CN108133171A - 一种基于指静脉的身份识别方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于指静脉的身份识别装置，包括安装盖、壳体、底座、显示屏和指静脉采集组件，所述指静脉采集组件包括矩形盒体、摄像头、电路板、红外灯、钩状杆、弹性推钮以及电源开关按钮，所述指静脉识别模块与摄像头、电路板通信相连。本发明所提供的基于指静脉的身份识别装置能够节省了电能，提高了红外灯、摄像头以及其他元件的使用寿命，能够协助对用户手指纠正，提高手指静脉识别的成功率。

Description

一种基于指静脉的身份识别方法及装置

技术领域

本发明属于生物识别应用技术领域，特别是涉及一种基于指静脉的身份识别方法及装置。

背景技术

传统的身份认证由于极易伪造和丢失，越来越难以满足社会的需求，而生物特征识别技术很好地解决了上述问题，生物特征识别技术是利用人的生理特征或行为特征，来进行个人身份的鉴定，目前最为便捷与安全的解决方案就是手指静脉识别。手指静脉识别是依据人类手指中流动的血液可吸收特定波长的光线的特性，使用特定波长光线对手指进行照射，再拍摄得到手指静脉的清晰图像。利用这一科学特征，实现对获取的图像进行分析、处理，从而得到手指静脉的生物特征，再将得到的手指静脉特征信息与事先注册的手指静脉特征进行比对，从而确认用户身份。

针对手指静脉识别技术，由于静脉特征藏匿于手指内，属于活体特征，不易被伪造、盗取，且人体的静脉特征具有长时间的不变性，采集方便安全，故手指静脉识别具有活体识别、唯一性、安全等级高等优势，近年来备受关注。

现有的手指静脉识别装置需要保持红外灯和摄像头一直处于不间断地工作状态，以便于随时进行识别，尤其是非接触式的手指静脉识别装置，因此，但是现实中识别认证的频率可能是很低的，这样不仅造成了电能的浪费，而且降低了装置的使用寿命，尤其是红外灯和摄像头的使用寿命；为了保证手指静脉采集的准确性，红外灯会设置在贴近手指处，如果设置隔离玻璃，在玻璃污染情况下影响采集，而不设置隔离玻璃，则红外灯常在识别过程中被破坏；另外，用户在进行手指静脉识别时，存在手指血管特征不明显以及每次识别中手指弯曲程度不同、手指放置位置不同等问题，降低了手指静脉识别的效率及成功率。

发明内容

本发明目的是，针对现有上述各种技术的缺点与不足，经过分析、实验及使用，提供一种基于指静脉的身份识别方法及装置。

根据本发明实施例的一个方面，本发明提供了一种基于指静脉的身份识别装置，包括安装盖、壳体、底座、显示屏和指静脉采集组件，所述壳体设置安装盖的一侧上部，所述壳体远离安装盖的端面构造成“S”型曲面，所述显示屏安装在“S”型曲面上斜面，所述“S”型曲面限定出上腔体和下凹口，所述底座可拆卸连接在壳体下，所述指静脉采集组件设置在底座上，所述指静脉采集组件位于下凹口内，所述上腔体内设置有主控制模块以及分别与主控制模块通信连接的指静脉识别模块和显示模块，所述显示模块与显示屏通信相连；

所述指静脉采集组件包括矩形盒体、摄像头、电路板、红外灯、钩状杆、弹性推钮以及电源开关按钮，所述指静脉识别模块与摄像头、红外灯通信相连，所述矩形盒体形成有指静脉采集通道，所述指静脉采集通道与矩形盒体一体成型，所述指静脉采集通道末端开设有操作孔，所述指静脉采集通道将矩形盒体分为第一腔室和第二腔室，所述第一腔室上方设置有摄像头，所述指静脉采集通道顶部形成有连通指静脉采集通道与第一腔室的第一通孔，所述第一通孔位于摄像头正下方，所述指静脉采集通道底部形成有连通指静脉采集通道与第二腔室的第二通孔，所述第二通孔位于第一通孔的正下方，

