CN113963384A - 掌纹掌静脉采集模块、采集装置及识别系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开一种用于采集手掌的掌纹和掌静脉的掌纹掌静脉采集模块，其包括电路基板、位于电路基板上且用于发射近红外光的发光阵列、与发光阵列同侧设置的第一图像传感器和第二图像传感器、第一偏振元件、第二偏振元件和第三偏振元件。其中，第一偏振元件设置于发光阵列的出光面一侧且覆盖发光阵列的出光面；第二偏振元件设置于第一图像传感器远离电路基板的一侧，覆盖所述第一图像传感器，且其偏振化方向与所述第一偏振元件的偏振化方向相同；第三偏振元件设置于第二图像传感远离电路基板一侧，覆盖第一图像传感器，且其偏振化方向与第一偏振元件的偏振化方向呈预设夹角。本申请还提供一种掌纹掌静脉采集装置及掌纹掌静脉识别系统。

Description

掌纹掌静脉采集模块、采集装置及识别系统

技术领域

本申请涉及生物特征采集装置，更具体地说，是掌纹掌静脉采集模块、采集装置及识别系统。

背景技术

在信息化社会的背景下，信息安全在生活中的地位日益突出，人们对个人信息、隐私等安全性提出了更高的要求，在金融、网上购物、海关等领域也迫切需要一种有效、便捷、安全的身份识别手段。基于密码或指令等认证方式容易被人窃取或破解，己经不能满足当前社会迫切的安全要求。随着计算机、网络等技术的发展，利用生物特征进行身份鉴定应运而生，逐渐取代了传统的身份鉴定方式。

静脉在具备作为生物特征识别所需的一般特征外，还具有自身的一些特点:(1)具有很强的普遍性和唯一性；(2)非接触性方式认证,不影响身体健康,不会使人生成抵触情绪；(3)可以避免一旦表皮受损害而无法进行指纹识别的缺陷；(4)相对于DNA、虹膜识别,采集过程十分友好；(5)静脉更难伪造,特征更为稳定；(6)设备成本低廉,具有广泛的应用前景；(7)容易与皮肤纹理特征融合进行身份识别，应用前景更为广阔。使用皮肤纹理特征(如指纹、掌纹)结合静脉特征的方法进行身份识别，可以提高身份识别系统的防伪性和安全性。要实现一个有效的基于掌纹和静脉的身份识别系统，首先必须研究并解决掌纹和静脉特征的获取这个关键的技术问题。掌纹和静脉信息数据的获取是后续识别的基础，其效果直接影响到身份识别的准确性。因此设计适用的掌纹和静脉信息获取的设备，是基于掌纹和掌静脉的融合识别系统的一个关键技术。

发明内容

针对现有技术，本申请解决的技术问题是提供一种能同时采集掌纹和掌静脉图像的掌纹掌静脉采集模块、采集装置及识别系统。

为解决上述技术问题，第一方面，本申请提供一种掌纹掌静脉采集模块，用于采集手掌的掌纹和掌静脉，包括：

电路基板；

位于电路基板上且用于发射近红外光的发光阵列；

位于所述电路基板上且与所述发光阵列同侧设置的第一图像传感器和第二图像传感器；

第一偏振元件，设置于所述发光阵列的出光面一侧且覆盖所述发光阵列的出光面，用于使所述发光阵列发射的光变成偏振光；

第二偏振元件，设置于所述第一图像传感器远离所述电路基板的一侧，覆盖所述第一图像传感器，且其偏振化方向与所述第一偏振元件的偏振化方向相同；

第三偏振元件，设置于所述第二图像传感远离所述电路基板一侧，覆盖所述第一图像传感器，且其偏振化方向与所述第一偏振元件的偏振化方向呈预设夹角；以及，

所述第一图像传感器用于感应自所述发光阵列发射、由手掌反射且经由所述第二偏振元件出射的近红外光生成掌纹图像，所述第二图像传感器用于感应自所述发光阵列发射、由手掌反射且经由所述第三偏振元件出射的近红外光生成掌静脉图像。

