CN205080567U - 一种可用于带把手的锁上的手指静脉图像采集识别系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种可用于带把手的锁上的手指静脉图像采集识别系统,包括：带有手指定位装置、手指感应装置及近红外光源的把手，以及带有图像采集装置和图像识别装置的锁体。当用户把手指置于把手上时，手指感应装置会感应到手指，触发近红外光源，以便图像采集装置能够采集到清晰的手指静脉图像，以完成接下来的图像识别操作。本实用新型对把手进行了符合人体工程学的设计，以便于用户能够自然舒适的将手指放在把手上；同时，把手内表面设有手指定位装置，以便对放入的手指进行准确卡位，以保证所采集手指静脉图像的一致性。与现有技术相比，本实用新型不仅提高了锁的安全性和便捷性，而且让用户在不知不觉中即完成了认证操作，使用方式自然且方便。

Description

一种可用于带把手的锁上的手指静脉图像采集识别系统

技术领域

本实用新型涉及图像采集识别领域，尤其涉及一种捕获近红外光源照射下的手指静脉图像的设备及方法。

背景技术

人体生物特征识别系统是利用每个人固有的生物特征来鉴别或验证用户身份的一套技术，目前正逐步得到广泛应用，不仅应用在门禁控制、身份鉴别等传统领域，在医疗、娱乐等新兴领域也正在得到飞速的发展，使用指纹识别、虹膜识别、人脸识别、掌纹识别、手指静脉识别等技术的各种识别系统也是层出不穷。

然而在最传统的门禁领域，带有把手和传统机械锁的防盗门是历史悠久的门禁系统，自出现以来就没有多大的改变，其缺点也是非常明显：带钥匙不方便、丢钥匙麻烦、锁本身不安全等等。而如果要把现有的生物识别技术应用在传统防盗门上，则大部分需要挂在墙上或门上，如虹膜识别、人脸识别、掌纹识别，这跟传统防盗门相比有很大差别；只有指纹和手指静脉可以想办法安放在门锁附近。目前市面上有指纹锁，然而由于指纹是接触式采集，故有很多缺点如容易受到损伤、破坏甚至是伪造，而且其使用方式是需要先将手指放置在某一区域完成指纹图像采集后，才能够使用门把手把门打开，这就导致识别操作与开门操作的分离，不符合人们希望使用门把手直接开门的使用方式，造成了不必要的麻烦；目前还没有在市面上发现用于防盗门的手指静脉锁，就更不用谈论手指静脉锁的使用方式了。

实用新型内容

本实用新型所解决的问题是：克服上述种种缺点，提供一种能够结合用户验证操作与开门操作的手指静脉图像采集识别系统，使用户能够更加安全便捷的开门。

本实用新型所采用的具体技术方案是：一种可用于带把手的锁上的手指静脉图像采集识别系统，用于采集用户的手指静脉图像并进行图像识别，以决定其手指静脉图像是否属于合法用户，进而决定是否打开锁体进行开门操作。具体包括：安装于门外表面的符合人体工程学的门把手，安装于门内的用于采集手指静脉图像的光学器件，安装于门内的用于对采集的手指静脉图像进行特征提取及识别的电子器件，安装于门内的锁体本身。

所述安装于门外表面的符合人体工程学的门把手，其内部安装有近红外光源，用于照射手指以便于采集手指静脉图像的光学器件能够清楚的采集到手指静脉图像。

所述安装于门外表面的符合人体工程学的门把手，其内部安装有手指感应装置，可以感应到手指的放置动作，进而触发手指静脉图像的采集流程。

所述安装于门外表面的符合人体工程学的门把手，其表面安装有手指定位装置，用于对放入其表面的手指进行定位，进而保证每次所采集的手指静脉图像区域的一致性。

所述安装于门外表面的符合人体工程学的门把手，符合人体工程学，自然方便，符合人们的使用习惯。

所述安装于门内的用于采集手指静脉图像的光学器件，包括感光器件，用于对进入的光线进行成像。

所述安装于门内的用于采集手指静脉图像的光学器件，包括镜头，用于控制进入到感光器件的光线。

所述安装于门内的用于采集手指静脉图像的光学器件，包括滤光片，用于过滤掉指定波长外的其他光波，此处指过滤掉近红外波段外的其他波段的光波。

所述安装于门内的用于对采集的手指静脉图像进行特征提取及识别的电子器件，包括处理器、存储器等电子器件，用于对采集到的手指静脉图像进行特征提取并存储，验证时也用于对提取出的特征和先前存储的特征进行比对，进而判断出该手指是否属于合法用户的手指。

所述锁体本身，用于完成门的锁定，并接受来自用于对采集的手指静脉进行特征提取及识别的电子器件的信号来完成开锁操作。

本实用新型的有益效果是：与现有技术相比较，本实用新型的手指静脉图像采集识别系统能够结合认证操作与开门操作，用户只需要非常自然的握住门把手，即可通过手指静脉图像的采集和识别来完成认证操作，进而把门打开，认证操作在用户没有觉察的情况下就不知不觉的完成了，与传统门把手的使用方式一致，这就使得用户能够更加自然而便捷的开门，而且也更加的安全和可靠。

附图说明

图1为本实用新型的手指静脉图像采集识别装置的结构示意图1。

图2为本实用新型的手指静脉图像采集识别装置的结构示意图2。

图3为本实用新型的手指静脉图像采集识别系统的结构框图。

图4为本实用新型的手指静脉图像采集识别系统的认证流程图。

图5为本实用新型的手指静脉图像采集识别系统的登记流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做进一步说明：本实用新型所述的手指静脉图像采集识别系统如图1所示，包括：把手1、图像识别模块2、图像采集器3、锁体4，其中把手1如图2所示，包括：近红外光源5、手指感应装置6、手指定位装置7。

