CN106295624A - 手掌图像采集装置及手掌图像采集方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种手掌图像采集装置，包括测距组件、红外摄像组件以及控制器，所述测距组件用于测量用户手掌与所述红外摄像组件之间的采集距离，所述红外摄像组件包括多个红外摄像机，所述多个红外摄像机的拍摄角度各不相同，用于拍摄处于不同采集距离的用户手掌图像，所述控制器电连接所述测距组件和所述红外摄像组件，用于依据所述采集距离选择对应的所述红外摄像机进行拍摄。本发明所述手掌图像采集装置的采集区域广。本发明还公开一种手掌图像采集方法。

Description

手掌图像采集装置及手掌图像采集方法

技术领域

本发明涉及身份识别设备技术领域，尤其涉及一种手掌图像采集装置以及一种手掌图像采集方法。

背景技术

随着科技的发展，越来越多的身份识别装置在市场上得到了广泛的应用，例如考勤机、门禁锁等。在生物识别系统快速发展的今天，身份识别装置的识别种类越来越多，越来越多人需要采集识别生物特征。由于有些采集器存在卫生问题，因此现在非接触式的采集器很受欢迎。然而，由于现有非接触式的采集器对被采集对象与图像采集器之间的间距要求较为严格，被采集对象容易因为与所述图像采集器之间的间距太短或者太远，而导致处于采集区域外，使得采集器的采集效率低或者无法采集。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种采集区域广的手掌图像采集装置。

此外，还提供一种手掌图像采集方法。

为了实现上述目的，本发明实施方式采用如下技术方案：

一方面，提供一种手掌图像采集装置，包括测距组件、红外摄像组件以及控制器，所述测距组件用于测量用户手掌与所述红外摄像组件之间的采集距离，所述红外摄像组件包括多个红外摄像机，所述多个红外摄像机的拍摄角度各不相同，用于拍摄处于不同采集距离的用户手掌图像，所述控制器电连接所述测距组件和所述红外摄像组件，用于依据所述采集距离选择对应的所述红外摄像机进行拍摄。

其中，所述多个红外摄像机包括具有第一拍摄角度的第一红外摄像机和具有第二拍摄角度的第二红外摄像机，所述第二拍摄角度大于所述第一拍摄角度，针对同一预设面积的图像，所述第一红外摄像机的焦距为第一距离，所述第二红外摄像机的焦距为第二距离；

所述控制器包括比较单元和选择单元，所述比较单元用于比较所述采集距离与所述第一距离和所述第二距离之间的关系，所述采集距离大于等于所述第一距离时，所述选择单元选择所述第一红外摄像机进行拍摄，所述采集距离小于所述第一距离且大于等于所述第二距离时，所述选择单元选择所述第二红外摄像机进行拍摄。

其中，所述多个红外摄像机还包括具有第三拍摄角度的第三红外摄像机，所述第三拍摄角度大于所述第二拍摄角度，针对所述预设面积的图像，所述第三红外摄像机的焦距为第三距离；

所述比较单元还用于比较所述采集距离与所述第三距离之间的关系，所述采集距离小于所述第二距离且大于等于所述第三距离时，所述选择单元选择所述第三红外摄像机进行拍摄。

其中，所述多个红外摄像机还包括具有第四拍摄角度的第四红外摄像机，，所述第四拍摄角度大于所述第三拍摄角度，针对所述预设面积的图像，所述第四红外摄像机的焦距为第四距离；

所述比较单元还用于比较所述采集距离与所述第四距离之间的关系，所述采集距离小于所述第三距离且大于等于所述第四距离时，所述选择单元选择所述第四红外摄像机进行拍摄。

其中，所述第一距离、所述第二距离、所述第三距离以及所述第四距离构成等差数列。

其中，所述第一拍摄角度、所述第二拍摄角度、所述第三拍摄角度以及所述第四拍摄角度构成等差数列。

其中，所述手掌图像采集装置还包括红外光源组件，用于发出红外光线，使得所述用户手掌图像能够包括用户手掌表皮皱纹图像信息和用户手掌皮下静脉图像信息。

其中，所述手掌图像采集装置还包括外壳，所述外壳内部形成收容空间，所述红外光源组件、所述红外摄像组件、所述测距组件以及所述控制器均收容于所述收容空间，所述外壳具有相对设置的第一开口和第二开口，用于连通所述收容空间与所述外壳的外部。

另一方面，还提供一种手掌图像采集方法，包括：

测距组件测量用户手掌与红外摄像组件之间的采集距离，所述红外摄像组件包括多个红外摄像机，所述多个红外摄像机的拍摄角度各不相同，用于拍摄处于不同采集距离的用户手掌图像；

