CN108154117A - 一种指静脉识别装置、把手及指静脉认证方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开指静脉识别装置、把手及指静脉认证方法。装置壳体的表面设置有至少一个指槽；指槽的侧壁设置有透光区域，指槽的底部设置有图像采集窗口；壳体的内部设置有中空腔室；指静脉识别模块以及所有静脉图像采集模块均安装在中空腔室内；静脉图像采集模块的红外光发射器和红外图像采集器均连接指静脉识别模块；红外光发射器的照射区域与透光区域部分或全部重合；不同的静脉图像采集模块的红外图像采集器的采集区域位于不同的图像采集窗口内。本发明实施例通过在指静脉识别装置的壳体表面设置指槽，且将静脉图像采集模块的采集区域设置于指槽底部的图像采集窗口内，使指静脉识别模块可根据不同指槽对应的指静脉图像进行用户认证。

Description

一种指静脉识别装置、把手及指静脉认证方法

技术领域

本发明涉及生物识别技术领域，具体涉及一种指静脉识别装置、把手及指静脉认证方法。

背景技术

近年来，个人信息的安全管理变得尤为重要，生物识别技术在各类场景被利用。例如利用手指静脉图像的生物体认证技术在锁具行业的应用。

手指静脉是生物体内部的信息，具有唯一性和不可复制性，且手指静脉认证采用活体认证技术，所以安全性更高。利用手指静脉信息的生物体认证装置，与利用其它的生物体信息的生物体认证装置相比易于实现小型化，且手指静脉信息的生物体认证装置属于非接触式设计，使用者不易产生抗拒心理。

但现有的手指静脉信息的生物认证装置，用户常常无法熟练掌握操作方法，需要专业人员在操作现场进行辅导，甚至一一纠正、指导，这使得静脉图像采集的效率大大降低，一旦专业人员不在现场指导，非常容易出现采集到的图像不符合要求，无法进行后续认证，且现有的手指静脉信息的生物认证装置应用于锁具行业后，操作繁琐，用户使用时，需要预先唤醒控制面板，再打开生物认证装置，在特征认证成功后才能扭动把手后开门。

发明内容

鉴于上述问题，本发明的至少一个实施例提出了克服上述问题的一种指静脉识别装置、把手及指静脉认证方法。

为此目的，第一方面，本发明实施例提出一种指静脉识别装置，包括：壳体、指静脉识别模块和至少一个静脉图像采集模块；

所述壳体的表面设置有与手指外形相匹配的至少一个指槽；所述指槽为U型指槽，且所述指槽的侧壁设置有透光区域，所述指槽的底部设置有图像采集窗口；

所述壳体的内部设置有中空腔室；所述指静脉识别模块以及所有所述静脉图像采集模块均安装在所述中空腔室内；

所述静脉图像采集模块包括红外光发射器和红外图像采集器；所述红外光发射器和所述红外图像采集器均连接所述指静脉识别模块；所述红外光发射器的照射区域与所述透光区域部分或全部重合；不同的静脉图像采集模块的红外图像采集器的采集区域位于不同的图像采集窗口内。