参照图1图2，使用此系统时，用户用手握住把手1，其手指就会很自然的定位到手指定位装置7上，把手1上的手指感应装置6此时会自动感应到有手指放置在把手1上，于是系统就会触发手指静脉图像采集流程：近红外光源5会先点亮，而手指定位装置7是由透明材质所构成，所以近红外光源5所发出的近红外光就会透过手指定位装置7照射到放在其上的手指，这样图像采集器3就会捕获到放在把手1上手指的静脉图像；接下来系统会把所采集到的手指静脉图像传送给图像识别模块2进行下一步的识别认证工作：若通过了认证，则系统会控制锁体4打开，进而达到开门的目的；若没有通过认证，则系统会提示出错，不会开门。

把手1的设计符合人体工程学，方便人手自然舒服的放置于把手1上，并且在把手1上安装有手指定位装置7，以便于对放入把手1上的手指进行准确卡位，以保证每次放入把手1上手指位置的一致性，进而保证每次所采集到的手指静脉图像的一致性。

手指定位装置7可以最多同时对用户的4根手指进行准确卡位，既保证了每次采集的手指静脉图像的一致性，又可以由图像采集器3一次性获取到最多4根手指的静脉图像，这样在后续的识别处理过程中可以根据实际情况同时对一根或多根手指的特征进行提取验证，以便进一步的提高该系统的可靠性。

手指定位装置7由透明材质构成，优选为透光率>90%的光滑亚克力材料，以保证近红外光源的光可以透过手指定位装置7照射到置于其上的手指，进而在图像采集器3上对手指静脉进行成像。

如图1图2所示，通过巧妙的把图像采集器3和近红外光源5分别置于门内和门外把手1上，既能充分利用现有防盗门的传统结构，以尽量不改变其外观，又能满足一般手指静脉图像采集识别装置的原理性要求，还能够在使用方式上让用户尽可能方便自然的打开门锁。

本实用新型所述系统的认证流程如图4所示，系统完成启动后，就会处于等待状态，等待用户的手指放入把手1上的手指定位装置7，一旦检测到手指，系统就会点亮近红外光源，进而开始采集手指静脉图像，成功采集之后，系统会将采集到的手指静脉图像传送给图像识别模块2来进行处理，图像识别模块2会提取出手指静脉图像中的特定特征，然后将提取出来的特征与先前存储的所有特征一一进行匹配，如果在存储的特征中找到了匹配一致的特征，则说明该用户为合法用户，进行开锁；否则，系统提示出错，不开锁。

上述认证流程中所述先前存储的特征在认证流程图4中并没有涉及，其登记流程如图5所示：前面大部分流程都是相同的，只是在最后一步提取出手指静脉特征后，登记时将该特征存储起来，以便于以后的认证流程进行匹配；系统可以存储多个用户的手指静脉特征，只要存储了某个用户的手指静脉特征，则系统就视该用户为合法用户，下次认证时，该用户就可以通过认证流程打开门锁。

以上实施例只是本实用新型的优选描述性实施例，并不能以此限定本实用新型的保护范围，凡是由本实用新型涉及领域的技术人员根据本实用新型的涉及方案得出的其他实施方式，同样在本实用新型的保护范围之内；本实用新型的保护范围以权利要求书为准，凡在本实用新型的精神和原则之内，对权利要求书所要求保护的技术方案作出的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种可用于带把手的锁上的手指静脉图像采集系统，其特征在于包括：一个把手，其上设置有手指定位装置；近红外光源，安装于所述把手中；手指感应装置，安装于所述把手中；图像采集装置，安装于所述把手安装的物体中。

2.如权利要求1所述的手指静脉图像采集系统，其特征在于：所述把手上的手指定位装置，可以对放入把手上的手指进行精确定位，使得同一个人每次放入把手上的手指位置大致一致，以保证每次所采集的同一个人的手指静脉图像也大致一致。

3.如权利要求1所述的手指静脉图像采集系统，其特征在于：所述近红外光源采用波长为700~1200nm的单排条形近红外发射管阵列，安装于所述把手中，且阵列中每个发射管的亮度单独可调，根据不同的需求，每个发射管的亮度可以各不相同。

4.如权利要求2或3所述的手指静脉图像采集系统，其特征在于：所述把手上的手指定位装置采用透明材质或镂空，以便所述近红外光源发射的近红外光可以照射到置于定位装置上的手指。

5.如权利要求1所述的手指静脉图像采集系统，其特征在于：所述手指感应装置能够感应到是否有手指放置在手指定位区域。

6.如权利要求1所述的手指静脉图像采集系统，其特征在于：所述图像采集装置采用近红外摄像机，或采用装有带通近红外滤镜的通用数码摄像机。

7.如权利要求1所述的手指静脉图像采集系统，其特征在于：所述图像采集装置安装于所述把手安装的物体中，所述把手中近红外光源发射出的近红外光线可以透过置于把手上的手指而射入该图像采集装置，以便对手指静脉进行成像。

8.如权利要求1所述的手指静脉图像采集系统，其特征在于：所述图像采集装置亦可安装于所述把手中，所述把手中近红外光源发射出的近红外光线经由把手上的手指反射而进入该图像采集装置，以便对手指静脉进行成像。

9.如权利要求2所述的手指静脉图像采集系统，其特征在于：所述把手上的定位装置，可以对每只手除大拇指外的其余四根手指中的一根或多根同时进行定位，以便所述图像采集装置可以同时采集到一根或多根手指的静脉图像。

10.一种可用于带把手的锁上的手指静脉图像识别系统，其特征在于包括：可以同时对一根或多根的手指静脉图像进行特征提取及识别处理，以进一步提高识别结果的可靠性。