控制器依据所述采集距离选择对应的所述红外摄像机进行拍摄。

其中，所述“控制器依据所述采集距离选择对应的所述红外摄像机进行拍摄”包括：

控制器的比较单元比较所述采集距离与第一距离和第二距离之间的关系，所述多个红外摄像机包括具有第一拍摄角度的第一红外摄像机和具有第二拍摄角度的第二红外摄像机，所述第二拍摄角度大于所述第一拍摄角度，针对同一预设面积的图像，所述第一红外摄像机的焦距为所述第一距离，所述第二红外摄像机的焦距为所述第二距离；

若所述采集距离大于等于所述第一距离，则所述控制器的选择单元选择所述第一红外摄像机进行拍摄，若所述采集距离小于所述第一距离且大于等于所述第二距离，则所述选择单元选择所述第二红外摄像机进行拍摄。

相较于现有技术，本发明具有以下有益效果：

本发明实施例所述手掌图像采集装置的所述红外摄像组件包括多个红外摄像机，所述多个红外摄像机的拍摄角度各不相同，因此所述红外摄像组件能够拍摄处于不同采集距离的用户手掌图像，使得所述手掌图像采集装置既能够采集处于较近采集距离的用户手掌图像、也能够采集处于较远采集距离的用户手掌图像，采集区域广，采集效率高。所述测距组件能够测量所述用户手掌与所述红外摄像组件的采集距离，因此能辅助所述红外摄像组件依据所述采集距离快速选择对应的所述红外摄像机进行拍摄，从而进一步加快所述手掌图像采集装置的采集速度，提高采集效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以如这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的一种手掌图像采集装置的结构示意图。

图2是本发明实施例提供的一种手掌图像采集装置的红外摄像组件的摄像角度图。

图3是本发明实施例提供的一种手掌图像采集装置的测量用户手掌与红外摄像组件距离的示意图。

图4是本发明实施例提供的一种手掌图像采集装置的第一红外摄像机的拍摄角度与最佳拍摄距离的示意图。

图5是本发明实施例提供的一种手掌图像采集装置的第二红外摄像机的拍摄角度与最佳拍摄距离的示意图。

图6是本发明实施例提供的一种手掌图像采集装置的第三红外摄像机的拍摄角度与最佳拍摄距离的示意图。

图7是本发明实施例提供的一种手掌图像采集装置的第四红外摄像机的拍摄角度与最佳拍摄距离的示意图。

图8是本发明实施例提供的一种手掌图像采集装置的红外摄像组件的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

此外，以下各实施例的说明是参考附加的图示，用以例示本发明可用以实施的特定实施例。本发明中所提到的方向用语，例如，“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“内”、“外”、“侧面”等，仅是参考附加图式的方向，因此，使用的方向用语是为了更好、更清楚地说明及理解本发明，而不是指示或暗指所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“设置在……上”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸地连接，或者一体地连接；可以是机械连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。若本说明书中出现“工序”的用语，其不仅是指独立的工序，在与其它工序无法明确区别时，只要能实现该工序所预期的作用则也包括在本用语中。另外，本说明书中用“～”表示的数值范围是指将“～”前后记载的数值分别作为最小值及最大值包括在内的范围。在附图中，结构相似或相同的单元用相同的标号表示。

请一并参阅图1至图7，本发明实施例提供一种手掌图像采集装置100，用于采集用户手掌图像。所述手掌图像采集装置100包括测距组件3、红外摄像组件2以及控制器7。所述测距组件3用于测量所述用户手掌与所述红外摄像组件2之间的采集距离S。所述红外摄像组件2包括多个红外摄像机(21、22、23、24)，所述多个红外摄像机(21、22、23、24)的拍摄角度各不相同，用于拍摄处于不同采集距离的用户手掌图像。所述控制器7电连接所述测距组件3和所述红外摄像组件2，用于依据所述采集距离S选择对应的所述红外摄像机(21或22或23或24)进行拍摄。

在本实施例中，所述红外摄像组件2包括多个红外摄像机(21、22、23、24)，所述多个红外摄像机(21、22、23、24)的拍摄角度各不相同(如图2所示)，因此所述红外摄像组件2能够拍摄处于不同采集距离的用户手掌图像(如图4至图7所示)，使得所述手掌图像采集装置100既能够采集处于较近采集距离的用户手掌图像、也能够采集处于较远采集距离的用户手掌图像，采集区域广，采集效率高。所述测距组件3能够测量所述用户手掌与所述红外摄像组件2的采集距离S，因此能辅助所述红外摄像组件2依据所述采集距离S快速选择对应的所述红外摄像机(21或22或23或24)进行拍摄，从而进一步加快所述手掌图像采集装置100的采集速度，提高采集效率。

