CN210776727U - 3d指静脉识别装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供的一种3D指静脉识别装置，涉及生物信息识别技术领域，包括：具有采集孔的装置壳体，采集孔的孔内壁的相对两侧开设有第一装配槽和第二装配槽；至少一个红外光模块，至少一个红外光模块安装在采集孔的孔内壁；第一指静脉采集模块和第二指静脉采集模块，第一指静脉采集模块和第二指静脉采集模块分别安装在第一装配槽和第二装配槽，用于采集采集孔内的指静脉信息；至少一个血氧传感模块，至少一个血氧传感模块安装在采集孔的采集路径上。该3D指静脉识别装置可以根据第一指静脉采集模块和第二指静脉采集模块配合血氧传感模块综合判断当前的手指是否为假体，综合判断的结果适合于各种使用场景，检测效果精准。

Description

3D指静脉识别装置

技术领域

本实用新型涉及生物信息识别技术领域，尤其是涉及一种3D指静脉识别装置。

背景技术

指静脉识别是静脉识别中的一种，目前指静脉识别装置被广泛应用到公共领域认证设备，比如会员识别一体机、银行ATM机、门禁管理系统、PC登录、代替汽车锁、保险箱管理、复印机管理以及电子支付等需要进行个人身份认证的领域。

但是，现有的指静脉识别装置安全性较差。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种3D指静脉识别装置，以解决现有技术中指静脉识别装置安全性较差的技术问题。

本实用新型提供的一种3D指静脉识别装置，包括：

具有采集孔的装置壳体，所述采集孔的孔内壁的相对两侧开设有第一装配槽和第二装配槽；

至少一个红外光模块，至少一个所述红外光模块安装在所述采集孔的孔内壁；

第一指静脉采集模块和第二指静脉采集模块，所述第一指静脉采集模块和所述第二指静脉采集模块分别安装在所述第一装配槽和所述第二装配槽，用于采集所述采集孔内的指静脉信息；

至少一个血氧传感模块，至少一个所述血氧传感模块安装在所述采集孔的采集路径上。

进一步的，所述采集孔为水平设置在所述装置壳体上的通孔；

所述装置壳体的水平前端设置有对应所述采集孔的搁置台，所述搁置台的台面低于或等于所述采集孔的孔内壁的最低点；

所述血氧传感模块安装在所述搁置台。

进一步的，所述搁置台的台面上开设有至少一个第三装配槽，所述血氧传感模块安装在所述第三装配槽内；

所述血氧传感模块的顶端等于或高于所述第三装配槽的槽口。

进一步的，所述搁置台的水平前端设置有限位部，所述限位部的顶端至少高于所述采集孔的孔内壁的最低点。

进一步的，所述3D指静脉识别装置还包括：

处理模块、控制模块和语音模块；

所述处理模块与所述血氧传感模块数据连接，用于根据所述血氧传感模块的采集状态生成控制信息，所述控制模块与所述处理模块以及所述语音模块控制连接，用于根据所述控制信息控制所述语音模块开启或关闭。

进一步的，所述第一指静脉采集模块和所述第二指静脉采集模块相对朝向所述采集孔，以直接采集所述采集孔内的指静脉信息。

进一步的，所述3D指静脉识别装置还包括：

第一反射镜和第二反射镜；

所述第一指静脉采集模块和所述第一反射镜相对安装在所述第一装配槽的相对槽内壁，所述第一反射镜相对于所述第一指静脉采集模块和所述采集孔倾斜设置，以将所述采集孔内的图像反射至所述第一指静脉采集模块；

和/或，所述第二指静脉采集模块和所述第二反射镜相对安装在所述第二装配槽的相对槽内壁，所述第二反射镜相对于所述第二指静脉采集模块和所述采集孔倾斜设置，以将所述采集孔内的图像反射至所述第二指静脉采集模块。

