)用新型的第五實(shí)施方式，包括兩個攝像模塊，分別為第一攝像模塊2和第二攝像模塊3,用于獲取雙眼虹膜圖像。每個攝像模塊可為前面任意一種實(shí)施方式講到的攝像模塊。第一攝像模塊2和第二攝像模塊3通過殼體固定，形成類似與雙眼望遠(yuǎn)鏡的結(jié)構(gòu)，如此可以同時采集雙眼的虹膜圖像。虹膜圖像采集裝置的結(jié)構(gòu)和外觀設(shè)計可以有多種形式，圖8 為一種具體結(jié)構(gòu)形式。圖9為沿鏡頭艙體長度方向的截面圖，其中第一攝像模塊2和第二攝像模塊3分別放在左右兩邊并通過殼體固定。
[0〇43]本實(shí)用新型的第六實(shí)施方式，為對第五實(shí)施方式的優(yōu)化，進(jìn)一步包括瞳距調(diào)節(jié)模塊，用于調(diào)節(jié)兩個鏡頭之間的距離。可以采用常見的多種距離調(diào)整方式來實(shí)現(xiàn)。在本實(shí)施方式中，通過設(shè)置在兩個鏡頭之間齒輪傳動機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)。一種具體的齒輪傳動機(jī)構(gòu)4,參見圖10 和圖11，包括齒輪組41 (包括第一齒輪412和第二齒輪411 )、第一齒條421和第二齒條422;第一齒輪412和第二齒輪411固定;第一齒條421的一端固定第一攝像模塊2,另一端嚙合在第二齒輪411上;第二齒條422的一端固定第二攝像模塊3，另一端嚙合在第二齒輪411上。以雙眼的方向為水平方向，第一齒輪可由旋鈕或馬達(dá)驅(qū)動，由此帶動第二齒輪和嚙合在第二齒輪上的兩個齒條在水平方向上向左和向右移動，帶動兩個攝像模塊的鏡頭之間的距離變大或變小。
[0044]本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解，上述各實(shí)施方式是實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例，而在實(shí)際應(yīng)用中，可以在形式上和細(xì)節(jié)上對其作各種改變，而不偏離本實(shí)用新型的精神和范圍。
【主權(quán)項】
1.一種虹膜圖像采集裝置，包括攝像模塊，所述攝像模塊包括鏡頭和鏡頭艙體，所述鏡 頭設(shè)在所述鏡頭艙體內(nèi)，其特征在于:所述鏡頭前設(shè)有反射鏡，所述反射鏡上設(shè)與所述鏡頭 同軸的第一通光孔，所述鏡頭艙體內(nèi)設(shè)有照明設(shè)備。2.如權(quán)利要求1所述的虹膜圖像采集裝置，其特征在于:所述鏡頭艙體包括底座和喇叭 口部，所述鏡頭設(shè)在所述底座內(nèi)，所述照明設(shè)備設(shè)在喇叭口部內(nèi)側(cè)。3.如權(quán)利要求2所述的虹膜圖像采集裝置，其特征在于:還包括擋光板，設(shè)在所述反射 鏡的反光面前，所述擋光板上設(shè)有擋光區(qū)域、擋光條、漏光區(qū)域和第二通光孔;所述漏光區(qū) 域和第二通光孔均與所述第一通光孔的同軸設(shè)置，且所述漏光區(qū)域的面積大于所述第二通 光孔的面積;所述擋光條的位置與所述照明設(shè)備相對應(yīng)且為由擋光區(qū)域向所述第二通光孔 延伸。4.如權(quán)利要求2所述的虹膜圖像采集裝置，其特征在于:所述反射鏡包括擋光區(qū)域、擋 光條和反光區(qū)域，其中反光區(qū)域為與所述第一通光孔同軸，且反光區(qū)域的面積大于所述第 一通光孔的面積，所述擋光條的位置與所述照明設(shè)備相對應(yīng)且為由擋光區(qū)域向所述第一通 光孔延伸。5.如權(quán)利要求2所述的虹膜圖像采集裝置，其特征在于:所述喇叭口部的內(nèi)側(cè)壁設(shè)有消 光紋。6.如權(quán)利要求1至5中任一項所述的虹膜圖像采集裝置，其特征在于:所述攝像模塊為2 個，為第一攝像模塊和第二攝像模塊，分別用于獲取雙眼虹膜圖像。7.如權(quán)利要求6所述的虹膜圖像采集裝置，其特征在于:還包括瞳距調(diào)節(jié)模塊，用于根 據(jù)用戶雙眼瞳孔之間的距離調(diào)節(jié)所述第一攝像模塊和所述第二攝像模塊中兩個鏡頭之間 的距離。8.如權(quán)利要求7所述的虹膜圖像采集裝置，其特征在于:所述瞳距調(diào)節(jié)模塊包括設(shè)置在 兩個鏡頭之間的齒輪傳動機(jī)構(gòu)，通過所述齒輪傳動機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)所述兩個鏡頭之間的距離變 化。9.如權(quán)利要求8所述的虹膜圖像采集裝置，其特征在于:所述齒輪傳動機(jī)構(gòu)包括第一齒 輪、第二齒輪、第一齒條和第二齒條;所述第一齒輪和所述第二齒輪嚙合;所述第一齒條的 一端固定所述第一攝像模塊，另一端嚙合在所述第二齒輪的上方;所述第二齒條的一端固 定所述第二攝像模塊，另一端嚙合在所述第二齒輪的下方;所述第一齒輪由旋鈕或馬達(dá)驅(qū) 動。10.如權(quán)利要求1所述的虹膜圖像采集裝置，其特征在于:還包括圖像輸出模塊，連接于 所述攝像模塊，用于輸出所獲取到的虹膜圖像。
【文檔編號】G06K9/00GK205621023SQ201620259978
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2016年3月29日
【發(fā)明人】陳劍軍
【申請人】陳劍軍