CN116152867A - 掌纹识别装置及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种掌纹识别装置及其控制方法，手掌与掌纹识别装置之间的距离较近时，控制器控制第一补光组件发光，光线经过匀光组件并在其作用下，将第一补光组件发出的点光源转化为均匀的面光源，实现对手掌的均匀补光；手掌与掌纹识别装置之间的距离较远时，控制器控制第二补光组件发光直接照射到手掌上，即根据手掌与掌纹识别装置之间的距离不同控制第一补光组件或者第二补光组件工作，避免了手掌与掌纹识别装置之间的距离较近导致图像采集组件采集的图像出现过度曝光，或避免了手掌与掌纹识别装置之间的距离较远导致图像采集组件采集的图像过暗，使掌纹识别组件能够准确识别图像中的掌纹及静脉特征，以提高掌纹识别装置识别的准确率。

Description

掌纹识别装置及其控制方法

技术领域

本申请涉及识别技术领域，特别涉及一种掌纹识别装置及其控制方法。

背景技术

掌纹掌静脉识别技术是通过摄像头获取手掌的掌纹和静脉图像进行识别。刷掌识别较其他生物识别技术有具有不易伪造、高识别率、识别速度较快、非接触特性等优点。在现有设备中，一般采用增加补光灯的方式来获得高质量的图像，但是由于用户在使用时手掌到设备的距离不确定；在手掌到设备的距离较近时，补光灯照射在手掌上的亮度较高，摄像头采集的图像容易出现过曝的问题导致图像无法识别；在手掌到设备的距离较远时，补光灯照射在手掌上的亮度较低，摄像头采集的图像较暗导致图像质量较差影响识别率。

发明内容

本申请的目的是提供一种准确率较高的掌纹识别装置及其控制方法。

为达到上述目的，本申请第一方面的实施例提供了一种掌纹识别装置，其包括：底座；第一补光组件，所述第一补光组件设置在所述底座上，所述第一补光组件为环形；图像采集组件，所述图像采集组件设置在所述底座上，并位于所述第一补光组件围成的环孔内，所述图像采集组件被配置为采集手掌图像；掌纹识别组件，所述掌纹识别组件设置在所述底座上，并与所述图像采集组件连接，所述掌纹识别组件根据采集的手掌图像得到掌纹及静脉特征，并将掌纹及静脉特征与掌纹及静脉数据库进行匹配；第二补光组件，所述第二补光组件设置在所述底座上，并位于所述第一补光组件围成的环孔内；距离传感器，所述距离传感器设置在所述底座上，所述距离传感器被配置为检测所述手掌与所述掌纹识别装置之间的距离，并发送距离信号；控制器，所述控制器分别与所述图像采集组件、所述第一补光组件及所述第二补光组件连接，所述控制器接收距离信号，并根据距离信号分别控制所述第一补光组件和所述第二补光组件的开启或关闭、及控制所述图像采集组件的开启或关闭；其中，所述第一补光组件包括：补光灯带，所述补光灯带为环形；以及匀光组件，所述匀光组件为环形，所述匀光组件具有进光面及出光面，所述进光面与所述补光灯带的设置位置相对应，所述匀光组件被配置为将所述补光灯带光源转化为面光源，所述出光面与所述图像采集组件的采集面相平行，所述第二补光组件的出光方向与所述图像采集组件的采集方向相平行。

如上所述的掌纹识别装置，其中，所述进光面与所述出光面相垂直；所述匀光组件包括：导光板，所述导光板为环形，所述导光板包括相对设置的顶面和底面及相对设置的内环面和外环面，所述内环面为所述进光面，所述顶面为所述出光面；反射膜，所述反射膜粘贴在所述底面及所述外环面上；匀光膜，所述匀光膜粘贴在多个所述出光面上；以及出光板，所述出光板盖设在所述匀光膜上。

