CN111899892A - 一种基于静脉识别与大数据平台的定位装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于静脉识别与大数据平台的定位装置，包括中央处理器，中央处理器分别连接腕部静脉识别模块、红外测温模块、定位模块、信息存储模块、电源模块、显示模块和无线传输模块；腕部静脉识别模块用于获得静脉图像，并建立使用者样板图像然后传输至信息存储模块；信息存储模块用于将使用者检测的体温信息、静脉图像信息和定位信息存储；本发明还公开了一种基于静脉识别与大数据平台的定位方法，能够快速的进行定位和测温，随时掌握出行者的出行路线，在防疫工作中很有意义。

Description

一种基于静脉识别与大数据平台的定位装置及方法

技术领域

本发明属于公共医疗监护领域，具体涉及一种基于静脉识别与大数据平 台的定位装置。

本发明还涉及一种基于静脉识别与大数据平台的定位方法。

背景技术

近年来，随着社会和科学技术的不断进步，人们越来越注重自己的健康。 当处于疫情特殊期间，既要限制人们出行，又要测每个人的体温，但是对于 每个人的具体行踪不能掌握，当出现感染者时，往往只能根据推测或患者的 回忆去追踪病原体或疑似传染者，但仍有大量疏忽，导致很多疑似者也不清 楚自己是否与感染者接触过，为自己和他人的生命健康带来威胁，也为防控 疫情增加困难意义重大。本世纪出现的诸多病毒性传染病的患者症状以发烧 体温异常为主，当人们出行时需要测量体温，因为冬天暴露在外部的皮肤会更冷测温不准，所以如何在这种特殊情况下监测人们的出行变得迫切且需 要。

现阶段已将生物识别技术应用于安监安全等领域，如应用于锁业的指静 脉识别技术、应用于高级安全的掌静脉识别技术等，以掌静脉识别系统为例， 就是首先通过静脉识别仪取得个人掌静脉分布图，从掌静脉分布图依据专用 比对算法提取特征值，通过近红外线CCD摄像头获取手指、手掌、手背静 脉的图像，将静脉的数字图像存贮在计算机系统中，将特征值存储，腕部静 脉识别同理。

静脉识别技术具有如下优点：特征唯一性，静脉隐藏在身体内部，每个 人的静脉布置都不同；简易卫生性，使用者受生理和环境影响的因素低，非 接触式使用更加卫生；高度准确性，认假率为0.0001％，拒真率为0.01％， 注册失败率为0.001％；快速识别性，原始静脉影像被捕获并数字化处理图 像比对，整个过程不到1秒。

基于静脉识别可根据每个人的唯一特征性，与互联网大数据技术结合， 将所测体温者的定位数据上传网络，建立个人出行大数据库，用于追踪特殊 人群和提醒他人公共安全提供帮助。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于静脉识别与大数据平台的定位装置，在疫 情等特殊时期，在检测每个人的体温时能够通过大数据平台监测特殊人群的 出行地点，便可获知每个人在特殊期间的活动范围，对于追踪疑似感染者和 疑似无症状感染者提供线索，为防疫抗疫工作提供帮助，为其它大型病毒传 染疫情提供借鉴。

本发明的另一个目的是提供一种基于静脉识别与大数据平台的定位方 法。

本发明所采用的技术方案是，一种基于静脉识别与大数据平台的定位装 置，包括中央处理器，中央处理器分别连接腕部静脉识别模块、红外测温模 块、定位模块、信息存储模块、电源模块、显示模块和无线传输模块；

腕部静脉识别模块用于获得静脉图像，并建立使用者样板图像然后传输 至信息存储模块；

信息存储模块用于将使用者检测的体温信息、静脉图像信息和定位信息 存储。

本发明第一个技术方案的特点还在于：

其中中央处理器型号为EM358x。

其中中央处理器还连接有语音模块和显示模块。

其中红外测温模块为温度传感器，型号为MLX90614或MLX90615。

其中腕部静脉识别模块包括型号掌静脉PalmSecure-F Pro。

其中定位模块的型号为ATGM336H。

其中信息存储模块采用ATP NVMe固态硬盘。

本发明采用的第二个技术方案是，一种基于静脉识别与大数据平台的定 位方法，采用上述的一种基于静脉识别与大数据平台的定位装置，具体按以 下步骤实施：

步骤1，首先用户将手腕靠近静脉识别与大数据平台的定位装置，然后 红外测温模块和腕部静脉识别模块分别开始测量，定位模块进行定位；

步骤2，红外测温模块检测用户的体温是否超过提前设定的温度阈值， 若发生异常，显示模块和语音模块分别发出警报，若用户体温无异常，通过 信息存储模块存储用户体温信息；

