[发明专利]虹膜成像装置和用于配置虹膜成像装置的方法

说明书

技术领域

本发明涉及设置于移动设备内的成像装置，成像装置能够获得主体眼 睛的一个或多个特征的图像以用于生物特征认证。本发明具体可操作为获 得用于虹膜识别的主体虹膜的图像。

背景技术

已知基于脸部特征(包括眼睛的特征)的用于生物特征认证的方法。 用于虹膜识别的方法实现模式识别技术，以将获取的主体虹膜的图像与先 前获取的主体虹膜的图像对比，且凭此确定或核实主体的身份。使用数学 /统计算法，与获取的虹膜图像相对应的数字模板基于图像来编码。此后， 将数字模板与先前编码数字模板的数据库(与先前获取虹膜图像相对应) 对比，用于定位匹配且凭此确定或核实主体的身份。

用于虹膜识别的装置可包括用于捕捉主体虹膜(多个虹膜)的图像的 成像装置，和用于将所捕捉图像与先前存储虹膜图像信息对比的图像处理 装置。成像装置和图像处理装置可包括单独的设备，或可结合于单个设备 内。

虽然虹膜识别装置先前已经作为专用或独立设备而可用，越来越期望 将虹膜识别能力合并入具有内置摄像机的移动通信设备或移动计算设备 (总体指代为“移动设备”)。

但是，已经发现，移动设备内的成像装置或摄像机旨在作为能够捕捉 位于距移动设备大范围距离内的物的图像的一般用途摄像机而操作。出于 生物特征识别的目的用于获取虹膜图像的考虑与适用于非虹膜图像的图 像获取的考虑显著不同，已发现置于移动设备内的摄像机不足以用于虹膜 成像以进行生物特征识别的目的。

藉此，存在对置于移动设备内的成像装置或摄像机的配置的需要，该 配置优化此类成像装置或摄像机以用于虹膜图像获取。

发明内容

本发明包括用于获取用于虹膜图像识别的主体虹膜的图像的虹膜成 像装置。该装置包括图像传感器，该图像传感器包括成像表面和插入在物 表面和图像传感器之间的光学组件，光学组件用于使物表面在成像表面上 成像，光学组件包括图像侧表面和物侧表面。光学成像透镜组件的元件可 配置为满足以下关系式：

·D1≤6mm；

·PX_RES≥10像素每mm；

·PX_SIZE≤1.75μm；并且

·D2≤500mm；

其中(ⅰ)D1为光学组件的物侧表面(object-sidesurface)和成像表 面之间的距离(ⅱ)D2为光学组件的物侧表面和物平面(objectplane)(主 体的虹膜可位于物平面处以用于虹膜图像识别)之间的最大距离(ⅲ) PX_RES为当光学组件的物侧表面和物平面之间的距离小于或等于D2时在 成像物表面成像时通过图像传感器实现的物平面中的像素分辨率，和(ⅳ) PX_SIZE为图像传感器的像素尺寸。

虹膜成像装置可配置为使得D1≤5mm且D2≤482mm。在实施方式 中，200mm≤D2≤500mm。光学组件的焦距(f)可选取为使得f≤5.5mm。 虹膜成像装置可配置为使得成像装置的调制传递函数(MTF)大于或等于 0.6线对每mm。在实施方式中，成像在物平面上的虹膜的图像尺寸大于 或等于640×480像素。

在该发明的具体实施方式中，虹膜成像装置可配置为使得：

·D1≤5.5mm；

·200mm≤D2≤500mm；

·PX_SIZE≤1.1μm；

·MTF≥0.6线对每mm；和

·成像在物平面上的虹膜的图像尺寸大于或等于640×480像素。

在该发明的另一具体实施方式中，虹膜成像装置可配置为使得：

·D1≤5.6mm；

·200mm≤D2≤400mm；

·PX_SIZE≤1.4μm；

·MTF≥0.6线对每mm；和

·成像在物平面上的虹膜的图像尺寸大于或等于640×480像素。

虹膜成像装置的光学组件可为定焦光学组件。图像传感器和光学组件 的至少图像侧光学表面可容纳于移动设备外壳内。优选地，图像传感器和 光学组件可容纳于移动设备外壳内。

在实施方式中，D1可小于或等于移动设备外壳的厚度。在更加具体 的实施方式中，移动设备外壳的厚度小于或等于11mm。