如上所述的掌纹识别装置，其中，所述底面上均布有网格点。

如上所述的掌纹识别装置，其中，所述补光灯带上设置有第一红外线灯、第二红外线灯，所述第一红外线灯发射红外线的波长小于所述第二红外线灯发射红外线的波长；所述第二补光组件的第三红外线灯发射红外线的波长与所述第二红外线灯发射红外线的波长相同；所述第一红外线灯发射红外线的波长、所述第二红外线灯发射红外线的波长及所述第三红外线灯发射红外线的波长为720nm-1100nm；所述控制器根据距离信号分别控制所述第一红外线灯、所述第二红外线灯及所述第三红外线灯的启停。

如上所述的掌纹识别装置，其中，所述补光灯带上还设置有可见光灯及三色灯；所述控制器与所述可见光灯连接，所述控制器控制所述图像采集组件与所述可见光灯同时启停；所述掌纹识别组件与所述三色灯连接，所述掌纹识别组件根据掌纹的匹配结果控制所述三色灯发出光线的颜色。

如上所述的掌纹识别装置，其中，所述第二补光组件包括：安装板，所述安装板的中部设置有通孔，所述通孔与所述图像采集组件相对应；多个第三红外线灯，多个所述第三红外线灯设置在所述安装板上，并沿所述通孔的周向设置。

如上所述的掌纹识别装置，其中，所述安装板的形状为矩形，所述距离传感器的数量为四个，四个所述距离传感器分别设置在所述安装板的四个角上。

与现有技术相比，上述的技术方案具有如下的优点：

控制器根据距离信号判断手掌与掌纹识别装置之间的距离较近时，控制器控制第一补光组件发光，光线经过匀光组件并在其作用下，将第一补光组件发出的点光源转化为均匀的面光源，实现对手掌的均匀补光；当控制器根据距离信号判断手掌与掌纹识别装置之间的距离较远时，控制器控制第二补光组件发光直接照射到手掌上，上述结构通过距离传感器及控制器的配合判断手掌与掌纹识别装置之间的距离，控制器根据不同的距离控制第一补光组件或者第二补光组件工作，避免了手掌与掌纹识别装置之间的距离较近导致图像采集组件采集的图像出现过度曝光的情况，或避免了手掌与掌纹识别装置之间的距离较远导致图像采集组件采集的图像过暗情况，即保证了图像采集组件采集图像的画质比较好，从而使掌纹识别组件能够准确识别图像中的掌纹及静脉特征，以提高掌纹识别装置识别的准确率。

本申请第二方面的实施例提供了一种掌纹识别的控制方法，其包括：

距离传感器检测手掌与掌纹识别装置之间的距离，并发生距离信号；

控制器根据距离信号分别控制第一补光组件和第二补光组件的开启或关闭、及控制图像采集组件的开启或关闭；

图像采集组件采集手掌图像；

掌纹识别组件根据采集的手掌图像得到掌纹及静脉特征，并将掌纹及静脉特征与掌纹及静脉数据库进行匹配；

其中，所述控制器根据距离信号分别控制所述第一补光组件和所述第二补光组件的开启或关闭、及控制所述图像采集组件的开启或关闭具体包括：

控制器根据距离信号判断手掌与掌纹识别装置之间的距离处于第一预设范围时，控制器控制第一补光组件开启、图像采集组件开启；

控制器根据距离信号判断手掌与掌纹识别装置之间的距离处于第二预设范围时，控制器控制第二补光组件开启、图像采集组件开启。

如上所述的控制方法，其中，当手掌与掌纹识别装置之间的距离处于第一预设范围时，控制器控制第一红外线灯及第二红外线灯开启；

当手掌与掌纹识别装置之间的距离处于第二预设范围时，控制器控制第一红外线灯及第三红外线灯开启。

如上所述的控制方法，其中，控制器根据距离信号判断掌纹识别装置之前有手掌时，控制器控制图像采集组件与第一补光组件或第二补光组件同时工作额定时间；

控制器根据距离信号判断掌纹识别装置之前无手掌时，控制器控制第一补光组件和第二补光组件关闭。

与现有技术相比，上述的技术方案具有如下的优点：

通过距离传感器及控制器的配合判断手掌与掌纹识别装置之间的距离，控制器根据不同的距离控制第一补光组件或者第二补光组件工作，避免了手掌与掌纹识别装置之间的距离较近导致图像采集组件采集的图像出现过度曝光的情况，即保证了图像采集组件采集图像的画质比较好，从而使掌纹识别组件能够准确识别图像中的掌纹及静脉特征，以提高掌纹识别装置识别的准确率。