在一申请实施例中，所述第三偏振元件的偏振化方向与所述第一偏振元件的偏振化方向呈预设夹角为60⁰～90⁰。

在一申请实施例中，所述发光阵列为由多个间隔设置的发光元件组成的环形发光阵列，所述环形发光阵列环绕所述第一图像传感器和所述第二图像传感器。

在一申请实施例中，所述第一偏振元件为多个偏振膜，每一偏振膜镀设于一个所述发光元件上。

在一申请实施例中，所述掌纹掌静脉采集模块还包括设置在所述电路基板上的支架，所述支架开设有贯穿所述支架的中部通孔和围绕所述中部通孔设置且贯穿所述支架的多个小通孔；所述第一图像传感器和所述第二图像传感器位于所述中部通孔内，多个所述小通孔与多个所述发光元件一一对应设置且每一所述发光元件设置于一个所述小通孔内，所述第一偏振元件设置于所述支架远离所述电路基板的一侧且覆盖每一所述小通孔。

在一申请实施例中，所述第一偏振元件为有多个偏振片组成的环形偏振阵列，该环形偏振阵列中的每一偏振片覆盖一个所述小通孔且偏振方向均与所述第二偏振元件的偏振方向相同。

在一申请实施例中，所述第一偏振元件为整片的环形偏振片。

在一申请实施例中，所述掌纹掌静脉采集模块还包括第一电机驱动器、第一微型电机、第二电机驱动器和第二微型电机，所述第一电机驱动器和所述第二电机驱动器位于所述电路基板上，述第一微型电机连接所述第一电机驱动器和所述支架，所述第二微型电机连接所述第二电机驱动器和所述第二偏振元件；所述第一电机驱动器用于驱动第一微型电机转动，以驱动所述支架转动而带动所述支架上的所述第一偏振元件转动，从而调节所述支架上的所述第一偏振元件的偏振化方向和所述第三偏振元件的偏振化方向的预设夹角；所述第二电机驱动器控制所述第二微型电机驱动器转动以驱动所述第二偏振元件转动，从而保持所述支架上的所述第二偏振元件的偏振化方向和所述第一偏振元件的偏振化方向的夹角。

在一申请实施例中，所述掌纹掌静脉采集模块还包括第三电机驱动器和第三微型电机，所述第三电机驱动器位于所述电路基板上，所述第三微型电机连接所述第三电机驱动器和所述第三偏振元件，所述第三电机驱动器用于控制所述第三微型电机转动以驱动所述第三偏振元件转动，从而调节所述支架上的所述第一偏振元件的偏振化方向和所述第三偏振元件的偏振化方向的预设夹角。

在一申请实施例中，其特征在于，所述掌纹掌静脉采集模块还包括位于所述电路基板上的至少一测距传感器，所述测距传感器用于检测待采集掌纹和掌静脉图像的手掌至所述掌纹掌静脉采集模块的距离。

在一申请实施例中，所述掌纹掌静脉采集模块还包括扬声器和围绕所述发光阵列设置的三色提示灯组，所述三色提示灯组根据所述测距传感器检测的距离进行三色灯光显示以提示采集掌纹和掌静脉图像时的距离信息，所述扬声器根据所述测距传感器检测的距离进行语音播报以提示采集掌纹和掌静脉图像时的距离信息。

在所述掌纹掌静脉采集模块中，利用所述发光阵列发射近红外光，由于所述第一偏振元件与所述第二偏振元件的偏振化方向相同，由手掌各个区域反射的光经由所述第二偏振元件进入所述第一图像传感器从而采集到具有掌纹纹理的掌纹图像；同时由于第一偏振元件与所述第三偏振元件的偏振化方向成预设夹角，利用偏振光的特性，从而达到消除手掌表面非掌静脉区域的手掌反光的作用，进而过滤掉掌纹信息，只保留掌静脉信息，提高了掌静脉区域与非掌静脉区域的对比度，得到清晰无反光的掌静脉图像；故，利用所述掌纹掌静脉采集模块能同时采集掌纹和掌静脉图像，有利于后续实现掌纹掌静脉的融合识别；且相对于采用不同装置分别采集掌纹和掌静脉，有利于节省采集时间和简化采集流程。

