專利名稱：在線掌紋圖像采集儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種在線掌紋圖像采集儀，屬基于人體生物特征的在線身份識(shí)別和中醫(yī)自動(dòng)診斷用儀器技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
基于人體生物特征的身份識(shí)別技術(shù)是近十幾年來(lái)興起的一門(mén)結(jié)合生物信息學(xué)與計(jì)算機(jī)學(xué)科的交叉學(xué)科；所謂基于人體生物特征的身份識(shí)別技術(shù)是指利用人體本身所固有的物理特征(如指紋、掌紋、虹膜、臉部等)及行為特征(如書(shū)信、聲音、擊鍵等)，通過(guò)圖像處理和模式識(shí)別的方法來(lái)鑒別個(gè)人身份的技術(shù)；與傳統(tǒng)的基于密碼或ID卡的身份認(rèn)證方式相比，它與有更好的安全性、可靠性和有效性，近年來(lái)受到越來(lái)越多的重視，具有廣闊的應(yīng)用前景；人的掌紋具有唯一性和終身基本不變的特性，和指紋相比，掌紋的區(qū)域大的多，具有更豐富的紋理信息；因此掌紋可以用來(lái)作為身份識(shí)別的一個(gè)有效途徑；掌紋識(shí)別技術(shù)主要研究如何通過(guò)對(duì)數(shù)字化掌紋圖像的處理與分析，來(lái)最終確定對(duì)方身份；而在線掌紋識(shí)別則要求生物識(shí)別技術(shù)與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)有機(jī)的結(jié)合起來(lái)，使其能在互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域、特別是在電字商務(wù)領(lǐng)域發(fā)揮效用；同時(shí)，基于掌紋的自動(dòng)中醫(yī)診斷也逐漸成為現(xiàn)在的研究熱點(diǎn)，用現(xiàn)代信息分析、模式識(shí)別的方法解決中醫(yī)領(lǐng)域里掌紋診病客觀化發(fā)展中的瓶頸問(wèn)題，是實(shí)現(xiàn)中醫(yī)現(xiàn)代化的重要組成部分；它通過(guò)自動(dòng)處理、分析人的掌紋，可以為中醫(yī)診斷提供客觀化、定量化指標(biāo)；要實(shí)現(xiàn)一個(gè)有效的基于掌紋的身份識(shí)別或中醫(yī)自動(dòng)分析系統(tǒng)，首先必須研究并解決掌紋信息獲取這個(gè)關(guān)鍵的技術(shù)問(wèn)題；掌紋信息數(shù)據(jù)的獲取是所有后續(xù)處理的基礎(chǔ)，其效果直接影響到身份鑒別或疾病診斷的準(zhǔn)確性； 目前的許多生物特征鑒別系統(tǒng)和中醫(yī)分析系統(tǒng)的性能往往達(dá)不到令人滿意的程度，人體特征信息獲取不足或質(zhì)量不高是其中一個(gè)非常關(guān)鍵的原因；但是，目前還沒(méi)有出現(xiàn)用于掌紋圖像采集的專用設(shè)備，因此設(shè)計(jì)適用的掌紋信息獲取方式及設(shè)備用于實(shí)時(shí)獲取高質(zhì)量的掌紋圖像是身份識(shí)別或中醫(yī)自動(dòng)分析系統(tǒng)的一個(gè)必要而關(guān)鍵的技術(shù)；目前的掌紋采集主要有以下幾種方式方式一先將手掌涂上油墨，再將涂了油墨的手紋印到白紙上，然后用掃描儀將紙上的掌紋輸入到計(jì)算機(jī)中以二維數(shù)字灰度圖像的方式存儲(chǔ)起來(lái)；這種采集方式一般可以達(dá)到比較高清晰度的圖像；但是圖像的質(zhì)量與著墨的程度和 印的力度有關(guān)，由于存在人為因素而不容易獲得質(zhì)量相同的掌紋圖像，給自動(dòng)化掌紋識(shí)別帶來(lái)很大的難度。
