CN210573996U - 贴壁式指静脉门禁终端及指静脉门禁控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种贴壁式指静脉门禁终端及指静脉门禁控制系统，属于安全认证技术领域，所述贴壁式指静脉门禁终端包括壳体，所述壳体包括后壳和前壳，所述前壳上设置有触摸屏和指静脉识别模块，所述指静脉识别模块包括从所述前壳向前延伸的楔形凸壳，所述楔形凸壳上形成有手指放置部，所述手指放置部的一侧设置有近红外灯，所述楔形凸壳内部与所述近红外灯相对一侧设置有反射镜，所述楔形凸壳内部还设置有与所述反射镜相对设置的图像传感器，所述图像传感器和反射镜之间设置有成像透镜。本实用新型使用舒适度好，整体尺寸小巧，且识别精度高，使用方便快捷，不易被窃取模仿，安全可靠性高。

Description

贴壁式指静脉门禁终端及指静脉门禁控制系统

技术领域

本实用新型涉及安全认证技术领域，特别是指一种贴壁式指静脉门禁终端及指静脉门禁控制系统。

背景技术

现有的安防门禁技术领域里，运用较为广泛的身份识别技术有人脸识别、指纹识别及虹膜识别，其中，人脸识别技术虽然能够高效的识别出图像中人脸的身份，但是却无法准确的识别出输入的人脸特征信息的真伪，这导致有不轨之徒利用照片、从视频流中提取人脸面部数据或者3D面具来伪装，进而实施犯罪，直接关系到用户的人身财产安全；指纹识别技术识别的是手指外部特征，容易被窃取，安全性不高，且由于表皮破损、脏、湿等原因都会导致识别率低，容易造成合法用户无法被识别的情况，导致认证准确度受限；虹膜识别技术虽然准确度高，但是由于虹膜识别时对识别的虹膜图像要求高，对用户的配合度要求较高，且虹膜识别必须在规定的范围内，所以不利于大范围推广。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种识别精度高，使用方便、快捷，安全可靠性高的贴壁式指静脉门禁终端及指静脉门禁控制系统。

本实用新型提供技术方案如下：

一方面，提供一种贴壁式指静脉门禁终端，包括壳体，所述壳体包括用于紧贴墙壁安装的后壳和安装在所述后壳上的前壳，所述前壳上设置有触摸屏和指静脉识别模块，其中：

所述指静脉识别模块包括从所述前壳向前延伸的楔形凸壳，所述楔形凸壳上形成有手指放置部，所述手指放置部的中部设置有指静脉采集窗口，所述指静脉采集窗口所在平面与所述前壳所在的竖向平面之间的夹角为20-60度；所述手指放置部的一侧设置有近红外灯，所述楔形凸壳内部与所述近红外灯相对一侧设置有反射镜，所述楔形凸壳内部还设置有与所述反射镜相对设置的图像传感器，所述图像传感器和反射镜之间设置有成像透镜；

所述壳体内设置有主控芯片，所述触摸屏、近红外灯和图像传感器均与所述主控芯片相连接。

在本实用新型一些实施例中，所述手指放置部包括相对设置的第一侧壁和第二侧壁，所述第一侧壁的高度大于所述第二侧壁的高度，所述近红外灯位于所述第一侧壁内侧。

在本实用新型一些实施例中，所述第一侧壁和第二侧壁之间的距离小于手指的宽度。

在本实用新型一些实施例中，所述手指放置部还包括弧形顶壁，所述弧形顶壁连接所述第一侧壁和第二侧壁的上端，从而在所述弧形顶壁内侧形成指尖位置指示部。

在本实用新型一些实施例中，所述指静脉采集窗口设置有透光镜片，所述透光镜片的背面设置有红外滤光片。

在本实用新型一些实施例中，所述指静脉采集窗口所在平面与所述前壳所在的竖向平面之间的夹角为40-45度。

在本实用新型一些实施例中，所述反射镜和图像传感器位于所述楔形凸壳下部内侧，所述反射镜所在平面与所述前壳所在的竖向平面之间的夹角为45度，所述图像传感器的镜头光轴平行于所述前壳所在的竖向平面。

在本实用新型一些实施例中，所述后壳上设置有微动开关，当所述后壳安装在墙壁上时所述微动开关处于被按压状态，所述微动开关连接至所述主控芯片。

在本实用新型一些实施例中，所述指静脉识别模块上设置有指示灯；所述前壳底部设置有USB接口、扬声器、麦克风和/或复位按钮；所述后壳背面设置有电源接口、485接口和/或门锁控制器接口。

