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申请/专利权人：张彦龙

摘要：本发明公开了一种基于液体透镜和VCM的虹膜图像提取装置，包括图像处理器和液体透镜，液体透镜安装在定焦镜头的前端，定焦镜头安装在VCM电机上的中间通孔中，最后将VCM电机安装在图像传感器上面，组成了图像采集的前置部件；驱动IC、环境光传感器和距离传感器依次集成安装于图像处理器内部的电路板上，形成了图像采集的后置处理部件。本装置是集成CMOSCCD图像传感器、液体镜头、VCM电机辅助、电机驱动IC、MCU、环境光传感器、距离传感器、LightControl光源控制单元组成的一个闭环采集装置，很好的解决了目前市面上的带限位测距装置的定焦采集法、人工对焦采集法、对环境光的要求比较高的劣劣造成图像不清晰问题，环境光太亮和太暗影响等问题。

主权项：1.一种基于液体透镜和VCM的虹膜图像提取装置，包括图像处理器（1）、图像传感器（2）、环境光传感器（3）、距离传感器（4）、驱动IC（5）、VCM电机（6）、定焦镜头（7）、液体透镜（8）和光源控制器（9），其特征在于，所述液体透镜（8）安装在所述定焦镜头（7）的前端，所述定焦镜头（7）的另一端安装有所述光源控制器（9），所述定焦镜头（7）安装在所述VCM电机（6）上的中间通孔中，最后将所述VCM电机（6）安装在所述图像传感器（2）上面，组成了图像采集的前置部件；所述驱动IC（5）集成安装于所述图像处理器（1）内部的电路板上，所述环境光传感器（3）和所述距离传感器（4）通过FPC排线连接到所述图像处理器（1）内部电路板上，依次形成了图像采集的后置处理部件；所述图像处理器（1）通过所述驱动IC（5）分别与所述VCM电机（6）、所述定焦镜头（7）和所述液体透镜（8）控制连接，所述图像处理器（1）分别与所述环境光传感器（3）、所述距离传感器（4）、所述图像传感器（2）和所述光源控制器（9）信号连接；通过由所述图像处理器（1）根据所述距离传感器（4）的值和所述前置部件返回的图像进行自动对焦计算，然后通过所述驱动IC5控制所述VCM电机（6）和所述液体透镜（8），进行调节图像的采集质量，所述图像处理器（1）根据所述环境光传感器（3）对所述光源控制器（9）进行亮度的调节，随着距离的改变，环境光的变化，当前图像的质量，进行自动的调节以达到最优的图像质量。

