CN219456891U - 掌静脉图像采集装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种掌静脉图像采集装置，所述掌静脉图像采集装置包括：雷达探测器，用于感应捕获区域内是否出现掌静脉部位；双波段光源，用于发出特定波长的光照射掌静脉部位；摄像头，用于在所述双波段光源的照射下采集掌静脉图像；主控板，与所述雷达探测器、双波段光源和摄像头分别通信相连，用于控制所述雷达探测器、双波段光源和摄像头协同工作完成掌静脉图像的采集。本实用新型可以获取较高质量生物特征的掌静脉图像，并且在不同采集环境下可以实时稳定采集到清晰的掌静脉图像，采集图像速度快，所需时间短，提高了用户体验。

Description

掌静脉图像采集装置

技术领域

本实用新型属于生物特征采集技术领域，涉及一种掌静脉图像采集装置。

背景技术

随着生物识别技术的融入，生物识别技术发展进入到更高层面。静脉识别技术的出现，给安防系统带来了很大的便利性。静脉识别技术广泛应用于银行、机房、仓库、机要室、政法机关、国防单位、政府、学校、办公室、智能化小区等高安保领域，因此，对其安全性也提出了更高的要求。

静脉识别装置是利用近红外线照射静脉部位，并由传感器感应静脉部位反射的光，使用近红外线读取静脉数据，与预先存储的静脉数据进行比对，从而进行个人身份的识别。

现有静脉图像采集装置在不同的环境下采集的静脉图像会受到周围环境光的影响，从而导致采集的静脉图像出现亮斑、阴影以及图像模糊等问题。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种掌静脉图像采集装置，用于解决如何获取较高质量生物特征的掌静脉图像的问题。

第一方面，本实用新型提供一种掌静脉图像采集装置，所述掌静脉图像采集装置包括：雷达探测器，用于感应捕获区域内是否出现掌静脉部位；双波段光源，用于发出特定波长的光照射掌静脉部位；摄像头，用于在所述双波段光源的照射下采集掌静脉图像；主控板，与所述雷达探测器、双波段光源和摄像头分别通信相连，用于控制所述雷达探测器、双波段光源和摄像头协同工作完成掌静脉图像的采集。

本实用新型提供的一种掌静脉图像采集装置，采用发射特定波长的双波段光源，隔离周围环境光，防止采集到的掌静脉图像受到周围环境光的影响，从而导致采集的掌静脉图像出现亮斑、阴影以及图像模糊等问题。

在第一方面的一种实现方式中，所述双波段光源的波长为850nm和940nm。

在第一方面的一种实现方式中，所述摄像头包括：镜头；图像传感器，用于感应采集所述掌静脉图像；双通滤光片，设置于所述镜头和所述图像传感器之间，用于滤除所述双波段光源以外波段的光；驱动板，与所述图像传感器通信相连，用于驱动所述图像传感器采集图像。

在第一方面的一种实现方式中，所述镜头采用95度广角镜头，所述摄像头采集掌静脉图像的区域大于所述雷达探测器能够感应到的所述捕获区域。

在第一方面的一种实现方式中，所述图像传感器采用CMOS传感器，用于感应采集所述掌静脉图像。

在第一方面的一种实现方式中，所述掌静脉图像采集装置还包括：上壳体；下壳体，与所述上壳体匹配相接，形成一容置空间，用于容置所述雷达探测器、所述双波段光源、所述摄像头和所述主控板。

在第一方面的一种实现方式中，所述上壳体的上表面为双通滤光材料壳体。

在第一方面的一种实现方式中，所述上壳体设有掌静脉采集指示灯。

在第一方面的一种实现方式中，所述掌静脉图像采集装置还包括：供电单元，内置或外置于所述掌静脉图像采集装置，与所述主控板通信相连，用于为所述掌静脉图像采集装置供电。

在第一方面的一种实现方式中，所述掌静脉图像采集装置还包括：USB通讯单元，与所述主控板通信相连，用于与外部设备通信；存储器，与所述主控板通信相连，用于存储采集获得的所述掌静脉图像。