另一方面，提供一种指静脉门禁控制系统，包括依次连接的门禁终端、门禁控制器和门禁电子锁，以及为所述门禁终端、门禁控制器和门禁电子锁供电的电源系统，所述门禁终端为上述的贴壁式指静脉门禁终端。

本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型的贴壁式指静脉门禁终端，嵌入有指静脉识别模块，指静脉识别模块设计在从前壳向前延伸的楔形凸壳中，借助于该楔形凸壳，指静脉采集窗口所在平面与前壳所在的竖向平面之间形成一夹角，方便用户放置手指，该角度符合人体工程学设计，使用舒适度好；指静脉识别模块内设置有反射镜，能够缩短光路的长度，并且反射镜和图像传感器合理摆放在楔形凸壳内，避免了额外空间的占用，极大的缩小了指静脉识别模块的尺寸，进而能够缩小整个指静脉门禁终端的尺寸。同时，该指静脉门禁终端识别精度高，使用方便快捷，不易被窃取模仿，安全可靠性高。

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的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型的贴壁式指静脉门禁终端的立体结构示意图；

图2为图1所示贴壁式指静脉门禁终端的右视图；

图3为图1所示贴壁式指静脉门禁终端的仰视图；

图4为图1所示贴壁式指静脉门禁终端的后视图；

图5为图1所示贴壁式指静脉门禁终端的光路原理图；

图6为本实用新型的指静脉门禁控制系统的结构示意图。

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的一部分实施例，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。

需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本实用新型中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其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至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

一方面，本实用新型提供一种贴壁式指静脉门禁终端，如图1-6所示，包括壳体1，壳体1包括用于紧贴墙壁安装的后壳11和安装在后壳11上的前壳12，前壳12上设置有触摸屏2和指静脉识别模块3，其中：

指静脉识别模块3包括从前壳12向前延伸的楔形凸壳31，楔形凸壳31上形成有手指放置部32，手指放置部32的中部设置有指静脉采集窗口33，如图2所示，指静脉采集窗口33所在平面与前壳12所在的竖向平面之间的夹角θ为20-60度，优选为40-45度，这样设置的好处在于，当将指静脉门禁终端固定于墙壁时，方便用户将手指伸入以识别指静脉图像；

手指放置部32的一侧设置有近红外灯34，作为照射手指使指静脉显影的光源；如图3和图5所示，楔形凸壳31内部与近红外灯34相对一侧设置有反射镜35，楔形凸壳31内部还设置有与反射镜35相对设置的图像传感器36(具体可以为CCD或CMOS传感器)，图像传感器36和反射镜35之间设置有成像透镜37(具体可以为凸透镜或平凸透镜)；

壳体1内设置有主控芯片4(可以采用各种型号，例如ARM CORTEX A9架构处理器)，触摸屏2、近红外灯34和图像传感器36均与主控芯片4相连接。

指静脉识别技术的原理是利用静脉中红血球吸收特定近红外线的这一特性，将近红外线照射手指，并由图像传感器感应手指透射过来的光来获取手指内部的静脉图像，进而进行生物特征识别。其中的关键在于流经静脉的红血球中的血红蛋白对波长在700-1000纳米附近的近红外线会有吸收作用，导致近红外线在静脉部分的透射较少，当近红外线透射以后，静脉在图像传感器感应的影像上就会突出显示，而手指肌肉、骨骼和其他部分都被穿透和弱化，从而得到清晰的静脉血管图像。指静脉识别技术利用手指静脉血管的纹理进行身份验证，对人体无害，具有不易被盗取、伪造等特点。

使用时，待识别用户将手指放置在手指放置部，主控芯片控制点亮近红外灯，在近红外灯的照射下，指静脉图像透过指静脉采集窗口后再经反射镜和成像透镜后在图像传感器上成像，然后将图像传感器采集的指静脉图像发送给主控芯片进行比对识别，最后输出比对识别结果。

本实用新型的贴壁式指静脉门禁终端具有以下有益效果：

1、本实用新型的门禁终端嵌入有指静脉识别模块，指静脉识别模块设计在从前壳向前延伸的楔形凸壳中，借助于该楔形凸壳，指静脉采集窗口所在平面与前壳所在的竖向平面之间的夹角为20-60度，用户按此角度将手指放置在手指放置部即可采集到清晰的指静脉图像，该角度符合人体工程学设计，使用舒适度好；

2、指静脉识别模块内设置有反射镜，能够缩短光路的长度，并且反射镜和图像传感器合理摆放在从前壳向前延伸的楔形凸壳内，避免了额外空间的占用，极大的缩小了指静脉识别模块的尺寸，进而能够缩小整个指静脉门禁终端的尺寸；