全文数据：一种基于液体透镜和VCM的虹膜图像提取装置技术领域本发明涉及一种虹膜图像提取装置，特别是涉及一种基于液体透镜和VCM的虹膜图像提取装置。背景技术虹膜是外部可见的，同时又是内部组织，虹膜识别是各种生物特征识别方法中错误率最低的，可以达到百万分之一的精度，但是由于其使用的不方便和价格昂贵及体积较大受到较多的使用限制。我国市场上有多家致力于虹膜识别产品的公司，但目前国内的公司大多代理国外产品，可自行生产虹膜识别产品的厂商仅少数几家，其技术特点如下：1.带限位测距装置的定焦采集法：这种方法是让采集者贴靠在镜头前的一个固定装置上，眼睛虹膜部位处在镜头成像的聚焦平面上，然后用摄像头采集得到虹膜图像。这种采集装置的镜头多数是定焦镜头，而每个使用者由于自身生理差异以及贴靠的位置差异，导致有时眼睛的虹膜部位没有很好的处在成像聚焦平面上，使获取到的虹膜图像不够清晰，影响了识别率。这种采集装置也有少数利用步进电机方式实现自动对焦功能，但是，此种方式成本高，体积大。2.人工对焦采集法：该方法是给定使用者在镜头前一个较小的对焦范围，让使用者在这个范围内注视着镜头并且前后移动，直到装置采集到一幅较为清晰的虹膜图像为止。该方法明显的缺点就是它的对焦方式不够人性化，要求使用者不断调整自己的位置才能采到清晰的虹膜图像，而且受环境光线影响较大，如果是一个没有经验的使用者很可能花很长时间对焦才能采集到一幅清晰的图像。由此可见，带限位装置的定焦采集法有时采集的虹膜图像不够清晰，影响识别率。即使是目前存在的步进马达方式的自动对焦采集装置也存在成本高、体积大的问题，限制了虹膜技术的推广。而人为的对焦方式又给使用者带来了不便，这种方式所采集的图像不够清晰，对识别率也会有所影响。发明内容为了克服现有技术的不足，本发明提供一种基于液体透镜和VCM的虹膜图像提取装置，能解决带限位装置的定焦采集法有时采集的虹膜图像不够清晰，影响识别率，而人为的对焦方式又给使用者带来了不便，所采集的图像不够清晰的问题。为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种基于液体透镜和VCM的虹膜图像提取装置，包括图像处理器、图像传感器、环境光传感器、距离传感器、驱动IC、VCM电机、定焦镜头、液体透镜和光源控制器，所述液体透镜安装在定焦镜头的前端，所述定焦镜头安装在VCM电机上的中间通孔中，最后将所述VCM电机安装在图像传感器上面，组成了图像采集的前置部件；所述驱动IC集成安装于图像处理器内部的电路板上，所述环境光传感器模块和距离传感器模块通过FPC排线连接到图像处理内部电路板上，依次形成了图像采集的后置处理部件；所述图像处理器通过驱动IC分别与VCM电机、定焦镜头和液体透镜控制连接，所述图像处理器分别与环境传感器、距离传感器、图像传感器和光源控制器信号连接。作为本发明的一种优选技术方案：所述图像传感器为CMOS图像传感器或CCD图像传感器。作为本发明的一种优选技术方案：所述光源控制器为由N波长的红外灯珠组合成的光源通过PWM信号与处理板连接组成光源控制器单元。作为本发明的一种优选技术方案：所述图像处理器内置图像处理器算法、自动对焦算法、光源调节算法、VCM控制算法和液体镜头控制算法。作为本发明的一种优选技术方案：所述图像处理器通过12C信号线缆分别与环境传感器、距离传感器、图像传感器和光源控制器信号连接。与现有技术相比，本发明能达到的有益效果是：本发明的虹膜图像提取装置是集成CMOSCCD图像传感器、液体镜头、VCM电机辅助、电机驱动IC、MCU、环境光传感器、距离传感器、LightControl光源控制单元组成的一个闭环采集装置，很好的解决了目前市面上的带限位测距装置的定焦采集法、人工对焦采集法、对环境光的要求比较高的劣劣造成图像不清晰问题，环境光太亮和太暗影响等问题；利用VCM电机工艺本身的优势解决了成本高，体积大的问题，液体透镜可以弥补目前定焦镜头的景深小的问题,LightControl控制单元，解决环境亮度问题。附图说明图1是本发明提取装置的结构示意图；图2是本发明提取装置的系统原理图；其中：1、图像处理器;2、图像传感器;3、环境光传感器;4、距离传感器;5、驱动IC;6、VCM电机;7、定焦镜头;8、液体透镜；9、光源控制器。具体实施方式以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。请参照图1-2所示，本发明提供了一种基于液体透镜和VCM的虹膜图像提取装置，包括图像处理器1、图像传感器2、环境光传感器3、距离传感器4、驱动IC5、VCM电机6、定焦镜头7、液体透镜8和光源控制器9，液体透镜8安装在定焦镜头7的前端，定焦镜头7的另一端安装有光源控制器9，定焦镜头7安装在VCM电机6上的中间通孔中，最后将VCM电机6安装在图像传感器2上面，组成了图像采集的前置部件；驱动IC5集成安装于图像处理器1内部的电路板上，环境光传感器模块3和距离传感器模块4通过FPC排线连接到图像处理１内部电路板上，依次形成了图像采集的后置处理部件；图像处理器1通过驱动IC5分别与VCM电机6、定焦镜头7和液体透镜8控制连接，图像处理器1分别与环境传感器3、距离传感器4、图像传感器2和光源控制器9信号连接。图像传感器2为CMOS图像传感器或CCD图像传感器。光源控制器9为由N波长的红外灯珠组合成通过PWM信号灯光强弱组成的光源控制器单元。图像处理器1内置图像处理器算法、自动对焦算法、光源调节算法、VCM控制算法和液体镜头控制算法。图像处理器1通过12C信号线缆分别与环境传感器3、距离传感器4、图像传感器2和光源控制器9信号连接。用液体透镜比现有的优势：无磨损：通过了4亿次周期操作测试；快速：无置位时间闭环模式下10帧左右实现准确对焦o开环模式下小于50毫秒的对焦时间；坚固耐用：无与伦比的抗机械冲击能力！（2000g0.25ms100次，双向）；微距：小于5厘米的微距能力；准确：低迟滞效应；整合便捷：可作为镜头add-on附加件整合；低功耗：透镜本身功耗1mW（使用驱动IC总功耗约15mW）；安静：没有传统视频系统中对焦电机与话筒之间的串扰。VCM电机比现有步进电机具有，体积小，静音，转速块，功耗低等优点。将液体透镜8安装在定焦镜头7上面，而定焦镜头7要安装在VCM电机6上面，最后将VCM电机6安装在图像传感器2上面，组成了图像提取的前置部件，然后通过由图像处理器1根据距离传感器4的值和前置部件返回的图像进行自动对焦计算，然后通过驱动IC5控制VCM电机6和液体透镜8，进行调节图像的采集质量。图像处理器1根据环境光传感器3对光源控制器9进行亮度的调节。这样就可以，随着距离的改变，环境光的变化，当前图像的质量，进行自动的调节以达到最优的图像质量。图像处理器1通过I2C信号和CMOS或者CCD图像传感器进行控制信号的交互，然后通过data0..data1..data7,8跟数据线进行RGB图像的传输。同时图像处理器1通过I2C信号与环境光传感器3和距离传感器4进行通信，实时的获取当前周围环境的光照度和人体距离采集装置的远近的值，然后通过自动对焦算法，图像清晰度质量评估算法对返回的值进行计算处理然后通过驱动IC5分别控制液体透镜8和VCM电机6工作，以调节光学镜头的焦距和光圈的大小和远近，并由图像处理器1通过ＰＷＭ脉冲信号来调节光源的强弱来改变进入光学镜头的亮度，最终采集到质量高的图像。本发明的虹膜图像提取装置是集成CMOSCCD图像传感器、液体镜头、VCM电机辅助、电机驱动IC、MCU、环境光传感器、距离传感器、LightControl光源控制单元组成的一个闭环采集装置，很好的解决了目前市面上的带限位测距装置的定焦采集法、人工对焦采集法、对环境光的要求比较高的劣劣造成图像不清晰问题，环境光太亮和太暗影响等问题；利用VCM电机工艺本身的优势解决了成本高，体积大的问题，液体透镜可以弥补目前定焦镜头的景深小的问题,LightControl控制单元，解决环境亮度问题。本发明的实施方式不限于此，按照本发明的上述实施例内容，利用本领域的常规技术知识和惯用手段，在不脱离本发明上述基本技术思想前提下，以上优选实施例还可以做出其它多种形式的修改、替换或组合，所获得的其它实施例均落在本发明权利保护范围之内。