如上所述，本实用新型所述的一种掌静脉图像采集装置，具有以下有益效果：

1、本实用新型采用发射特定波长的双波段光源，可以获取较高质量生物特征的掌静脉图像，并且在不同采集环境下可以实时稳定采集到清晰的掌静脉图像。

2、本实用新型采用摄像头采集图像速度快，所需时间短，提高了用户体验。

3、本实用新型利用特定波长的光源以及雷达探测器，可以实现精确定位手掌的目的。

附图说明

图1显示为本实用新型实施例所述的掌静脉图像采集装置结构图。

图2显示为本实用新型实施例所述的摄像头结构图。

图3显示为本实用新型实施例中所述的摄像头应用结构图。

图4显示为本实用新型实施例所述的双通滤光片性能曲线示意图。

图5显示为本实用新型实施例所述的摄像头拍摄角度示意图。

图6显示为本实用新型实施例所述的掌静脉图像采集装置功能结构图。

图7显示为本实用新型实施例所述的掌静脉图像采集光线光路示意图。

元件标号说明

100 掌静脉图像采集装置

110 雷达探测器

120 双波段光源

130 摄像头

1310 镜头

1320 图像传感器

1330 双通滤光片

1340 驱动板

1350 镜座

140 主控板

150 供电单元

160 USB通讯单元

170 存储器

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本实用新型的基本构想，遂图式中仅显示与本实用新型中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

随着生物识别技术的融入，生物识别技术发展进入到更高层面。静脉识别技术的出现，增强了安防系统的安全性、稳定性、便利性和唯一性。

本实用新型以掌静脉为例进行方案实现说明，但本实用新型的保护范围不限于掌静脉这一种对象，凡是涉及静脉部位特征获取的领域都可以采用本实用新型所述的技术方案。

例如：手掌静脉身份认证系统以手掌静脉身份认证技术为核心，对重要部门出入口、快速通道实现安全防范管理。可广泛应用于银行、机房、仓库、机要室、政法机关、国防单位、政府、学校、办公室、智能化小区等高安保领域。

掌静脉识别装置是利用近红外线照射手掌，由传感器感应手掌反射的光，使用近红外线以非接触的方式读取手掌静脉数据，并与预先存储的手掌静脉数据比对，从而进行个人身份的识别。

现有的静脉图像采集装置的性能主要受发射光源和摄像头两大要素的制约，在不同的环境下采集的静脉图像会受到周围环境光的影响，从而导致采集的静脉图像出现亮斑、阴影以及图像模糊等问题。

此外，现有的静脉图像采集装置也会严重影响整个静脉采集设备的准确度。如何获取较高质量的静脉图像，实现在不同采集环境下实时稳定的掌静脉采集是一个亟待解决的问题。

本实用新型以下实施例提供了一种掌静脉图像采集装置，解决了如何获取较高质量生物特征的掌静脉图像，并且能够在不同采集环境下实时稳定的掌静脉采集装置的问题。

以下将结合附图详细阐述本实施例的一种掌静脉图像采集装置的原理及实施方式，使本领域技术人员不需要创造性劳动即可理解本实施例的掌静脉图像采集装置。

如图1所示，本实用新型实施例提供一种掌静脉图像采集装置，所述掌静脉图像采集装置包括：雷达探测器，用于感应捕获区域内是否出现掌静脉部位；双波段光源，用于发出特定波长的光照射掌静脉部位；摄像头，用于在所述双波段光源的照射下采集掌静脉图像；主控板，与所述雷达探测器、双波段光源和摄像头分别通信相连，用于控制所述雷达探测器、双波段光源和摄像头协同工作完成掌静脉图像的采集。

具体的，如图1所示，显示为本实用新型实施例所述的掌静脉图像采集装置结构示意图，所述掌静脉图像采集装置100包括雷达探测器110、双波段光源120、摄像头130和主控板140。所述雷达探测器110用于感应捕获区域内是否出现掌静脉部位；所述双波段光源120用于发出特定波长的光照射掌静脉部位；所述摄像头130用于在所述双波段光源的照射下采集掌静脉图像；所述主控板140与所述雷达探测器110、双波段光源120和摄像头130分别通信相连，用于控制所述雷达探测器110、双波段光源120和摄像头130协同工作完成掌静脉图像的采集。