第二方面，本申请提供一种掌纹掌静脉采集装置，包括上述掌纹掌静脉采集模块、用于显示所述掌纹掌静脉采集模块的采集结果的显示器、开设有开口的壳体和盖合所述开口的盖板；所述显示器和所述掌纹掌静脉采集模块位于所述壳体内，所述显示器的显示面和所述掌纹掌静脉采集模块感应光产生图像的一侧均朝向所述盖板设置。

在一申请实施例中，所述盖板定义有用于透过可见光的视觉非遮挡区和用于透过近红外光且截止可见光的视觉遮挡区，所述视觉非遮挡区覆盖所述显示器的显示面，所述视觉遮挡区覆盖所述发光阵列、所述第一偏振元件、所述第二偏振元件和所述第三偏振元件。

在掌纹掌静脉采集装置中，利用所述掌纹掌静脉采集模块可同时掌纹和掌静脉图像，有利于后续实现掌纹掌静脉的融合识别；且相对于采用不同装置分别采集掌纹和掌静脉，有利于节省采集时间和简化采集流程。

第三方面，本申请提供一种掌纹掌静脉识别系统，包括：

上述的掌纹掌静脉采集装置；

存储单元，用于存储掌纹库和掌静脉库；以及，

执行单元，调用掌纹掌静脉采集装置采集的掌纹图像和掌静脉图像以及所述存储单元内的掌纹库和掌静脉库，并将采集的掌纹图像和掌静脉图像分别与掌纹库和掌静脉库进行比对。

在掌纹掌静脉识别系统中，利用所述掌纹掌静脉采集模块可同时掌纹和掌静脉图像，有利于后续实现掌纹掌静脉的融合识别；且相对于采用不同装置分别采集掌纹和掌静脉，有利于节省采集时间和简化采集流程。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，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申请的一些实施例，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为本申请实施例的掌纹掌静脉采集模块部分结构拆分图；

图2为本申请实施例的图1中的支架设置于电路基板上的平面结构示意图；

图3为本申请实施例的图1的组装后的平面结构示意图；

图4为本申请实施例的掌纹掌静脉采集模块的第一图像传感器采集的掌纹图；

图5为本申请实施例的掌纹掌静脉采集模块的第二图像传感器采集的掌静脉图；

图6为本申请实施例的掌纹掌静脉采集装置的结构示意图；

图7为本申请实施例的掌纹掌静脉识别系统的结构框图。

具体实施方式

为了使本申请所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，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申请的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

现结合附图对本申请的掌纹掌静脉采集模块、采集装置及识别系统进行具体说明。

一并参照1至图3，本申请实施例提供的掌纹掌静脉采集模块100包括电路基板101、位于电路基板101上且用于发射近红外光的发光阵列10、位于所述电路基板101上且与所述发光阵列10同侧设置的第一图像传感器(图未示)和第二图像传感器(图未示)、第一偏振元件20、第二偏振元件30、第三偏振元件40。所述第一偏振元件20、所述第二偏振元件30和所述第三偏振元件40均为能使近红外变成偏振光的偏振元件。待采集掌纹和掌静脉的手掌放置于所述掌纹掌静脉采集模块100上方以采集掌纹和掌静脉特征图。

具体地，所述第一偏振元件20设置于所述发光阵列10的出光面一侧且覆盖所述发光阵列10的出光面，用于使所述发光阵列10发射的光变成偏振光。所述第二偏振元件30设置于所述第一图像传感器远离所述电路基板101的一侧，覆盖所述第一图像传感器且其偏振化方向与所述第一偏振元件20的偏振化方向相同。所述第三偏振元件40设置于所述第二图像传感远离所述电路基板101一侧，覆盖所述第一图像传感器，且其偏振化方向与所述第一偏振元件20的偏振化方向呈预设夹角；具体的，所述第三偏振元件40的偏振化方向与所述第一偏振元件20的偏振化方向呈预设夹角为60⁰～90⁰。所述第一图像传感器用于感应自所述发光阵列10发射、由手掌反射且经由所述第二偏振元件30出射的近红外光生成掌纹图像，所述第二图像传感器用于感应自所述发光阵列10发射、由手掌反射且经由所述第三偏振元件40出射的近红外光生成掌静脉图像。