其中，如图2所示，所述多个红外摄像机(21、22、23、24)的拍摄角度的对称中线尽量共线或平行。

进一步地，请一并参阅图1至图8，作为一种可选实施例，所述多个红外摄像机(21、22、23、24)包括第一红外摄像机21、第二红外摄像机22、第三红外摄像机23以及第四红外摄像机24。其中，所述第一红外摄像机21具有第一拍摄角度A1。针对预设面积的图像，所述第一红外摄像机21的焦距为第一距离S1。所述第二红外摄像机22具有第二拍摄角度A2，所述第二拍摄角度A2大于所述第一拍摄角度A1。针对所述预设面积(即与上述预设面积为同一预设面积)的图像，所述第二红外摄像机22的焦距为第二距离S2。所述第三红外摄像机23具有第三拍摄角度A3，所述第三拍摄角度A3大于所述第二拍摄角度A2。针对所述预设面积，所述第三红外摄像机23的焦距为第三距离S3。所述第四红外摄像机24具有第四拍摄角度A4，所述第四拍摄角度A4大于所述第三拍摄角度A3。针对所述预设面积，所述第四红外摄像机24的焦距为第四距离S4。

所述控制器7包括比较单元和选择单元。所述比较单元用于比较所述采集距离S与所述第一距离S1、所述第二距离S2、所述第三距离S3以及所述第四距离S4的关系。所述采集距离S大于等于所述第一距离S1时，所述选择单元选择所述第一红外摄像机21进行拍摄；所述采集距离S小于所述第一距离S1且大于等于所述第二距离S2时，所述选择单元选择所述第二红外摄像机22进行拍摄；所述采集距离S小于所述第二距离S2且大于等于所述第三距离S3时，所述选择单元选择所述第三红外摄像机23进行拍摄；所述采集距离S小于所述第三距离S3且大于等于所述第四距离S4时，所述选择单元选择所述第四红外摄像机24进行拍摄。

可以理解的，所述预设面积是进行用户身份识别的所需要的一个较佳的手掌图像面积，所述第一距离S1、所述第二距离S2、所述第三距离S3以及所述第四距离S4分别为所述第一红外摄像机21、所述第二红外摄像机22、所述第三红外摄像机23以及所述第四红外摄像机24的最佳拍摄距离。本实施例所述控制器能够令所述红外摄像组件2采集到大于等于所述预设面积的用户手掌图像，以满足用户身份识别分析的需求。

优选的，所述第一红外摄像机21、所述第二红外摄像机22、所述第三红外摄像机23以及所述第四红外摄像机24的参数设置可以有多种设计方式。例如，可以令所述第一距离S1、所述第二距离S2、所述第三距离S3以及所述第四距离S4构成等差数列。也即所述第一距离S1与所述第二距离S2的差、所述第二距离S2与所述第三距离S3的差、所述第三距离S3与所述第四距离S4的差是相等的。或者，令所述第一拍摄角度A1、所述第二拍摄角度A2、所述第三拍摄角度A3以及所述第四拍摄角度A4构成等差数列。也即所述第一拍摄角度A1与所述第二拍摄角度A2的差、所述第二拍摄角度A2与所述第三拍摄角度A3的差、所述第三拍摄角度A3与所述第四拍摄角度A4的差是相等的。

可以理解的，所述多个红外摄像机(21、22、23、24)还可以包括有其他红外摄像机。

例如，所述多个红外摄像机(21、22、23、24)还可以包括第五红外摄像机，所述第五红外摄像机具有第五拍摄角度，所述第五拍摄角度大于所述第二拍摄角度A2且小于第三拍摄角度A3。针对所述预设面积，所述第五红外摄像机的焦距为第五距离。所述比较单元还用于比较所述采集距离S与所述第五距离之间的关系。所述采集距离S小于所述第二距离S2且大于等于所述第五距离时，所述选择单元选择所述第五红外摄像机进行拍摄；所述采集距离S小于所述第五距离且大于等于所述第三距离S3时，所述选择单元选择所述第三红外摄像机23进行拍摄。