于本实用新型一实施例中，所述双波段光源的波长为850nm和940nm。

具体的，所述双波段光源120可发射出波长为850nm和940nm的光。

进一步具体的，所述双波段光源可以采用可发射出光源波长为850nm和940nm的灯珠，可设置多个灯珠，采用两个灯珠为一组，使用多组灯珠的方式，以便使所述雷达探测器感应到的掌静脉捕获区域更全面，使掌静脉图像采集更精准高效。所述灯珠可有多种实现方式，在这里不做具体限制，只要满足手掌捕获区域覆盖整个手掌即可。

需要说明的是，针对双波段光源可有多种实现方式，也可为其它发射特定波长的光源，在这里不做具体限制。

于本实用新型一实施例中，所述摄像头包括：镜头；图像传感器，用于感应采集所述掌静脉图像；双通滤光片，设置于所述镜头和所述图像传感器之间，用于滤除所述双波段光源以外波段的光；驱动板，与所述图像传感器通信相连，用于驱动所述图像传感器采集图像。

具体的，如图2所示，显示为本实用新型实施例所述的摄像头结构图，所述摄像头130包括镜头1310、图像传感器1320、双通滤光片1330和驱动板1340，所述图像传感器1320用于感应采集所述掌静脉图像；所述双通滤光片1330设置于所述镜头和所述图像传感器之间，用于滤除所述双波段光源以外波段的光；所述驱动板1340与所述图像传感器通信相连，用于驱动所述图像传感器采集图像。

如图3所示，显示为本实用新型实施例中所述的摄像头应用结构图，能够帮助本领域技术人员更直观的理解本实施例中所述的摄像头结构，所述摄像头130包括镜头1310、图像传感器1320、双通滤光片1330和驱动板1340，所述摄像头130还包括镜座1350，所述图像传感器1320用于感应采集所述掌静脉图像；所述双通滤光片1330设置于所述镜头和所述图像传感器之间，用于滤除所述双波段光源以外波段的光；所述驱动板1340与所述图像传感器通信相连，用于驱动所述图像传感器采集图像，所述镜座1350用于支撑整个摄像头。

具体的，本实用新型实施例中所述双通滤光片1330主要作用是使特定两种波长的光通过，让其他波长的光的反射(或衰减)光学元件。所述双通滤光片作为隔离滤光片，可运用于夜视成像和人脸识别，人眼虹膜识别等红外光线照明成像领域。

需要说明的是，主控板140和驱动板1340可以设置在一块电路板上，也可以分开设置在不同电路板上，在这里不做具体限制，于不同实施例中可灵活设置。

进一步具体的，如图4所示，显示为本实用新型实施例所述的双通滤光片性能曲线示意图，本实用新型实施例中使用的双通滤光片可高效通过850nm或940nm使用光线(±5nm)，对于其他可见光和近红外线深度隔离。具有抗外界干扰，性能稳定的优势。

本实用新型提供的一种掌静脉图像采集装置，采用发射特定波长的光源以及带有双通滤光片的摄像头，可以隔离周围环境光，防止采集到的掌静脉图像受到周围环境光的影响，从而导致采集的掌静脉图像出现亮斑、阴影以及图像模糊等问题。

于本实用新型一实施例中，所述镜头采用95度广角镜头，所述摄像头采集掌静脉图像的区域大于所述雷达探测器能够感应到的所述捕获区域。

具体的，如图5所示，显示为本实用新型实施例所述的摄像头拍摄角度示意图，本实用新型实施例所述摄像头采用95度广角镜头，所述图像传感器拍摄角度为134度角度，大于所述雷达探测器感应到的手掌捕获区域的最小视角，以致所述摄像头采集掌静脉图像区域大于所述雷达探测器感应到的手掌捕获区域，使所述摄像头采集到完整的所述掌静脉图像。且所采集到的掌静脉图像图形畸变率小于5％，使掌静脉图像采集准确率达到较高的水平。

