[发明专利]一种虹膜3D信息获取设备

说明书

本发明实施例提供了一种虹膜3D信息获取设备，包括图像采集装置、旋转装置；旋转装置驱动图像采集装置以向着虹膜方向上的点为圆心进行转动运动；且旋转装置位于图像采集装置后、背离虹膜的方向。首次提出通过转轴、二维导轨的配合，实现适合虹膜采集的相机凹形运动轨迹，且不增加设备体积。

技术领域

本发明涉及虹膜形貌测量技术领域，特别涉及3D形貌测量技术领域。

背景技术

目前在进行虹膜识别时，通常对人体眼睛进行拍照，采集虹膜图片，与在先采集的标准图片进行比对，从而判断是否能够通过身份验证。然而，这种比对均是采用平面图像的比对，这使得比对损失了实际存在一维数据(深度数据)。因此存在较大的误判率。

而且二维的图像采集只能描述虹膜的二维特征，这使得对于虹膜的测量过于简单，无法反映虹膜真实三维尺寸、形貌。

目前也有一些主动式三维形貌测量的方案，但均需要进行主动发光。例如结构光式、红外光式。这些方法应用于身体其他部位更为合适。如果进行虹膜形貌采集，必然会导致过亮的光进入眼睛。虽然目前均采用不可见光，但实际光的能量还是进入了眼底，长期使用会导致眼底病变。

虽然在前也提出了一些视觉测量的方案，采集物体不同角度的图片，并将这些图片匹配拼接形成3D模型。在采集不同角度图片时，可以待测物不同角度设置多个相机，也可以通过单个或多个相机旋转从不同角度采集图片。但这些方案均是针对较大物体(例如花瓶、手掌、躯体)设计的。虹膜具有目标较小、曲率相对较小的特点。也就是说，虹膜整体上更加扁平一些，宏观立体的特征不明显，无法直接使用测量较大物体的装置直接围绕采集。如果还是用类似结构去采集，会导致特征点较少，难以匹配成功，从而降低了合成的速度和精度。

而且在现有技术中，也曾提出使用包括旋转角度、目标物尺寸、物距的经验公式限定相机位置，从而兼顾合成速度和效果。然而在实际应用中发现：除非有精确量角装置，否则用户对角度并不敏感，难以准确确定角度；目标物尺寸难以准确确定，特别是某些应用场合目标物需要频繁更换，每次测量带来大量额外工作量，并且需要专业设备才能准确测量不规则目标物。测量的误差导致相机位置设定误差，从而会影响采集合成速度和效果；准确度和速度还需要进一步提高。尤其对于虹膜的采集，测量其尺寸和物距并不容易。

因此，目前急需解决以下技术问题：①能够同时提高虹膜3D模型合成速度和合成精度；②降低虹膜3D采集建模成本，不增加过多设备复杂程度和体积。③方便操作，无需使用专业设备，无需过多测量。④适合虹膜小尺寸、低曲率的特点的采集。

发明内容

鉴于上述问题，提出了本发明提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的虹膜3D信息获取设备。

本发明实施例的一方面提供了一种虹膜3D信息获取设备，包括图像采集装置、旋转装置；

旋转装置驱动图像采集装置以向着虹膜方向上的点为圆心进行转动运动；且旋转装置位于图像采集装置后、背离虹膜的方向；

图像采集装置采集目标物时，相邻两个采集位置满足如下条件：

其中L为两个位置图像采集装置光心的直线距离；f为图像采集装置的焦距；d为图像采集装置感光元件的矩形长度；T为图像采集装置感光元件沿着光轴到目标物表面的距离；δ为调整系数；

且δ0.601。

在可选的实施例中：旋转装置包括电机、转臂，电机通过转臂与承载装置连接。

在可选的实施例中：图像采集装置和旋转装置间具有承载装置，图像采集装置设置于承载装置上。

在可选的实施例中：包括脸部定位装置。

在可选的实施例中：图像采集装置为红外式。