进一步的，所述3D指静脉识别装置还包括：

第一滤光片和第二滤光片；

所述第一滤光片安装在所述第一装配槽的槽口；和/或，所述第二滤光片安装在所述第二装配槽的槽口。

进一步的，所述第一指静脉采集模块的采集端覆盖有第一滤光膜；

和/或，所述第二指静脉采集模块的采集端覆盖有第二滤光膜。

进一步的，所述红外光模块的波段为850nm；和/或，所述红外光模块的照射角度范围在0°至20°。

在上述技术方案中，采用第一指静脉采集模块和第二指静脉采集模块在手指的上方和下方同时对手指的指静脉信息进行采集时，能够同时拍下手指的指背和指腹上的指静脉图像，由此便有效的增加了指静脉图像的数据特征，这对于血管较细的用户，例如手指比较细且血管也比较细的女性用户来说十分有帮助。

当用户将手指伸入到采集孔内后，可以利用旋转手指的方式配合第一指静脉采集模块和第二指静脉采集模块进行指静脉信息的采集。当手指在采集过程中转动时，第一指静脉采集模块和第二指静脉采集模块便可以采集到手指表面多方位、多角度的指静脉图像。

此时，通过对多类型且数据特征丰富的多张指静脉图像进行合成处理后，会生成具有3D坐标的数据模型，该数据模型具有中心轴旋转特性。与之相比的，在手指表层制假的静脉图像在旋转后，即便具有多张图像，但将多张图像合成后也只会合成出具有表层特性的3D模型，与具有3D坐标的数据模型之间具有根本的区别，很容易判断是否是真实的指静脉。

当手指伸入到采集孔进行指静脉信息的采集时，采集过程中还可以与血氧传感模块形成触碰，血氧传感模块可以感知到血液中的氧分压并转换成可识别的输出信号，因此通过血氧传感模块便可以有效判定当前伸入到采集孔内采集指静脉信息的手指是否为假体，即假体并不会具有氧分压，进而具备防假的能力。

所以，该3D指静脉识别装置可以根据第一指静脉采集模块和第二指静脉采集模块配合血氧传感模块综合判断当前的手指是否为假体，综合判断的结果适合于各种使用场景，检测效果精准。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，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获得其他的附图。

图1为本实用新型一个实施例提供的3D指静脉识别装置的横截面示意图；

图2为本实用新型一个实施例提供的装置壳体的纵截面示意图；

图3为本实用新型一个实施例提供的3D指静脉识别装置的使用状态透视图1；

图4为本实用新型一个实施例提供的3D指静脉识别装置的使用状态透视图2；

图5为本实用新型一个实施例提供的手指伸入装置壳体的纵截面使用状态图；

图6为本实用新型一个实施例提供的3D指静脉识别装置的电连接示意图。

附图标记：

1、装置壳体；

2、红外光模块；

3、第一指静脉采集模块；

4、第二指静脉采集模块；

5、血氧传感模块；

6、处理模块；

7、控制模块；

8、语音模块；

9、手指；

11、采集孔；

12、第一装配槽；

13、第二装配槽；

14、第三装配槽；

15、搁置台；

16、第一反射镜；

17、第二反射镜；

18、第一滤光片；

19、第二滤光片。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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做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。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，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”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。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实用新型中的具体含义。

需要说明的是，经过对现有技术中的指静脉识别装置的结构进行研究发现，现有的指静脉识别装置均是采用单摄像头的装配结构，单个摄像头拍摄下来的图像为平面图像。针对于平面图像，若使用透明薄膜或其他能够被红外灯穿透的较薄的膜材料，在并在对应的膜材料表面画上静脉图像，制作成具有假的静脉图像的膜材料。

此时，若将该具有假的静脉图像的膜材料贴到手指9指腹上以后，以正常方式使用现有的指静脉识别装置进行指静脉信息采集时，摄像头会拍下膜材料上的假的静脉图像并录入成功。由此，将采集的假的指静脉信息进行匹配会成功匹配通过。因此，现有的指静脉识别装置的防假能力很差，安全性较低。