在一实施例中，第一偏振元件20、第二偏振元件30和第三偏振元件40可为但不限于线偏振元件或圆偏振元件，进一步为近红外偏振元件。所述电路基板101印刷电路板(Printed Circuit Board，PCB)，可以多层电路印刷板。所述第一图像传感器和第二图像传感器均为近红外CMOS图像传感器，具体为但不限于型号为索尼IMX335图像传感器。

进一步参照图1和图2，所述第一图像传感器和所述第二图像传感器平行并列设置，且均与所述发光阵列10位于所述电路基板101的同一侧。所述发光阵列10为由多个间隔设置的发光元件11组成的环形发光阵列10，所述环形发光阵列10环绕所述第一图像传感器和所述第二图像传感器。所述环形发光阵列10可以圆形或椭圆形结构，但不限于此。在一实施例中，该多个发光元件11为发射相同波长的近红外LED。在其他实施例中，该多个发光元件11包含发射两种以上不同波长的近红外LED，此时发光阵列10同时发射多光谱的近红外光；具体的，该多个发光元件11包含发射760nm波长的LED，发射850nm波长的LED和发射940nm波长的LED，此时，多个发射760nm波长的LED，多个发射850nm波长的LED和多个发射940nm波长的LED交错排列形成环形发光阵列10，交错排列方式可以为任意方式。

采集掌静脉图像时利用人体血红蛋白吸收近红外光的特性来采集手掌皮肤底下的静脉特征图像。人体的静脉隐藏在表皮下，在可见光下无法照射，需要在近红外下进行拍摄采集。利用人体血红蛋白通过吸收近红外光的特性来采集手掌皮肤底下的静脉特征图像。近红外光源发出的光照射手掌，手掌在近红外光照射下，手掌静脉的血红蛋白(包括氧化血红蛋白和还原血红蛋白)对近红外光的吸收强于周围组织，氧化血红蛋白即氧化血色素，还原血红蛋白即为还原血色素。由于不同人体的生物组织结构存在差异，发光阵列10发射混合波长的近红外光使得掌纹掌静脉采集模块100适应不同人群，针对不同人群均能有效采集静脉图像，从而有利于提高该掌纹掌静脉采集模块100的适应性。

在一实施例中，所述第一偏振元件20为多个偏振膜，每一偏振膜镀于一个所述发光元件11上。在其他实施例中，所述第一偏振元件20为偏振片。

具体地，进一步参照图1和图2，所述掌纹掌静脉采集模块100还包括设置在所述电路基板101上的支架70，所述支架70开设有贯穿所述支架70的中部通孔71和围绕所述中部通孔71设置且贯穿所述支架70的多个小通孔72。所述第一图像传感器和所述第二图像传感器位于所述中部通孔71内，多个所述小通孔72与多个所述发光元件11一一对应设置且每一所述发光元件11设置于一个所述小通孔72内，所述第一偏振元件20设置于所述支架70远离所述电路基板101的一侧且覆盖每一所述小通孔72。在一实施例中，所述第一偏振元件20为有多个偏振片组成的环形偏振阵列，该环形偏振阵列中的每一偏振片覆盖一个所述小通孔72且偏振方向均与所述第二偏振元件30的偏振方向相同；在此实施例中，所述环形偏振阵列中偏振片的个数依照具体设计需求设定。在另一实施例中，所述第一偏振元件20为整片的环形偏振片，该环形偏振片设置于所述支架70上，且覆盖所述环形发光阵列10。可以理解的，相对于整片的偏振片，利用间隔设置于所述支架70上的偏振阵列更加有利于节省偏振材料，从而降低成本。

在本实施例中，所述掌纹掌静脉采集模块100还包括位于所述第二偏振元件30远离所述电路基板101一侧的第一光学镜头50和位于所述第三偏振元件40远离所述电路基板101一侧的第二光学镜头60。所述第一光学镜头50和第二光学镜头60均包括多个透镜和光圈，用于会聚光线和聚焦。

