CN204926129U - 指静脉识别装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种指静脉识别装置，包括用于放置手指的框体，向手指处发射光线的光源，以及用于采集手指静脉图像的摄像机；所述框体与所述摄像机之间还设置有用于改变光路的光路转换结构，所述光路转换结构包括聚光镜片组件，所述聚光镜片组件与所述框体和所述摄像机对应。可解决因为注册用户手指摆放不规范而导致识别率下降、用户体验不佳、解决方案结构复杂成本高等问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及身份认证技术领域，特别涉及一种指静脉识别装置。
背景技术
在传统的指静脉识别技术中，是把主要位于指腹(或指背)的指静脉的立体结构转换为平面图像加以采集，一般只能采集一个近似平面内的指静脉图像、或者要求用户移动手指采集多个图像、或者旋转摄像头(甚至包括光源)从不同角度采集多个图像后分别处理对比，这样会产生因为注册用户手指摆放不规范(例如偏转)而导致识别率下降(拒真率升高)、用户操作繁琐体验不佳、解决方案结构复杂成本高等问题。
发明内容
基于此，为解决上述因为注册用户手指摆放不规范而导致识别率下降、用户体验不佳、解决方案结构复杂成本高等问题，本实用新型提出一种指静脉识别装置。
其技术方案如下：
一种指静脉识别装置，包括用于放置手指的框体，向所述手指处发射光线的光源，以及用于采集手指静脉图像的摄像机；所述框体与所述摄像机之间还设置有用于改变光路的光路转换结构，所述光路转换结构包括聚光镜片组件，所述聚光镜片组件与所述框体和所述摄像机对应。
通过在放置手指的框体和摄像机之间的光路上设置可以改变光路的光路转换结构，而该光路转换结构具有聚光镜片组件，利用凹面镜或凹柱面镜汇聚光线的原理可以扩展成像范围，使一次摄像的取景范围和景深至少覆盖整个指腹(或指背)和部分指侧，可以对指腹(或指背)和指侧的图像进行处理、提取特征、对比与匹配，提高了装置的识别精度(认假率降低)；也可以仅对其中(指腹或指背)部分图像进行处理、提取特征、对比与匹配，即使注册用户手指偏转较大角度也能识别出来，从而提高了装置的识别精度(认假率降低)的同时也提高了适应能力(拒真率降低)。
下面对其进一步技术方案进行说明：
进一步地，所述聚光镜片组件设置为凹面结构镜片组件，所述凹面结构镜片组件包括凹面镜或者排列成凹面形状的平面镜阵列；所述聚光镜片组件设置为凹柱面镜组件，所述凹柱面镜组件包括平凹柱面镜或者双凹柱面镜。凹面镜、排列成凹面形状的平面镜阵列以及凹柱面镜都可以产生汇聚光线的作用，都可以扩展成像范围，增大取景范围。
进一步地，还包括设置于手指与所述摄像机的图像传感器之间光路上的红外滤镜，所述红外滤镜设置为红外颜色滤光片或者红外薄膜滤光片。红外滤镜设置在手指与图像传感器之间，可以滤除外界杂光干扰。而且红外颜色滤光片或者红外薄膜滤光片可用于过滤光源发出的光线，只让红外线透过，对手指进行照射便于使手指静脉显影。
进一步地，所述光源设置为发出波长为940nm的近红外线的红外光源，且所述红外光源包括红外发光件。即除了将光源设置为普通光源外，还可以将光源设置为红外光源能够直接发射出红外光以提高光电转换效率、降低杂光干扰。而且红外光源设置有多个红外发光件，可以扩展照明范围，也可以从多个方向照射手指，使指静脉图像的成像质量更好。
进一步地，所述光源包括功率控制器。功率控制器能够根据预览图像的成像质量(包括亮度、对比度等)调整光源的光强，使摄像机成像质量更好。
进一步地，所述摄像机包括红外摄像头，红外摄像头更便于捕捉红外光照射下形成的指静脉图像。
进一步地，所述摄像机包括具有变焦功能的镜头结构，所述摄像机设置有变焦功能，能够自动对焦或根据预览图像的成像质量(包括合焦、锐度等)进行调焦，使成像质量更好。
进一步地，所述摄像机包括小光圈、短焦距、小面积图像传感器。本实用新型的结构上设置摄像机距离手指较远，使景深覆盖范围更大。