附图说明

以下附图仅旨在于对本申请做示意性说明和解释，并不限定本申请的范围。其中：

图1是本申请所述的掌纹识别装置的结构示意图；

图2是图1所示结构的剖视结构示意图；

图3是图1所示的掌纹识别装置处于第一种工作状态的结构示意图；

图4是图1所示的掌纹识别装置处于第二种工作状态的结构示意图；

图5是本申请所述的掌纹识别装置的第一种控制部分的结构框图；

图6是本申请所述的补光灯带的局部结构示意图；

图7是本申请所述的掌纹识别装置的第二种控制部分的结构框图；

图8是本申请所述的第二补光组件的结构示意图。

附图标号说明：

10、底座；

20、第一补光组件；21、补光灯带；211、第一红外线灯；212、第二红外线灯；213、可见光灯；214、三色灯；22、匀光组件；221、导光板；2211、顶面；2212、底面；2213、外环面；2214、网格点；222、反射膜；223、匀光膜；224、出光板；23、进光面(内环面)；24、出光面；25、环孔；

30、图像采集组件；31、彩色摄像头；32、红外摄像头；

40、掌纹识别组件；

50、第二补光组件；51、安装板；52、第三红外线灯；53、通孔；

60、距离传感器；

70、控制器；

80、手掌。

具体实施方式

下面通过附图和实施例对本申请进一步详细说明。通过这些说明，本申请的特点和优点将变得更为清楚明确。

在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。

此外，下面所描述的本申请不同实施方式中涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。下述讨论提供了本申请的多个实施例。虽然每个实施例代表了申请的单一组合，但是本申请不同实施例可以替换，或者合并组合，因此本申请也可认为包含所记载的相同和/或不同实施例的所有可能组合。因而，如果一个实施例包含A、B、C，另一个实施例包含B和D的组合，那么本申请也应视为包括含有A、B、C、D的一个或多个所有其他可能的组合的实施例，尽管该实施例可能并未在以下内容中有明确的文字记载。此外，下面所描述的本申请不同实施方式中涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

如图1至图5所示，本申请第一方面的实施例提供的掌纹识别装置包括：底座10、第一补光组件20、图像采集组件30、掌纹识别组件40、第二补光组件50、距离传感器60以及控制器70。

第一补光组件20对称地设置在底座10上，第一补光组件20为环形。

图像采集组件30设置在底座10上，并位于第一补光组件20围成的环孔25内，图像采集组件30被配置为采集手掌图像。

掌纹识别组件40设置在底座10上，并与图像采集组件30连接，掌纹识别组件40根据采集的手掌图像得到掌纹及静脉特征，并将掌纹及静脉特征与掌纹及静脉数据库进行匹配。

第二补光组件50设置在底座10上，并位于第一补光组件20围成的环孔25内。

距离传感器60设置在底座10上，距离传感器60被配置为检测手掌80与掌纹识别装置之间的距离，并发送距离信号。

控制器70分别与图像采集组件30、第一补光组件20及第二补光组件50连接，控制器70接收距离信号，并根据距离信号分别控制第一补光组件20和第二补光组件50的开启或关闭、及控制图像采集组件30的开启或关闭。

第一补光组件20包括：补光灯带21以及匀光组件22。

补光灯带21为环形。

匀光组件22为环形，匀光组件22具有进光面23及出光面24，进光面23与补光灯带21的设置位置相对应，匀光组件22被配置为将补光灯带21的光源转化为面光源，出光面24与图像采集组件30的采集面相平行，第二补光组件50的出光方向与图像采集组件30的采集方向相平行。

