[发明专利]虹膜图像获取系统

说明书

一种虹膜图像获取系统(10)包括图像传感器(14)，所述图像传感器包括像素阵列，所述像素阵列包括对NIR波长敏感的像素；至少一个NIR光源(16、18)，所述至少一个NIR光源能够选择性地发射具有不同的离散NIR波长的光；和处理器(20)，所述处理器可操作地连接到所述图像传感器(14)和所述至少一个NIR光源(16、18)，以在所述不同的离散NIR波长之一的照明下从所述传感器(14)获取图像信息。镜头组件(12)包括总轨道长度不大于4.7mm的多个镜头元件，每个镜头元件包括折射率与波长成反比的材料。所述不同的离散NIR波长与所述镜头元件的所述材料的所述折射率相匹配，以平衡由于物距的变化引起的轴向像移以及由于照明波长的变化引起的轴向像移。

技术领域

本发明涉及虹膜图像获取系统。

背景技术

A.K.Jain、A.Ross和S.Prabhakar，“An introduction to biometricrecognition”，IEEE Trans.Circuits Syst.Video Technol.，第14卷，2004，公开了眼睛的虹膜是近乎理想的生物识别。通常，虹膜的图像最好在使用红外(IR)照明的专用成像系统中获得，该红外照明通常为在700-900nm范围内的近红外(NIR)。

WO2016/020147(参考：FN-397)公开了一种用于图像获取设备的光学系统，该光学系统包括滤光器，该滤光器包括布置成透射可见波长和选定的近红外(NIR)波长的中心孔，以及布置成阻挡可见波长并且透射NIR波长的外围孔。图像传感器包括像素阵列，所述像素阵列包括对可见波长敏感的像素和对NIR波长敏感的对应像素。镜头组件轴向地定位在滤光器和图像传感器之间，并且包括多个镜头元件。镜头元件被布置成将通过滤光器的中心孔和外围孔从给定物体接收的NIR光以及通过中心孔从该物体接收的可见光同时聚焦到传感器表面上。

WO2016/020147的光学系统足够浅以容纳在智能电话外壳中，并且使用户能够捕获可见波长图像以用于通用摄影以及用户的虹膜的IR图像以用于生物识别。然而，该光学系统可获得可用于生物识别的对焦IR图像的距离受到限制。

PCT/EP2016/052395(参考：FN-452)公开了一种用于图像获取设备的光学系统，该光学系统包括图像传感器，该图像传感器包括像素阵列，该像素阵列包括对IR波长敏感的像素，用于获取图像。镜头组件包括具有光轴的聚光镜头表面，镜头组件被布置成将从给定物距接收的IR光聚焦在传感器表面上。镜头组件包括至少第一反射表面，用于沿横向于光轴的轴反射所收集的光，使得光学系统沿光轴的长度与镜头组件的焦距相比减小。

特别是在PCT/EP2016/052395中，光学系统包括用于获取IR图像的专用镜头，该IR图像足够浅以容纳在智能电话外壳内并且允许用户向智能电话验证自己。

US 2006/171041公开了一种成像系统，该成像系统具有由镜头组件中的纵向色差引起的波长相关焦移，该镜头组件由于焦移而提供扩展的景深成像。在使用中，多个波长的准单色照明与具有波长选择滤光器的成像器件一起照明目标。使用具有不同焦点位置的不同波长的光照捕获图像。

应当理解，对于在智能电话中用于获取用户的虹膜的IR图像的任何光学系统，期望能够在尽可能大的距离范围内获取用户的虹膜的对焦图像，以允许用户将智能电话从他们的脸部保持的距离的最大变化，但无需增加智能电话外壳的深度来容纳光学系统。

发明内容

根据本发明，提供了一种虹膜图像获取系统。

该系统包括具有双波长照明系统的虹膜成像镜头组件，该双波长照明系统在不增加镜头组件的深度的情况下扩展镜头组件的景深。

该系统包括定焦镜头组件，不需要机械重新聚焦，其景深被扩展以通过多波长NIR闪光系统在不同距离处对用户的虹膜成像。聚焦通过优化镜头组件的轴向色差来实现，以覆盖适当的距离范围，与照明源的光谱特征相匹配。

附图说明