所述掌纹掌静脉采集模块100还包括环形的匀光结构(图未示)和两个近红外光带通滤光片(图未示)。具体地，所述匀光结构位于所述发光阵列10与所述第一偏振元件20之间并覆盖所述发光阵列10，该匀光结构为二次光学透镜，使得发光阵列10的近红外光均匀扩散以照射整个手掌区域；所述第一光学镜头50和第一图像传感器之间设置有一近红外光带通滤光片；所述第二光学镜头60和第二图像传感器之间设置有一近红外光带通滤光片。

在一实施例中，所述掌纹掌静脉采集模块100还包括第一电机驱动器、第一微型电机、第二电机驱动器和第二微型电机。所述第一电机驱动器和所述第二电机驱动器位于所述电路基板101上，述第一微型电机连接所述第一电机驱动器和所述支架70，所述第二微型电机连接所述第二电机驱动器和所述第二偏振元件30。具体地，所述第一电机驱动器用于驱动第一微型电机转动，以驱动所述支架70转动而带动所述支架70上的所述第一偏振元件20转动，从而调节所述支架70上的所述第一偏振元件20的偏振化方向和所述第三偏振元件40的偏振化方向的预设夹角；预设夹角的大小按照实际应用需求实时调节，所述第二电机驱动器控制所述第二微型电机驱动器转动以驱动所述第二偏振元件30转动，从而保持所述支架70上的所述第二偏振元件30的偏振化方向和所述第一偏振元件20的偏振化方向的夹角。

故，通过第一电机驱动器和第一微型电机随时按照需求调节第一偏振元件20和第三偏振元件40的偏振化方向的角度，并同时通过第二电机驱动器和第二微型电机保持第一偏振元件20和第二偏振元件30的偏振方向相同；使得能同时采集掌纹和掌静脉图像，调整第一偏振元件20和第三偏振元件40的偏振化方向的角度在一定程度上能控制经由第三偏振元件40至所述第二图像传感器的光强。在此实施例中，所述第一电机驱动器和所述第二驱动器均为DVR8834驱动器，但不限于此。

在另一实施例中，所述掌纹掌静脉采集模块100还包括第三电机驱动器和第三微型电机，所述第三电机驱动器位于所述电路基板101上，所述第三微型电机连接所述第三电机驱动器和所述第三偏振元件40，所述第三电机驱动器用于控制所述第三微型电机转动以驱动所述第三偏振元件40转动，从而调节所述支架70上的所述第一偏振元件20的偏振化方向和所述第三偏振元件40的偏振化方向的预设夹角。在此实施例中，所述第三电机驱动器为DVR8834驱动器，但不限于此。

进一步参照图1至图3，所述掌纹掌静脉采集模块100还包括位于所述电路基板101上的至少一测距传感器80，所述测距传感器80用于检测待采集掌纹和掌静脉图像的手掌至所述掌纹掌静脉采集模块100的距离。所述测距传感器80可为激光测距传感器80或超声波测距传感器80，具体为CM36781传感器，但不限于此。

进一步参照图2和图3，所述掌纹掌静脉采集模块100还包括扬声器(图未示)和围绕所述发光阵列10设置的三色提示灯组90，所述三色提示灯组90根据所述测距传感器80检测的距离进行三色灯光显示以提示采集掌纹和掌静脉图像时的距离信息，所述扬声器根据所述测距传感器80检测的距离进行语音播报以提示采集掌纹和掌静脉图像时的距离信息。所述三色提示灯组90为可显示红绿黄三色的环形LED灯组，所述环形LED为可见光LED灯组。

进一步参照图1，所述中部通孔71内设置有挡板73，所述挡板73将所述中部通孔71间隔成第一中部通孔711和第二中部通孔712，所述第一图像传感器和所述第二图像位于所述第一中部通孔711内，所述测距传感器80位于所述第二中部通孔712内。

在上述实施例中，所述掌纹掌静脉采集模块100还包括位于所述电路基板101上的主控芯片。所述主控芯片、所述第一图像传感器、所述第二图像传感器、所述第一电机驱动器、所述第二电机驱动器和第三电机驱动器均可集成于所述电路基板101上。所述主控芯片可为嵌入式芯片，具体为单片机或DSP处理器；所述单片机可为但不限于ATMEL系列单片机、STM8或STM32单片机；所述DSP处理器可以但不限于AU3822UC82信号的DSP处理器。所述第一图像传感器、所述第二图像传感器、所述发光阵列10、所述三色提示灯组90、所述扬声器、所述测距传感器80、所述第一电机驱动器、所述第二电机驱动器和所述第三电机驱动器均与主控芯片连接。

