專利名稱：一種手指靜脈圖像采集識別裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種手指靜脈圖像采集和識別裝置，屬于生物特征識別技術(shù)領(lǐng) 域。
背景技術(shù)：
手指靜脈識別技術(shù)是一種新型的生物特征識別技術(shù)，利用手指靜脈紋路分布不 同，達到身份驗證、保護目標的作用。相對其他生物特征具有活體識別、內(nèi)部特征、非接觸、 安全等級高等特點。目前市場上的靜脈產(chǎn)品存在以下的不足靜脈產(chǎn)品均由日本、韓國生產(chǎn)，不具有自 有知識產(chǎn)權(quán)，無法在國內(nèi)保密、安全部門使用；手指采集開啟由機械開關(guān)組成，開啟過程中 容易產(chǎn)生手指變形、影響靜脈采集質(zhì)量和識別率等缺點。

實用新型內(nèi)容有鑒于此，本實用新型的目的是提供一種具有手指靜脈圖像采集和識別功能的裝置。此裝置包括裝置殼體、信號處理電路、手指安放器、電感應(yīng)開關(guān)、紅外光源、紅外 攝像機、紅外光源亮度調(diào)整電路、驗證結(jié)果指示燈、鍵盤、鍵盤控制板、顯示屏、電源接口、對 外接口和設(shè)備啟動開關(guān)；裝置殼體的正面板分左右兩部分，正面板左側(cè)安裝鍵盤和顯示屏，正面板右側(cè)的 中部安裝手指安放器，正面板上進一步安裝驗證結(jié)果指示燈；電源接口、對外接口和設(shè)備啟 動開關(guān)設(shè)置在裝置殼體的任意面；手指安放器具有三條并排相連的手指放置槽，手指放置槽的底面為弧形，位于中 間的手指放置槽的前部安裝電感應(yīng)開關(guān)；在裝置殼體內(nèi)部，檢測手指放置槽底部開透光窗， 透光窗上方安裝紅外光源，透光窗下方安裝紅外攝像機；信號處理電路和紅外光源亮度調(diào)整電路設(shè)置在裝置殼體內(nèi)部，信號處理電路分別 與電感應(yīng)開關(guān)、紅外攝像機、紅外光源亮度調(diào)整電路、驗證結(jié)果指示燈、鍵盤控制板、顯示 屏、電源接口、對外接口和設(shè)備啟動開關(guān)相連；鍵盤控制板連接鍵盤，紅外光源亮度調(diào)整電 路連接紅外光源；紅外光源亮度調(diào)整電路包括WT7220、PNP型三極管A、若干電阻和電容；信號處理 電路2中用于輸出調(diào)整指示燈亮度的脈寬信號輸出端通過電阻R3連接三極管A的基極、三 極管A的集電極接電源VCC，三極管A的發(fā)射極接WT7220的電源端VDD，并通過由電阻R4 和電容Cl并聯(lián)而成的阻容網(wǎng)絡(luò)接地；WT7220的輸出端連接紅外光源中每個紅外發(fā)光二極 管的陰極，每個紅外發(fā)光二極管的陽極通過一個電阻接VCC。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有如下優(yōu)點1)通過多手指定位器采集手指靜脈，增加手指靜脈采集的舒適度和不同手指采集 的靈活性；幻采用變光技術(shù)采集手指靜脈圖像，提高手指靜脈采集的清晰度；；3)手指定位槽前端安裝電感應(yīng)開關(guān)，具有靜脈圖像自動采集功能，較少采用機械開關(guān)采集時對靜脈采 集效果的影響。

圖1為本實用新型手指靜脈圖像采集識別裝置示意圖；圖2為本實用新型的手指靜脈圖像采集裝置信號及接口示意圖；圖3為本實用新型中手指靜脈紅外光源LED亮度智能控制電路圖。
具體實施方式
圖1是手指靜脈圖像采集識別裝置示意圖，用于反應(yīng)手指靜脈采集裝置的外部結(jié) 構(gòu)布局；圖2是手指靜脈采集裝置信號及接口示意圖，用于反應(yīng)手指靜脈采集識別信號及 電源傳輸控制過程；圖3是手指靜脈紅外光源LED亮度智能控制電路示意圖，用于反應(yīng)紅外 光源LED亮度智能控制情況。下面結(jié)合上述附圖對本實用新型進行詳細描述。本實用新型的手指靜脈圖像采集識別裝置包括裝置殼體1、信號處理電路2、手 指安放器3、感應(yīng)開關(guān)4、紅外光源5、紅外攝像機6、紅外光源亮度調(diào)整電路7、驗證結(jié)果指示 燈8、鍵盤9、鍵盤控制板13、顯示屏10、電源接口 11、對外接口 12和設(shè)備啟動開關(guān)14。