除此之外，由于部分用户的血管较细，例如女性的手指9比较细，且血管也比较细，此时，现有的指静脉识别装置对手指9的静脉脉络图进行拍摄时拍摄的静脉图像会较浅，甚至拍不到，进而也影响指静脉信息的采集，稳定性较差。

因此，本申请提供了如下的3D指静脉识别装置，能够解决现有技术中指静脉识别装置安全性和稳定性较低的问题，具体如下。

如图1和图2所示，本实施例提供的一种3D指静脉识别装置，包括：具有采集孔11的装置壳体1，所述采集孔11的孔内壁的相对两侧开设有第一装配槽12和第二装配槽13；

至少一个红外光模块2，至少一个所述红外光模块2安装在所述采集孔11的孔内壁；

第一指静脉采集模块3和第二指静脉采集模块4，所述第一指静脉采集模块3和所述第二指静脉采集模块4分别安装在所述第一装配槽12和所述第二装配槽13，用于采集所述采集孔11内的指静脉信息；

至少一个血氧传感模块5，至少一个所述血氧传感模块5安装在所述采集孔11的采集路径上。

继续参考图1和图2所示，该3D指静脉识别装置一改现有技术中采用单摄像头的功能结构，在装置壳体1的采集孔11两侧安装了对称的第一指静脉采集模块3和第二指静脉采集模块4，例如，该第一指静脉采集模块3和第二指静脉采集模块4可以分别安装在采集孔11的上方和下方(即图1中所示的上方和下方)，具体的，可以安装在位于采集孔11上方和下方的第一装配槽12和第二装配槽13内。

在第一指静脉采集模块3和第二指静脉采集模块4的具体装配结构中，可以有多种装配方式，例如，所述第一指静脉采集模块3和所述第二指静脉采集模块4相对朝向所述采集孔11，以直接采集所述采集孔11内的指静脉信息。在此装配结构中，第一指静脉采集模块3和第二指静脉采集模块4均直接朝向采集孔11，并直接进行指静脉信息的采集。

除此之外，所述3D指静脉识别装置还包括：第一反射镜16和第二反射镜17。其中，所述第一指静脉采集模块3和所述第一反射镜16相对安装在所述第一装配槽12的相对槽内壁，所述第一反射镜16相对于所述第一指静脉采集模块3和所述采集孔11倾斜设置，以将所述采集孔11内的图像反射至所述第一指静脉采集模块3。

同理的，所述第二指静脉采集模块4和所述第二反射镜17相对安装在所述第二装配槽13的相对槽内壁，所述第二反射镜17相对于所述第二指静脉采集模块4和所述采集孔11倾斜设置，以将所述采集孔11内的图像反射至所述第二指静脉采集模块4。

参考图1所示，由此可知，第一指静脉采集模块3可以通过第一反射镜16间接的对采集孔11内的指静脉信息进行采集，第二指静脉采集模块4可以通过第二反射镜17间接的对采集孔11内的指静脉信息进行采集。该种装配方式可以大大缩减整体的装配所需空间。

而第一指静脉采集模块3和第一反射镜16之间的角度，以及第二指静脉采集模块4和第二反射镜17之间的角度可以适应性调整。优选的，第一指静脉采集模块3和第一反射镜16之间的角度为45°，第二指静脉采集模块4和第二反射镜17之间的角度也为45°。

此时，参考图3至图5所示，第一指静脉采集模块3和第二指静脉采集模块4便可以在采集孔11的相对两侧同时对伸入该采集孔11的内的手指9的指静脉信息进行采集，即指静脉图像，或指静脉脉络图像。采集过程中，红外光模块2会朝向采集孔11内伸入的手指9发射红外光，利用红外光穿透手指9并得到手指9上的静脉脉络图像，便于第一指静脉采集模块3和第二指静脉采集模块4采集获取。其中，该第一指静脉采集模块3和第二指静脉采集模块4可以采用摄像头以及其他可以采集指静脉信息的设备，本领域技术人员可以根据需求选择，在此不做赘述。

