CN105138964A - 一种可自动关闭的手指静脉识别控制系统 - Google Patents

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陈国玉
童学权
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Abstract

本发明公开了一种可自动关闭的手指静脉识别控制系统，包含红外检测电路、CMOS图像采集模块、电压信号检测模块、断电控制模块、微控制器模块；所述红外检测电路与CMOS图像采集模块连接，所述红外检测电路通过电压信号检测模块连接微控制器模块，所述断电控制模块连接在微控制器模块的相应端口上；本发明采用CMOS图像传感器具有成本低、功耗低、集成度高等优点；本发明能很好地对透过手指的红外光强度进行调节，并可获得清晰、质量稳定的手指静脉纹路图像。

Description

一种可自动关闭的手指静脉识别控制系统
技术领域
本发明涉及一种图像采集系统，尤其涉及一种可自动关闭的手指静脉识别控制系统，属于图像采集领域。
背景技术
随着信息技术飞速发展、人类社会不断进步，对信息技术提出了更新、更高的要求。网络信息化时代对人的身份进行识别的需求应用越来越多，更要求身份的数字化和隐性化，如何准确鉴定一个人的身份，保护信息安全，是信息化时代必须解决的一个关键性问题。
生物特征识别技术所依据的不是传统的标示物或标示知识，而是依靠人体生物特征进行身份认证的一种技术，即通过计算机将人体所固有的生理特征或行为特征收集进行处理，来进行个人身份鉴定的技术。目前，一些用于身份鉴别的生物统计特征主要有声纹、指纹、脸纹、虹膜、笔迹、步态、红外温光谱图等。
作为第二代生物认证技术，手指静脉识别技术是通过人体手指中静脉特征对人体身份进行鉴别的技术，具有很高的防伪性。手指静脉识别的原理是：当近红外光线透过人体组织时，静脉血管中的血红蛋白对近红外光线有非常明显的吸收效果，从而使静脉血管以不同的灰度值表征在图像中。由于静脉血管分布的随机性，即使是双胞胎的手指静脉分布特征也不相同，因此可以将手指静脉识别技术作为身份认证技术。与指纹识别技术相比，手指静脉识别技术具有不受手指外界环境影响和安全性更高的优点。
例如申请号为“200910108815.0”的一种手指静脉图像采集装置,包括红外光源、手指检测位和红外图像采集单元;所述红外图像采集单元用于对红外光源照射下、放置在手指检测位的被测物进行静脉图像的采集;还包括生命体征检测单元,所述生命体征检测单元用于获取被测物的生命体征信息,从而判断被测物是否为真正的手指。该发明能够避免有人将伪造的手指或静脉图像放在手指检测位,而手指静脉图像采集装置无法判别真伪而使其顺利通过安全认证的情况,因此显著提高了系统的安全性。
又如申请号为“201410066426.7”的一种手指静脉图像采集方法，能够提高图像采集质量和速度。感应模块感应到有手指放置时，启动红外光源和红外摄像头，红外摄像机对手指静脉放置区域进行图像采集；根据先后采集的两幅图像之间的差异，进行手指放置到位判断，当判定手指放置到位后，分别根据图像背景区亮度和手指区，调整红外光源和红外摄像机的参数，直到图像背景区和手指区亮度均满足设定要求；采用最后得到的红外光源和红外摄像机的参数进行图像采集，作为采集结果。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对背景技术的不足提供了一种可自动关闭的手指静脉识别控制系统。
本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：
一种可自动关闭的手指静脉识别控制系统，包含红外检测电路、CMOS图像采集模块、电压信号检测模块、断电控制模块、微控制器模块和电源模块；所述红外检测电路与CMOS图像采集模块连接，所述红外检测电路通过电压信号检测模块连接微控制器模块，所述断电控制模块和电源模块连接在微控制器模块的相应端口上；所述电源模块包括充电装置、电池、稳压器、比较器，所述充电装置连接电池，所述电池通过稳压器连接微控制器模块，所述电池与比较器连接；
其中，红外检测电路，用于将穿透手指的透射光转换成电压信号；
电压信号检测模块，用于实时检测红外检测电路产生的电压信号，若红外检测电路内未产生电压信号，则发送信号至微控制器模块；
微控制器模块，用于根据接收的信号通过断电控制模块切断电源；
CMOS图像采集模块，用于获取手指静脉纹路图像。
作为本发明一种可自动关闭的手指静脉识别控制系统的进一步优选方案，所述发光二极管采用5MM发光二极管。
作为本发明一种可自动关闭的手指静脉识别控制系统的进一步优选方案，所述微控制器模块采用AVR系列单片机。
作为本发明一种可自动关闭的手指静脉识别控制系统的进一步优选方案，所述CMOS图像采集模块的型号为OV9620。
作为本发明一种可自动关闭的手指静脉识别控制系统的进一步优选方案，所述电压信号检测模块采用微伏级电压信号检测模块。
本发明采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：
1、本发明采用CMOS图像传感器具有成本低、功耗低、集成度高等优点；
2、本发明能很好地对透过手指的红外光强度进行调节，并可获得清晰、质量稳定的手指静脉纹路图像；
3、本发明采用电压信号实时检测红外检测电路的电压信号，进而能够实现本系统的自动开关，延长了使用寿命，有效地避免了能源的浪费。
附图说明
图1是本发明的结构原理图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的技术方案做进一步的详细说明：
如图1所示，一种可自动关闭的手指静脉识别控制系统，包含红外检测电路、CMOS图像采集模块、电压信号检测模块、断电控制模块、微控制器模块和电源模块；所述红外检测电路与CMOS图像采集模块连接，所述红外检测电路通过电压信号检测模块连接微控制器模块，所述断电控制模块和电源模块连接在微控制器模块的相应端口上；所述电源模块包括充电装置、电池、稳压器、比较器，所述充电装置连接电池，所述电池通过稳压器连接微控制器模块，所述电池与比较器连接；
其中，红外检测电路，用于将穿透手指的透射光转换成电压信号；
电压信号检测模块，用于实时检测红外检测电路产生的电压信号，若红外检测电路内未产生电压信号，则发送信号至微控制器模块；
微控制器模块，用于根据接收的信号通过断电控制模块切断电源；
CMOS图像采集模块，用于获取手指静脉纹路图像。
其中，所述发光二极管采用5MM发光二极管，所述微控制器模块采用AVR系列单片机，所述CMOS图像采集模块的型号为OV9620，所述电压信号检测模块采用微伏级电压信号检测模块。
本发明采用CMOS图像传感器具有成本低、功耗低、集成度高等优点；本发明能很好地对透过手指的红外光强度进行调节，并可获得清晰、质量稳定的手指静脉纹路图像。
AVR单片机具有预取指令功能，即在执行一条指令时，预先把下一条指令取进来，使得指令可以在一个时钟周期内执行；多累加器型，数据处理速度快；AVR单片机具有32个通用工作寄存器，相当于有32条立交桥，可以快速通行；中断响应速度快。AVR单片机有多个固定中断向量入口地址，可快速响应中断；AVR单片机耗能低。对于典型功耗情况，WDT关闭时为100nA，更适用于电池供电的应用设备；有的器件最低1.8V即可工作；AVR单片机保密性能好。
CMOS图像传感器与CCD图像传感器相比，具有成本低、功耗低、集成度高等优点。本设计选用拥有130万像素的图像传感芯片OV9620。OV9620能自动提供帧同步信号VSYNC、行同步信号HREF和像素时钟。为保证图像采集与上位机图像处理的实时性，设计中采用VGA640×480模式，可以保证每秒30帧的动态图像。
本发明当固定光强的红外光透射厚度不相同的手指时,会在图像传感器上呈现质量不一的静脉图像，产生曝光过强或过暗的现象。为采集到质量一致的手指静脉图像，可根据红外透射光的强度自动调整红外发射光强，以保证红外透射光强度维持在一个相对稳定的范围，该系统采集的手指静脉纹路图像清晰、质量稳定。
本技术领域技术人员可以理解的是，除非另外定义，这里使用的所有术语（包括技术术语和科学术语）具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。
以上实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围之内。上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以再不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。