本申请提供的掌纹识别装置，如图3所示，控制器70根据距离信号判断手掌80与掌纹识别装置之间的距离较近时，控制器70控制第一补光组件20发光，光线经过匀光组件22并在其作用下，将第一补光组件20发出的点光源转化为均匀的面光源，实现对手掌80的均匀补光；如图4所示，当控制器70根据距离信号判断手掌80与掌纹识别装置之间的距离较远时，控制器70控制第二补光组件50发光直接照射到手掌80上。上述结构通过距离传感器60及控制器70的配合判断手掌80与掌纹识别装置之间的距离，控制器70根据不同的距离控制第一补光组件20或者第二补光组件50工作，避免了手掌80与掌纹识别装置之间的距离较近时导致图像采集组件30采集的图像出现过度曝光的情况，或避免了手掌80与掌纹识别装置之间的距离较远导致图像采集组件30采集的图像过暗情况，即保证了图像采集组件30采集图像的画质比较好，从而使掌纹识别组件40能够准确识别图像中的掌纹及静脉特征，以提高掌纹识别装置识别的准确率。

如图6所示，在本申请的一个实施例中，补光灯带21上设置有第一红外线灯211、第二红外线灯212。

第一红外线灯211发射红外线的波长小于第二红外线灯212发射红外线的波长。具体地，第一红外线灯211的发射角度和第二红外线灯212的发射角度均为30°，从而保证在发光角度范围内的光线都能从内环面(进光面23)进入到导光板221内，从而降低了光线的损失。

第二补光组件50的第三红外线灯52发射红外线的波长与第二红外线灯212发射红外线的波长相同。

第一红外线灯211发射红外线的波长、第二红外线灯212发射红外线的波长及第三红外线灯52发射红外线的波长为720nm-1100nm。根据相关的研究资料，当入射光波长在720nm-1100nm时，可以较好的穿透骨骼和肌肉，人体血液里富含血红蛋白，血红蛋白对红外光的吸收要远大于周围的肌肉和骨骼，静脉血管的红外成像区域较周边组织亮度暗，因此凸显静脉结构。当波长为760nm时，还原血红蛋白对近红外光的吸收最强，当波长为850nm时，还原血红蛋白与氧合血红蛋白对近红外光的吸收相等，当波长为940nm时，氧合血红蛋白对近红外光的吸收最强。因此，第一红外线灯211发射红外线的波长为850nm，第二红外线灯212发射红外线的波长及第三红外线灯52发射红外线的波长为940nm。

如图3、图4、图6和图7所示，控制器70根据距离信号分别控制第一红外线灯211、第二红外线灯212及第三红外线灯52的启停。

如图3、图6和图7所示，当控制器70根据距离信号判断手掌80与掌纹识别装置之间的距离较近时，控制器70控制第一红外线灯211和第二红外线灯212发光，光线经过匀光组件22并在其作用下，将第一红外线灯211和第二红外线灯212发出的点光源转化为均匀的面光源，实现对手掌80的均匀补光；如图4、图6和图7所示，当控制器70根据距离信号判断手掌80与掌纹识别装置之间的距离较远时，控制器70控制第一红外线灯211及第三红外线灯52发光直接照射到手掌80上。上述结构采用两种波长的红外线灯对手掌80进行补光，从而进一步使掌纹识别组件40能够准确识别图像中的掌纹及静脉特征，以提高掌纹识别装置识别的准确率，获取高质量的掌静脉图像。

如图6和图7所示，在本申请的一个实施例中，补光灯带21上还设置有可见光灯213及三色灯214。

控制器70与可见光灯213连接，控制器70控制图像采集组件30与可见光灯213同时启停。

掌纹识别组件40与三色灯214连接，掌纹识别组件40根据掌纹的匹配结果控制三色灯214发出光线的颜色。

当手掌80伸到图像采集组件30的上方时，手掌80会遮挡住环境光，这样会导致图像采集组件30捕捉到的掌纹及静脉图像比较暗，图像质量较差，因此当控制器70控制图像采集组件30采集图像时，控制70同时控制可见光灯213开启，以对手掌80进行补光，从而使掌纹识别组件40能够准确识别图像中的掌纹及静脉特征，以提高掌纹识别装置识别的准确率。同理，当掌纹识别装置所处的位置光线较暗时，控制器70控制可见光灯213发光对手掌80进行补光，以保证在外部环境的亮度不高的情况下图像采集组件30采集图像的质量较好，即避免了图像采集组件30采集的图像较暗的情况发生，从而使掌纹识别组件40能够准确识别图像中的掌纹及静脉特征，以提高掌纹识别装置识别的准确率。

