CN204423391U - 手掌静脉图像采集装置及带该装置的鼠标及电子印鉴 - Google Patents

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卢慧莉
黄振鹏
於巧红
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Wu Xiaozhen
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SHENZHEN YUNPAISI TECHNOLOGY Co Ltd
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Abstract

本实用新型涉及电子识别技术领域，特别涉及一种手掌静脉身份认证图像采集装置及带该装置的鼠标及电子印鉴，包括带有至少四个近红外LED灯光源的PCB板，还包括设有至少四个导光柱的导光支架，及置于各所述导光柱顶部的凸透镜，所述凸透镜的顶部安装有用于将光漫射成面光源的光学组件，还包括用于将所述PCB板及相关组件装配成整体的壳体。采用该技术能有效地保证在采集手掌静脉图像时，手掌准确且有效地放置在适合摄像头拍摄的最佳位置，从而保证手掌静脉图像采集的有效性。

Description

手掌静脉图像采集装置及带该装置的鼠标及电子印鉴
技术领域
本实用新型涉及电子识别技术领域，特别涉及一种手掌静脉身份认证图像采集装置及带该装置的鼠标及电子印鉴。
背景技术
随着计算机互联网应用的普及，尤其是电子商务的迅猛发展，身份识别认证变得极其重要且不可或缺。静脉身份识别技术是一种把人手皮肤下的静脉血管作为人体特征进行身份认证的技术，具有活体采集、难以伪造拍摄、特征信息丰富且唯一、安全卫生等良好性质。这些特性使得手掌静脉识别技术的识别精度非常高，且容易被人们接受，已成为近年来新兴生物特征识别技术之一，受到各界的高度关注。
手掌静脉识别主要分为以下几个阶段：手掌静脉图像获取、ROI、图像增强预处理、特征提取和比对匹配，其中，掌脉图像获取是手掌静脉识别的前提，如果掌脉图像获取的质量不高，将严重影响后续的ROI、特征提取等，甚至导致识别失败；因此掌脉图像质量的好坏直接影响手掌静脉的识别；正确、有效地采集手掌静脉图像，是实现高精度识别手掌静脉的前提。
掌脉图像采集的清晰度主要取决于手掌静脉采集设备，采集设备目前主要分为接触式和非接触式，无论接触式还是非接触式，手掌的放置位置和方式都直接影响掌脉图像的采集质量。如果手掌放置不合适，采集的掌脉图像就会不清晰、形变、不能提取关键点等，从而导致所采集的图像不能用于识别。手掌放置位置是否合适具体体现在：1、手掌是否放置于摄像头中心地带，2、手掌放置是否倾斜，3、手掌是否放置于摄像头光学镜头聚焦点。如果手掌未放置于摄像头中心地带，采集得到的掌脉图像不完整，掌脉图像无效，不能应用于识别；如果手掌放置倾斜，采集得到的掌脉图像形变过大，增加后续的处理难度，当每次采集时倾斜不一致时，会导致识别失败；如果手掌放置于摄像头光学镜头聚焦点的前或后，采集得到的掌脉图像会变大或小，ROI后得到的区域就不一致，从而会降低识别精度。
可见，在采集手掌静脉图像时，手掌的放置非常重要。若手掌放置的位置不在镜头的合适视野内，所拍摄的掌脉图像是不能用于进一步的掌脉识别的。因此如何保证手掌放置位置正确且有效，是手掌静脉识别中的关键一步。
实用新型内容
本实用新型实施例的目的在于提供一种手掌静脉身份认证图像采集装置及带该装置的鼠标及电子印鉴，能有效地保证在采集手掌静脉图像时，手掌准确且有效地放置在适合摄像头拍摄的最佳位置，从而保证手掌静脉图像采集的有效性。
本实用新型实施例提供的一种手掌静脉图像采集装置，包括带有至少四个近红外LED灯光源的PCB板，还包括设有至少四个导光柱的导光支架，及置于各所述导光柱顶部的凸透镜，所述凸透镜的顶部安装有用于将光漫射成面光源的光学组件，还包括用于将所述PCB板及相关组件装配成整体的壳体。
可选地，用于将光漫射成面光源的光学组件包括一带漫射面的导光环。
可选地，用于将光漫射成面光源的光学组件还包括一带漫射面的匀光片。
可选地，所述导光环及匀光片的漫射面为喷砂面。
可选地，在所述导光环内安装摄像头。
可选地，在所述导光环与摄像头之间安装有遮光圈。
可选地，还包括固定在所述PCB板上用于安装所述摄像头的镜头底座。
可选地，在所述壳体的顶部安装有滤光镜。
另外，本实用新型实施例还提供了一种设置有上述手掌静脉身份认证图像采集装置的电子印鉴和鼠标。
由上可见，应用本实施例技术方案，由于采用四点近红外LED光源照射拍摄区域，经由摄像头获取反射图像，然后对获取的图像进行边缘和中心处理，获得四点近红外光点在手掌上的具体位置，再对这四个点进行水平垂直对称性和夹角度计算，从而判定手掌位置是否放置合适，如果不合适，提示调整放置位置，如果合适，则进入手掌静脉采集识别流程，能有效地保证在采集手掌静脉图像时，手掌准确且有效地放置在适合摄像头拍摄的最佳位置，从而保证手掌静脉图像采集的有效性。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，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实用新型的一些实施例，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为本实用新型提供的一种PCB板结构示意图；
图2为本实用新型提供的一种手掌静脉图像采集装置结构示意图；
图3为本实用新型提供的一种手掌静脉图像采集装置部分光学构件爆炸示意图；
