本實(shí)用新型屬于計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種室內(nèi)虹膜自動(dòng)抓拍裝置。

背景技術(shù)：

安全問題一直是社會(huì)公眾關(guān)注的核心問題之一。利用監(jiān)控系統(tǒng)辨識(shí)嫌疑人或犯罪分子是其重要功能，如利用所拍攝目標(biāo)圖像進(jìn)行人工判讀或與數(shù)據(jù)庫(kù)中人臉、虹膜進(jìn)行比對(duì)或，自動(dòng)識(shí)別可疑、有前科或在逃人員，發(fā)揮安全預(yù)警、協(xié)助偵查的作用，若拍攝的目標(biāo)圖像不夠清晰，則監(jiān)控系統(tǒng)功能難以發(fā)揮。

虹膜在胎兒發(fā)育階段形成后，在整個(gè)生命歷程中將是保持不變的。這些特征決定了虹膜特征的唯一性，同時(shí)也決定了身份識(shí)別的唯一性。目前的虹膜識(shí)別率較高，但獲取虹膜圖像要求嚴(yán)格，需要清晰的圖像。現(xiàn)有技術(shù)中，為了滿足虹膜識(shí)別對(duì)圖像的要求，需采用普通單反照相機(jī)鏡頭來(lái)拍攝虹膜。而且在拍攝時(shí)，一般為固定距離(3米左右)拍攝，距離近且靈活性不足。如果采用手動(dòng)控制的變焦鏡頭，則可以把目標(biāo)拉近，圖像可以比較清晰，自動(dòng)化程度過低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，并提供一種室內(nèi)虹膜自動(dòng)抓拍裝置。當(dāng)距離精確被測(cè)定后，利用距離參數(shù)這個(gè)反饋信息，帶動(dòng)步進(jìn)電機(jī)調(diào)節(jié)攝像頭的焦距，從而獲得清晰的達(dá)到虹膜識(shí)別的要求的人眼圖像。

為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是：

室內(nèi)虹膜自動(dòng)抓拍裝置，包括第一攝像頭、第二攝像頭、變焦裝置和計(jì)算機(jī)，所述的第一攝像頭和第二攝像頭對(duì)準(zhǔn)待拍攝區(qū)域并形成雙目視差，所述的第二攝像頭上設(shè)置有變焦裝置，所述的計(jì)算機(jī)與第一攝像頭、第二攝像頭和變焦裝置相連。

作為優(yōu)選，所述的第一攝像頭和/或第二攝像頭的光路上設(shè)有反光鏡，待拍攝目標(biāo)的影像通過反光鏡折射后被相應(yīng)攝像頭接收。

作為優(yōu)選，所述的變焦裝置為步進(jìn)電機(jī)及其驅(qū)動(dòng)。

作為優(yōu)選，所述的第一攝像頭和/或第二攝像頭為紅外攝像頭。

作為優(yōu)選，還設(shè)有用于照亮待拍攝目標(biāo)的閃光燈。

作為優(yōu)選，所述的第一攝像頭上也設(shè)有變焦裝置。

進(jìn)一步的，第一攝像頭、第二攝像頭、變焦裝置、反光鏡和計(jì)算機(jī)均設(shè)置于機(jī)箱內(nèi)，且在機(jī)箱側(cè)壁上開設(shè)有光槽，用于穿過第一攝像頭和第二攝像頭的進(jìn)光光路。

本實(shí)用新型的有益效果是：通過兩個(gè)攝像頭的雙目視差，可以快速確定待拍攝目標(biāo)與攝像頭之間的距離，從而調(diào)整攝像頭的焦距，得到達(dá)到虹膜識(shí)別要求的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)圖像。經(jīng)過試驗(yàn)表明，在距離該裝置15米以內(nèi)的運(yùn)動(dòng)人體目標(biāo)，只要人臉朝向攝像頭，就可以讓相機(jī)拍攝到滿足虹膜識(shí)別的高清晰度圖像。由此大大減少了虹膜抓拍裝置對(duì)圖像拍攝設(shè)備的性能要求，減少了成本。

附圖說明

圖1為一種室內(nèi)虹膜自動(dòng)抓拍裝置的基本結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為一種室內(nèi)虹膜自動(dòng)抓拍裝置的優(yōu)化結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中：反光鏡1、閃光燈2、第一攝像頭3、第二攝像頭4、變焦裝置5、計(jì)算機(jī)6、機(jī)箱7、光槽8和支架9。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步說明，因便于更好地理解。本發(fā)明中的技術(shù)特征在不相互沖突的前提下，均可進(jìn)行相互組合，不構(gòu)成限制。

如圖1所示，為一種室內(nèi)虹膜自動(dòng)抓拍裝置，其結(jié)構(gòu)包括反光鏡1、閃光燈2、第一攝像頭3、第二攝像頭4、變焦裝置5和計(jì)算機(jī)6。

第一攝像頭3水平放置，其鏡頭直接對(duì)準(zhǔn)待拍攝區(qū)域，而第二攝像頭4豎直放置，其光路上固定有反光鏡1，將待拍攝區(qū)域水平進(jìn)入的光線反射以90°角后，垂直輸入第二攝像頭4。第一攝像頭3、第二攝像頭4相隔一定距離，形成雙目視差系統(tǒng)。第二攝像頭4上設(shè)置有能夠調(diào)節(jié)其拍攝焦距的變焦裝置5。計(jì)算機(jī)6與第一攝像頭3、第二攝像頭4和變焦裝置5相連，接收兩個(gè)攝像頭發(fā)送的圖像數(shù)據(jù)，并對(duì)攝像頭、閃光燈2和變焦裝置5進(jìn)行反饋控制。兩個(gè)攝像頭接收到目標(biāo)的圖像后，分別傳輸給計(jì)算機(jī)6，計(jì)算機(jī)6根據(jù)視差測(cè)距原理經(jīng)過分析計(jì)算后得到目標(biāo)與攝像頭之間的距離，然后控制變焦裝置5將第二攝像頭4的焦距調(diào)整至能夠清楚拍攝目標(biāo)，由此獲得清晰的目標(biāo)圖像并識(shí)別出虹膜。