进一步地，所述光路转换结构还包括平面反光镜组件，所述平面反光镜组件设置于所述聚光镜片组件与所述摄像机之间。通过设置平面反光镜组件，可以折返光路，使整个装置的结构更紧凑。
本实用新型具有如下有益效果：结构简单，摄影快速，处理灵活，成本低廉，易用性高，认假率低，拒真率低。
附图说明
图1是本实用新型实施例所述指静脉识别装置的总示意框图；
图2是本实用新型实施例所述指静脉识别装置的结构示意简图；
图3是本实用新型实施例所述指静脉识别装置的详细示意框图一；
图4是本实用新型实施例所述指静脉识别装置的详细示意框图二。
附图标记说明：
100-光源，100a-普通光源，100b-红外光源，110-红外滤镜，200-框体，300-光路转换结构，310-聚光镜片组件，320-平面反光镜组件，400-摄像机，410-红外摄像头，420-图像处理模块，500-手指。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明。
如图1至图2所示，一种指静脉识别装置，包括用于放置手指500的框体200，可以在框体200上设置便于放置手指的凹槽；还包括向手指500处发射光线的光源100，该光源100可以照射到放置于框体200凹槽中的手指500，使手指500上的指静脉显影；还包括用于采集手指静脉图像的摄像机400，可采集显现出来的指静脉图像。且框体200与摄像机400之间还设置有用于改变光路的光路转换结构300，该光路转换结构300包括聚光镜片组件310，该镜片组件310与框体200和摄像机400对应。
上述聚光镜片组件310可设置为凹面结构镜片组件，凹面结构镜片组件可包括凹面镜或者排列成凹面形状的平面镜阵列。聚光镜片组件310还设置为凹柱面镜组件，凹柱面镜组件包括平凹柱面镜或者双凹柱面镜。凹面镜、排列成凹面形状的平面镜阵列以及平凹柱面镜或者双凹柱面镜都可以产生汇聚光线的作用，都可以扩展成像范围，增大取景范围，而且在取景时可获取手指指侧的静脉图像，避免在直接取景时手指指侧的静脉图像因取景角度发生重叠导致静脉图像难以识别。另外，该聚光镜片组件310与框体200和摄像机400之间保持一定夹角，使镜片组件310的凹面与框体200和摄像机400均相对，可实现更大范围的取景。在本实施例中，可使聚光镜片组件310设置为至少一个凹面镜，凹面镜与框体200和摄像机400相互面对。当采用凹柱面镜组件作为聚光镜片组件时，凹柱面镜组件设置在框体200和摄像机400之间。
通过在放置手指的框体200和摄像机400之间的光路上设置可以改变光路的光路转换结构300，而该光路转换结构300具有聚光镜片组件310，利用凹面镜或凹柱面镜汇聚光线的原理(即可将发散的光线汇聚)，可以扩展指静脉图像成像范围，使一次摄像的取景范围和景深至少覆盖整个指腹(或指背)和部分指侧，摄像机400还可以对指腹(或指背)和指侧的图像进行处理、提取特征、对比与匹配，可提高装置的识别精度(认假率降低)；也可以仅对其中(指腹或指背)部分图像进行处理、提取特征、对比与匹配，即使注册用户手指偏转较大角度也能识别出来，从而在提高装置的识别精度(认假率降低)的同时也可提高适应能力(拒真率降低)。
此外，如图3至图4所示，上述光路转换结构300还可包括设置于光路中的平面反光镜组件320，该平面反光镜组件320设置于摄像机400与聚光镜片组件310之间。通过设置平面反光镜组件320，可以进一步改变光路(即可将直光路变成折返光路)，可以改变指静脉识别装置的零部件布局结构，使整个装置的结构更紧凑。该平面反光镜组件320可包括至少一面平面反光镜，对光路进行折返改变。另外，还可以将平面反光镜组件320设置于框体200和聚光镜片组件310之间；或者，在框体200和聚光镜片组件310之间、聚光镜片组件310与摄像机400之间均设置平面反光镜组件320。
另外，如图3所示，可将上述的光源100设置为普通光源100a，可为发射光谱含有红外线的白炽灯。并且，该指静脉识别装置还可包括设置于手指与摄像机400的图像传感器之间光路上的红外滤镜110，红外滤镜110可设置为红外颜色滤光片或红外薄膜滤光片。红外滤镜110设置在手指与图像传感器之间，可以滤除外界杂光干扰。而且红外颜色滤光片或红外薄膜滤光片形成的红外滤镜110可用于过滤光源发出的光线，只让红外线透过，对手指进行照射便于使手指静脉显影。