权利要求：1.一种基于液体透镜和VCM的虹膜图像提取装置，包括图像处理器（1）、图像传感器（2）、环境光传感器（3）、距离传感器（4）、驱动IC（5）、VCM电机（6）、定焦镜头（7）、液体透镜（8）和光源控制器（9），其特征在于，所述液体透镜（8）安装在定焦镜头（7）的前端，所述定焦镜头（7）安装在VCM电机（6）上的中间通孔中，最后将所述VCM电机（6）安装在图像传感器（2）上面，组成了图像采集的前置部件；所述驱动IC（5）集成安装于图像处理器（1）内部的电路板上，环境光传感器模块（3）和距离传感器模块（4）通过FPC排线连接到图像处理（1）内部电路板上，依次形成了图像采集的后置处理部件；所述图像处理器（1）通过驱动IC（5）分别与VCM电机（6）、定焦镜头（7）和液体透镜（8）控制连接，所述图像处理器（1）分别与环境传感器（3）、距离传感器（4）、图像传感器（2）和光源控制器（9）信号连接。2.根据权利要求1所述的一种基于液体透镜和VCM的虹膜图像提取装置，其特征在于，所述图像传感器（2）为CMOS图像传感器或CCD图像传感器。3.根据权利要求1所述的一种基于液体透镜和VCM的虹膜图像提取装置，其特征在于，所述光源控制器（9）为由N波长的红外灯珠组合成通过PWM信号灯光强弱组成的光源控制器单元。4.根据权利要求1所述的一种基于液体透镜和VCM的虹膜图像提取装置，其特征在于，所述图像处理器（1）内置图像处理器算法、自动对焦算法、光源调节算法、VCM控制算法和液体镜头控制算法。5.根据权利要求1所述的一种基于液体透镜和VCM的虹膜图像提取装置，其特征在于，所述图像处理器（1）通过12C信号线缆分别与环境传感器（3）、距离传感器（4）、图像传感器（2）和光源控制器（9）信号连接。

百度查询： 张彦龙 一种基于液体透镜和VCM的虹膜图像提取装置