可选的，所述指静脉识别装置还包括：接触传感器；

所述接触传感器设置在所述指槽的底部，且所述接触传感器连接所述指静脉识别模块。

可选的，所述静脉图像采集模块还包括：灯板；

所述灯板的照射区域与所述透光区域部分或全部重合；

所述静脉图像采集模块包括至少一个红外光发射器；

所有所述红外光发射器均设置在所述灯板内；

所述灯板连接所述指静脉识别模块。

可选的，所述静脉图像采集模块还包括：全反射镜片；

所述全反射镜片，用于将所述图像采集窗口透过的光线反射到所述红外图像采集器中。

可选的，所述静脉图像采集模块还包括：滤光片；

所述滤光片覆盖在所述图像采集窗口上。

第二方面，本发明实施例还提出一种把手，包括：把手手柄以及如第一方面所述的指静脉识别装置；

所述把手手柄的表面包括正面和背面；

所述背面设置有安装口；

所述指静脉识别装置安装在所述安装口中；

所述指静脉识别装置的壳体与所述背面平滑过渡。

可选的，所述指静脉识别装置的壳体的表面设置有至少一个第一连接件；所述安装口设置有至少一个第二连接件；所述第一连接件与所述第二连接件一一对应；

所述指静脉识别装置安装在所述安装口中，具体为：所述第一连接件与所述第二连接件对应连接。

第三方面，本发明还提出一种指静脉认证方法，应用于如第一方面所述的指静脉识别模块，该方法包括：

获取至少一个静脉图像采集模块采集的红外图像；

确定所有所述红外图像中的静脉特征以及所有所述静脉图像采集模块对应的指槽的槽位号；

根据所述槽位号对应的至少一个指静脉模板图像的静脉特征以及所有所述红外图像中的静脉特征，进行指静脉认证。

可选的，所述根据所述槽位号对应的至少一个指静脉模板图像的静脉特征以及所有所述红外图像中的静脉特征，进行指静脉认证，包括：

若仅获取一个静脉图像采集模块采集的红外图像，则将所述槽位号对应的至少一个指静脉模板图像的静脉特征分别比对所述红外图像的静脉特征；

若存在静脉特征比对一致的指静脉模板图像，则确定所述红外图像通过认证；

若所述红外图像通过认证，则确定指静脉认证通过。

可选的，所述根据所述槽位号对应的至少一个指静脉模板图像的静脉特征以及所有所述红外图像中的静脉特征，进行指静脉认证，包括：

若获取多个静脉图像采集模块采集的红外图像，则确定每个所述红外图像是否通过认证；

若存在至少两个红外图像通过认证，则确定指静脉认证通过。

相比于现有技术，本发明的至少一个实施例中，通过在指静脉识别装置的壳体表面设置至少一个指槽，并且将静脉图像采集模块的采集区域设置于指槽底部的图像采集窗口内，使指静脉识别模块可根据不同指槽对应的指静脉图像进行用户认证，指槽可引导用户将手指放入槽内，简化用户操作，设置多个指槽时即使用户无法熟练掌握操作方法，出现了某个手指采集到的图像不符合要求，仍可综合不同指槽对应的指静脉图像对用户进行认证。

进一步地，本发明的至少一个实施例中，通过将指静脉识别装置安装在把手手柄的背面，使得用户在手握把手时，静脉图像采集模块可采集到按向把手背面的用户手指的静脉图像，进而使指静脉识别模块根据采集到的用户手指静脉图像实现对用户的指静脉识别，从而实现用户手握把手即可实现用户识别，用户不需要额外的操作来进行指静脉识别，操作简单，解决现有技术需要用户预先掌握操作方法或需要用户按照操作步骤进行指静脉识别导致操作繁琐的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一个实施例提供的一种指静脉识别装置的结构示意图；

图2为本发明一个实施例提供的一种指静脉识别装置的主视图；

图3为图2所示的指静脉识别装置的俯视图；

图4a为本发明一个实施例提供的一种把手的结构示意图；

图4b为图4a所示的把手的左视图；

图5a为本发明另一个实施例提供的一种把手的结构示意图；

图5b为图5a所示的把手的左视图；

图6a为本发明又一个实施例提供的一种把手的结构示意图；

图6b为图6a所示的把手的左视图；

图7为本发明一个实施例提供的一种指静脉认证方法流程图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

如图1所示，本实施例公开一种指静脉识别装置，可包括：壳体1、指静脉识别模块2和至少一个静脉图像采集模块。

本实施例中，壳体1的表面设置有与手指外形相匹配的至少一个指槽，图1中示出了两个指槽。指槽为U型指槽，且指槽的侧壁3设置有透光区域，透光区域可以为透光板，指槽3的底部设置有图像采集窗口4，壳体1的内壁上设置有吸光图层。应当理解，U型包括U、 等具有两个侧壁和一个底部的形状。

本实施例中，壳体1的内部设置有中空腔室；指静脉识别模块2以及所有静脉图像采集模块均安装在中空腔室内。

本实施例中，静脉图像采集模块包括红外光发射器5和红外图像采集器6，红外光发射器5的照射区域与透光区域部分或全部重合；不同的静脉图像采集模块的红外图像采集器6的采集区域位于不同的图像采集窗口内。本实施例中，红外光发射器5为红外发光二极管。本实施例中，红外图像采集器6的个数可以与指槽的个数相同，红外图像采集器6与指槽一一对应；红外图像采集器6的个数也可以与指槽的个数不同，例如，壳体1的表面可设置四个指槽，而指静脉识别装置只包括三个红外图像采集器6，在此场景下，只要满足每个红外图像采集器6分别对应不同的指槽即可。