所述钩状杆包括“L”型拨动杆、位于操作孔内的推杆以及连接“L”型拨动杆和推杆的斜杆，所述“L”型拨动杆与推杆平行，所述“L”型拨动杆、推杆以及斜杆一体成型，所述钩状杆通过“L”型拨动杆的直角处与矩形盒体转动相连，所述“L”型拨动杆自由端上固定有电路板，所述电路板上电连接有红外灯，所述红外灯位于第二通孔下方，所述“L”型拨动杆自由端下通过弹簧与矩形盒体底部连接，所述弹性推钮呈半球状，所述弹性推钮开口端与指静脉采集通道末端嵌合以封闭操作孔，所述推杆的自由端抵接在所述弹性推钮球心处，所述推杆的自由端呈半球形，所述弹性推钮由外向内依次包括无纺布层、海绵层、金属网格层和弹性钢片层；

所述操作孔由外向内直径不断增大，所述操作孔呈圆台状，所述操作孔外端直径与弹性推钮的内径相同，所述电源开关按钮设置在操作孔顶部远离弹性推钮一侧，所述电源开关按钮自操作孔内壁沿操作孔径向伸出，所述电源开关按钮连接有电源模块，所述电源模块与主控制模块、指静脉识别模块、显示模块、摄像头、和红外灯电连接。

优选地，所述第一通孔的上端直径小于第一通孔的下端直径，所述指静脉采集通道在第一通孔周缘处被构造成弧形结构，所述第二通孔的上端直径大于第二通孔的下端直径，所述指静脉采集通道在第二通孔周缘处被构造成弧形结构。

根据本发明实施例的另一个方面，本发明提供了一种基于指静脉的身份识别的方法，包括如下步骤：

藉由所述电源开关按钮根据按压摸动作打开电源模块，并为主控制模块、指静脉识别模块、显示模块、摄像头和红外灯供电；

指静脉识别模块接收主控制模块发送的特征识别指令，启动摄像头和红外灯采集指静脉信息，并与预存的指静脉信息进行比对操作；

将所述比对操作的结果发送至显示模块。

采用上述技术方案，本发明产生的技术效果有：本发明所提供的基于指静脉的身份识别装置结构设计合理，本发明的基于指静脉的识别终端仅在用户有手静脉识别需求时通电工作，一方面节省了电能，另一方面，提高了红外灯、摄像头以及其他元件的使用寿命，本领域技术人员应该了解到，尤其是红外灯和摄像头在持续工作条件下使用寿命会大大降低，增加了维修的成本和工序；另外，本发明的基于指静脉的识别终端的摄像头被保护在第一腔室内，红外灯被保护在第二腔室内，进而，避免了外物以及用户手指的影响，从而终端损坏，并且，红外灯仅在用户在手静脉识别时被钩状杆推动至第二通孔处，因此，在保护红外灯的同时，可进一步提高指静脉识别的准确性。本发明的基于指静脉的识别终端的指静脉采集通道能够协助对用户手指纠正，保证用户每次手指弯曲程度不同、手指放置位置接近，另外，由于用户在理由本发明的基于指静脉的识别终端进行指静脉识别时需要使用手指不再按压弹性推钮，因此，一方面，可以保证用户在指静脉识别过程中维持在发力状态，这样使得用户每次识别时手指姿态均相同，可以提高手指静脉识别的成功率，另一方面，由于发力的手指存在静脉扩张的现象，从而使的用户手指静脉特征更加明显，进一步提高了手指静脉识别的成功率。

附图说明

图1是本发明实施例提供的基于指静脉的身份识别装置的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的基于指静脉的身份识别装置的结构框图；