3、安全稳定：采用人体手指的静脉血管分布图象特征识别验证，不可复制仿冒与盗取伪造，不受手指表面状况与身体状况的影响，具有超高的安全性与稳定性；

4、精准度高：检测样本为指静脉的内部血管信息，在匹配过程中不受外界的干扰，精准度极高。医学证明：不同人之间的手指静脉分布与同一个人的每个手指的静脉分布均不相同，而每个成年人的手指静脉分布是永远不变的，因此，指静脉识别具有唯有性。

5、方便快捷：操作简便，不受表皮粗糙、指纹不清晰或温度湿度等外部环境的影响。

综上，本实用新型的贴壁式指静脉门禁终端，嵌入有指静脉识别模块，指静脉识别模块设计在从前壳向前延伸的楔形凸壳中，借助于该楔形凸壳，指静脉采集窗口所在平面与前壳所在的竖向平面之间形成一夹角，方便用户放置手指，该角度符合人体工程学设计，使用舒适度好；指静脉识别模块内设置有反射镜，能够缩短光路的长度，并且反射镜和图像传感器合理摆放在楔形凸壳内，避免了额外空间的占用，极大的缩小了指静脉识别模块的尺寸，进而能够缩小整个指静脉门禁终端的尺寸。同时，该指静脉门禁终端识别精度高，使用方便快捷，不易被窃取模仿，安全可靠性高。

如图1-2所示，为方便手指放置，手指放置部32可以包括相对设置的第一侧壁321和第二侧壁322，第一侧壁321的高度大于第二侧壁322的高度(依据图2可见)，近红外灯34位于第一侧壁321内侧。这样，由于第一侧壁321高于第二侧壁322，故手指放置时可以紧贴第一侧壁321内侧，方便实现手指的左右位置定位。第一侧壁321的内侧表面还可以设置有光源镜片，以保护近红外灯34。

第一侧壁321和第二侧壁322之间的距离优选小于手指的宽度，这样，第二侧壁322可以使手指架空悬置在指静脉采集窗口33上方，方便实现手指在高度方向上的定位，从而实现非接触式采集指静脉图像。

另外，手指放置部32还可以包括弧形顶壁323，弧形顶壁323连接第一侧壁321和第二侧壁322的上端，从而在弧形顶壁323内侧形成指尖位置指示部324，使用时，待识别用户将手指指尖位置对准该指尖位置指示部324向下放置手指即可，这样能够方便实现手指的前后位置定位。

为提高指静脉图像的采集效果，指静脉采集窗口33可以设置有透光镜片(未示出)，透光镜片的背面设置有只允许近红外线通过的红外滤光片38，从而过滤环境可见光，避免环境光线对指静脉图像的干扰，提高指静脉成像的纯净度，提高指静脉识别的准确率。

为充分利用空间大小，优选的，反射镜35和图像传感器36位于楔形凸壳31下部内侧(即图2中夹角θ下部开口部位)，具体摆放时，如图3所示，反射镜35所在平面可以与前壳12所在的竖向平面之间的夹角α为45度，图像传感器36的镜头光轴oa(optical axis)可以平行于前壳12所在的竖向平面。

在本实用新型一些实施例中，如图4所示，后壳11上可以设置有微动开关5，当后壳11安装在墙壁上时微动开关5处于被按压状态，微动开关5连接至主控芯片4。微动开关5用作为防撬开关，正常情况下，微动开关5处于被按压的状态，当不法分子想要将指静脉门禁终端撬离墙体时，微动开关5弹出，告知主控芯片4，从而发出报警。

在本实用新型另一些实施例中，指静脉识别模块3上可以设置有指示灯6，用于指示指静脉图像的识别状态，例如，当指静脉图像识别成功时指示灯为绿色，当指静脉图像识别失败时指示灯为红色，同时通过扬声器对用户发出语音提示，提示用户重新识别指静脉图像，并且触摸屏上也给出相应提示，使得用户能够直观了解指静脉图像是否识别成功。

在本实用新型又一些实施例中，如图3所示，前壳12底部可以设置有USB接口7、扬声器8、麦克风9和/或复位按钮10，其中，复位按钮用于当指静脉门禁发生故障时进行重启；如图4所示，后壳11背面可以设置有接口模块15，接口模块15包括电源接口、485接口和/或门锁控制器接口(均未示出)等，其中，电源接口用于与电源系统连接，用于为指静脉门禁终端供电，485接口用于使指静脉门禁终端能够连接门禁控制器，具体地，主控芯片可以通过USB线与USB转485电路板电连接，借助于USB转485电路板对控制信号进行转换，提高控制信号的抗噪声干扰性能。图4中16为后壳11与墙壁的安装结构，具体可以为钩槽或本领域技术人员容易想到的其他各种结构形式。