图1中，每个静脉图像采集模块包括两个红外光发射器5，分别安装在指槽的两个侧壁3的下方，两个侧壁3均设置有透光区域，两个红外光发射器5发出的红外光通过透光区域可照射在手指的两侧，红外光经手指反射从图像采集窗口4进入到壳体1的中空腔室，从而被红外图像采集器6采集。

本实施例中，所有的红外光发射器5和红外图像采集器6均连接指静脉识别模块2，图1仅为示意，为了简洁，并未示出具体的连接关系。图1中，指静脉识别模块2向红外光发射器5供电，以使红外光发射器5发射红外光，两个红外图像采集器6将采集的图像发送给指静脉识别模块2，指静脉识别模块2根据不同指槽对应的指静脉图像对用户进行认证。

在一个具体的例子中，静脉图像采集模块还可包括全反射镜片7；全反射镜片7，用于将图像采集窗口4透过的光线反射到红外图像采集器6中。图1中，红外图像采集器6采用侧卧方式从水平方向来采集图像。本实施例中采用对手指双侧反射近红外光及侧卧摄像机的方式，可提供更好的光源效果，更好的使用体验。应当理解，水平方向为基于图1所示的方位，仅是为了简化描述，而不是指示或暗示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实施例的限制。

在一个具体的例子中，静脉图像采集模块还可包括滤光片；滤光片覆盖在图像采集窗口4上。本实施例中，红外光发射器5可发射850nm的红外光，滤光片为850nm带通滤光片，可过滤掉非红外光。

在一个具体的例子中，指静脉识别装置还可包括存储器；存储器设置在中空腔室内，存储器连接指静脉识别模块2，用于存储指静脉模板图像，以公司为例，指静脉模板图像为公司的各员工的指静脉图像。指静脉识别模块2根据不同指槽对应的指静脉图像以及存储器中存储的指静脉模板图像对用户进行认证。

相比于现有技术，本发明的至少一个实施例中，通过在指静脉识别装置的壳体表面设置至少一个指槽，并且将静脉图像采集模块的采集区域设置于指槽底部的图像采集窗口内，使指静脉识别模块可根据指槽采集的指静脉图像进行用户认证，指槽可引导用户将手指放入槽内，简化用户操作，设置多个指槽时即使用户无法熟练掌握操作方法，出现了某个手指采集到的图像不符合要求，仍可综合不同指槽采集的指静脉图像对用户进行认证。

在一个具体的例子中，指静脉识别装置还可包括接触传感器；接触传感器设置在指槽的底部，且接触传感器连接图1中所示的指静脉识别模块2。

指静脉图像采集的工作流程或信号流向描述如下：

接触传感器在检测到接触体后，生成检测信号，并将检测信号发送到指静脉识别模块，指静脉识别模块向静脉图像采集模块供电，静脉图像采集模块进行图像采集。

在一个具体的例子中，静脉图像采集模块还可包括灯板；灯板的照射区域与透光区域部分或全部重合；静脉图像采集模块包括至少一个红外光发射器；所有红外光发射器均设置在灯板内；灯板连接指静脉识别模块。

本实施例中，图1中四个红外光发射器5所在位置均可设置灯板，每个灯板中设置有多个红外光发射器，增加了红外光发射器的个数，可增加红外光照射效果。

图2和图3分别示出了一种指静脉识别装置的主视图和俯视图，图2和图3中指静脉识别装置的壳体1的表面设置有两个指槽，两个指槽之间以及指槽与壳体1的表面之间均设置有平滑结构8，该平滑结构8可以为凸台，也可以为其他能够平滑过渡两个指槽的结构，目的在于增加使用舒适感。图3中，两个指槽的底部设置有图像采集窗口4。图2和图3所示的指静脉识别装置的其余结构参见图1实施例所示的指静脉识别装置，本实施例不再详述。

如图4a所示，本实施例公开一种把手，图4b是图4a所示的把手的左视图。把手可包括：把手手柄9以及以上实施例中提供的指静脉识别装置。图4a中示出了四个指槽，也即指静脉识别装置的壳体的表面设置有与四个指槽。

把手手柄9的表面包括正面10和背面11；背面11设置有安装口；指静脉识别装置安装在安装口中；指静脉识别装置的壳体与背面11平滑过渡。

本实施例中，指静脉识别装置的壳体的表面设置有至少一个第一连接件；安装口设置有至少一个第二连接件；第一连接件与所述第二连接件一一对应；指静脉识别装置安装在安装口中具体为：第一连接件与第二连接件对应连接。第一连接件可以为卡扣、螺纹或粘胶。