与单摄像头不同的是，当采用第一指静脉采集模块3和第二指静脉采集模块4在手指9的上方和下方同时对手指9的指静脉信息进行采集时，能够同时拍下手指9的指背和指腹上的指静脉图像，由此便有效的增加了指静脉图像的数据特征，这对于血管较细的用户，例如手指9比较细且血管也比较细的女性用户来说十分有帮助。

同时，参考图3至图5所示，当用户将手指9伸入到采集孔11内后，可以利用旋转手指9的方式配合第一指静脉采集模块3和第二指静脉采集模块4进行指静脉信息的采集。当手指9在采集过程中转动时，第一指静脉采集模块3和第二指静脉采集模块4便可以采集到手指9表面多方位、多角度的指静脉图像。

此时，通过对多类型且数据特征丰富的多张指静脉图像进行合成处理后，会生成具有3D坐标的数据模型，该数据模型具有中心轴旋转特性。与之相比的，在手指9表层制假的静脉图像在旋转后，即便具有多张图像，但将多张图像合成后也只会合成出具有表层特性的3D模型，与具有3D坐标的数据模型之间具有根本的区别，很容易判断是否是真实的指静脉。

因此，通过旋转手指9配合第一指静脉采集模块3和第二指静脉采集模块4进行指静脉信息的检测，能够有效的与假的指静脉图像形成区分，进而具备防假的能力。需要说明的是，当第一指静脉采集模块3和第二指静脉采集模块4采集到足够的多方位、多角度的指静脉图像后，需要通过配合的其他处理设备进行分析处理，并得出结论，本领域技术人员可以根据需求自行设置，在此不做赘述。

与此同时，在所述采集孔11的采集路径上还设置了至少一个血氧传感模块5。其中，该采集路径定义为：当手指9沿着采集孔11的深度方向移动并进行指静脉信息的采集过程中经过的路径，即血氧传感模块5设置在该路径上后，手指9伸入采集孔11必然会触碰到。

因此，当手指9伸入到采集孔11进行指静脉信息的采集时，采集过程中还可以与血氧传感模块5形成触碰，血氧传感模块5可以感知到血液中的氧分压并转换成可识别的输出信号，因此通过血氧传感模块5便可以有效判定当前伸入到采集孔11内采集指静脉信息的手指9是否为假体，即假体并不会具有氧分压，进而具备防假的能力。

需要说明的是，上述利用第一指静脉采集模块3和第二指静脉采集模块4采集多张指静脉图像判断假体的方式，以及采用血氧传感模块5感知血液中氧分压判断假体的方式均可以实现防假效果，但是根据不可预知的使用场景以及使用者的操作熟练度，需要通过二者结合的方式进行综合防假判断，由此才可以在实际使用中具备较高的防假能力。

另外，对于该3D指静脉识别装置的装配结构，该第一指静脉采集模块3和第二指静脉采集模块4也可以对称的安装在采集孔11的左方和右方，或者倾斜安装在采集孔11的两侧。红外光模块2的数量可以根据需求设置，并且红外光模块2可以设置在采集孔11的孔内壁的任何位置，本领域技术人员可以根据装配需求设置，在此不做限定。

所以，该3D指静脉识别装置可以根据第一指静脉采集模块3和第二指静脉采集模块4配合血氧传感模块5综合判断当前的手指是否为假体，综合判断的结果适合于各种使用场景，检测效果精准。

进一步的，所述3D指静脉识别装置还包括：第一滤光片18和第二滤光片19。利用第一滤光片18和第二滤光片19可以截止掉波长在700nm至1000nm以外的光线，当过滤掉其他波长的光线以后，可以使静脉脉络图像更为清晰，提高检测成功率。在装配结构中，所述第一滤光片18安装在所述第一装配槽12的槽口；和/或，所述第二滤光片19安装在所述第二装配槽13的槽口。