图3是本发明实施例提供的指静脉采集组件的状态示意图；

图4是图3中A的局部放大图；

图5是本发明实施例提供的指静脉采集组件的另一状态示意图。

具体实施方式

下面结合附图说明本发明的具体实施方式。

参考图1-图5，本发明实施例提供一种基于指静脉的身份识别装置。该基于指静脉的身份识别装置包括安装盖1、壳体2、底座3、显示屏4和指静脉采集组件5，基于指静脉的身份识别装置通过安装盖1安装在墙上或者其他固定件上。壳体2设置安装盖1的一侧上部，所述壳体2远离安装盖1的端面构造成“S”型曲面21，所述显示屏4安装在“S”型曲面21上斜面，所述“S”型曲面21限定出上腔体和下凹口，“S”型曲面21的独特设计将壳体2与显示屏4、底座3、指静脉采集组件5巧妙地结合在一起，充分利用了空间，而且方便用户进行手静脉识别的同时，方便观看显示屏4。底座3可拆卸连接在壳体2下，所述指静脉采集组件5设置在底座3上，所述指静脉采集组件5位于下凹口内，在需要对指静脉采集组件5或者其他元件维修以及替换电池时，可将底座3从壳体2上拆开。上腔体内设置有主控制模块以及分别与主控制模块通信连接的指静脉识别模块和显示模块，所述显示模块与显示屏4通信相连，指静脉采集组件5与指静脉识别模块通信相连，可以理解的是，主控制模块、指静脉识别模块和显示模块根据需要可以采用其他安装方式和安装位置，例如主控制模块、指静脉识别模块和显示模块可以布置在同一电路板上，主控制模块、指静脉识别模块和显示模块也可安装在底座3内。需要说明的是，主控制模块作为核心部件，由高性能低功耗的ARM系列32位CPU、FlashROM、RAM及各种常见外围器件构成，主控制模块控制数据的传输和判断以及控制各模块运行；FlashROM用于存储启动程序、启动参数、操作系统、文件系统及其硬件驱动程序和应用程序代码；RAM是与CPU直接交换数据的内部存储器，存储运行操作系统程序、文件系统和手指静脉图像数据库。

其中，指静脉采集组件5包括矩形盒体51、摄像头52、电路板53、红外灯54、钩状杆55、弹性推钮56以及电源开关按钮57，所述指静脉识别模块与摄像头52、红外灯54通信相连。实际使用中，通过红外灯54对手指静脉照射，通过摄像头52手指静脉信息进行采集，并将采集到的手指静脉信息传输给盒体105内的指静脉识别模块，主控制模块控制指静脉识别模块对采集到的手指静脉信息进行识别、认证，并将认证是否通过的消息发送到显示屏4进行显示。

本发明的矩形盒体51形成有指静脉采集通道511，指静脉采集通道511自矩形盒体51一侧面伸入到矩形盒体51内部，所述指静脉采集通道511与矩形盒体51一体成型，所述指静脉采集通道511末端开设有操作孔512，所述指静脉采集通道511将矩形盒体51分为第一腔室513和第二腔室514。第一腔室513顶部设置有摄像头52，所述指静脉采集通道511顶部开设有连通指静脉采集通道511与第一腔室513的第一通孔515，所述第一通孔515位于摄像头52正下方，所述指静脉采集通道511底部形成有连通指静脉采集通道511与第二腔室514的第二通孔516，所述第二通孔516位于第一通孔515的正下方。弹性推钮56呈半球状，所述弹性推钮56开口端与指静脉采集通道511末端嵌合以封闭操作孔512。

其中，钩状杆55包括“L”型拨动杆551、位于操作孔512内的推杆552以及连接“L”型拨动杆551和推杆552的斜杆553，所述“L”型拨动杆551与推杆552平行，所述“L”型拨动杆551、推杆552以及斜杆553一体成型，所述钩状杆55通过“L”型拨动杆551的直角处与矩形盒体51转动相连，所述“L”型拨动杆551自由端上固定有电路板53，所述电路板53上电连接有红外灯54，所述红外灯54位于第二通孔516下方，所述“L”型拨动杆511自由端下通过弹簧58与矩形盒体51底部连接，所述推杆552的自由端抵接在所述弹性推钮56球心处，所述推杆552的自由端呈半球形。

其中，第一通孔515的上端直径小于第一通孔515的下端直径，所述指静脉采集通道511在第一通孔515周缘处被构造成弧形结构，所述第二通孔516的上端直径大于第二通孔516的下端直径，所述指静脉采集通道511在第二通孔516周缘处被构造成弧形结构。上述弧形结构可以方便用户进行指静脉识别时，能够顺利地插入和拔出指静脉采集通道511，并可防止用户手指被矩形盒体51刮伤。

另外，操作孔512由外向内直径不断增大，所述操作孔512呈圆台状，所述操作孔512外端直径与弹性推钮56的内径相同，所述电源开关按钮57设置在操作孔512顶部远离弹性推钮56一侧，所述电源开关按钮57自操作孔512内壁沿操作孔径向伸出。电源开关按钮连接有电源模块，所述电源模块与主控制模块、指静脉识别模块、显示模块、摄像头、和红外灯电连接。电源开关按钮57内设置有弹簧，弹簧可以支撑电源开关按钮57，当电源开关按钮57被按压时，打开电源模块，当电源开关按钮57不被按压时，关闭电源模块。操作孔512的结构可以方便突出部安装弹性推钮56，而操作孔512的倾斜内壁的设置，在弹性推钮56被按压时，可以协助弹性推钮56的内壁以方便推杆552半球形自由端顺利压靠在电源开关按钮57上，从而打开电源模块，以便给主控制模块、指静脉识别模块、显示模块、摄像头、和红外灯供电。

