CN220252615U - 防测距干扰的静脉采集装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开一种防测距干扰的静脉采集装置，静脉采集装置包括用于生成静脉特征的静脉采集模块和设置于静脉采集模块一侧的红外测距传感器。静脉采集模块包括红外图像传感器、设置于红外图像传感器周边的发射近红外光的至少一发光元件以及设置于所红外图像传感器的感光面一侧的红外窄带滤光片。并且，所述红外窄带滤光片的中心波长值与每一所述发光元件发射的近红外光的波长值相同并与所述红外测距传感器发射的红外光的波长值不相等，且所述红外测距传感器发射的红外光位于所述红外窄带滤光片的截止波段。每一发光元件用于发射光线照亮待采集静脉特征的对象。

Description

防测距干扰的静脉采集装置

技术领域

本申请涉及生物特征采集装置，更具体地说，是防测距干扰的静脉采集装置。

背景技术

在现有技术中，基于密码或指令等认证方式容易被人窃取或破解。随着科学技术发展，基于生物特征的认证系统越来越受到人们青睐，生物特征包括人脸、指纹或静脉特征。人脸或指纹特征属于人体的外部特征容易被窃取和伪造。而静脉特征属于人体内部特征难以伪造和窃取，成人的静脉形状不再发生变化，故基于静脉特征的认证方式有利于提高认证的安全性和精确度。

由于采用SENSOR的自动曝光存在一定的局限，例如手掌过近，补光很强，手掌过远补光又不够，因为手掌静脉对近红外光吸收是有一定范围的，因此需要在近距离时降低红外的补光，在远距离时需要增强红外的补光；故而加入一个红外测距传感器，获取手掌到镜头的距离，通过获取到距离值，用PWM调节红外灯的发光强度，实现掌静脉图像的获取。然而由于红外测距传感器发射的光和静脉采集模块的用于照亮手掌的发光元件的发射光的均是近红外光，如此导致测距传感器发射的用于测距的近红外光和用于生成静脉特征的补光的发光元件发射的近红外光均投射到手掌上，并进入生成静脉图像的图像传感器中，故而是的红外测距传感器发射的光线影响到掌静脉图像获取。

发明内容

针对现有技术，本申请解决的技术问题是提供一种能同时采集掌纹和掌静脉图像的防测距干扰的静脉采集装置。

为解决上述技术问题，本申请提供一种静脉采集装置，其包括：

用于生成静脉特征的静脉采集模块，其包括红外图像传感器、设置于所述红外图像传感器周边的发射红外光的至少一发光元件以及设置于所述红外图像传感器的感光面一侧的红外窄带滤光片；以及，

红外测距传感器，设置于静脉采集模块一侧，所述红外窄带滤光片的中心波长值与每一所述发光元件发射的近红外光的波长值相同并与所述红外测距传感器发射的红外光的波长值不相等，且所述红外测距传感器发射的红外光位于所述红外窄带滤光片的截止波段。

在一些可能的实施例中，所述发光元件为发射850nm波长光的近红外LED灯珠，所述红外窄带滤光片的中心波段为850nm且带宽为20nm；所述红外测距传感器发射红外光的波长为940nm。

在一些可能的实施例中，所述静脉采集模块还包括覆于每一所述发光元件的发光面的第一偏振片、位于所述红外窄带滤光片和所述红外图像传感器之间的第二偏振片以及设置于所述红外窄带滤光片远离所述第二偏振片一侧的镜头。