除此之外，所述第一指静脉采集模块3的采集端覆盖有第一滤光膜；和/或，所述第二指静脉采集模块4的采集端覆盖有第二滤光膜。利用第一滤光膜和第二滤光膜来截止掉波长在700nm至1000nm以外的光线。

优选的，所述红外光模块2的波段为850nm。如图4所示，所述红外光模块2的照射角度范围在0°至20°。

继续参考图3至图5所示，所述采集孔11为水平设置在所述装置壳体1上的通孔。除此之外，采集孔11也可以设置为盲孔，只要能够满足上述记载的利用第一指静脉采集模块3和第二指静脉采集模块4采集多张指静脉图像判断假体的方式，以及采用血氧传感模块5感知血液中氧分压判断假体的方式即可，具体结构在此不做限定。

其中，所述装置壳体1的水平前端设置有对应所述采集孔11的搁置台15，所述搁置台15的台面低于或等于所述采集孔11的孔内壁的最低点；所述血氧传感模块5安装在所述搁置台15。

此时，当手指9沿着采集孔11的深度方向伸入时，由于采集孔11为通孔，所以手指9可以穿过该采集孔11进而到达搁置台15。因此，手指9伸入到位后可以触碰到位于搁置台15上的血氧传感模块5，利用血氧传感模块5实现防假功能，具体参考前文记载。

血氧传感模块5设置在配合的搁置台15上，可以利用搁置台15提醒手指9伸入是否到位，即当手指9穿过采集孔11到达搁置台15便表示伸入到位，此时手指9的指尖位于搁置台15便可以确定与血氧传感模块5触碰。另外，由图2所示，该搁置台15突出于采集孔11，为上方无遮挡的露天结构，所以当手指9伸出采集孔11并到达搁置台15后，也可以直观的观察手指9与该血氧传感模块5之间的位置。除此之外，血氧传感模块5放置在搁置台15上还可以方便拆卸、更换、检测和维修。

如图2所示，所述搁置台15的台面上开设有至少一个第三装配槽14，所述血氧传感模块5安装在所述第三装配槽14内；所述血氧传感模块5的顶端等于或高于所述第三装配槽14的槽口。

此时，血氧传感模块5装配在第三装配槽14内，可以提高血氧传感模块5的装配稳定性。其中，该血氧传感模块5装配在第三装配槽14内以后，血氧传感模块5的可以凹陷在第三装配槽14内，也可以突出于第三装配槽14内，无论是凹陷还是突出的结构，都可以时用户在伸入到搁置台15上后对该血氧传感模块5有所感知，进而确认已经触摸到该血氧传感模块5。

如图2所示，所述搁置台15的水平前端设置有限位部，所述限位部的顶端至少高于所述采集孔11的孔内壁的最低点。该限位部能够对手指9的伸入路径形成遮挡，所以当手指9的之间触碰到限位部后，即表示已经到达可伸入的尽头位置，起到限位和提示的作用。其中，该限位部可以采用垂直于该搁置台15的板状结构，也可以采用块状、球状等其他结构。

如图6所示，所述3D指静脉识别装置还包括：处理模块6、控制模块7和语音模块8。该处理模块6、控制模块7和语音模块8可以构成可发出指示语音的语音提示系统。

其中，所述处理模块6与所述血氧传感模块5数据连接，用于根据所述血氧传感模块5的采集状态生成控制信息，所述控制模块7与所述处理模块6以及所述语音模块8控制连接，用于根据所述控制信息控制所述语音模块8开启或关闭。

具体的，在一个实施方式中，所述采集状态包括手指9触碰到血氧传感模块5时的状态，以及手指9未触碰到血氧传感模块5时的状态。当采集状态为手指9触碰到血氧传感模块5时的状态，处理模块6会生成可以控制语音模块8发出语音提示的控制信息，该控制信息被控制模块7获取后，控制模块7能够根据该控制信息控制语音模块8开启，从而启动语音模块8发出语音提示。例如，该语音提示的提示内容可以为：请将手指9旋转以采集指静脉信息，或者类似的语音内容。