此外，如图4所示，上述的光源100还可设置为发出波长为940nm的近红外线的红外光源100b，且所述红外光源100b可包括红外发光件。即除了将光源100设置为普通光源100a外，还可以将光源100设置为红外光源100b能够直接发射出红外光以提高光电转换效率、降低杂光干扰。而且红外光源100b设置有多个红外发光件，可以扩展照明范围，也可以从多个方向照射手指，使指静脉图像的成像质量更清晰更好。另外，光源100还包括功率控制器，功率控制器能够根据预览图像的成像质量(包括亮度、对比度等)调整光源的光强，使摄像机400的成像质量更好。
而且，上述的摄像机400可包括红外摄像头410，且该红外摄像头410可包括具有变焦功能的镜头结构。红外摄像头410更便于捕捉红外光照射下形成的指静脉图像，而且使红外摄像头410设置有变焦功能，能够根据情况进行调焦，对指静脉图像的成像质量更清晰更好。并且，摄像机400可包括小光圈、短焦距、小面积图像传感器，本实用新型的结构上设置摄像机距离手指较远，使景深覆盖范围更大。此外，该摄像机400还包括与红外摄像头410连接的图像处理模块420。该图像处理模块420可对拍摄的指静脉图像进行处理、提取特征、对比与匹配，实现对用户的识别功能。另外，如采用红外光源又无杂光干扰或者设置有红外滤镜时，可以用普通摄像头。
本实用新型提出的指静脉识别装置，通过在手指与摄像机之间的光路上设置凹面结构镜片组件或类似的结构，可以简单地实现对指静脉图像的成像范围的扩展，成本低廉，易用性高，认假率低，拒真率低。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (7)
1.一种指静脉识别装置，其特征在于，包括用于放置手指的框体，向所述手指处发射光线的光源，以及用于采集手指静脉图像的摄像机；
所述框体与所述摄像机之间还设置有用于改变光路的光路转换结构，所述光路转换结构包括聚光镜片组件，所述聚光镜片组件与所述框体和所述摄像机对应。
2.根据权利要求1所述的指静脉识别装置，其特征在于，所述聚光镜片组件设置为凹面结构镜片组件，所述凹面结构镜片组件包括凹面镜或者排列成凹面形状的平面镜阵列；
所述聚光镜片组件设置为凹柱面镜组件，所述凹柱面镜组件包括平凹柱面镜或者双凹柱面镜。
3.根据权利要求1所述的指静脉识别装置，其特征在于，还包括设置于手指与所述摄像机的图像传感器之间光路上的红外滤镜，所述红外滤镜设置为红外颜色滤光片或者红外薄膜滤光片。
4.根据权利要求1所述的指静脉识别装置，其特征在于，所述光源设置为发出波长为940nm的近红外线的红外光源，且所述红外光源包括红外发光件。
5.根据权利要求1所述的指静脉识别装置，其特征在于，所述摄像机包括红外摄像头。
6.根据权利要求1所述的指静脉识别装置，其特征在于，所述摄像机包括具有变焦功能的镜头结构。
7.根据权利要求1所述的指静脉识别装置，其特征在于，所述光路转换结构还包括平面反光镜组件，所述平面反光镜组件设置于所述聚光镜片组件与所述摄像机之间。
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|---|---|---|---|---|
| CN105893973A (zh) * | 2016-04-11 | 2016-08-24 | 张芳 | 一种超薄型静脉识别装置及其识别方法 |
| CN110688932A (zh) * | 2019-09-20 | 2020-01-14 | 威海华菱光电股份有限公司 | 静脉识别方法和装置 |
| CN111723630A (zh) * | 2019-05-28 | 2020-09-29 | 电装智能科技(上海)有限公司 | 指静脉认证装置、指静脉认证系统及其认证方法 |
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