該裝置使用過程可分為兩個(gè)階段，初始化階段和工作階段。

初始化階段：在攝像頭前需要定標(biāo)器定位，以便定義距離的修正參數(shù)。

工作階段：運(yùn)動(dòng)目標(biāo)發(fā)出景物光線分別投射到第一攝像頭3、第二攝像頭4，此時(shí)在計(jì)算機(jī)6內(nèi)形成圖像幀，根據(jù)視差原理，可以測(cè)量出運(yùn)動(dòng)物體距離攝像頭的距離(視差就是從有一定距離的兩個(gè)點(diǎn)上觀察同一個(gè)目標(biāo)所產(chǎn)生的方向差異)。變焦裝置2根據(jù)測(cè)量部分的得出的距離，變焦第二攝像頭4，此處的第二攝像頭4同時(shí)兼顧測(cè)量和變焦的功能。變焦裝置變好焦距后，打開閃光燈2，控制第二攝像頭4拍攝目標(biāo)圖像。

圖1所示的裝置中，第二攝像頭4的光路上設(shè)置反光鏡1主要是為了減少其占用的空間，使其能夠布局緊湊。若不設(shè)置反光鏡1，第二攝像頭4和相應(yīng)的變焦裝置5需要和第一攝像頭3一起并排橫向放置，且兩者之間需要保持一定的距離以滿足視差測(cè)距要求，由此會(huì)大大增加整個(gè)裝置的體積。因此反光鏡的設(shè)計(jì)可以使兩者較好的錯(cuò)開，并保持其視差測(cè)距功能正常實(shí)現(xiàn)。進(jìn)一步的，若實(shí)際布局需要，可在第一攝像頭3的光路上也視情況設(shè)置反光鏡1。且本發(fā)明中各反光鏡可設(shè)成可轉(zhuǎn)動(dòng)式，以便調(diào)整方向，簡(jiǎn)單地改變攝像頭的拍攝區(qū)域。

變焦裝置5可以采用現(xiàn)有的各種設(shè)備，如步進(jìn)電機(jī)及其驅(qū)動(dòng)器或驅(qū)動(dòng)電路。當(dāng)攝像頭采用變焦環(huán)變焦時(shí)，步進(jìn)電機(jī)的輸出軸連接絲桿，絲桿末端帶動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，齒輪與攝像頭的變焦環(huán)接觸，帶動(dòng)變焦環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)然也可以直接采用內(nèi)置變焦裝置5的攝像頭；只要其能夠?qū)崿F(xiàn)焦距調(diào)節(jié)即可。計(jì)算機(jī)6可采用能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)處理和設(shè)備自動(dòng)控制的裝置，如單片機(jī)、MCU或其他微機(jī)、工控機(jī)等。數(shù)據(jù)處理和設(shè)備控制可由一臺(tái)計(jì)算機(jī)6實(shí)現(xiàn)，也可以分設(shè)與多臺(tái)計(jì)算機(jī)6上，或者實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程計(jì)算與控制。

在拍攝區(qū)域亮度不夠時(shí)，可以設(shè)置用于照亮待拍攝目標(biāo)的閃光燈2。閃光燈2由計(jì)算機(jī)6控制，與攝像頭聯(lián)動(dòng)。但若區(qū)域亮度足夠滿足拍攝要求時(shí)，則可以不設(shè)置。

對(duì)于場(chǎng)景較暗的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)，攝像頭可更換為紅外線攝像頭，這樣可以解決背景不夠亮的場(chǎng)景。若要實(shí)現(xiàn)更高精度要求的圖像時(shí)，第一攝像頭3、第二攝像頭4均采用紅外相機(jī)。

另外，第一攝像頭3上也可以設(shè)置變焦裝置5。當(dāng)?shù)谝淮螠y(cè)得運(yùn)動(dòng)目標(biāo)距離時(shí)，快速同步變焦第一攝像頭3、第二攝像頭4，進(jìn)行第二次測(cè)距，以提高距離測(cè)量精度。然后根據(jù)第二次測(cè)距進(jìn)行第二次變焦并抓拍。但這種方式，會(huì)延遲抓拍的響應(yīng)時(shí)間。因此，實(shí)際應(yīng)用時(shí)，可以根據(jù)需求靈活采用測(cè)距的次數(shù)。

考慮到實(shí)際應(yīng)用的場(chǎng)景，如圖2所示，可考慮將第一攝像頭3、第二攝像頭4、變焦裝置5、反光鏡1和計(jì)算機(jī)6均設(shè)置于機(jī)箱7內(nèi)，以保護(hù)裝置。而為了使第一攝像頭3和第二攝像頭4的進(jìn)光光路完整，可在機(jī)箱7側(cè)壁上相應(yīng)的位置開設(shè)有透光的光槽8。閃光燈2可以通過可調(diào)節(jié)的支架9架設(shè)在機(jī)箱7外側(cè)。

以上所述的實(shí)施例只是本發(fā)明的一些較佳的方案，然其并非用以限制本發(fā)明。有關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，還可以做出各種變化和變型。例如，該裝置可不僅僅用于拍攝虹膜識(shí)別圖像，也可用于拍攝目標(biāo)近照，作為其他用途。因此凡采取等同替換或等效變換的方式所獲得的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。