所以，当用户将手指9伸入到采集孔11并触碰到血氧传感模块5时，语音模块8便可以根据上述控制流程自动发出语音提示。其中，该采集状态、控制信息以及语音提示的内容均可以任意选择，本领域技术人员可以根据需求自行设置，在此不做限定。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种3D指静脉识别装置，其特征在于，包括：

具有采集孔的装置壳体，所述采集孔的孔内壁的相对两侧开设有第一装配槽和第二装配槽；

至少一个红外光模块，至少一个所述红外光模块安装在所述采集孔的孔内壁；

第一指静脉采集模块和第二指静脉采集模块，所述第一指静脉采集模块和所述第二指静脉采集模块分别安装在所述第一装配槽和所述第二装配槽，用于采集所述采集孔内的指静脉信息；

至少一个血氧传感模块，至少一个所述血氧传感模块安装在所述采集孔的采集路径上。

2.根据权利要求1所述的3D指静脉识别装置，其特征在于，所述采集孔为水平设置在所述装置壳体上的通孔；

所述装置壳体的水平前端设置有对应所述采集孔的搁置台，所述搁置台的台面低于或等于所述采集孔的孔内壁的最低点；

所述血氧传感模块安装在所述搁置台。

3.根据权利要求2所述的3D指静脉识别装置，其特征在于，所述搁置台的台面上开设有至少一个第三装配槽，所述血氧传感模块安装在所述第三装配槽内；

所述血氧传感模块的顶端等于或高于所述第三装配槽的槽口。

4.根据权利要求2所述的3D指静脉识别装置，其特征在于，所述搁置台的水平前端设置有限位部，所述限位部的顶端至少高于所述采集孔的孔内壁的最低点。

5.根据权利要求1所述的3D指静脉识别装置，其特征在于，还包括：

处理模块、控制模块和语音模块；

所述处理模块与所述血氧传感模块数据连接，用于根据所述血氧传感模块的采集状态生成控制信息，所述控制模块与所述处理模块以及所述语音模块控制连接，用于根据所述控制信息控制所述语音模块开启或关闭。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的3D指静脉识别装置，其特征在于，所述第一指静脉采集模块和所述第二指静脉采集模块相对朝向所述采集孔，以直接采集所述采集孔内的指静脉信息。

7.根据权利要求1-5中任一项所述的3D指静脉识别装置，其特征在于，还包括：

第一反射镜和第二反射镜；

所述第一指静脉采集模块和所述第一反射镜相对安装在所述第一装配槽的相对槽内壁，所述第一反射镜相对于所述第一指静脉采集模块和所述采集孔倾斜设置，以将所述采集孔内的图像反射至所述第一指静脉采集模块；

和/或，所述第二指静脉采集模块和所述第二反射镜相对安装在所述第二装配槽的相对槽内壁，所述第二反射镜相对于所述第二指静脉采集模块和所述采集孔倾斜设置，以将所述采集孔内的图像反射至所述第二指静脉采集模块。

8.根据权利要求1-5中任一项所述的3D指静脉识别装置，其特征在于，还包括：

第一滤光片和第二滤光片；

所述第一滤光片安装在所述第一装配槽的槽口；和/或，所述第二滤光片安装在所述第二装配槽的槽口。

9.根据权利要求1-5中任一项所述的3D指静脉识别装置，其特征在于，所述第一指静脉采集模块的采集端覆盖有第一滤光膜；

和/或，所述第二指静脉采集模块的采集端覆盖有第二滤光膜。

10.根据权利要求1-5中任一项所述的3D指静脉识别装置，其特征在于，所述红外光模块的波段为850nm；和/或，所述红外光模块的照射角度范围在0°至20°。

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