另一方面，本实用新型提供一种指静脉门禁控制系统，如图6所示，包括依次连接的门禁终端61、门禁控制器62和门禁电子锁63，以及为所述门禁终端61、门禁控制器62和门禁电子锁63供电的电源系统64，所述门禁终端61为上述的贴壁式指静脉门禁终端，贴壁式指静脉门禁终端的结构与上相同，此处不再赘述。

使用时，贴壁式指静脉门禁终端控制其上嵌入的指静脉识别模块识别指静脉图像，并将识别的指静脉图像发送到其内部的主控芯片进行处理、分析、存储和识别，得出识别结果后主控芯片将结果反馈到门禁控制器，门禁控制器将控制信号发送给门禁电子锁，从而对门禁电子锁的开关动作进行控制。

本实用新型的指静脉门禁控制系统，通过指静脉识别模块对指静脉图像进行采集并传输到主控芯片中进行比对识别，在使用过程中，只需要通过指静脉识别模块对指静脉图像进行采集，即可对用户身份进行识别认证并实现门禁的开启控制，方便快捷，无需携带任何物品，且指静脉属于身体内部特征，无法被窃取和伪造，安全性较高。

以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种贴壁式指静脉门禁终端，包括壳体，所述壳体包括用于紧贴墙壁安装的后壳和安装在所述后壳上的前壳，其特征在于，所述前壳上设置有触摸屏和指静脉识别模块，其中：

所述指静脉识别模块包括从所述前壳向前延伸的楔形凸壳，所述楔形凸壳上形成有手指放置部，所述手指放置部的中部设置有指静脉采集窗口，所述指静脉采集窗口所在平面与所述前壳所在的竖向平面之间的夹角为20-60度；所述手指放置部的一侧设置有近红外灯，所述楔形凸壳内部与所述近红外灯相对一侧设置有反射镜，所述楔形凸壳内部还设置有与所述反射镜相对设置的图像传感器，所述图像传感器和反射镜之间设置有成像透镜；

所述壳体内设置有主控芯片，所述触摸屏、近红外灯和图像传感器均与所述主控芯片相连接。

2.根据权利要求1所述的贴壁式指静脉门禁终端，其特征在于，所述手指放置部包括相对设置的第一侧壁和第二侧壁，所述第一侧壁的高度大于所述第二侧壁的高度，所述近红外灯位于所述第一侧壁内侧。

3.根据权利要求2所述的贴壁式指静脉门禁终端，其特征在于，所述第一侧壁和第二侧壁之间的距离小于手指的宽度。

4.根据权利要求2所述的贴壁式指静脉门禁终端，其特征在于，所述手指放置部还包括弧形顶壁，所述弧形顶壁连接所述第一侧壁和第二侧壁的上端，从而在所述弧形顶壁内侧形成指尖位置指示部。

5.根据权利要求1所述的贴壁式指静脉门禁终端，其特征在于，所述指静脉采集窗口设置有透光镜片，所述透光镜片的背面设置有红外滤光片。

6.根据权利要求1所述的贴壁式指静脉门禁终端，其特征在于，所述指静脉采集窗口所在平面与所述前壳所在的竖向平面之间的夹角为40-45度。

7.根据权利要求1所述的贴壁式指静脉门禁终端，其特征在于，所述反射镜和图像传感器位于所述楔形凸壳下部内侧，所述反射镜所在平面与所述前壳所在的竖向平面之间的夹角为45度，所述图像传感器的镜头光轴平行于所述前壳所在的竖向平面。

8.根据权利要求1-7中任一所述的贴壁式指静脉门禁终端，其特征在于，所述后壳上设置有微动开关，当所述后壳安装在墙壁上时所述微动开关处于被按压状态，所述微动开关连接至所述主控芯片。

9.根据权利要求8所述的贴壁式指静脉门禁终端，其特征在于，所述指静脉识别模块上设置有指示灯；所述前壳底部设置有USB接口、扬声器、麦克风和/或复位按钮；所述后壳背面设置有电源接口、485接口和/或门锁控制器接口。

10.一种指静脉门禁控制系统，包括依次连接的门禁终端、门禁控制器和门禁电子锁，以及为所述门禁终端、门禁控制器和门禁电子锁供电的电源系统，其特征在于，所述门禁终端为权利要求1-9中任一所述的贴壁式指静脉门禁终端。

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