在本实施例中，依据用户群体的使用习惯，将所述多个红外摄像机(21、22、23、24)的针对所述预设面积的焦距(即最佳拍摄距离)进行疏密不同的排布。举例而言，在用户手掌经常放置的采集区域(可换算成对应的所述采集距离S)范围内，设置较多的所述红外摄像机；在用户手掌不经常放置的采集区域(可换算成对应的所述采集距离S)范围内，设置较少的所述红外摄像机。因此所述手掌图像采集装置100既能够快速识别用户，也能够降低生产成本和使用能耗。

优选的，所述多个红外摄像机(21、22、23、24)均采用百万像素的分辨率，以提高所述手掌图像采集装置100的识别准确度。

进一步地，所述手掌图像采集装置100还包括红外光源组件1，用于发出红外光线，使得所述用户手掌图像能够包括用户手掌表皮皱纹图像信息和用户手掌皮下静脉图像信息，以提高所述手掌图像采集装置100的识别准确度，实现防假功能。

进一步地，请参阅图1和图3，作为一种可选实施例，所述手掌图像采集装置100还包括外壳4。所述外壳4内部形成收容空间40，所述红外光源组件1、所述红外摄像组件2、所述测距组件3以及所述控制器7均收容于所述收容空间40。所述外壳4具有相对设置的第一开口和第二开口，用于连通所述收容空间40与所述外壳4的外部。所述红外光源组件1所发出的红外光线可从所述第一开口或所述第二开口射出所述外壳4，所述测距组件3通过相同的开口测量所述采集距离S的大小，所述红外摄像组件2通过相同的开口拍摄所述用户手掌图像。

优选的，所述手掌图像采集装置100还包括面板5和主板6。所述面板5连接所述外壳4并覆盖所述第一开口。所述面板5采用透光材质制成。所述主板6连接所述外壳4并覆盖所述第二开口，所述主板6用于承载所述红外光源组件1、所述红外摄像组件2以及所述测距组件3。

请一并参阅图1至图8，本发明实施例还提供一种手掌图像采集方法，用于采集用户手掌图像。所述手掌图像采集方法可应用在如上任一实施例所述的手掌图像采集装置100中。所述手掌图像采集方法包括：

Step1：测距组件3测量用户手掌与红外摄像组件2之间的采集距离S，所述红外摄像组件2包括多个红外摄像机(21、22、23、24)，所述多个红外摄像机(21、22、23、24)的拍摄角度各不相同，用于拍摄处于不同采集距离的用户手掌图像；和

Step2：控制器7依据所述采集距离S选择对应的所述红外摄像机(21或22或23或24)进行拍摄。

在本实施例中，所述手掌图像采集方法既能够采集处于较近采集距离的用户手掌图像、也能够采集处于较远采集距离的用户手掌图像，采集区域广，采集效率高。所述控制器7依据所述采集距离S选择对应的所述红外摄像机(21或22或23或24)进行拍摄的步骤，也能够进一步加快采集速度，提高采集效率。

进一步地，作为一种可选实施例，所述“控制器7依据所述采集距离S选择对应的所述红外摄像机进行拍摄(21或22或23或24)”(即Step2)包括：

Step21：控制器7的比较单元比较所述采集距离S与第一距离S1和第二距离S2之间的关系，所述多个红外摄像机包括具有第一拍摄角度A1的第一红外摄像机21和具有第二拍摄角度A2的第二红外摄像机22，所述第二拍摄角度A2大于所述第一拍摄角度A1，针对同一预设面积的图像，所述第一红外摄像机21的焦距为所述第一距离S1，所述第二红外摄像机22的焦距为所述第二距离S2；

Step22：若所述采集距离S大于等于所述第一距离S1，则所述控制器7的选择单元选择所述第一红外摄像机21进行拍摄，若所述采集距离S小于所述第一距离S1且大于等于所述第二距离S2，则所述选择单元选择所述第二红外摄像22机进行拍摄。

当然，在其他实施方式中，在步骤Step21中，所述比较单元还用于比较所述采集距离S与第三距离S3和第四距离S4的关系。所述多个红外摄像机包括具有第三拍摄角度A3的第三红外摄像机23和具有第四拍摄角度A4的第四红外摄像机24。所述第四拍摄角度A4大于所述第三拍摄角度A3，所述第三拍摄角度A3大于所述第二拍摄角度A2。针对同一预设面积的图像，所述第三红外摄像机23的焦距为所述第三距离S3，所述第四红外摄像机24的焦距为所述第四距离S4。

此时，在步骤Step22中，若所述采集距离S小于所述第二距离S2且大于等于所述第三距离S3，则所述选择单元选择所述第三红外摄像机23进行拍摄；若所述采集距离S小于所述第三距离S3且大于等于所述第四距离S4，则所述选择单元选择所述第四红外摄像机24进行拍摄。