所述主控芯片根据所述距离输出PWM脉冲信号控制发光阵列10中的每一发光元件11发光。例如，所述主控芯片输出PWM脉冲信号占空比为零时，发光元件11发光不发光，所述主控芯片输出PWM脉冲信号占空比为100％时，发光元件11发光亮度为最大。依次类推，发光元件11发光需要多大的发光亮度，所述主控芯片相对应的输出多大的PWM脉冲信号占空比。所述主控芯片输出PWM脉冲信号至每个电机驱动器以控制与该电机驱动器连接的微型电机转动。所述主控芯片传输信号控制三色提示灯组90进行三色显示，且同时控制扬声器进行语音播报。

在所述掌纹掌静脉采集模块100中，当手掌放置所述掌纹掌静脉采集模块100的上方，所述发光阵列10发射近红外光进过所述第一偏振元件20变成偏振光，该偏振光部分被手掌静脉血红蛋白吸收且部分被手掌表皮反射。由于所述第一偏振元件20与所述第二偏振元件30的偏振化方向相同，由手掌各个区域反射的光经由所述第二偏振元件30进入所述第一图像传感器从而采集到具有掌纹纹理的掌纹图像，掌纹图像如图4所示；由手掌反射的近红外偏振光进行入第二图像传感器之前，先需经过所述第三偏振元件40，由于第一偏振元件20与所述第三偏振元件40的偏振化方向成预设夹角，利用偏振光的特性，从而达到消除手掌表面非掌静脉区域的手掌反光的作用，进而过滤掉掌纹信息，只保留掌静脉信息，提高了掌静脉区域与非掌静脉区域的对比度，得到清晰无反光的掌静脉图像，掌静脉图像如图5所示。由此，所述掌纹掌静脉采集模块100可同时采集掌纹和掌静脉图像，有利于后续实现掌纹掌静脉的融合识别；且相对于采用不同装置分别采集掌纹和掌静脉，有利于节省采集时间和简化采集流程。

参照图6，本申请实施例还提供掌纹掌静脉采集装置200，其包括上述掌纹掌静脉采集模块100、用于显示所述掌纹掌静脉采集模块100的采集结果的显示器204、开设有开口202的壳体201和盖合所述开口202的盖板203。所述显示器204和所述掌纹掌静脉采集模块100位于所述壳体201内，所述显示器204的显示面和所述掌纹掌静脉采集模块100感应光产生图像的一侧均朝向所述盖板203设置。所述盖板203和壳体201用于防护所述显示器204和所述掌纹掌静脉采集模块100，所述显示器204为LCD或LED显示器204。

所述掌纹掌静脉采集装置200利用所述掌纹掌静脉采集模块100可同时掌纹和掌静脉图像，有利于后续实现掌纹掌静脉的融合识别；且相对于采用不同装置分别采集掌纹和掌静脉，有利于节省采集时间和简化采集流程。

在一实施例中，所述盖板203为透明白色盖板203。

在另一实施例中，所述盖板203定义有用于透过可见光的视觉非遮挡区和用于透过近红外光且截止可见光的视觉遮挡区，所述视觉非遮挡区覆盖所述显示器204的显示面，所述视觉遮挡区覆盖所述发光阵列10、所述第一偏振元件20、所述第二偏振元件30和所述第三偏振元件40。在此实施例中，所述视觉非遮挡区由透明材质构成，所述视觉遮挡区由近红外带通滤光片构成，且所述视觉遮挡区还可以覆盖测距传感器80。该视觉遮挡区至少遮挡发光阵列10、第所述第一偏振元件20、所述第二偏振元件30、所述第三偏振元件40、第一图像传感器、第二图像传感器和测距传感器80，使得发光阵列10、第一图像传感器、第二图像传感器和测距传感器80隐藏在该视觉遮挡区的后面，由于肉眼很难辨别近红外光，从而使得用户看不到里面的具体结构，提升了整机的美观度。