本发明的基于指静脉的识别终端工作原理如下：

当没有用户进行指静脉识别时，钩状杆55通过“L”型拨动杆511自由端下被弹簧58拉向矩形盒体51底部，而推杆552的自由端抵接在所述弹性推钮56球心处，此时，电源开关按钮57没有被压靠打开，本发明的基于指静脉的识别终端未通电未工作；

当有用户将手指插入指静脉采集通道511进行指静脉识别时，手指前端按压弹性推钮56，弹性推钮56推动推杆552，从而推动钩状杆55绕“L”型拨动杆551的直角处转动，进而通过“L”型拨动杆551自由端抬起具有红外灯54的电路板53，直至电路板53被静脉采集通道511阻挡，此时，红外灯54移动至第二通孔516处对用户手指照射；同时，推杆552的半球形自由端越过进入操作孔512中，进而对压靠电源开关按钮57，打开电源模块，红外灯54对手指静脉照射，控制摄像头52手指静脉信息进行采集，并将采集到的手指静脉信息传输给盒体105内的指静脉识别模块，主控制模块控制指静脉识别模块对采集到的手指静脉信息进行识别、认证，并将认证是否通过的消息发送到显示屏4进行显示，整个指静脉识别过程在用户手指离开指静脉采集通道511之前完成；

当完成指静脉识别时，由于用户手指不再按压弹性推钮56，“L”型拨动杆511自由端在弹簧58的作用下恢复到下方位置，推杆552的自由端离开电源开关按钮57，本发明的基于指静脉的识别终端停止通电和工作，另外，推杆552的自由端进而抵压弹性推钮56，使其恢复原状。

本发明的基于指静脉的识别终端仅在用户有手静脉识别需求时通电工作，一方面节省了电能，另一方面，提高了红外灯、摄像头以及其他元件的使用寿命，本领域技术人员应该了解到，尤其是红外灯和摄像头在持续工作条件下使用寿命会大大降低，增加了维修的成本和工序；另外，本发明的基于指静脉的识别终端的摄像头被保护在第一腔室内，红外灯被保护在第二腔室内，进而，避免了外物以及用户手指的影响，从而避免终端损坏；并且，红外灯仅在用户手指前端推压弹性推钮时被钩状杆推动至第二通孔处，因此，在保护红外灯的同时，可进一步提高红外灯的使用寿命和指静脉识别的准确性。本发明的基于指静脉的识别终端的指静脉采集通道能够协助对用户手指纠正，保证用户每次手指弯曲程度不同、手指放置位置接近，另外，由于用户在理由本发明的基于指静脉的识别终端进行指静脉识别时需要使用手指不再按压弹性推钮，因此，一方面，可以保证用户在指静脉识别过程中维持在发力状态，这样使得用户每次识别时手指姿态均相同，可以提高手指静脉识别的成功率，另一方面，由于发力的手指存在静脉扩张的现象，从而使的用户手指静脉特征更加明显，进一步提高了手指静脉识别的成功率。

另外，弹性推钮56由外向内依次包括无纺布层561、海绵层562、金属网格层563和弹性钢片层564，金属网格层563的材质例如可以是铁，目数例如可以是50。其中，无纺布层561、海绵层562、金属网格层563和弹性钢片层564的选择并非简单搭配或者常规选择的，而是经过发明人长期大量试验组合的，性能优异。金属网格层563的镂空结构有更好的伸展性，在弹性钢片层564发生形变时能够适应性地与弹性钢片层贴合，而且金属网格层563在收到手指的压力时，其镂空结构可以减少弹性回复的阻力；弹性钢片层564具有很好的韧性和塑性，能够防止推杆552的破坏，并能配合金属网格层563一起形成弹性主体，在弹性推钮56受到手指压力时，能够提供很好的回复力，同时又不至于使得按压太过困难；海绵层562与金属网格层563的镂空结构以及弹性钢片搭配，使得海绵层562与金属网格层563很好的贴合在一起，而且海绵层562的弹性海绵材质能够提高手指按压的舒适度，并能够吸附汗液；而无纺布层561和海绵层562可以配合消除由于金属网格层563的镂空结构而产生的不适感，可以防止用户手指对弹性推钮56造成破坏，尤其是海绵层562。弹性推钮56整体优异的按压弹性性能可降低用户的抵触心理，提供指静脉识别的成功率。

