本實用新型涉及一種手指靜脈圖像采集裝置，特別是涉及一種基于前驅(qū)處理的手指靜脈圖像采集裝置，屬于人體生物認(rèn)證技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

隨著社會的發(fā)展與進步，信息技術(shù)已經(jīng)逐漸融于了人們的工作和生活，在給人類社會帶來便利的同時，對信息的安全和保密也提出了更高、更新的要求。然而，目前普遍使用的身份鑒別方法，如口令、密碼、鑰匙、ID卡等，存在容易損毀、遺忘、被盜用、被破譯等問題，給人們的日常生活帶來諸多麻煩，甚至造成重大的財產(chǎn)和人生安全隱患。據(jù)統(tǒng)計，在美國每年都有近億美元的福利金被別人假冒領(lǐng)取，在我國僅深圳市每年就有200萬人民幣以上的社會保險被冒領(lǐng)，在法國、英國等其他國家同樣存在假冒身份造成重大經(jīng)濟損失的情況。同時，傳統(tǒng)的識別技術(shù)無法實現(xiàn)對恐怖分子的身份認(rèn)證，特別是“911”事件以來各國政府都在大力支持生物識別技術(shù)，我國首屆奧運會的安檢系統(tǒng)就有采用生物識別技術(shù)。因此，人體生物識別技術(shù)迎合時代的需求成為本世紀(jì)的研究熱點，同時也帶來了巨大的經(jīng)濟市場。

在經(jīng)歷緩慢增長以后，生物識別技術(shù)現(xiàn)在進入快速發(fā)展的階段，2007年至2013年六年期間，生物識別技術(shù)的全球市場規(guī)模年均增速為21.7％，這在全世界大多數(shù)行業(yè)增長率低于5％的對比下實屬罕見，在2015年，生物識別技術(shù)全球市場經(jīng)濟規(guī)模達到130億美元，2020年將增加到250億美元，在這5年內(nèi)的年均增速約是14％?？傊?，在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)不斷發(fā)展的大背景下，隨著生物識別技術(shù)的不斷成熟，其市場前景不可估量。

靜脈識別技術(shù)是根據(jù)人類靜脈中的血紅蛋白可以吸收一定波長 的光線原理，在使用該波長范圍內(nèi)的光線照射靜脈時，獲得靜脈圖像，然后把獲得的圖像進行分析處理，最后將得到的靜脈特征值在數(shù)據(jù)庫中進行匹配，實現(xiàn)對個體的身份鑒別，靜脈識別技術(shù)分為手掌靜脈識別技術(shù)、手背靜脈識別技術(shù)和手指靜脈識別技術(shù)，由于手掌的血管比較細(xì)，同時脂肪比較厚，此外明顯的掌紋信息也會影響掌靜脈的圖像采集，所以采集到的血管信息較少并且不穩(wěn)定；手背靜脈信息最為豐富，且皮膚比較薄，可以方便的進行圖像采集，但是采集中必須握緊拳頭才能獲取靜脈圖像，進而使手背的固定成為問題，很容易出現(xiàn)采集位置的移動與偏轉(zhuǎn)，影響識別率；手指靜脈信息比較豐富，手指位置好固定，采集裝置小巧簡便，皮膚脂肪較少，容易透射近紅外光，可以很方便的采集到清晰穩(wěn)定的靜脈圖像，因此，手指靜脈圖像的采集和識別是目前國內(nèi)外生物識別技術(shù)研究熱點。

在這樣的背景下，研究一套智能化指靜脈識別裝置，可以進行單機識別，也可與計算機或其它控制系統(tǒng)互聯(lián)，如：門禁、考務(wù)系統(tǒng)等，具有更高的保密性、安全性，在防盜、考勤、安全、考務(wù)等方面具有重要的應(yīng)用價值和重要的意義。目前，手指靜脈圖像的采集和識別多存在圖像均勻性較差、光照強度不夠、無法完全覆蓋手指的問題，圖像光照分布均勻性較差，影響手指區(qū)域與背景區(qū)域的分割界面，導(dǎo)致靜脈紋絡(luò)信息不明顯，導(dǎo)致圖像質(zhì)量不能滿足要求，而且在圖像采集過程中，外界自然光對光照分布也會產(chǎn)生影響，而且人的手指上由于容易沾有油污和汗水而影響圖像采集質(zhì)量。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的主要目的是為了解決目前手指靜脈圖像采集裝置存在的圖像均勻性較差、光照強度不夠、無法完全覆蓋手指、及由自然光照、手指沾有油污和汗水而導(dǎo)致圖像光照分布均勻性較差，影響手指區(qū)域與背景區(qū)域的分割界面，導(dǎo)致靜脈紋絡(luò)信息不明顯，影響圖像質(zhì)量的問題，而提供一種基于前驅(qū)處理的手指靜脈圖像采集裝置。