方式二用脫機(jī)照相的方法先將掌紋拍照，再將照片掃描輸入計(jì)算機(jī)；這種方法采集的圖像分辨率不高，采集也不方便，但是可以獲得彩色圖像。

發(fā)明內(nèi)容
為解決傳統(tǒng)掌紋圖像的采集質(zhì)量與著墨的程度和捺印的力度有關(guān)、自動(dòng)化掌紋識(shí)別難度大、采集的圖像分辨率不高和采集不方便的問(wèn)題而研制設(shè)計(jì)出一種新型的在線掌紋圖像采集儀，它由數(shù)碼攝像頭、光源、反射鏡、通訊接口、計(jì)算機(jī)、儀器支架、儀器外殼、儀器箱體和手掌箱體組成；儀器外殼固定在儀器支架上，形成的儀器箱體起到支撐數(shù)碼攝像頭、光源、反射鏡的作用；形成的可放置手掌的手掌箱體與儀器箱體相通；儀器箱體和手掌箱體又都起到暗箱的作用；數(shù)碼攝像頭水平固定在儀器箱體內(nèi)左邊儀器外殼上，光源安裝在儀器箱體內(nèi)數(shù)碼攝像頭的周圍，可以將用戶掌紋反射到數(shù)碼攝像頭內(nèi)的平面反射鏡傾斜安裝在儀器箱體內(nèi)的底面和右內(nèi)側(cè)的儀器外殼上，平面反射鏡與儀器外殼底面間的夾角為45度，數(shù)碼攝像頭經(jīng)通訊接口與計(jì)算機(jī)相聯(lián)接，將在線采集到的掌紋數(shù)字圖像實(shí)時(shí)的傳送到計(jì)算機(jī)中；利用在線掌紋圖像采集儀可以獲得比較高分辨率的掌紋圖像，還可以保持手掌的三維曲面信息，而且具有實(shí)時(shí)采集的優(yōu)點(diǎn)，能滿足當(dāng)前在線身份識(shí)別和中醫(yī)自動(dòng)診斷的要求；在線掌紋圖像采集儀還具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、組裝容易、使用調(diào)整方便的優(yōu)點(diǎn)和特點(diǎn)。


圖1本實(shí)用新型的投影視圖(含部分外殼)；圖2用本實(shí)用新型獲取得到的典型掌紋圖像樣本。
圖中1數(shù)碼攝像頭，2光源、3反射鏡，4通訊接口，5計(jì)算機(jī)，6儀器支架，7儀器外殼，8儀器箱體，9手掌箱體。
具體實(shí)施方式
數(shù)碼攝像頭(1)是本實(shí)用新型的核心部分，由它來(lái)獲取經(jīng)由平面反射鏡(3)反射過(guò)來(lái)的掌紋圖像，并通過(guò)通訊接口(4)實(shí)時(shí)的將獲得到掌紋圖像傳送到計(jì)算機(jī)(5)中，本儀器采用了Avenir公司的數(shù)碼攝像頭(1)，能獲得效果好的掌紋數(shù)字圖像；光源(2)對(duì)掌紋圖像的采集效果影響很大，人的手掌呈三維曲面，手掌的各個(gè)部位對(duì)光線的反射能力不均就容易造成獲取的掌紋圖像有的部分過(guò)亮而有的部分過(guò)暗，本實(shí)用新型采用環(huán)繞數(shù)碼攝像頭(1)的環(huán)形光源，以確保得到對(duì)手掌的均勻而穩(wěn)定的光照條件；在線掌紋圖像采集要求將掌紋數(shù)字圖像實(shí)時(shí)的傳送到計(jì)算機(jī)(5)，因而涉及到計(jì)算機(jī)(5)與數(shù)碼攝像頭(1)之間的信息通訊，由于信息量不大，本儀器的通訊接口(4)采用標(biāo)準(zhǔn)的串行接口來(lái)實(shí)現(xiàn)與計(jì)算機(jī)的信息交互；儀器外殼(7)固定在儀器支架(6)上形成暗室結(jié)構(gòu)的儀器箱體(8)起到支撐數(shù)碼攝像頭(1)、光源(2)、反射鏡(3)的作用，要求儀器外殼(7)內(nèi)表面具有良好的漫反射效果，以免影響圖像采集的效果；儀器外殼(7)固定在儀器支架(6)上形成暗室結(jié)構(gòu)的手掌箱體(9)可放置用來(lái)在線采集掌紋圖像的手掌，儀器箱體(8)和手掌箱體(9)相通，起到暗箱的作用；在線掌紋圖像采集儀工作時(shí)，首先使用戶的手掌掌心向下、水平放置到手掌箱體(9)內