三色灯214(三色灯214为RGB灯)可以通过三种颜色的混合发出不同颜色的灯光来对掌纹识别过程中的不同状态进行交互提示，如掌纹识别组件40正在识别时三色灯214交替发射不同颜色的灯光、掌纹识别组件40识别成功时三色灯214发射出绿色光、掌纹识别组件40识别失败时三色灯214发射出红色光等，以使用户快速了解掌纹识别组件40的工作状态。

如图8所示，在本申请的一个实施例中，第二补光组件50包括：安装板51以及多个第三红外线灯52。

安装板51的中部设置有通孔53，通孔53与图像采集组件30相对应。

多个第三红外线灯52设置在安装板51上，并沿通孔53的周向设置。具体地，第三红外线灯52的发射角度为90°；第三红外线灯52的数量为六个。

上述结构使得在手掌80与掌纹识别装置之间的距离较远时，多个第三红外线灯52的光线相互叠加形成补光面，该补光面在与第二红外线灯212经过均光组件后形成的均光面叠加，从而使实现进一步对手掌80的均匀补光，以保证了图像采集组件30采集图像的画质比较好，进而使掌纹识别组件40能够准确识别图像中的掌纹及静脉特征，以提高掌纹识别装置识别的准确率。

另外，图像采集组件30的摄像头的穿过通孔53采集图像，以使第二补光组件50设置在图像采集组件30的上方，合理地利用了空间，从而使掌纹识别装置的结构更加的紧凑。

如图8所示，在本申请的一个实施例中，距离传感器60设置在安装板51上，且距离传感器60的数量为多个。具体地，安装板51的形状为矩形，距离传感器60的数量为四个，四个距离传感器60分别设置在安装板51的四个角上。

多个距离传感器60能够对手掌80的不同位置与掌纹识别装置之间的距离的进行检测，并发生多个距离信号，控制器70根据多个距离信号能够更精准的判断出手掌80与掌纹识别装置之间的距离，以使控制器70更准确地控制第一补光组件20或者第二补光组件50工作，从而进一步保证了图像采集组件30采集图像画质的质量，进而使掌纹识别组件40能够准确识别图像中的掌纹及静脉特征，以提高掌纹识别装置识别的准确率。

另外，多个距离传感器60能够对手掌80不同位置与掌纹识别装置之间的距离的进行检测，并发生多个距离信号，控制器70根据多个距离信号判断手掌80是否与图像采集组件30的采集面大体平行；当控制器70根据多个距离信号判断手掌80姿势不正确时，控制器70控制三色灯214发光和/或播放提示语音和/或振动组装振动等方式提示，以使用户调整手掌80的姿势，当控制器70根据多个距离信号判断手掌80姿势正确时，控制器70控制控制图像采集组件30、及控制第一补光组件20或第二补光组件50工作。上述结构保证了图像采集组件30采集图像的准确性，从而使掌纹识别组件40能够准确识别图像中的掌纹及静脉特征，以提高掌纹识别装置识别的准确率。

如图1和图2所示，在本申请的一个实施例中，图像采集组件30包括：彩色摄像头31及红外摄像头32。

彩色摄像头31用来采集掌纹及静脉图像，红外摄像头32用来采集掌静脉图像，由于人手掌80的掌纹存在损坏的可能性，因此采用掌纹和掌静脉双模态进行识别能够提高识别准确性。