在一些可能的实施例中，所述第一偏振片的偏振化方向和所述第二偏振片的偏振化方向的预设夹角为60°～90°。

在一些可能的实施例中，所述静脉采集装置还包括主控板和用于驱动所述发光元件发光的驱动电路，所述主控板连接驱动电路、所述红外测距传感器和所述红外图像传感器。

在一些可能的实施例中，所述红外图像传感器周围设置有围绕其形成一圈的多个所述发光元件。

本申请提供的防测距干扰的静脉采集装置的有益效果在于：采用的红外窄带滤光片的中心波长值与发光元件发射的波长相同并与红外测距传感器发射近红外光的波长值不相等，如此，发光元件和红外测距模块发射不同的波段的近红外光，这样可以避免两者发射近红外光相互干扰，同时，由于红外窄带滤光片的中心波长值与发光元件发射的波长相同且红外测距传感器发的近红外光位于红外窄带滤光片的截止波段，故而生成静脉图像所用的发光元件发射的光线通过窄带滤光片进入红外图像传感器，而红外测距传感器发射近红外光由于窄带滤光片的截止作用无法进入至红外图像传感器；因此，防测距干扰的静脉采集装置在保证用于生成静脉图像的发光元件发射近红外光进入红外图像传感器的同时，截止了测距模块发射近红外光进入红外图像传感器对静脉图像生成过程产生干扰。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，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申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例的防测距干扰的静脉采集装置。

具体实施方式

为了使本申请所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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申请和简化描述，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申请的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示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一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

现结合附图对本申请的防测距干扰的静脉采集装置进行具体说明。

请参照图1，本申请实施例提供的防测距干扰的静脉采集装置100包括用于生成静脉特征的静脉采集模块10和设置于静脉采集模块10一侧的红外测距传感器20。

具体地，静脉采集模块10包括红外图像传感器11、设置于红外图像传感器11周边的发射近红外光的至少一发光元件12以及设置于所红外图像传感器11的感光面一侧的红外窄带滤光片13。并且，所述红外窄带滤光片13的中心波长值与每一所述发光元件12发射的近红外光的波长值相同并与所述红外测距传感器20发射的红外光的波长值不相等，且所述红外测距传感器20发射的红外光位于所述红外窄带滤光片13的截止波段。每一发光元件12用于发射光线照亮待采集静脉特征的对象。

在上述防测距干扰的静脉采集装置100中，采用的红外窄带滤光片13的中心波长值与发光元件12发射的波长相同并与红外测距传感器20发射近红外光的波长值不相等，如此，发光元件12和红外测距模块发射不同的波段的近红外光，这样可以避免两者发射近红外光相互干扰，同时，由于红外窄带滤光片13的中心波长值与发光元件12发射的波长相同且红外测距传感器20发的近红外光位于红外窄带滤光片13的截止波段，故而生成静脉图像所用的发光元件12发射的光线通过窄带滤光片进入红外图像传感器11，而红外测距传感器20发射近红外光由于窄带滤光片的截止作用无法进入至红外图像传感器11；因此，防测距干扰的静脉采集装置100在保证用于生成静脉图像的发光元件12发射近红外光进入红外图像传感器11的同时，截止了测距模块发射近红外光进入红外图像传感器11对静脉图像生成过程产生干扰。

在一实施例中，所述红外图像传感器11周围设置有围绕其形成一圈的多个所述发光元件12，多个发光元件12组成环形发光阵列，每一发光元件12为LED灯珠。

在一实施例中，所述发光元件12为发射850nm波长光的近红外LED灯珠，所述红外窄带滤光片13的中心波段为850nm且带宽为20nm；所述红外测距传感器20发射近红外光的波长为940nm。

如图1所示，静脉采集模块10还包括覆于每一发光元件12的发光面的第一偏振片14、位于红外窄带滤光片13和红外图像传感器11之间的第二偏振片15以及设置于红外窄带滤光片13远离第二偏振片15一侧的镜头16。

在一实施例中，所述第一偏振片14的偏振化方向和所述第二偏振片15的偏振化方向的预设夹角为60°～90°。

值得说明的是，采集掌静脉图像时利用人体血红蛋白吸收近近红外光的特性来采集手掌皮肤底下的静脉特征图像。人体的静脉隐藏在表皮下，在可见光下无法照射，需要在近红外下进行拍摄采集。利用人体血红蛋白通过吸收近近红外光的特性来采集手掌皮肤底下的静脉特征图像。近近红外光源发出的光照射手掌，手掌在近近红外光照射下，手掌静脉的血红蛋白(包括氧化血红蛋白和还原血红蛋白)对近近红外光的吸收强于周围组织，氧化血红蛋白即氧化血色素，还原血红蛋白即为还原血色素。采集掌纹时，利用手掌皮肤反射光线的原理进行掌纹采集。