本实施例中，把手手柄9为U型把手，把手手柄9朝向用户的表面称为正面，把手手柄9朝向安装平面12的表面称为背面。在具体应用中，把手手柄9也可以沿水平方向安装在安装平面12的表面，正面10和背面11均可以是非平面。

本实施例中，与现有技术的一个区别是：把手手柄9的背面11设置有安装口，指静脉识别装置安装在安装口中。该区别的目的在于：便于将指静脉识别装置安装在把手内部，不干扰用户的使用把手的习惯，同时使得把手具备指静脉识别的功能，使得用户在手握把手开门的同时即可实现用户识别，用户不需要额外的操作来进行指静脉识别，操作简便，安全。

本实施例中，为了将指静脉识别把手安装到门、抽屉、保险柜等安装平面，图4a所示的把手手柄9上还可设置有至少一个安装端面，即图1中与安装平面12相接触的面；每个安装端面上设置有安装螺纹孔或安装卡槽，用于将把手手柄9固定安装在安装平面12上。

本实施例中，与现有把手的一个区别是：任意相邻的两个指槽之间设置有平滑结构8，该平滑结构8可以为凸台，也可以为其他能够平滑过渡两个指槽的结构。该区别的目的在于增加用户手握把手的舒适感。

本实施例中，与现有技术的一个区别是：静脉图像采集模块的红外图像采集器的采集区域位于背面11。该区别的目的在于：符合用户使用把手的习惯，使得用户在手握把手时，红外图像采集器可采集到按向背面11的用户手指的静脉图像，进而使指静脉识别模块根据采集到的用户手指静脉图像实现对用户的指静脉识别，从而实现用户手握把手即可实现用户识别，用户不需要额外的操作来进行指静脉识别，操作简单，解决现有技术需要用户预先掌握操作方法或需要用户按照操作步骤进行指静脉识别导致操作繁琐的问题。

在一个具体的例子中，背面11为平面、凸面或凹面。

在一个具体的例子中，把手手柄9可以为倒L形手柄，如图5a和图5b所示，具体说明及效果参考图4a和图4b的实施例，在此不再赘述。

在一个具体的例子中，把手手柄9也可以为环形手柄，如图6a和图6b所示，具体说明及效果参考图4a和图4b的实施例，在此不再赘述。

在一个具体的例子中，把手手柄9也可以为内嵌型手柄。

在一个具体的例子中，把手手柄9的内部还可设置有无线通信模块；无线通信模块连接指静脉识别模块。

无线通信模块，用于将指静脉识别模块的识别结果无线发送到外部终端。无线通信模块在发送数据前需与外部终端建立无线连接，实现双方信息交互。

在一个具体的例子中，把手手柄9的内部还可设置有电池模块；无线通信模块、静脉图像采集模块和指静脉识别模块分别连接电池模块。电池模块，用于给无线通信模块、静脉图像采集模块和指静脉识别模块分别供电。

在一个具体的例子中，把手手柄9的安装端面上还可设置有穿线孔；穿线孔与中空腔室连通。穿线孔的设置便于指静脉识别模块通过有线方式与外部通信连接。

如图7所示，本实施例公开一种指静脉认证方法，该方法应用于以上实施例中所述的指静脉识别模块，该方法可包括以下步骤701～703：

701、获取至少一个静脉图像采集模块采集的红外图像。

702、确定所有所述红外图像中的静脉特征以及所有所述静脉图像采集模块对应的指槽的槽位号。

703、根据所述槽位号对应的至少一个指静脉模板图像的静脉特征以及所有所述红外图像中的静脉特征，进行指静脉认证。

本发明实施例中，不同指槽通过槽位号区分，不同指槽对应至少一个指静脉模板图像，指静脉识别模块可根据不同指槽对应的指静脉图像进行用户认证，即使用户无法熟练掌握操作方法，出现了某个手指采集到的图像不符合要求，仍可综合不同指槽对应的指静脉图像对用户进行认证。

在一个具体的例子中，步骤703中，根据所述槽位号对应的至少一个指静脉模板图像的静脉特征以及所有所述红外图像中的静脉特征，进行指静脉认证，可包括图7中未示出的如下步骤7031～7033：