裝置殼體1的正面板分左右兩部分，正面板左側(cè)安裝鍵盤9和顯示屏10，正面板右 側(cè)的中部安裝手指安放器3，正面板上進一步安裝驗證結(jié)果指示燈8，如圖1所示，本實施例 中，該驗證結(jié)果指示燈8可以安裝在手指安放器3的上方面板。電源接口 11、對外接口 12 和設(shè)備啟動開關(guān)14設(shè)置在裝置殼體1的任意面。手指安放器3具有三條并排相連的手指放置槽，手指放置槽的底面為弧形，方便 放置手指，中間的手指放置槽為用于放置檢測手指的檢測手指放置槽，兩側(cè)手指放置槽為 方便檢測手指不需要過度彎曲手指而深入手指安放器3的輔助結(jié)構(gòu)，增加手指靜脈采集的 舒適度和不同手指采集的靈活性。檢測手指放置槽的前部安裝感應(yīng)開關(guān)；在裝置殼體內(nèi)部， 檢測手指放置槽底部開透光窗，透光窗上方安裝紅外光源5，透光窗下方安裝紅外攝像機 6。信號處理電路2和紅外光源亮度調(diào)整電路7設(shè)置在裝置殼體1內(nèi)部，如圖2所示，信號 處理電路2作為整個裝置的核心控制單元分別與感應(yīng)開關(guān)4、紅外攝像機6、紅外光源亮度 調(diào)整電路7、驗證結(jié)果指示燈8、鍵盤控制板13、顯示屏10、電源接口 11、對外接口 12和設(shè)備 啟動開關(guān)14相連，鍵盤控制板13連接鍵盤9，紅外光源亮度調(diào)整電路7連接紅外光源5。其中，鍵盤9包括數(shù)字0-9、門鈴鍵、上移鍵、下移鍵、確定鍵、取消鍵和菜單鍵，鍵 盤控制板13具有密碼設(shè)置、ID號設(shè)置、門鈴呼叫、各種軟件功能設(shè)置等功能，同時為顯示屏 10供電，將來自信號處理板2的顯示信號傳輸給顯示屏10，將鍵盤輸入信息傳輸給信號處 理電路2，為身份驗證提供必要信息，同時信號處理電路將處理后結(jié)果通過鍵盤控制板13 傳輸給顯示屏10，顯示識別結(jié)果。信號處理電路2由連接于電源接口 11的外部電源供電(外接電源或蓄電池)且 為給鍵盤控制板13、紅外攝像機6、驗證結(jié)果指示燈8和感應(yīng)開關(guān)4提供電源。信號處理電 路2具有特征存儲，信號處理，特征提取，身份驗證等功能；當被識別者將檢測手指伸入手 指安放器3后觸動感應(yīng)開關(guān)4，感應(yīng)開關(guān)傳遞啟動圖像采集信號給信號處理電路2，此時，信號處理電路2控制紅外攝像機6開啟并進行圖像傳輸，根據(jù)紅外攝像機6采集的圖像質(zhì)量， 控制紅外光源連讀調(diào)整電路7進行紅外光源開啟和亮度調(diào)整；根據(jù)采集圖像進行身份驗證 后，將驗證結(jié)果傳輸給驗證結(jié)果指示燈8，驗證結(jié)果指示燈8根據(jù)驗證結(jié)果的指示信號開啟 紅燈或綠燈提示驗證結(jié)果。本實施例的對外接口 12包括網(wǎng)口和串口，網(wǎng)口用于與中心服務(wù)器和其他采集設(shè) 備聯(lián)接，串口用于程序更新。如圖3所示，紅外光源亮度調(diào)整電路7組成及工作過程如下紅外光源亮度調(diào)整 電路7包括發(fā)光二極管(LED)，驅(qū)動芯片WT7220，PNP型三極管，電阻Rl、R2、R3、R4和電容 C。調(diào)整紅外光源亮度由信號處理電路2控制。MCU中用于輸出調(diào)整指示燈亮度的脈寬信 號的I/O端通過電阻R3連接三極管A的基極，三極管A的發(fā)射極接供電電源VCC，三極管A 的集電極接WT7220的電源VDD端，并通過由電阻R4和電容C 1并聯(lián)而成的阻容網(wǎng)絡(luò)接地； WT7220的輸出端(OUT)連接紅外光源5中每個紅外發(fā)光二極管(圖中為兩個紅外發(fā)光二極 管LEDl和LED2)的陰極，每個紅外發(fā)光二極管的陽極通過一個電阻接VCC。紅外光源亮度調(diào)整電路7的調(diào)整過程為MCU單元發(fā)出一定頻率的脈寬信號控制 WT7220的電源VDD電壓，通過WT7220的OUT控制流過LED的電流大小。