(nèi)，確保計(jì)算機(jī)和采集儀之間正常連接后，開(kāi)啟計(jì)算機(jī)(5)、數(shù)碼攝像頭(1)和光源(2)的電源，由于采用了環(huán)形光源，所以經(jīng)反射鏡(3)照射到手掌上的光線為均勻而穩(wěn)定的光照條件，被照亮的手掌再經(jīng)反射鏡(3)反射回到數(shù)碼攝像頭內(nèi)成為手掌圖像，調(diào)整數(shù)碼攝像頭(1)的視距和聚焦，以便在計(jì)算機(jī)(5)內(nèi)獲得清晰可見(jiàn)的掌紋圖像，圖2為用實(shí)用新型獲得的典型掌紋圖像樣本。
權(quán)利要求1.一種在線掌紋圖像采集儀，由數(shù)碼攝像頭(1)、光源(2)、反射鏡(3)、通訊接口(4)、計(jì)算機(jī)(5)、儀器支架(6)、儀器外殼(7)、儀器箱體(8)和手掌箱體(9)組成，其特征在于儀器外殼(7)固定在儀器支架(6)上，形成暗室結(jié)構(gòu)的儀器箱體(8)內(nèi)支撐安裝有數(shù)碼攝像頭(1)、光源(2)和反射鏡(3)，數(shù)碼攝像頭(1)經(jīng)通訊接口(4)與計(jì)算機(jī)(5)相聯(lián)接，儀器外殼(7)固定在儀器支架(6)上形成暗室結(jié)構(gòu)的、可放置手掌的手掌箱體(9)與儀器箱體(8)相通。
2.如權(quán)利要求1所述的在線掌紋圖像采集儀，其特征在于數(shù)碼攝像頭(1)水平固定在儀器箱體(8)內(nèi)左邊儀器外殼(7)上，光源(2)安裝在儀器箱體(8)內(nèi)數(shù)碼攝像頭(1)的周圍，可以將用戶掌紋反射到數(shù)碼攝像頭(1)內(nèi)的反射鏡(3)傾斜安裝在儀器箱體(8)內(nèi)的底面和右內(nèi)側(cè)的儀器外殼(7)上。
3.如權(quán)利要求1所述的在線掌紋圖像采集儀，其特征在于通訊接口(4)為標(biāo)準(zhǔn)的串行接口。
4.如權(quán)利要求1、2所述的在線掌紋圖像采集儀，其特征在于平面反射鏡(3)與儀器外殼(7)底面間的夾角為45度。
5.如權(quán)利要求1、2所述的在線掌紋圖像采集儀，其特征在于光源(2)為環(huán)繞數(shù)碼攝像頭(1)的環(huán)形光源。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種在線掌紋圖像采集儀，屬基于人體生物特征的在線身份識(shí)別和中醫(yī)自動(dòng)診斷儀器技術(shù)領(lǐng)域，為解決傳統(tǒng)掌紋圖像的采集質(zhì)量與著墨的程度和捺印的力度有關(guān)、自動(dòng)化掌紋識(shí)別難度大、采集的圖像分辨率不高和采集不方便的問(wèn)題而研制設(shè)計(jì)，在線掌紋圖像采集儀由數(shù)碼攝像頭、光源、反射鏡、通訊接口、計(jì)算機(jī)、儀器支架、儀器外殼、儀器箱體和手掌箱體組成；儀器外殼固定在儀器支架上形成的儀器箱體內(nèi)安裝數(shù)碼攝像頭、光源、反射鏡，數(shù)碼攝像頭經(jīng)通訊接口與計(jì)算機(jī)連接，手掌箱體與儀器箱體相通；本實(shí)用新型可獲得比較高分辨率的掌紋圖像，保持手掌的三維曲面信息，具有實(shí)時(shí)采集的優(yōu)點(diǎn)，能滿足當(dāng)前在線身份識(shí)別和中醫(yī)自動(dòng)診斷的要求；具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、組裝容易、使用調(diào)整方便的優(yōu)點(diǎn)、特點(diǎn)。
文檔編號(hào)G06F19/00GK2558013SQ0227377
公開(kāi)日2003年6月25日 申請(qǐng)日期2002年6月18日 優(yōu)先權(quán)日2002年6月18日
發(fā)明者張大鵬, 王寬全, 盧光明, 鄔向前 申請(qǐng)人:張大鵬, 王寬全, 盧光明, 鄔向前