参照图7，本申请实施例还提供掌纹掌静脉识别系统300，其包括上述掌纹掌静脉采集装置200，存储单元301和执行单元302。所述执行单元302连接所述掌纹掌静脉采集装置200和所述存储单元301。具体地，所述存储单元301用于存储掌纹库和掌静脉库；所述执行单元302调用掌纹掌静脉采集装置200采集的掌纹图像和掌静脉图像以及所述存储单元301内的掌纹库和掌静脉库，并将采集的掌纹图像和掌静脉图像分别与掌纹库和掌静脉库进行比对。

在本实施例中，所述显示器204还可以用于所述执行单元302的识别比对结果，包括比对成功结果和比对不成功结果。

在一实施例中，所述存储单元301和执行单元302可以集成于所述掌纹掌静脉采集装置200的壳体201内，此时掌纹掌静脉识别系统300即为掌纹掌静脉采集装置200。在另一实施例中，所述存储单元301和所述执行单元302位于与所述掌纹掌静脉采集装置200通信连接的后台控制系统中，所述后台控制系统可以为但不限于后台计算机(PC)。

在上述实施例中，所述存储单元301为存储器，可以为但不限于随机存取存储器、只读存储器、可编程只读存储器和电可擦除只读存储器。所述执行单元302为嵌入式DSP芯片，具体为但不限于RV1126DSP芯片；该嵌入式DSP芯片上移植图像处理算法，用于进行掌纹和掌静脉的融合识别。所述掌纹掌静脉识别系统300可以为但不限于穿戴装置、门禁识别认证系统、考勤认证系统或应用于口岸通关的身份认证系统。

所述掌纹掌静脉识别系统300利用所述掌纹掌静脉采集装置200可同时掌纹和掌静脉图像，有利于后续实现掌纹掌静脉的融合识别；且相对于采用不同装置分别采集掌纹和掌静脉，有利于节省采集时间和简化采集流程。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (14)

1.一种掌纹掌静脉采集模块，用于采集手掌的掌纹和掌静脉，其特征在于，包括：

电路基板；

位于电路基板上且用于发射近红外光的发光阵列；

位于所述电路基板上且与所述发光阵列同侧设置的第一图像传感器和第二图像传感器；

第一偏振元件，设置于所述发光阵列的出光面一侧且覆盖所述发光阵列的出光面，用于使所述发光阵列发射的光变成偏振光；

第二偏振元件，设置于所述第一图像传感器远离所述电路基板的一侧，覆盖所述第一图像传感器，且其偏振化方向与所述第一偏振元件的偏振化方向相同；

第三偏振元件，设置于所述第二图像传感远离所述电路基板一侧，覆盖所述第一图像传感器，且其偏振化方向与所述第一偏振元件的偏振化方向呈预设夹角；以及

所述第一图像传感器用于感应自所述发光阵列发射、由手掌反射且经由所述第二偏振元件出射的近红外光生成掌纹图像，所述第二图像传感器用于感应自所述发光阵列发射、由手掌反射且经由所述第三偏振元件出射的近红外光生成掌静脉图像。

2.如权利要求1所述的掌纹掌静脉采集模块，其特征在于，所述第三偏振元件的偏振化方向与所述第一偏振元件的偏振化方向呈预设夹角为60⁰～90⁰。

3.如权利要求1所述的掌纹掌静脉采集模块，其特征在于，所述发光阵列为由多个间隔设置的发光元件组成的环形发光阵列，所述环形发光阵列环绕所述第一图像传感器和所述第二图像传感器。

4.如权利要求3所述的掌纹掌静脉采集模块，其特征在于，所述第一偏振元件为多个偏振膜，每一偏振膜镀设于一个所述发光元件上。

5.如权利要求3所述的掌纹掌静脉采集模块，其特征在于，所述掌纹掌静脉采集模块还包括设置在所述电路基板上的支架，所述支架开设有贯穿所述支架的中部通孔和围绕所述中部通孔设置且贯穿所述支架的多个小通孔；所述第一图像传感器和所述第二图像传感器位于所述中部通孔内，多个所述小通孔与多个所述发光元件一一对应设置且每一所述发光元件设置于一个所述小通孔内，所述第一偏振元件设置于所述支架远离所述电路基板的一侧且覆盖每一所述小通孔。