在本申请的一个实施例中，进光面23与出光面24相垂直。

匀光组件22包括：导光板221、反射膜222、匀光膜223以及出光板224。

导光板221为环形，导光板221包括相对设置的顶面2211和底面2212及设置在相对设置的内环面和外环面2213，内环面为进光面23，顶面2211为出光面24。具体地，导光板221呈椭圆形，导光板221短轴的长度为100mm，导光板221长轴的长度为140mm，上述参数要求，使得出光面24的尺寸比一般手掌80略大，当手掌80放在导光板221上方时能够实现对整个手掌80的均匀补光。另外，导光板221采用亚克力(PMMA、polymethyl methacrylate、聚甲基丙烯酸甲酯)材料制成。

反射膜222粘贴在底面2212及外环面2213上。

匀光膜223粘贴在多个出光面24上。

出光板224盖设在匀光膜223上。具体地，出光板224采用亚克力(PMMA、polymethylmethacrylate、聚甲基丙烯酸甲酯)材料制成。出光板224对匀光膜223起到了保护作用。

反射膜222防止导光板221内的光线从底部和外环面2213泄漏出来，从而降低了光线的损失。匀光膜223将从出光面24发出的光线均匀分开形成面光源。匀光组件22的上述结构能够将第一补光组件20发出的点光源转化为均匀的面光源，进而实现了对手掌80的均匀补光，避免了手掌80与掌纹识别装置之间的距离较近时产生过曝的情况发生，保证了图像采集组件30采集图像的画质比较好，进而使掌纹识别组件40能够准确识别图像中的掌纹及静脉特征，以提高掌纹识别装置识别的准确率。

另外，红外线灯的波长越小越容易发生红曝，而补光灯带21位于导光板221的环孔25内，补光灯带21发出的从位于导光板221一侧的进光面23进入导光板221内，在从位于导光板221的顶部的出光面24伸出，从而使用户无法从出光面24观察到红外线及其红曝现象，提升了用户体验。

在本申请的一个实施例中，底面2212上设置有网格点2214。

上述结构使底面2212凹凸不平，网格点2214会将光线全反射特性被破坏掉，使光线进入导光板221后发生漫反射，以将光源分散，使得光线全部从出光面24射出，匀光膜223将从出光面24发出的不同角度的光线集中，并均匀的分开形成面光源，从而进一步保证了面光源的亮度的均匀性，以实现了对手掌80的均匀补光，避免了手掌80与掌纹识别装置之间的距离较近时产生过曝的情况发生，保证了图像采集组件30采集图像的画质比较好，进而使掌纹识别组件40能够准确识别图像中的掌纹及静脉特征，以提高掌纹识别装置识别的准确率。

本申请第二方面的实施例提供的掌纹识别的控制方法包括：

步骤S10，距离传感器检测手掌与掌纹识别装置之间的距离，并发生距离信号。

步骤S20，控制器根据距离信号分别控制第一补光组件和第二补光组件的开启或关闭、及控制图像采集组件的开启或关闭。

步骤S30，图像采集组件采集手掌图像。

步骤S40，掌纹识别组件根据采集的手掌图像得到掌纹及静脉特征，并将掌纹及静脉特征与掌纹及静脉数据库进行匹配。

步骤S20具体包括：

控制器根据距离信号判断手掌与掌纹识别装置之间的距离处于第一预设范围(5cm到10cm)时，控制器控制第一补光组件开启、图像采集组件开启。

控制器根据距离信号判断手掌与掌纹识别装置之间的距离处于第二预设范围(10cm到15cm)时，控制器控制第二补光组件开启、图像采集组件开启。

本申请提供的控制方法，通过距离传感器及控制器的配合判断手掌与掌纹识别装置之间的距离，控制器根据不同的距离控制第一补光组件或者第二补光组件工作，避免了手掌与掌纹识别装置之间的距离较近导致图像采集组件30采集的图像出现过度曝光的情况，即保证了图像采集组件30采集图像的画质比较好，从而使掌纹识别组件能够准确识别图像中的掌纹及静脉特征，以提高掌纹识别装置识别的准确率。