以上对本发明实施例进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种手掌图像采集装置，其特征在于，包括测距组件、红外摄像组件以及控制器，所述测距组件用于测量用户手掌与所述红外摄像组件之间的采集距离，所述红外摄像组件包括多个红外摄像机，所述多个红外摄像机的拍摄角度各不相同，用于拍摄处于不同采集距离的用户手掌图像，所述控制器电连接所述测距组件和所述红外摄像组件，用于依据所述采集距离选择对应的所述红外摄像机进行拍摄。

2.如权利要求1所述的手掌图像采集装置，其特征在于，所述多个红外摄像机包括具有第一拍摄角度的第一红外摄像机和具有第二拍摄角度的第二红外摄像机，所述第二拍摄角度大于所述第一拍摄角度，针对同一预设面积的图像，所述第一红外摄像机的焦距为第一距离，所述第二红外摄像机的焦距为第二距离；

所述控制器包括比较单元和选择单元，所述比较单元用于比较所述采集距离与所述第一距离和所述第二距离之间的关系，所述采集距离大于等于所述第一距离时，所述选择单元选择所述第一红外摄像机进行拍摄，所述采集距离小于所述第一距离且大于等于所述第二距离时，所述选择单元选择所述第二红外摄像机进行拍摄。

3.如权利要求2所述的手掌图像采集装置，其特征在于，所述多个红外摄像机还包括具有第三拍摄角度的第三红外摄像机，所述第三拍摄角度大于所述第二拍摄角度，针对所述预设面积的图像，所述第三红外摄像机的焦距为第三距离；

所述比较单元还用于比较所述采集距离与所述第三距离之间的关系，所述采集距离小于所述第二距离且大于等于所述第三距离时，所述选择单元选择所述第三红外摄像机进行拍摄。

4.如权利要求3所述的手掌图像采集装置，其特征在于，所述多个红外摄像机还包括具有第四拍摄角度的第四红外摄像机，，所述第四拍摄角度大于所述第三拍摄角度，针对所述预设面积的图像，所述第四红外摄像机的焦距为第四距离；

所述比较单元还用于比较所述采集距离与所述第四距离之间的关系，所述采集距离小于所述第三距离且大于等于所述第四距离时，所述选择单元选择所述第四红外摄像机进行拍摄。

5.如权利要求4所述的手掌图像采集装置，其特征在于，所述第一距离、所述第二距离、所述第三距离以及所述第四距离构成等差数列。

6.如权利要求4所述的手掌图像采集装置，其特征在于，所述第一拍摄角度、所述第二拍摄角度、所述第三拍摄角度以及所述第四拍摄角度构成等差数列。

7.如权利要求1所述的手掌图像采集装置，其特征在于，所述手掌图像采集装置还包括红外光源组件，用于发出红外光线，使得所述用户手掌图像能够包括用户手掌表皮皱纹图像信息和用户手掌皮下静脉图像信息。

8.如权利要求7所述的手掌图像采集装置，其特征在于，所述手掌图像采集装置还包括外壳，所述外壳内部形成收容空间，所述红外光源组件、所述红外摄像组件、所述测距组件以及所述控制器均收容于所述收容空间，所述外壳具有相对设置的第一开口和第二开口，用于连通所述收容空间与所述外壳的外部。

9.一种手掌图像采集方法，其特征在于，包括：

测距组件测量用户手掌与红外摄像组件之间的采集距离，所述红外摄像组件包括多个红外摄像机，所述多个红外摄像机的拍摄角度各不相同，用于拍摄处于不同采集距离的用户手掌图像；

控制器依据所述采集距离选择对应的所述红外摄像机进行拍摄。

10.如权利要求9所述的手掌图像采集方法，其特征在于，所述“控制器依据所述采集距离选择对应的所述红外摄像机进行拍摄”包括：

控制器的比较单元比较所述采集距离与第一距离和第二距离之间的关系，所述多个红外摄像机包括具有第一拍摄角度的第一红外摄像机和具有第二拍摄角度的第二红外摄像机，所述第二拍摄角度大于所述第一拍摄角度，针对同一预设面积的图像，所述第一红外摄像机的焦距为所述第一距离，所述第二红外摄像机的焦距为所述第二距离；

若所述采集距离大于等于所述第一距离，则所述控制器的选择单元选择所述第一红外摄像机进行拍摄，若所述采集距离小于所述第一距离且大于等于所述第二距离，则所述选择单元选择所述第二红外摄像机进行拍摄。