步骤3，腕部静脉识别模块通过红外线扫描使用者腕部，获得静脉图像， 并建立使用者样板图像，然后通过云端数据库对比样板图像，识别用户信息；

步骤4，将体温信息、定位信息与步骤3识别的用户进行绑定，并上传 至云端数据库，最后大数据平台更新此用户信息。

本发明的有益效果是：

本发明的一种基于静脉识别与大数据平台的定位方式和装置，当出现大 规模感染性疾病时，每个人在进入一个公共场所时使用此装置，当测温的时 候识别腕部静脉特征，并将个人定位信息上传互联网，便可获知每个人在特 殊期间的活动范围，对于追踪疑似感染者和疑似无症状感染者提供线索，为 防疫抗疫工作提供帮助，为其它大型病毒传染疫情提供借鉴。。

附图说明

图1是本发明的一种基于静脉识别与大数据平台的定位方式和装置的结 构框架示意图；

图2是本发明的一种基于静脉识别与大数据平台的定位方式和装置的工 作流程示意图；

图3是本发明的一种基于静脉识别与大数据平台的定位方式和装置的红 外扫描区域示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。

本发明提供了一种基于静脉识别与大数据平台的定位装置，如图1所示， 包括中央处理器，中央处理器型号为EM358x，负责处理装置的电子信息； 中央处理器分别连接腕部静脉识别模块、红外测温模块(通过红外扫描，检 测使用者的体温)、定位模块(用于发送使用者使用装置时的位置)、信息存 储模块、电源模块、显示模块和无线传输模块；中央处理器还连接有语音模 块和显示模块；还包括与中央处理器连接的蓝牙模块，用于传输信息，本发 明的装置还设置有调试口，用于工作人员测试调试；

红外测温模块为温度传感器，此种传感器是非接触地检测物体表面辐射 红外热，并通过内部高精度AD和DSP转化为数字信号，再与单片机通信；

红外测温模块采用单点测量方式：如MLX90614ESF-DCI-000-TU，视场 角FOV仅为5°，测量可达50cm有效距离，并且产品出厂进行了黑体校准， 可达到医疗级±0.2℃精度，通过PWM或SMBus数字接口输出温度数据； 在测温模块中，需要一颗MCU(微控制单元/单片微型计算机/单片机)和传 感器部分进行通信，并且对于阵列式红外温度传感器而言，在测量时需要进 行大量的数据运算，所以对SRAM和主频都有较高的要求。可采用国产中 科芯MCU：CKS32F103CBT6，采用Cortex-M3内核，主频最高可达72MHz， 内置128KB Flash和20KBSRAM，并且还集成了IIC和UART等丰富的外 设资源，适合应用于测温模块中，并且成本和性能都具有明显的优势；

腕部静脉识别模块是通过指静脉识别仪取得个人手指、掌等静脉分布 图，将特征值存储。比对时，实时采取静脉图，提取特征值进行匹配，从而 对个人进行身份鉴定。该技术克服了传统指纹识别速度慢，手指有污渍或手 指皮肤脱落时无法识别等缺点，提高了识别效率；

由于现阶端对于手腕静脉识别处于研究阶段其开发的产品较少，由于静 脉识别原理一样，我们主要以掌静脉识别产品为例，掌静脉识别原理：使用 近红外光照射手掌的一端，手掌里的静脉中的血红蛋白会吸收红外光，近红 外光会透过人体其它物质，这样就可以形成黑白分明的纹理图，每个人的手 掌静脉不同，这样每个人的纹理图便不一样，在手掌的另一端设置小型照相 机，照相机的镜片要加装红外透光镜(红外光只透过)，小型照相机通过USB 接口连接计算机，这样便可在计算机中看到手掌静脉纹理图了，这样纹理图可以作为每个人的生物标签，通过生物标签可识别出买个人。

静脉识别，使用近红外线读取静脉模式，与存储的静脉模式进行比较， 进行本人识别的识别技术。富士通的PalmSecure^TM，利用该技术，由离开识 别装置的位置，使用近红外线拍摄，与预先存储的静脉模式进行比较从而进 行本人识别；现阶端的指静脉识别模块比较多，如：深圳脉迪科技有限公司 的M110、M168、M128指静脉模块，日本日立公司的H1EAX、H2E等指静 脉模块，深圳市鑫保泰技术有限公司的多功能指静脉模块XG-V5、XG-V6等。

掌静脉识别模块有：北京北科慧识科技股份有限公司的U09桌面式掌纹掌静 脉采集器，富士通的手掌静脉模块PalmSecure-F Pro等；

腕部静脉识别模块用于获得静脉图像，并建立使用者样板图像然后传输 至信息存储模块；

信息存储模块用于将使用者检测的体温信息、静脉图像信息和定位信息 存储；

定位模块可选用中科微的ATGM336H，如ATGM336H-5N系列， ATGM336H-5L系列，其定位精度小于2.5m，国家高新技术企业和国家工信 部认定的集成电路设计企业——杭州中科微电子，其生产的第三代北斗 +GPS双模导航模块ATGM336H，是一款高性能BDS/GNSS全星座定位导 航模块。采用完全自主知识产权的低功耗GNSS SOC芯片—AT6558，支 持多种卫星导航系统，包括中国的BDS(北斗卫星导航系统)，美国的GPS， 俄罗斯的GLONASS，欧盟的GALILEO，日本的QZSS以及卫星增强系 统SBAS(WAAS，EGNOS，GAGAN，MSAS)。具有高灵敏度、低 功耗、低成本等优势，适用于车载定位与导航和手持或可穿戴设备；