在本申请的一个实施例中，当手掌与掌纹识别装置之间的距离处于第一预设范围时，控制器控制第一红外线灯及第二红外线灯开启。

当手掌与掌纹识别装置之间的距离处于第二预设范围时，控制器控制第一红外线灯及第三红外线灯开启。

当控制器根据距离信号判断手掌与掌纹识别装置之间的距离较近时，控制器控制第一红外线灯和第二红外线灯发光，光线经过匀光组件并在其作用下，将第一红外线灯和第二红外线灯发出的点光源转化为均匀的面光源，实现对手掌的均匀补光；当控制器根据距离信号判断手掌与掌纹识别装置之间的距离较远时，控制器控制第一红外线灯及第三红外线灯发光直接照射到手掌上。上述结构采用两种波长的红外线灯对手掌进行补光，从而进一步使掌纹识别组件能够准确识别图像中的掌纹及静脉特征，以提高掌纹识别装置识别的准确率，获取高质量的掌静脉图像。

在本申请的一个实施例中，控制器根据距离信号判断掌纹识别装置之前有手掌时，控制器控制图像采集组件与第一补光组件或第二补光组件同时工作额定时间。额定时间为10ms。图像采集组件的摄像头的帧率设置为每秒60fps。

控制器根据距离信号判断掌纹识别装置之前无手掌时，控制器控制第一补光组件和第二补光组件关闭。

控制器根据距离信号判断图像采集组件的前方是否存在手掌，当在图像采集组件的前方没有手掌时，第一补光组件和第二补光组件全部关闭；当在图像采集组件的前方有手掌时，将第一补光组件或第二补光组件的工作时间与图像采集组件的曝光时间同步；上述方法解决不需要采集图像时第一补光组件或第二补光组件持续工作能耗较大的问题，即有效的减少功耗和设备温升。另外，第一补光组件或第二补光组件间隔式开始工作，使第一补光组件或第二补光组件呈脉冲工作模式，由于第一补光组件或第二补光组件不用持续工作，脉冲式工作模式允许最大电流比持续工作电流大，因此第一补光组件或第二补光组件在脉冲工作模式下电流相对第一补光组件或第二补光组件持续工作的电流可以提高数倍，即在第一补光组件或第二补光组件开启的瞬间其光线强度较大，能够有效地提高采集图像的亮度同时减少曝光时间，且在手掌水平移动的情况下也能拍出比较清晰的手掌图片，进一步使掌纹识别组件能够准确识别图像中的掌纹及静脉特征，以提高掌纹识别装置识别的准确率，获取高质量的掌静脉图像。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于本申请工作状态下的方位或位置关系，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。术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请的描述中，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”应作广义理解。术语“多个”则指两个或两个以上，除非另有明确的限定。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申请中的具体含义。

以上结合了优选的实施方式对本申请进行了说明，不过这些实施方式仅是范例性的，仅起到说明性的作用。在此基础上，可以对本申请进行多种替换和改进，这些均落入本申请的保护范围内。

Claims (10)

1.一种掌纹识别装置，其特征在于，所述掌纹识别装置包括：

底座；

第一补光组件，所述第一补光组件设置在所述底座上，所述第一补光组件为环形；

图像采集组件，所述图像采集组件设置在所述底座上，并位于所述第一补光组件围成的环孔内，所述图像采集组件被配置为采集手掌图像；

掌纹识别组件，所述掌纹识别组件设置在所述底座上，并与所述图像采集组件连接，所述掌纹识别组件根据采集的手掌图像得到掌纹及静脉特征，并将掌纹及静脉特征与掌纹及静脉数据库进行匹配；

第二补光组件，所述第二补光组件设置在所述底座上，并位于所述第一补光组件围成的环孔内；

距离传感器，所述距离传感器设置在所述底座上，所述距离传感器被配置为检测手掌与所述掌纹识别装置之间的距离，并发送距离信号；

控制器，所述控制器分别与所述图像采集组件、所述第一补光组件及所述第二补光组件连接，所述控制器接收距离信号，并根据距离信号分别控制所述第一补光组件和所述第二补光组件的开启或关闭、及控制所述图像采集组件的开启或关闭；