本實用新型的目的可以通過采用如下技術(shù)方案達到：

一種基于前驅(qū)處理的手指靜脈圖像采集裝置，包括外殼和橡膠底座，所述外殼內(nèi)設(shè)有微型變壓器、發(fā)光單元、光源陣列、導(dǎo)光片、手指固定器、紅外濾波片、CMOS攝像頭，所述CMOS攝像頭的底部設(shè)有節(jié)電單元、光源控制電路、DSP控制器、存儲單元、通訊單元、CMOS攝像頭控制電路和線路板，所述節(jié)電單元、所述光源控制電路、所述DSP控制器、所述存儲單元、所述通訊單元、所述CMOS攝像頭控制電路均與所述線路板電連接；所述導(dǎo)光片為弧形導(dǎo)光片，所述弧形導(dǎo)光片的弧形開口朝向所述手指固定器，所述手指固定器內(nèi)設(shè)有多條曲面槽，所述曲面槽的表面設(shè)有透明防滑橡膠，所述外殼內(nèi)還設(shè)有密封區(qū)和烘干區(qū)，所述密封區(qū)與所述烘干區(qū)連通，所述密封區(qū)內(nèi)設(shè)有收縮式密封圈和半封閉橡膠套，所述收縮式密封圈與密封圈驅(qū)動電機連接，所述烘干區(qū)內(nèi)設(shè)有烘干管道和烘干器，所述烘干管道與所述烘干器連接。

優(yōu)選的方案是，所述發(fā)光單元與所述微型變壓器電連接，所述導(dǎo)光片設(shè)置在所述光源陣列與所述手指固定器之間，所述紅外濾波片設(shè)置在所述手指固定器與所述CMOS攝像頭之間。

在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述發(fā)光單元通過光源控制電路與所述DSP控制器電連接，所述CMOS攝像頭通過CMOS攝像頭控制電路與所述DSP控制器電連接。

在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述節(jié)電單元分別與所述光源控制電路、所述CMOS攝像頭控制電路電連接，所述節(jié)電單元分別控制所述光源控制電路和所述CMOS攝像頭控制電路，并用于在所述發(fā)光單元、所述CMOS攝像頭非工作狀態(tài)下時實現(xiàn)節(jié)電功能。

在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述存儲單元、所述通訊單元均與所述節(jié)電單元電連接，所述存儲單元用于存儲采集及處理后的手指靜脈圖像，所述通訊單元用于與用戶移動終端連接。

在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述導(dǎo)光片由高通透導(dǎo)光材料一體成型設(shè)置，所述導(dǎo)光片厚度均勻，所述導(dǎo)光片為弧形玻璃。

在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述外殼上設(shè)有液晶操作屏和聲光報警器，所述液晶操作屏和所述聲光報警器與操作屏線路板電連接，所述液晶操作屏與所述DSP控制器電連接，并控制所述DSP控制器的啟動與關(guān)閉。

在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述曲面槽與所述透明防滑橡膠之間設(shè)有磨砂面。

在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述外殼上設(shè)有推拉門，所述推拉門設(shè)置在所述烘干器的一側(cè)，所述推拉門用于取出所述密封圈驅(qū)動電機和所述烘干器。

在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述外殼上設(shè)有多個接口和散熱窗，所述散熱窗設(shè)置在所述光源控制電路、所述DSP控制器、所述通訊單元的一側(cè)，所述接口的一側(cè)設(shè)有標(biāo)簽，所述接口包括電源接口、數(shù)據(jù)傳輸接口、備用數(shù)據(jù)傳輸接口。