7031、若仅获取一个静脉图像采集模块采集的红外图像，则将所述槽位号对应的至少一个指静脉模板图像的静脉特征分别比对所述红外图像的静脉特征。

7032、若存在静脉特征比对一致的指静脉模板图像，则确定所述红外图像通过认证。本实施例中，比对的方法可采用现有方式，本实施例不再赘述。

7033、若所述红外图像通过认证，则确定指静脉认证通过。

在一个具体的例子中，步骤703中，根据所述槽位号对应的至少一个指静脉模板图像的静脉特征以及所有所述红外图像中的静脉特征，进行指静脉认证，可包括图7中未示出的如下步骤7034和7035：

7034、若获取多个静脉图像采集模块采集的红外图像，则确定每个所述红外图像是否通过认证；

7035、若存在至少两个红外图像通过认证，则确定指静脉认证通过。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、物品或者装置所固有的要素。

本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。

虽然结合附图描述了本发明的实施方式，但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下做出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。

Claims (10)

1.一种指静脉识别装置，其特征在于，包括：壳体、指静脉识别模块和至少一个静脉图像采集模块；

所述壳体的表面设置有与手指外形相匹配的至少一个指槽；所述指槽为U型指槽，且所述指槽的侧壁设置有透光区域，所述指槽的底部设置有图像采集窗口；

所述壳体的内部设置有中空腔室；所述指静脉识别模块以及所有所述静脉图像采集模块均安装在所述中空腔室内；

所述静脉图像采集模块包括红外光发射器和红外图像采集器；所述红外光发射器的照射区域与所述透光区域部分或全部重合；不同的静脉图像采集模块的红外图像采集器的采集区域位于不同的图像采集窗口内；所述红外光发射器和所述红外图像采集器均连接所述指静脉识别模块。

2.根据权利要求1所述的指静脉识别装置，其特征在于，所述指静脉识别装置还包括：接触传感器；

所述接触传感器设置在所述指槽的底部，且所述接触传感器连接所述指静脉识别模块。

3.根据权利要求1所述的指静脉识别装置，其特征在于，所述静脉图像采集模块还包括：灯板；

所述灯板的照射区域与所述透光区域部分或全部重合；

所述静脉图像采集模块包括至少一个红外光发射器；

所有所述红外光发射器均设置在所述灯板内；

所述灯板连接所述指静脉识别模块。

4.根据权利要求1所述的指静脉识别装置，其特征在于，所述静脉图像采集模块还包括：全反射镜片；

所述全反射镜片，用于将所述图像采集窗口透过的光线反射到所述红外图像采集器中。

5.根据权利要求1所述的指静脉识别装置，其特征在于，所述静脉图像采集模块还包括：滤光片；

所述滤光片覆盖在所述图像采集窗口上。

6.一种把手，其特征在于，包括：把手手柄以及如权利要求1至5任一项所述的指静脉识别装置；

所述把手手柄的表面包括正面和背面；

所述背面设置有安装口；

所述指静脉识别装置安装在所述安装口中；

所述指静脉识别装置的壳体与所述背面平滑过渡。

7.根据权利要求6所述的把手，其特征在于，所述指静脉识别装置的壳体的表面设置有至少一个第一连接件；所述安装口设置有至少一个第二连接件；所述第一连接件与所述第二连接件一一对应；

所述指静脉识别装置安装在所述安装口中，具体为：所述第一连接件与所述第二连接件对应连接。

8.一种指静脉认证方法，其特征在于，应用于如权利要求1至5任一项所述的指静脉识别模块，该方法包括：

获取至少一个静脉图像采集模块采集的红外图像；

确定所有所述红外图像中的静脉特征以及所有所述静脉图像采集模块对应的指槽的槽位号；

根据所述槽位号对应的至少一个指静脉模板图像的静脉特征以及所有所述红外图像中的静脉特征，进行指静脉认证。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述根据所述槽位号对应的至少一个指静脉模板图像的静脉特征以及所有所述红外图像中的静脉特征，进行指静脉认证，包括：

若仅获取一个静脉图像采集模块采集的红外图像，则将所述槽位号对应的至少一个指静脉模板图像的静脉特征分别比对所述红外图像的静脉特征；

若存在静脉特征比对一致的指静脉模板图像，则确定所述红外图像通过认证；

若所述红外图像通过认证，则确定指静脉认证通过。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述根据所述槽位号对应的至少一个指静脉模板图像的静脉特征以及所有所述红外图像中的静脉特征，进行指静脉认证，包括：

若获取多个静脉图像采集模块采集的红外图像，则确定每个所述红外图像是否通过认证；

若存在至少两个红外图像通过认证，则确定指静脉认证通过。