CN201438308U - 具有人脸识别功能的指纹识别装置 - Google Patents

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陈书楷
车全宏
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Abstract

本实用新型公开一种具有人脸识别功能的指纹识别装置，包括有指纹采集系统、人脸图像采集系统、以及与上述各系统相连的人脸指纹识别运算系统，而所述人脸图像采集系统包括有一辅助光源和电子图像采集装置，所述人脸图像采集系统设置有一根据环境光强度控制调节所述辅助光源强度的动态调节补光电路。本实用新型可以大大提高人脸图像质量、并提高图像的采集速度。

Description

具有人脸识别功能的指纹识别装置
技术领域
本实用新型涉及生物识别领域，尤其涉及一种具有人脸识别功能的指纹识别装置。
背景技术
随着科学技术的不断发展，人们对安全防范的要求也越来越高，同时，国家相关法律法规也要求以人防、物防、技防相结合的方式加强安全防范工作。在这样的背景下，人脸图像识别技术也在国家安全、军事安全和公安、司法、民政、金融、民航、海关、边境、口岸、保险及民用等领域实际应用行到了应用。如：公安布控监控、监狱监控、司法认证、民航安检、口岸出入控制、海关身份验证、银行密押、智能身份证、智能门禁、智能视频监控、智能出入控制、司机驾照验证、各类银行卡、金融卡、信用卡、储蓄卡的持卡人的身份验证，社会保险身份验证等。
人脸图像用于身份鉴别具有如下优点：首先，它是一种高普遍性、能够非接触式采集的重要生物特征。随着网络技术和桌上视频的广泛应用，图像捕捉装置正在成为个人计算机的标准外设，无论是静止的人脸图像，还是动态的人脸序列，其采集都异常便捷；而人脸图像的非接触式采集无疑又为安防等特殊应用提供了便利的条件。其次，人脸图像是人类视觉中最为普遍的模式，所反映的视觉信息在人与人的交流和交往中有着重要的作用和意义。人们在日常生活中，识别周围的人用的最多的便是人脸图像，因而人脸图像识别是一种最容易被接受的身份鉴定方法。然而，受外界光线、皮肤色调、面部毛发、发型、眼镜、表情和姿态的变化影响，单纯的人脸图像识别误判和拒判比例较大，作为两种主要的生物识别技术，单纯指纹或单纯人脸图像识别的机器均较难满足客户的高层次需求。因而，集人脸图像识别、指纹图像识别等技术于一体的多重验证方式相组合的设备越来越受到人们的关注。
在人脸图像采集系统中，光线是影响识别率之重要因素，由于用传统的可见光作为光源，则当外界光线较弱时，需提高曝光时间，且采集图像慢，并容易出现图像质量不佳等问题，因此，现有技术中，用于人脸图像采集系统中的光源多为单纯之光源，如红外线、紫外线，而摒弃可见光，然而在室内环境，单纯光源相对于其他光源来讲，其含量较低，也很难达到满意的图像效果。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种具有人脸识别功能的指纹识别装置，该装置可以大大提高人脸图像质量、并提高图像的采集速度。
为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：
一种具有人脸识别功能的指纹识别装置，包括有指纹采集系统、人脸图像采集系统、以及与上述各系统相连的人脸指纹识别运算系统，而所述人脸图像采集系统包括有一辅助光源和电子图像采集装置，所述人脸图像采集系统设置有一根据环境光强度控制调节所述辅助光源强度的动态调节补光电路。
本实用新型的有益效果是：
本实用新型的实施例通过在人脸图像采集系统中设置一个动态调节补光电路，从而大大提高了图像质量和图像采集速度。
下面结合附图对本实用新型作进一步的详细描述。
附图说明
图1是本实用新型提供的具有人脸识别功能的指纹识别装置一个实施例的组成结构图。
图2是本实用新型提供的具有人脸识别功能的指纹识别装置一个实施例的外观结构图。
具体实施方式
下面参考图1和图2详细描述本实用新型提供的具有人脸识别功能的指纹识别装置的一个实施例。
如图所示，本实施例主要包括有一种具有人脸识别功能的指纹识别装置，包括有指纹采集系统1、人脸图像采集系统2、以及与上述各系统相连的人脸指纹识别运算系统3，人脸图像采集系统2包括有一辅助光源21和电子图像采集装置22，另外，人脸图像采集系统2设置有一根据环境光强度控制调节辅助光源21强度的动态调节补光电路23、及数据通讯接口24。