静脉采集模块10的静脉图像生成过程为：每一发光元件12的出光面一侧均设置有一个第一偏振片14，则该发光元件12发射的近近红外光经由第一偏振片14变成沿特定方向传播的偏振光，从而使得衰减了该发光元件12发射光的光强；并且红外图像传感器11上方设置有第二偏振片15，且第一偏振片14与第二偏振片15的成预设夹角，及第一偏振片14与第二偏振片15的偏振化方向不同，则进入红外图像传感器11中的光经由第二偏振片15后光强进一步衰减；如此，达到消除手掌表面反光或手指表面反光作用，进而过滤掉掌纹和指纹信息，有效提高采集图像的静脉区域和非静脉区域的对比度，获得高质量的静脉特征图像。并且由于红外窄带滤光片13的作用，外接环境光以及红外测距传感器20发射的近红外光均无法进入红外图像传感器11，从而防止了红外测距传感器20发射光线对红外图像传感器11产生静脉图像的影响。

进一步地，所述防测距干扰的静脉采集装置100还包括主控板30和用于驱动所述发光元件12发光的驱动电路40，主控板30连接驱动电路40、红外测距传感器20和红外图像传感器11。

在一实施例中，红外测距传感器20为CM36781测距传感器70。红外图像传感器11均为近红外CMOS图像传感器，具体为但不限于型号为索尼IMX335图像传感器。每一近红外LED为贴片式LED或直插式LED。驱动电路40为基于MP2340芯片形成驱动电路40。主控板30可为嵌入式芯片，具体为单片机或DSP 25处理器；所述单片机可为但不限于ATMEL系列单片机、STM8或STM32单片机；所述DSP处理器可以但不限于AU3822UC82信号的DSP处理器。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种防测距干扰的静脉采集装置，其特征在于，包括：

用于生成静脉特征的静脉采集模块，其包括红外图像传感器、设置于所述红外图像传感器周边的发射红外光的至少一发光元件以及设置于所述红外图像传感器的感光面一侧的红外窄带滤光片；

红外测距传感器，设置于静脉采集模块一侧，所述红外窄带滤光片的中心波长值与每一所述发光元件发射的近红外光的波长值相同并与所述红外测距传感器发射的红外光的波长值不相等，且所述红外测距传感器发射的红外光位于所述红外窄带滤光片的截止波段。

2.如权利要求1所述的防测距干扰的静脉采集装置，其特征在于，所述发光元件为发射850nm波长光的近红外LED灯珠，所述红外窄带滤光片的中心波段为850nm且带宽为20nm；所述红外测距传感器发射近红外光的波长为940nm。

3.如权利要求1或2所述的防测距干扰的静脉采集装置，其特征在于，所述静脉采集模块还包括覆于每一所述发光元件的发光面的第一偏振片、位于所述红外窄带滤光片和所述红外图像传感器之间的第二偏振片以及设置于所述红外窄带滤光片远离所述第二偏振片一侧的镜头。

4.如权利要求3所述的防测距干扰的静脉采集装置，其特征在于，所述第一偏振片的偏振化方向和所述第二偏振片的偏振化方向的预设夹角为60°～90°。

5.如权利要求1或2所述的防测距干扰的静脉采集装置，其特征在于，所述防测距干扰的静脉采集装置还包括主控板和用于驱动所述发光元件发光的驱动电路，所述主控板连接驱动电路、所述红外测距传感器和所述红外图像传感器。

6.如权利要求1所述的防测距干扰的静脉采集装置，其特征在于，所述红外图像传感器周围设置有围绕其形成一圈的多个所述发光元件。