本實用新型的有益技術(shù)效果：按照本實用新型的基于前驅(qū)處理的手指靜脈圖像采集裝置，本實用新型提供的基于前驅(qū)處理的手指靜脈圖像采集裝置，解決了目前手指靜脈圖像采集裝置存在的圖像均勻性較差、光照強度不夠、無法完全覆蓋手指、及由自然光照、手指沾有油污和汗水而導(dǎo)致圖像光照分布均勻性較差，影響手指區(qū)域與背景區(qū)域的分割界面，導(dǎo)致靜脈紋絡(luò)信息不明顯，影響圖像質(zhì)量的問題，通過光源陣列和導(dǎo)光片不僅能夠增加光照強度，而且能夠消除手指陰影，使光照完全覆蓋手指，增強圖像均勻性，通過手指固定器及設(shè)置在手指固定器上的透明防滑橡膠能夠穩(wěn)定的固定手指，防止手指靜脈紋絡(luò)采集過程中發(fā)生抖動，使靜脈紋絡(luò)信息明顯，通過紅外濾波片有利于去除背景，提高圖像采集質(zhì)量，通過設(shè)置橡膠底座及散熱窗，不僅能夠保證手指靜脈圖像采集裝置的穩(wěn)定，還能實現(xiàn)手指靜脈圖像采集裝 置的散熱，保證其運行穩(wěn)定，通過設(shè)置收縮式密封圈，形成密封區(qū)，能夠有效避免自然光對光照分布的影響，增加光照強度，通過烘干器及烘干區(qū)能夠有效避免手指上的油污和汗水對圖像采集的影響，提高圖像采集質(zhì)量。

附圖說明

圖1為按照本實用新型的基于前驅(qū)處理的手指靜脈圖像采集裝置結(jié)構(gòu)的一優(yōu)選實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為按照本實用新型的基于前驅(qū)處理的手指靜脈圖像采集裝置一優(yōu)選實施例的內(nèi)部連接示意圖，該實施例可以是與圖1相同的實施例，也可以是與圖1不同的實施例。

圖中：1-外殼，2-橡膠底座，3-液晶操作屏，4-聲光報警器，5-操作屏線路板，6-收縮式密封圈，7-密封區(qū)，8-烘干區(qū)，9-半封閉橡膠套，10-密封圈驅(qū)動電機，11-烘干管道，12-推拉門，13-烘干器，14-微型變壓器，15-發(fā)光單元，16-光源陣列，17-導(dǎo)光片，18-透明防滑橡膠，19-手指固定器，20-紅外濾波片，21-CMOS攝像頭，22-節(jié)電單元，23-光源控制電路，24-DSP控制器，25-存儲單元，26-通訊單元，27-CMOS攝像頭控制電路，28-線路板，29-散熱窗，30-電源接口，31-數(shù)據(jù)傳輸接口，32-備用數(shù)據(jù)傳輸接口。

具體實施方式

為使本領(lǐng)域技術(shù)人員更加清楚和明確本實用新型的技術(shù)方案，下面結(jié)合實施例及附圖對本實用新型作進一步詳細(xì)的描述，但本實用新型的實施方式不限于此。

如圖1和圖2所示，本實施例提供的一種基于前驅(qū)處理的手指靜脈圖像采集裝置，包括外殼1和橡膠底座2，所述外殼1內(nèi)設(shè)有微型變壓器14、發(fā)光單元15、光源陣列16、導(dǎo)光片17、手指固定器19、紅外濾波片20、CMOS攝像頭21，所述CMOS攝像頭21的底部設(shè) 有節(jié)電單元22、光源控制電路23、DSP控制器24、存儲單元25、通訊單元26、CMOS攝像頭控制電路27和線路板28，所述節(jié)電單元22、所述光源控制電路23、所述DSP控制器24、所述存儲單元25、所述通訊單元26、所述CMOS攝像頭控制電路27均與所述線路板28電連接；所述導(dǎo)光片17為弧形導(dǎo)光片，所述弧形導(dǎo)光片的弧形開口朝向所述手指固定器19，所述手指固定器19內(nèi)設(shè)有多條曲面槽，所述曲面槽的表面設(shè)有透明防滑橡膠18，所述外殼1內(nèi)還設(shè)有密封區(qū)7和烘干區(qū)8，所述密封區(qū)7與所述烘干區(qū)8連通，所述密封區(qū)7內(nèi)設(shè)有收縮式密封圈6和半封閉橡膠套9，所述收縮式密封圈6與密封圈驅(qū)動電機10連接，所述烘干區(qū)8內(nèi)設(shè)有烘干管道11和烘干器13，所述烘干管道11與所述烘干器13連接。