具体实现时，所述电子图像采集装置22包括有依次相连的光学镜头221、CMOS图像传感器222；而辅助光源21包括有红外LED阵列211、及与红外LED阵列211和动态补光调节电路23相连的PWM驱动电路212，其中，CMOS图像传感器222采集的是彩色图像。动态调节补光电路23控制CMOS图像传感器222采集环境光源的强度信息，并根据预设的参数对光源亮度补偿值进行计算后，控制PWM驱动电路212输出PWM信号进行脉冲宽度调制控制红外LED阵列211的发光强度补光。该动态调节补光电路23可以使进行人脸图像识别的人体面部光源保持在一个稳定的条件下，减少系统曝光参数的变化，使曝光参数相对固定，从而了提高系统提取图像的数度，解决了当外界光线较弱时需提高曝光时间、采集图像慢、图像质量不佳等问题。数据通讯接口24采用USB接口，而辅助光源22采用红外或紫外线光源，其只起补光作用，系统主要靠外界环境光源照明，正常环境光源照明时可有效的进行人脸识别，客户可设为自动模式进行补光。
具体实现时，本实施例的人脸指纹识别运算系统3采用的是ARM运算处理器电路，其连接有2路锁控信号输出、Wiegand26输出、报警输出装置4等，并采用主从式双CPU架构：主CPU由32位624MHz ARM MIXBIO600 CPU构成；从CPU由AT89S52 8位高速MCU构成，从CPU分别连接液晶显示、4x4键盘、实时时钟等外设5电路，以读取用户键盘操作数据、实时时钟数据和传送要显示的信息等，并作为系统的辅助控制器，当主CPU发生故障不能正常工作时，从CPU仍可控制人脸指纹图像识别运算单元进行必要的工作，从而提高了系统的可靠性。
具体实现时，红外LED阵列211前置有高散射面板，在散射面板作用下，形成均匀的平面光源，安装时，光学镜头221和辅助光源21的投射方向与人体成32°夹角，通过安装高度的调整，使得在人员正常使该系统时，辅助光源21与人的脸部平面形成一定的角度，有效的解决了由于戴眼镜的人员眼镜表面垂直于辅助光源21而引起眼镜表面的反射光线过强、局部图像过饱和而导致CMOS图像传感器222采集不到有效的眼睛图像等的问题。
另外，本实施例还包括有组合式窄带滤光片223和与滤光片223相连的滤光片移动装置224，滤光片223可包括红外滤光片和可见光滤光片，可设置在CMOS图像传感器222后方或者嵌于光学镜头221内。
具体实现时，滤光片移动装置224可具体包括有：包裹住滤光片223的励磁线圈、线圈输入导线和线圈电压控制电路(图中未示出)。所述线圈电压控制电路通过所述线圈输入导线为所述线圈输入不同极性的电压，是所述励磁线圈中的磁铁产生不同方向的力使滤光片向不同方向移动；具体实现时，所述滤光片移动装置224可设置两个临界增益值，其根据系统自动调节的增益值判断系统工作于白天或夜晚模式，并对应上述工作模式以不同的方式移动滤光片，可迅速完成黑白人脸图像采集模式与彩色照片采集模式之间的切换、并实现图片登录和人脸图像识别双重操作。对于环境光源变化较大的环境，采用特殊滤光片来进行优化，减小环境光源对系统的影响；而对于环境光源变化小的环境，则可将滤光片移开，直接采用可见光补光比对。
具体实现时，本实施例的指纹图像识别、人脸图像识别两种验证组合方式可以任意组合同时工作或单独工作。
以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种具有人脸识别功能的指纹识别装置，包括有指纹采集系统、人脸图像采集系统、以及与上述各系统相连的人脸指纹识别运算系统，而所述人脸图像采集系统包括有一辅助光源和电子图像采集装置，其特征在于：所述人脸图像采集系统设置有一根据环境光强度控制调节所述辅助光源强度的动态调节补光电路。
2.如权利要求1所述的具有人脸识别功能的指纹识别装置，其特征在于，所述人脸指纹识别运算系统采用ARM运算处理器。
3.如权利要求2所述的具有人脸识别功能的指纹识别装置，其特征在于，所述电子图像采集装置包括有依次相连的光学镜头、CMOS图像传感器、及数据通讯接口；所述辅助光源包括有红外LED阵列、及与所述红外LED阵列和动态补光调节电路相连的PWM驱动电路。
4.如权利要求3所述的具有人脸识别功能的指纹识别装置，其特征在于，所述光学镜头和辅助光源的投射方向与人体成32°夹角。
5.如权利要求3所述的具有人脸识别功能的指纹识别装置，其特征在于，该装置还包括有组合式窄带滤光片和与所述滤光片相连的滤光片移动装置，而所述滤光片设置在所述CMOS图像传感器后方或者嵌于所述光学镜头内。
6.如权利要求5所述的具有人脸识别功能的指纹识别装置，其特征在于，所述滤光片移动装置包括有包裹住滤光片的励磁线圈、线圈输入导线和线圈电压控制电路。
7.如权利要求2所述的具有人脸识别功能的指纹识别装置，其特征在于，所述人脸指纹识别运算单元的输出端连接有2路锁控输出装置。
8.如权利要求3所述的具有人脸识别功能的指纹识别装置，其特征在于，所述数据通讯接口为USB接口。
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