當LED發(fā)射一列紅 外光，通過紅外攝像頭取得手指靜脈圖像，MCU單元對圖像進行分析處理后，增大或降低頻 率，調(diào)節(jié)占空比，調(diào)節(jié)WT7220的電源VDD電壓控制驅(qū)動電流，控制LED發(fā)射的亮度，當MCU 單元確認紅外攝像頭采集的圖像質(zhì)量在一定范圍后，則不再進行調(diào)節(jié)，處理圖像，提取此時 的手指靜脈特征，記錄此時的頻率、占空比和對應(yīng)的手指靜脈圖像。綜上所述，以上僅為本實用新型的較佳實施例而已，并非用于限定本實用新型的 保護范圍。凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包 含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1. 一種手指靜脈圖像采集識別裝置，其特征在于，包括裝置殼體(1)、信號處理電路 ⑵、手指安放器⑶、電感應(yīng)開關(guān)⑷、紅外光源(5)、紅外攝像機(6)、紅外光源亮度調(diào)整電 路(7)、驗證結(jié)果指示燈(8)、鍵盤(9)、鍵盤控制板(13)、顯示屏(10)、電源接口(11)、對外 接口 (12)和設(shè)備啟動開關(guān)(14)；裝置殼體(1)的正面板分左右兩部分，正面板左側(cè)安裝鍵盤(9)和顯示屏(10)，正面 板右側(cè)的中部安裝手指安放器(3)，正面板上進一步安裝驗證結(jié)果指示燈(8)；電源接口 (11)、對外接口(1 和設(shè)備啟動開關(guān)(14)設(shè)置在裝置殼體(1)的任意面；手指安放器(3)具有三條并排相連的手指放置槽，手指放置槽的底面為弧形，位于中 間的手指放置槽的前部安裝電感應(yīng)開關(guān)⑷；在裝置殼體⑴內(nèi)部，檢測手指放置槽底部開 透光窗，透光窗上方安裝紅外光源(5)，透光窗下方安裝紅外攝像機(6)；信號處理電路( 和紅外光源亮度調(diào)整電路(7)設(shè)置在裝置殼體(1)內(nèi)部，信號處理 電路⑵分別與電感應(yīng)開關(guān)G)、紅外攝像機(6)、紅外光源亮度調(diào)整電路(7)、驗證結(jié)果指 示燈(8)、鍵盤控制板(13)、顯示屏(10)、電源接口(11)、對外接口(12)和設(shè)備啟動開關(guān) (14)相連；鍵盤控制板(1 連接鍵盤(9)，紅外光源亮度調(diào)整電路(7)連接紅外光源(5)； 紅外光源亮度調(diào)整電路(7)包括發(fā)光二極管驅(qū)動芯片WT7220、PNP型三極管A、若干電 阻和電容；信號處理電路2中用于輸出調(diào)整指示燈亮度的脈寬信號輸出端通過電阻R3連接 三極管A的基極，三極管A的發(fā)射極接電源VCC，三極管A的集電極接WT7220的電源端VDD， 并通過由電阻R4和電容Cl并聯(lián)而成的阻容網(wǎng)絡(luò)接地；WT7220的輸出端連接紅外光源(5) 中每個紅外發(fā)光二極管的陰極，每個紅外發(fā)光二極管的陽極通過一個電阻接電源VCC。
專利摘要本實用新型公開了一種手指靜脈圖像采集識別裝置，屬生物特征識別技術(shù)領(lǐng)域；此裝置由裝置殼體、信號處理電路、手指安放器、感應(yīng)開關(guān)、紅外光源、紅外攝像機、紅外光源亮度調(diào)整電路、驗證結(jié)果指示燈、鍵盤、鍵盤控制板、顯示屏、電源接口、對外接口和設(shè)備啟動開關(guān)組成。該裝置具有靜脈圖像采集和識別功能，而且手指靜脈采集部分采取根據(jù)攝取的靜脈圖像質(zhì)量自動調(diào)節(jié)紅外光源亮度的設(shè)計技術(shù)；在手指定位槽前部安裝感應(yīng)開關(guān)用于傳遞是否啟動圖像采集信號給信號處理電路。
文檔編號G06K9/20GK201845346SQ20102060255
公開日2011年5月25日 申請日期2010年11月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月12日
發(fā)明者吳永剛, 張靜, 郭慶昌, 陳金花 申請人:中國船舶重工集團公司第七一○研究所