在本實施例中，如圖1所示，所述發(fā)光單元15與所述微型變壓器14電連接，所述導(dǎo)光片17設(shè)置在所述光源陣列16與所述手指固定器19之間，所述紅外濾波片20設(shè)置在所述手指固定器19與所述CMOS攝像頭21之間；所述發(fā)光單元15通過光源控制電路23與所述DSP控制器24電連接，所述CMOS攝像頭21通過CMOS攝像頭控制電路27與所述DSP控制器24電連接。

在本實施例中，如圖1和圖2所示，所述節(jié)電單元22分別與所述光源控制電路23、所述CMOS攝像頭控制電路27電連接，所述節(jié)電單元22分別控制所述光源控制電路23和所述CMOS攝像頭控制電路27，并用于在所述發(fā)光單元15、所述CMOS攝像頭21非工作狀態(tài)下時實現(xiàn)節(jié)電功能；所述存儲單元25、所述通訊單元26均與所述節(jié)電單元22電連接，所述存儲單元25用于存儲采集及處理后的手指靜脈圖像，所述通訊單元26用于與用戶移動終端連接。

在本實施例中，如圖1所示，所述導(dǎo)光片17由高通透導(dǎo)光材料一體成型設(shè)置，所述導(dǎo)光片17厚度均勻，所述導(dǎo)光片17為弧形玻璃；所述曲面槽與所述透明防滑橡膠18之間設(shè)有磨砂面。

在本實施例中，如圖1所示，所述外殼1上設(shè)有液晶操作屏3和聲光報警器4，所述液晶操作屏3和所述聲光報警器4與操作屏線路板5電連接，所述液晶操作屏3與所述DSP控制器24電連接，并控制所述DSP控制器24的啟動與關(guān)閉；所述外殼1上設(shè)有推拉門12，所述推拉門12設(shè)置在所述烘干器13的一側(cè)，所述推拉門12用于取出所述密封圈驅(qū)動電機10和所述烘干器13；所述外殼1上設(shè)有多個接口和散熱窗29，所述散熱窗29設(shè)置在所述光源控制電路23、所述DSP控制器24、所述通訊單元26的一側(cè)，所述接口的一側(cè)設(shè)有標(biāo)簽，所述接口包括電源接口30、數(shù)據(jù)傳輸接口31、備用數(shù)據(jù)傳輸接口32。

綜上所述，在本實施例中，按照本實施例的基于前驅(qū)處理的手指靜脈圖像采集裝置，本實施例提供的基于前驅(qū)處理的手指靜脈圖像采集裝置，解決了目前手指靜脈圖像采集裝置存在的圖像均勻性較差、光照強度不夠、無法完全覆蓋手指、及由自然光照、手指沾有油污和汗水而導(dǎo)致圖像光照分布均勻性較差，影響手指區(qū)域與背景區(qū)域的分割界面，導(dǎo)致靜脈紋絡(luò)信息不明顯，影響圖像質(zhì)量的問題，通過光源陣列和導(dǎo)光片不僅能夠增加光照強度，而且能夠消除手指陰影，使光照完全覆蓋手指，增強圖像均勻性，通過手指固定器及設(shè)置在手指固定器上的透明防滑橡膠能夠穩(wěn)定的固定手指，防止手指靜脈紋絡(luò)采集過程中發(fā)生抖動，使靜脈紋絡(luò)信息明顯，通過紅外濾波片有利于去除背景，提高圖像采集質(zhì)量，通過設(shè)置橡膠底座及散熱窗，不僅能夠保證手指靜脈圖像采集裝置的穩(wěn)定，還能實現(xiàn)手指靜脈圖像采集裝置的散熱，保證其運行穩(wěn)定，通過設(shè)置收縮式密封圈，形成密封區(qū)，能夠有效避免自然光對光照分布的影響，增加光照強度，通過烘干器及烘干區(qū)能夠有效避免手指上的油污和汗水對圖像采集的影響，提高圖像采集質(zhì)量。

以上所述，僅為本實用新型進一步的實施例，但本實用新型的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實用新型所公開的范圍內(nèi)，根據(jù)本實用新型的技術(shù)方案及其構(gòu)思加以等同替換 或改變，都屬于本實用新型的保護范圍。