图4为本实用新型提供的一种滤光镜结构示意图；
图5为本实用新型提供的一种遮光圈结构示意图；
图6为本实用新型提供的一种镜头底座结构示意图；
图7为本实用新型提供的一种导光支架结构示意图；
图8为本实用新型提供的一种凸透镜结构示意图；
图9为本实用新型提供的一种匀光片结构示意图；
图10为本实用新型提供的一种导光环结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
实施例：
本实施例提供一种手掌静脉身份认证图像采集装置，如图1所示，在PCB板10的四个角落布置四个850nm的近红外LED灯20，如图2和3所示，将设有四个导光柱的导光支架30放置于所述PCB板10上，各所述导光柱顶部置有凸透镜，所述凸透镜的顶部安装有用于将光漫射成面光源的光学组件，可以但不限于，所述光学组件包括一带漫射面的导光环50和匀光片40，所述导光环50及匀光片40的漫射面为喷砂面，包括用于将所述PCB板10、导光支架30、导光环50和匀光片40装配成整体的壳体60，可以但不限于，所述壳体60的顶部安装有滤光镜70，如图4所示，所述滤光镜70对LED灯20发射的850nm光线具有较高的通过率，而对其他波长的光线具有较强的抑制作用，减少信息采集时自然光的影响。在所述导光环50内安装摄像头80，在所述导光环50与摄像头80之间安装有遮光圈90，如图5所示，所述遮光圈90用来抑制杂散光线进入摄像头80而干扰相机的测光和曝光，提高成像的清晰度；还包括固定在所述PCB板10上用于安装所述摄像头80的镜头底座100，如图6所示，用于固定摄像头80，同时可调整镜头焦距。
采集图像时，控制所述PCB板10上的四个近红外LED灯20发光，发出的光线经所述导光支架30导光，如图7所示，所述导光支架30设有四个导光柱31，各所述导光柱31内有圆孔32，所述圆孔32为相应的所述LED灯20导光，然后光线经置于各所述导光柱31顶部33的凸透镜110汇聚，如图8所示，经所述凸透镜110汇聚后的光线照射到带有单面喷砂的匀光片40上，如图9所示，所述匀光片40将LED灯20发射的点光源经所述喷砂面41漫射成面光源，所述导光环50将经所述匀光片40漫射后的光汇聚后再通过喷砂处理的斜面51进一步漫射成面光源，如图10所示，由所述导光环50透出的光照射放置于所述滤光镜70上面的手掌，由安装在所述滤光镜70下面的摄像头80采集图像获得在这四个近红外LED灯20照射下反馈回来的手掌图像，并将所述图像信息通过接口传输给处理器，此图像经处理后，得到四个亮点，再对此四个亮点进行处理，计算其水平垂直对称性和夹角，以此判断手掌放置位置是否合适；如果放置合适即开始采集手掌静脉图像，否则，提示调整手掌放置位置，直至手掌放置合适，可以但不限于，由ARM控制器负责控制掌脉图像的实时采集，包括光源的亮度调节、图像的实时采集；由DSP负责手掌静脉图像的ROI、增强、特征提取等处理，显示部分在PC端实现。
由上可见，采用四点近红外LED光源照射拍摄区域进行定位，能有效地保证在采集手掌静脉图像时，手掌准确且有效地放置在适合摄像头拍摄的最佳位置，从而保证手掌静脉图像采集的有效性。
另外，还提供了一种设置有上述手掌静脉图像采集装置的电子印鉴和鼠标。采用所述电子印鉴和鼠标在身份识别采集手掌静脉图像时，能有效地保证手掌准确且有效地放置在适合摄像头拍摄的最佳位置，从而保证手掌静脉图像采集的有效性。
以上所述的实施方式，并不构成对该技术方案保护范围的限定。任何在上述实施方式的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在该技术方案的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种手掌静脉图像采集装置，其特征在于，包括带有至少四个近红外LED灯光源的PCB板，还包括设有至少四个导光柱的导光支架，及置于各所述导光柱顶部的凸透镜，所述凸透镜的顶部安装有用于将光漫射成面光源的光学组件，还包括用于将所述PCB板及相关组件装配成整体的壳体。
2.如权利要求1所述的一种手掌静脉图像采集装置，其特征在于，用于将光漫射成面光源的光学组件包括一带漫射面的导光环。
3.如权利要求2所述的一种手掌静脉图像采集装置，其特征在于，用于将光漫射成面光源的光学组件还包括一带漫射面的匀光片。
4.如权利要求3所述的一种手掌静脉图像采集装置，其特征在于，所述导光环及匀光片的漫射面为喷砂面。
5.如权利要求2所述的一种手掌静脉图像采集装置，其特征在于，在所述导光环内安装摄像头。
6.如权利要求5所述的一种手掌静脉图像采集装置，其特征在于，在所述导光环与摄像头之间安装有遮光圈。
7.如权利要求6所述的一种手掌静脉图像采集装置，其特征在于，还包括固定在所述PCB板上用于安装所述摄像头的镜头底座。
8.如权利要求1至7中任一所述的一种手掌静脉图像采集装置，其特征在于，在所述壳体的顶部安装有滤光镜。
9.一种电子印鉴，其特征在于，所述电子印鉴上设置有如权利要求1至8中任一所述的手掌静脉图像采集装置。
10.一种鼠标，其特征在于，所述鼠标上设置有如权利要求1至8中任一所述的手掌静脉图像采集装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023174317A1 (zh) * 2022-03-16 2023-09-21 北京眼神科技有限公司 手掌生物特征采集方法、装置、存储介质及设备

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