在中國各大國際機場、陸路口岸，出入境護照識別系統是保障國門安全的第一道防線。它不僅需要快速讀取護照上的文字和照片信息，還必須精準識別復雜的防偽標記（如全息圖案、激光穿孔、紅外編碼等）。出入境護照識別的工作流程可概括為光學成像、多光譜檢測、智能分析。

1. 光學成像：通過光源照射和鏡片組聚焦，獲取護照頁面的高清圖像。

2. 多光譜檢測：利用不同波段光線（可見光、紅外光、紫外光）激發隱藏的防偽特征。

3. 智能分析：結合AI算法，比對公安數據庫信息，完成身份核驗。

（圖源網絡，侵刪）

一、光路原理：光如何層層解析護照信息？

護照識別的光路設計遵循“照明→反射→分光→成像”四步邏輯，每一步都依賴特定鏡片的協作。

1. 照明階段：一般由LED點光源通過微透鏡陣列均勻擴散為面光源照亮護照頁面，用于基礎成像，然后通過紅外激光發射850nm或940nm紅外光，激發護照芯片中的隱藏編碼。  

關鍵鏡片：  

微透鏡陣列：將LED點光源擴散為均勻面光源，避免護照頁面出現明暗條紋。

勻光板（國產化替代方案）：通過微結構散射光線，成本更低，但均勻性略遜于微透鏡。

（圖源網絡，侵刪）

2. 反射與聚焦：捕捉復雜表面信息

護照頁面并非簡單平面，而是包含覆膜、凹凸印刷、全息貼紙等復雜結構。

（非球面透鏡）

非球面鏡組：通過非球面曲率補償光線路徑，消除邊緣畸變。光學非球面鏡可將圖像畸變率控制在0.8%以下，確保凹凸印刷的文字（如護照號碼）邊緣銳利。

低色散鏡片（ED鏡片）：抑制色差現象，避免彩色照片（如人臉）出現紫邊或綠邊。成都光明光電的ED玻璃（如H-FK95）阿貝數達81.5，已接近國際水平。

3. 分光檢測：揪出隱藏的“防偽密碼”

護照的防偽特征需多光譜協同檢測：

全息圖案（OVD）：通過偏振濾光片抑制環境反光，配合高透光非球面鏡捕捉全息圖的衍射光變化。

（偏振片）

紅外激光穿孔編碼：850nm紅外光穿透紙張，由傳感器接收透射信號，過程中窄帶紅外濾光片（透光率＞90%）與分光鏡協作，屏蔽可見光干擾。

（BP850紅外窄帶濾光片）

紫外熒光油墨：365nm紫外光激發油墨發光，石英材質紫外透射鏡片與截止型濾光片配合，精準捕獲熒光信號。

（NBP360紫外窄帶濾光片）

4. 成像與傳輸：從光信號到數字信息

反射光經鏡片組聚焦后，由國產CMOS傳感器轉化為數字信號。最后一層抗反射鍍膜保護鏡片覆蓋在傳感器表面，減少雜光干擾，確保圖像純凈度。

（分光片）

二、核心光學鏡片：中國技術的突破與擔當

1.非球面鏡：讓圖像“橫平豎直”

通過非對稱曲面設計消除球面像差，應用于手持設備，大幅縮小體積。

2. 窄帶濾光片：光的“智能篩子”

紅外濾光片僅透射850nm光，屏蔽其他波段干擾；紫外濾光片專為365nm紫外光設計。

3. 分光鏡：一束光，兩份信息

表面鍍有特殊介質膜的平面鏡，可將光線按比例分流——例如將70%可見光導向主攝像頭用于成像，30%紅外光反射至專用傳感器檢測隱藏編碼，實現高效同步檢測。

4. 微透鏡陣列：光的“調勻師”

玻璃模壓技術，能夠將微透鏡陣列成本降低，數萬微米級透鏡單元將點光源擴散為均勻照明，確保全息圖案的識別穩定性。

（微陣列透鏡）

三、為何需要這些技術指標？

畸變率＜1%：若畸變過大，機器可能將護照號“E”誤判為“F”，引發核驗錯誤。

透光率＞90%：透光不足會延長曝光時間，影響通關效率（如上海浦東機場高峰期需每秒處理3本護照）。

偏振消光比＞100:1：若消光比不足，全息圖信號會被環境反光“淹沒”，導致漏檢風險。

從非球面鏡到分光鏡，中國光學企業正以自主創新突破技術壁壘。這套融合精密光學與智能算法的系統，不僅將護照核驗時間壓縮至秒級，更可識別12類以上防偽特征，讓偽造證件無所遁形。未來，隨著超表面透鏡、AI動態調光等技術的應用，中國國門安檢將邁向更智能、更高效的新階段。