另外，本发明提供了一种基于指静脉的身份识别的方法，包括如下步骤：

藉由所述电源开关按钮根据按压摸动作打开电源模块，并为主控制模块、指静脉识别模块、显示模块、摄像头和红外灯供电；

指静脉识别模块接收主控制模块发送的特征识别指令，启动摄像头和红外灯采集指静脉信息，并与预存的指静脉信息进行比对操作，预存的指静脉信息例如可以存储在存储模块中；

将所述比对操作的结果发送至显示模块。

最后应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (3)

1.一种基于指静脉的身份识别装置，其特征在于：包括安装盖、壳体、底座、显示屏和指静脉采集组件，所述壳体设置安装盖的一侧上部，所述壳体远离安装盖的端面构造成“S”型曲面，所述显示屏安装在“S”型曲面上斜面，所述“S”型曲面限定出上腔体和下凹口，所述底座可拆卸连接在壳体下，所述指静脉采集组件设置在底座上，所述指静脉采集组件位于下凹口内，所述上腔体内设置有主控制模块以及分别与主控制模块通信连接的指静脉识别模块和显示模块，所述显示模块与显示屏通信相连；

所述指静脉采集组件包括矩形盒体、摄像头、电路板、红外灯、钩状杆、弹性推钮以及电源开关按钮，所述指静脉识别模块与摄像头、红外灯通信相连，所述矩形盒体形成有指静脉采集通道，所述指静脉采集通道与矩形盒体一体成型，所述指静脉采集通道末端开设有操作孔，所述指静脉采集通道将矩形盒体分为第一腔室和第二腔室，所述第一腔室上方设置有摄像头，所述指静脉采集通道顶部形成有连通指静脉采集通道与第一腔室的第一通孔，所述第一通孔位于摄像头正下方，所述指静脉采集通道底部形成有连通指静脉采集通道与第二腔室的第二通孔，所述第二通孔位于第一通孔的正下方，

所述钩状杆包括“L”型拨动杆、位于操作孔内的推杆以及连接“L”型拨动杆和推杆的斜杆，所述“L”型拨动杆与推杆平行，所述“L”型拨动杆、推杆以及斜杆一体成型，所述钩状杆通过“L”型拨动杆的直角处与矩形盒体转动相连，所述“L”型拨动杆自由端上固定有电路板，所述电路板上电连接有红外灯，所述红外灯位于第二通孔下方，所述“L”型拨动杆自由端下通过弹簧与矩形盒体底部连接，所述弹性推钮呈半球状，所述弹性推钮开口端与指静脉采集通道末端嵌合以封闭操作孔，所述推杆的自由端抵接在所述弹性推钮球心处，所述推杆的自由端呈半球形，所述弹性推钮由外向内依次包括无纺布层、海绵层、金属网格层和弹性钢片层；

所述操作孔由外向内直径不断增大，所述操作孔呈圆台状，所述操作孔外端直径与弹性推钮的内径相同，所述电源开关按钮设置在操作孔顶部远离弹性推钮一侧，所述电源开关按钮自操作孔内壁沿操作孔径向伸出，所述电源开关按钮连接有电源模块，所述电源模块与主控制模块、指静脉识别模块、显示模块、摄像头和红外灯电连接。

2.根据权利要求1所述的基于指静脉的身份识别装置，其特征在于：所述第一通孔的上端直径小于第一通孔的下端直径，所述指静脉采集通道在第一通孔周缘处被构造成弧形结构，所述第二通孔的上端直径大于第二通孔的下端直径，所述指静脉采集通道在第二通孔周缘处被构造成弧形结构。

3.一种利用权利要求1或2所述的基于指静脉的身份识别装置进行身份识别的方法，其特征在于，包括如下步骤：

藉由所述电源开关按钮根据按压摸动作打开电源模块，并为主控制模块、指静脉识别模块、显示模块、摄像头和红外灯供电；

指静脉识别模块接收主控制模块发送的特征识别指令，启动摄像头和红外灯采集指静脉信息，并与预存的指静脉信息进行比对操作；

将所述比对操作的结果发送至显示模块。