需要说明的是，针对所述摄像头所使用的镜头可有多种实现形式，在这里不做具体限制，只要满足所述摄像头采集掌静脉图像区域大于所述雷达探测器感应到的手掌捕获区域，使所述摄像头采集到完整的所述掌静脉图像即可。

于本实用新型一实施例中，所述图像传感器采用CMOS传感器，用于感应采集所述掌静脉图像。

具体的，所述图像传感器可以采用具备全局曝光的CMOS图像传感器，用于接收所述双通滤光片采集的特定波长的光，获取所述掌静脉图像。双波段光源和雷达探测器配合，获取具有掌静脉区域的光线，经所述双通滤光片隔离，使所述CMOS图像传感器获取所述掌静脉图像。

进一步具体的，所述图像传感器也可为其它图像传感器，在此不做具体限制。

于本实用新型一实施例中，所述掌静脉图像采集装置还包括：上壳体；下壳体，与所述上壳体匹配相接，形成一容置空间，用于容置所述雷达探测器、所述双波段光源、所述摄像头和所述主控板。

具体的，所述掌静脉图像采集装置还包括：上壳体；下壳体，与所述上壳体匹配相接，形成一容置空间，用于容置所述雷达探测器、所述双波段光源、所述摄像头和所述主控板。

于本实用新型一实施例中，所述上壳体的上表面为双通滤光材料壳体。

具体的，所述上壳体的上表面采用双通滤光材料壳体，可透特定波长的光，用于进一步隔离点周围的环境光，提高掌静脉图像采集的准确度。比如所述上壳体的上表面采用亚克力滤光片，可透850nm和940nm波长的光，用于进一步隔离点周围的环境光，提高掌静脉图像采集的准确度，同时也可使外观美观。

需要说明的是，在这里所述上壳体可有多种实现形式，在这里不做具体限制。在其他实施例中，所述上壳体的上表面也可以不采用双通滤光材料壳体，可用其它普通壳体来代替。

于本实用新型一实施例中，所述上壳体设有掌静脉采集指示灯。

具体的，所述上壳体设有掌静脉采集指示灯。当开启采集掌静脉图像时，掌静脉采集指示灯会发出亮光，用于提示正在进行采集工作。

于本实用新型一实施例中，所述掌静脉图像采集装置还包括：供电单元，内置或外置于所述掌静脉图像采集装置，与所述主控板通信相连，用于为所述掌静脉图像采集装置供电。

具体的，如图6所示，所述掌静脉图像采集装置100还包括供电单元150，所述供电单元150内置或外置于所述掌静脉图像采集装置，与所述主控板通信相连，用于为所述掌静脉图像采集装置供电。

进一步具体的，于本实用新型一种实施方式中，供电单元可内置于所述掌静脉图像采集装置中，与所述主控板通信相连，用于为所述掌静脉图像采集装置供电。

于本实用新型另一种实施方式中，供电单元可外置于所述掌静脉图像采集装置，与所述主控板通信相连，用于为所述掌静脉图像采集装置供电。在此不做具体限制，只能能满足供电功能即可。

于本实用新型一实施例中，所述掌静脉图像采集装置还包括：USB通讯单元，与所述主控板通信相连，用于与外部设备通信；存储器，与所述主控板通信相连，用于存储采集获得的所述掌静脉图像。

具体的，如图6所示，所述掌静脉图像采集装置100还包括USB通讯单元160和存储器170，所述USB通讯单元160与所述主控板通信相连，用于与外部设备通信；所述存储器170与所述主控板通信相连，用于存储采集获得的所述掌静脉图像。

进一步具体的，所述USB通讯单元接口可有多种实现方式，包含以下一种或者多种，例如Type-A、Type-B、Type-C、miniUSB、microUSB等等USB接口，均可实现与外部设备通信。

其中，所述存储器可有多种实现方式，可以是但不限于随机存取存储器，只读存储器，快闪存储器，硬盘，固态硬盘，磁带(magnetic tape)，软盘(floppy disk)，光盘(optical disc)及其任意组合。上述存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。该可用介质可以是磁性介质(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如数字视频光盘(digital video disc，DVD))、或者半导体介质(例如固态硬盘(solid state disk，SSD))等。