信息存储模块采用ATP NVMe固态硬盘；

如图1和如图2所示，装置中设置有红外测温模块和腕部静脉识别模块， 用户在使用此装置时将手腕靠近装置扫描端口，装置扫描端口发射出红外光 线扫描手腕部，扫描位置如图3所示；

通过红外扫描获得两种信息，一种是用户的体温信息，红外测温模块可 以检测用户的体温是否异常，若发生异常，装置中设置有显示模块和语音模 块发出警报，相关工作人员和使用者进行确认，若用户体温确实异常装置先 存储用户的体温信息，若用户体温无异常，装置也先存储用户的体温信息； 通过红外扫描获得的另一信息是用户的手腕部静脉图像，通过事前询问和提 醒，如果用户是第一次使用此装置，事先通过手机扫描装置二维码填写一些 基本信息，如姓名、年龄、身份证号等，在手机上生成自己的二维码，红外 扫描完后，将手机上的二维码扫描，通知此装置中设置的个人信息注册模块 将此手腕部静脉图像注册为样板图像，若用户已使用过此装置，装置中设置 有信息上传下载模块，装置将此次扫描的静脉图像与云端数据库的样板图像 进行比对，通过特征点识别，找到数据库中的此使用者标签，识别出此使用 者。

之后，将装置中存储的用户体温信息和装置的定位信息与此用户绑定， 装置后台将此用户信息上传到云端数据库，云端数据库将更新此用户的信 息，装置中还设置有个人信息保密模块，持续对个人信息进行保密，依此类 推通过此方法将更多的出行用户信息上传到云端数据库并不断进行更新，疫 情防治相关部门可根据云端数据库寻找到每个病毒感染者的出行地点，并通 过此病毒感染者的出行信息，通知在此地点出现的疑似接触者，让更多的疑 似接触者进行自我隔离，同理疫情防治相关部门也可更加快速精准的找到疑似感染者、无症状感染者、第一感染源等，为防疫抗疫工作提供帮助，为其 它大型病毒传染疫情提供借鉴。

Claims (8)

1.一种基于静脉识别与大数据平台的定位装置，包括中央处理器，其特征在于，所述中央处理器分别连接腕部静脉识别模块、红外测温模块、定位模块、信息存储模块、电源模块、显示模块和无线传输模块；

所述腕部静脉识别模块用于获得静脉图像，并建立使用者样板图像然后传输至信息存储模块；

所述信息存储模块用于将使用者检测的体温信息、静脉图像信息和定位信息存储。

2.根据权利要求1所述的一种基于静脉识别与大数据平台的定位装置，其特征在于，所述中央处理器型号为EM358x。

3.根据权利要求1所述的一种基于静脉识别与大数据平台的定位装置，其特征在于，所述中央处理器还连接有语音模块和显示模块。

4.根据权利要求1所述的一种基于静脉识别与大数据平台的定位装置，其特征在于，所述红外测温模块为温度传感器，型号为MLX90614或MLX90615。

5.根据权利要求1所述的一种基于静脉识别与大数据平台的定位装置，其特征在于，所述腕部静脉识别模块包括型号掌静脉PalmSecure-F Pro。

6.根据权利要求1所述的一种基于静脉识别与大数据平台的定位装置，其特征在于，所述定位模块的型号为ATGM336H。

7.根据权利要求1所述的一种基于静脉识别与大数据平台的定位装置，其特征在于，所述信息存储模块采用ATP NVMe固态硬盘。

8.一种基于静脉识别与大数据平台的定位方法，采用权利要求1～7所述的一种基于静脉识别与大数据平台的定位装置，其特征在于，具体按以下步骤实施：

步骤1，首先用户将手腕靠近静脉识别与大数据平台的定位装置，然后红外测温模块和腕部静脉识别模块分别开始测量，定位模块进行定位；

步骤2，红外测温模块检测用户的体温是否超过提前设定的温度阈值，若发生异常，显示模块和语音模块分别发出警报，若用户体温无异常，通过信息存储模块存储用户体温信息；

步骤3，腕部静脉识别模块通过红外线扫描使用者腕部，获得静脉图像，并建立使用者样板图像，然后通过云端数据库对比样板图像，识别用户信息；

步骤4，将体温信息、定位信息与步骤3识别的用户进行绑定，并上传至云端数据库，最后大数据平台更新此用户信息。

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