Claims (5)

1.一种可自动关闭的手指静脉识别控制系统，其特征在于：包含红外检测电路、CMOS图像采集模块、电压信号检测模块、断电控制模块、微控制器模块和电源模块；所述红外检测电路与CMOS图像采集模块连接，所述红外检测电路通过电压信号检测模块连接微控制器模块，所述断电控制模块和电源模块连接在微控制器模块的相应端口上；所述电源模块包括充电装置、电池、稳压器、比较器，所述充电装置连接电池，所述电池通过稳压器连接微控制器模块，所述电池与比较器连接；
其中，红外检测电路，用于将穿透手指的透射光转换成电压信号；
电压信号检测模块，用于实时检测红外检测电路产生的电压信号，若红外检测电路内未产生电压信号，则发送信号至微控制器模块；
微控制器模块，用于根据接收的信号通过断电控制模块切断电源；
CMOS图像采集模块，用于获取手指静脉纹路图像。
2.根据权利要求1所述的一种可自动关闭的手指静脉识别控制系统，其特征在于：所述发光二极管采用5MM发光二极管。
3.根据权利要求1所述的一种可自动关闭的手指静脉识别控制系统，其特征在于：所述微控制器模块采用AVR系列单片机。
4.根据权利要求1所述的一种可自动关闭的手指静脉识别控制系统，其特征在于：所述CMOS图像采集模块的型号为OV9620。
5.根据权利要求1所述的一种可自动关闭的手指静脉识别控制系统，其特征在于：所述电压信号检测模块采用微伏级电压信号检测模块。
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101982826A (zh) * 2010-11-10 2011-03-02 中国船舶重工集团公司第七一○研究所 一种光源亮度自动调整的手指静脉采集识别方法
CN202677422U (zh) * 2012-06-18 2013-01-16 北京鑫光智信软件技术有限公司 一种静脉认证装置
CN102945363A (zh) * 2012-10-30 2013-02-27 哈尔滨工业大学 一种可自动调整照射光强的手指静脉图像采集装置及其采集方法
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CN104751156A (zh) * 2015-03-31 2015-07-01 无锡市崇安区科技创业服务中心 一种可调光的手指静脉图像采集系统

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