其中，所述第一补光组件包括：补光灯带，所述补光灯带为环形；以及

匀光组件，所述匀光组件为环形，所述匀光组件具有进光面及出光面，所述进光面与所述补光灯带的设置位置相对应，所述匀光组件被配置为将所述补光灯带光源转化为面光源，所述出光面与所述图像采集组件的采集面相平行，所述第二补光组件的出光方向与所述图像采集组件的采集方向相平行。

2.根据权利要求1所述的掌纹识别装置，其特征在于，

所述进光面与所述出光面相垂直；

所述匀光组件包括：导光板，所述导光板为环形，所述导光板包括相对设置的顶面和底面及相对设置的内环面和外环面，所述内环面为所述进光面，所述顶面为所述出光面；

反射膜，所述反射膜粘贴在所述底面及所述外环面上；

匀光膜，所述匀光膜粘贴在所述出光面上；以及

出光板，所述出光板盖设在所述匀光膜上。

3.根据权利要求2所述的掌纹识别装置，其特征在于，

所述底面上均布有网格点。

4.根据权利要求1所述的掌纹识别装置，其特征在于，

所述补光灯带上设置有第一红外线灯、第二红外线灯，所述第一红外线灯发射红外线的波长小于所述第二红外线灯发射红外线的波长；

所述第二补光组件的第三红外线灯发射红外线的波长与所述第二红外线灯发射红外线的波长相同；

所述第一红外线灯发射红外线的波长、所述第二红外线灯发射红外线的波长及所述第三红外线灯发射红外线的波长为720nm-1100nm；

所述控制器根据距离信号分别控制所述第一红外线灯、所述第二红外线灯及所述第三红外线灯的启停。

5.根据权利要求4所述的掌纹识别装置，其特征在于，

所述补光灯带上还设置有可见光灯及三色灯；

所述控制器与所述可见光灯连接，所述控制器控制所述图像采集组件与所述可见光灯同时启停；

所述掌纹识别组件与所述三色灯连接，所述掌纹识别组件根据掌纹的匹配结果控制所述三色灯发出光线的颜色。

6.根据权利要求1所述的掌纹识别装置，其特征在于，

所述第二补光组件包括：安装板，所述安装板的中部设置有通孔，所述通孔与所述图像采集组件相对应；

多个第三红外线灯，多个所述第三红外线灯设置在所述安装板上，并沿所述通孔的周向设置。

7.根据权利要求6所述的掌纹识别装置，其特征在于，

所述安装板的形状为矩形，所述距离传感器的数量为四个，四个所述距离传感器分别设置在所述安装板的四个角上。

8.一种掌纹识别的控制方法，其特征在于，所述控制方法包括：

距离传感器检测手掌与掌纹识别装置之间的距离，并发生距离信号；

控制器根据距离信号分别控制第一补光组件和第二补光组件的开启或关闭、及控制图像采集组件的开启或关闭；

图像采集组件采集手掌图像；

掌纹识别组件根据采集的手掌图像得到掌纹及静脉特征，并将掌纹及静脉特征与掌纹及静脉数据库进行匹配；

其中，所述控制器根据距离信号分别控制所述第一补光组件和所述第二补光组件的开启或关闭、及控制所述图像采集组件的开启或关闭具体包括：

控制器根据距离信号判断手掌与掌纹识别装置之间的距离处于第一预设范围时，控制器控制第一补光组件开启、图像采集组件开启；

控制器根据距离信号判断手掌与掌纹识别装置之间的距离处于围时，控制器控制第二补光组件开启、图像采集组件开启。

9.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于，

当手掌与掌纹识别装置之间的距离处于第一预设范围时，控制器控制第一红外线灯及第二红外线灯开启；

当手掌与掌纹识别装置之间的距离处于第二预设范围时，控制器控制第一红外线灯及第三红外线灯开启。

10.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于，

控制器根据距离信号判断掌纹识别装置之前有手掌时，控制器控制图像采集组件与第一补光组件或第二补光组件同时工作额定时间；

控制器根据距离信号判断掌纹识别装置之前无手掌时，控制器控制第一补光组件和第二补光组件关闭。

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