6.如权利要求5所述的掌纹掌静脉采集模块，其特征在于，所述第一偏振元件为有多个偏振片组成的环形偏振阵列，该环形偏振阵列中的每一偏振片覆盖一个所述小通孔且偏振方向均与所述第二偏振元件的偏振方向相同。

7.如权利要求5所述的掌纹掌静脉采集模块，其特征在于，所述第一偏振元件为整片的环形偏振片。

8.如权利要求5所述的掌纹掌静脉采集模块，其特征在于，所述掌纹掌静脉采集模块还包括第一电机驱动器、第一微型电机、第二电机驱动器和第二微型电机，所述第一电机驱动器和所述第二电机驱动器位于所述电路基板上，述第一微型电机连接所述第一电机驱动器和所述支架，所述第二微型电机连接所述第二电机驱动器和所述第二偏振元件；所述第一电机驱动器用于驱动第一微型电机转动，以驱动所述支架转动而带动所述支架上的所述第一偏振元件转动，从而调节所述支架上的所述第一偏振元件的偏振化方向和所述第三偏振元件的偏振化方向的预设夹角；所述第二电机驱动器控制所述第二微型电机驱动器转动以驱动所述第二偏振元件转动，从而保持所述支架上的所述第二偏振元件的偏振化方向和所述第一偏振元件的偏振化方向的夹角。

9.如权利要求5所述的掌纹掌静脉采集模块，其特征在于，所述掌纹掌静脉采集模块还包括第三电机驱动器和第三微型电机，所述第三电机驱动器位于所述电路基板上，所述第三微型电机连接所述第三电机驱动器和所述第三偏振元件，所述第三电机驱动器用于控制所述第三微型电机转动以驱动所述第三偏振元件转动，从而调节所述支架上的所述第一偏振元件的偏振化方向和所述第三偏振元件的偏振化方向的预设夹角。

10.如权利要求1至9任意一项权利要求所述的掌纹掌静脉采集模块，其特征在于，所述掌纹掌静脉采集模块还包括位于所述电路基板上的至少一测距传感器，所述测距传感器用于检测待采集掌纹和掌静脉图像的手掌至所述掌纹掌静脉采集模块的距离。

11.如权利要求10所述的掌纹掌静脉采集模块，其特征在于，所述掌纹掌静脉采集模块还包括扬声器和围绕所述发光阵列设置的三色提示灯组，所述三色提示灯组根据所述测距传感器检测的距离进行三色灯光显示以提示采集掌纹和掌静脉图像时的距离信息，所述扬声器根据所述测距传感器检测的距离进行语音播报以提示采集掌纹和掌静脉图像时的距离信息。

12.一种掌纹掌静脉采集装置，其特征在于，包括如权利要求1至11任意一项权利要求所述的掌纹掌静脉采集模块、用于显示所述掌纹掌静脉采集模块的采集结果的显示器、开设有开口的壳体和盖合所述开口的盖板；所述显示器和所述掌纹掌静脉采集模块位于所述壳体内，所述显示器的显示面和所述掌纹掌静脉采集模块感应光产生图像的一侧均朝向所述盖板设置。

13.如权利要求12所述的掌纹掌静脉采集装置，其特征在于，所述盖板定义有用于透过可见光的视觉非遮挡区和用于透过近红外光且截止可见光的视觉遮挡区，所述视觉非遮挡区覆盖所述显示器的显示面，所述视觉遮挡区覆盖所述发光阵列、所述第一偏振元件、所述第二偏振元件和所述第三偏振元件。

14.一种掌纹掌静脉识别系统，其特征在于，包括：

如权利要求12或13所述的掌纹掌静脉采集装置；

存储单元，用于存储掌纹库和掌静脉库；以及

执行单元，调用掌纹掌静脉采集装置采集的掌纹图像和掌静脉图像以及所述存储单元内的掌纹库和掌静脉库，并将采集的掌纹图像和掌静脉图像分别与掌纹库和掌静脉库进行比对。

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