进一步具体的，如图7所示，显示为本实用新型实施例所述的掌静脉图像采集光线光路示意图，双波段光源和雷达探测器相配合，用于捕获出现掌静脉部位的区域，其中，双波段光源用于发出特定波长的光照射掌静脉部位，雷达探测器用于感应捕获区域内是否出现掌静脉部位，同时摄像头在所述双波段光源的照射下采集掌静脉图像，双波段光源照射产生的光线首先经过所述摄像头里的双通滤光片，隔离掉除特定波长的光，消除周围环境光的影响，经所述双通滤光片隔离的光再进入所述摄像头里的图像传感器，所述图像传感器将光信号转化为电信号，以便采集到所述掌静脉图像，所述掌静脉图像存储至存储器中。而后再经过处理器进行一系列处理实现身份识别。

本实用新型所述掌静脉图像采集装置的结构包括但不限于本实施例列举的掌静脉图像采集装置的结构，凡是根据本实用新型的原理所做的现有技术的结构变形和替换，都包括在本实用新型的保护范围内。

如上所述，本实用新型所述的一种掌静脉图像采集装置，采用发射特定波长的双波段光源和带有双通滤光片的摄像头，隔离周围环境光，防止采集到的掌静脉图像受到周围环境光的影响，从而获取较高质量生物特征的掌静脉图像，并且在不同采集环境下可以实时稳定采集到清晰的掌静脉图像。通过使用摄像头采集图像速度快，所需时间短，提高了用户体验。利用特定波长的光源以及雷达探测器，可以实现精确定位手掌的目的。

上述各个附图对应的流程或结构的描述各有侧重，某个流程或结构中没有详述的部分，可以参见其他流程或结构的相关描述。

上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种掌静脉图像采集装置，其特征在于，所述掌静脉图像采集装置包括：

雷达探测器，用于感应捕获区域内是否出现掌静脉部位；

双波段光源，用于发出特定波长的光照射掌静脉部位；

摄像头，用于在所述双波段光源的照射下采集掌静脉图像；

主控板，与所述雷达探测器、双波段光源和摄像头分别通信相连，用于控制所述雷达探测器、双波段光源和摄像头协同工作完成掌静脉图像的采集。

2.根据权利要求1所述的掌静脉图像采集装置，其特征在于，所述双波段光源的波长为850nm和940nm。

3.根据权利要求1所述的掌静脉图像采集装置，其特征在于，所述摄像头包括：

镜头；

图像传感器，用于感应采集所述掌静脉图像；

双通滤光片，设置于所述镜头和所述图像传感器之间，用于滤除所述双波段光源以外波段的光；

驱动板，与所述图像传感器通信相连，用于驱动所述图像传感器采集图像。

4.根据权利要求3所述的掌静脉图像采集装置，其特征在于，所述镜头采用95度广角镜头，所述摄像头采集掌静脉图像的区域大于所述雷达探测器能够感应到的所述捕获区域。

5.根据权利要求3所述的掌静脉图像采集装置，其特征在于，所述图像传感器采用CMOS传感器，用于感应采集所述掌静脉图像。

6.根据权利要求1所述的掌静脉图像采集装置，其特征在于，所述掌静脉图像采集装置还包括：

上壳体；

下壳体，与所述上壳体匹配相接，形成一容置空间，用于容置所述雷达探测器、所述双波段光源、所述摄像头和所述主控板。

7.根据权利要求6所述的掌静脉图像采集装置，其特征在于：所述上壳体的上表面为双通滤光材料壳体。

8.根据权利要求6所述的掌静脉图像采集装置，其特征在于：所述上壳体设有掌静脉采集指示灯。

9.根据权利要求1所述的掌静脉图像采集装置，其特征在于，所述掌静脉图像采集装置还包括：

供电单元，内置或外置于所述掌静脉图像采集装置，与所述主控板通信相连，用于为所述掌静脉图像采集装置供电。

10.根据权利要求1所述的掌静脉图像采集装置，其特征在于，所述掌静脉图像采集装置还包括：

USB通讯单元，与所述主控板通信相连，用于与外部设备通信；

存储器，与所述主控板通信相连，用于存储采集获得的所述掌静脉图像。