RU2667371C1 - Биометрическая система формирования изображения вен - Google Patents

Abstract

Изобретение относится к биометрической системе формирования изображения вен. Техническим результатом является повышение качества изображения рисунка вен. Система состоит из биометрического датчика, CMOS детектора, включающего линзу, производящую коллимированный луч отраженного от объекта на детекторную матрицу CMOS, два лазерных инфракрасных диода, вычислительного модуля, с помощью которых при поднесении объекта к биометрическому датчику на матрицу CMOS попадает развертка лучей от лазерных инфракрасных диодов, формируется изображение объекта (2D), используя эффект Поккельса (Керра), происходит замер расстояния до объекта по этому изображению, замер интенсивности освещенности объекта, отслеживание паразитного фонового излучения, после этого вычислительный модуль в реальном масштабе времени обрабатывает сигналы и передает управляющий сигнал к детекторной матрице CMOS, производит автоматическое сканирование объекта и вывод рисунка (фотографии) в электронном виде, причем сканирование вен происходит бесконтактно и без остановки объекта над биометрическим датчиком на расстоянии от 0,04 до 0,40 м со скоростью, не превышающей 0,4 м/с. 2 з.п. ф-лы.

Description

Изобретение относится к биометрической идентификации человека, использующей распознавание по рисунку вен, через инфракрасное подсвечивание части тела, таких как вен пальцев, ладони, пальцев с ладонью, запястья или тыльной стороны ладони, тыльной стороны пальцев или тыльной стороны ладони и пальцев - далее объект.

Существует устройство и способ объемной биометрической идентификации, отличающийся тем, что содержит источник света для излучения в ближнем инфракрасном (0,75-1,4 мкм по длине волны) и структурированном свете, систему камер с записывающим устройством, выполненных с возможностью захвата изображения объекта в цифровой форме, и систему слияния данных, которая обрабатывает представленные данные для получения полезной информации в систему менеджеров и в котором отпечатки ладони извлекаются из сканеров, в которых сканировали подкожный рисунок вен ладони, шаблоны биометрических данных записывается, чтобы сформировать уникальные шаблоны идентификации пользователя. (WO 2009028926, 05.03.2009).

Недостатком данного изобретения является необходимость точного расположения руки в определенном положении.

Существует изобретение, в котором лазерный диод (LD) освещает стороны таким образом, что рисунок отраженного излучения, если смотреть с помощью обычного тепловизора вены рисунка, обеспечивает прямое измерение дальности до цели. Целевой диапазон измерения используют для создания визуального или звукового сигнала, который инструктирует индивидуальность сканируемых, поместить руки в точно оптимальном диапазоне, так чтобы вена шаблона находилась в фокусе. Кроме того, система и устройство описаны для направления отдельной сканируемой для перемещения стороны для оптимальной регистрации или горизонтальное положение по отношению к тепловизору (US 20080107309, 08.05.2008).

Недостатком данного изобретения является необходимость точного расположения руки в определенном положении.

Наиболее близким аналогом является мультимодальная система изображения и метод бесконтактной идентификации множества биометрических признаков. Раскрыты системы и способы для получения по меньшей мере двух биометрических признаков человека и без контакта с человеком. В одном варианте осуществления раскрыта система, которая использует множество модулей освещения и модулем формирования изображений, где одно изображение получают с помощью кодированного цветового датчика изображения. Параллельно друг другу и ортогонально поляризованных изображений получают с помощью, по меньшей мере, одного датчика изображения модуля от освещения, производимого от освещения модулей. Подсистема обработки использует математическую, наносят операции между полученных изображений для селективного получения, по меньшей мере, одного изображения, по крайней мере, одного конкретного биометрического признака, такого как отпечаток пальца, отпечаток пальца ладони вены, ладони вену или ладони. Биометрические признаки могут быть впоследствии использованы для проверки и идентификации биометрических данных (US 20150356339, 10.12.2015).

Недостатком данного изобретения является необходимость точного расположения руки в определенном положении.

Настоящее изобретение решает задачу качественного формирования изображения рисунка вен объекта, причем отпадает необходимость остановки объекта над датчиком, а так же выбора определенного расстояния или малого диапазона фокусного расстояния до датчика.

Данная задача решается за счет биометрической системы формирования изображения вен, состоящей из биометрического датчика, CMOS детектора, включающего линзу, производящую коллимированный луч отраженного от объекта на детекторную матрицу CMOS, два лазерных инфракрасных диода, вычислительного модуля, с помощью которых при поднесении объекта к биометрическому датчику на матрицу CMOS попадает развертка лучей от лазерных инфракрасных диодов, формируется изображение объекта (2D), используя эффект Поккельса (Керра), происходит замер расстояния до объекта по этому изображению, замер интенсивности освещенности объекта, отслеживание паразитного фонового излучения, после этого вычислительный модуль в реальном масштабе времени обрабатывает сигналы и передает управляющий сигнал к детекторной матрице CMOS, производит автоматическое сканирование объекта и вывод рисунка (фотографии) в электронном виде, сканирование вен происходит бесконтактно, без остановки объекта над биометрическим датчиком на расстоянии примерно от 0,04 до 0,40 м со скоростью, не превышающей 0,4 м/с.

Технический результат достигается за счет применение двух лазерных диодов (LED), которые обеспечивают изображение объекта (2D), по которому происходит автоматическое, мгновенное определение расстояния до объекта, а также мгновенно обеспечивают отслеживание паразитного фонового излучения, температуру тела объекта, что позволяет настроить изображение и увеличить качество изображения рисунка вен в несколько раз.

Работа изобретения.

Биометрическая система формирования изображения вен - визуализация вен пальцев, ладони, пальцев с ладонью, запястья или тыльной стороны ладони, тыльной стороны пальцев или тыльной стороны ладони и пальцев включает в себя:

проведение пальцев, ладони, пальцев и ладони или тыльной стороны ладони, тыльной стороны пальцев, тыльной стороны ладони и пальцев, либо запястья бесконтактно над биометрическим датчиком на расстоянии примерно от 0,04 до 0,40 м со скоростью, не превышающей 0,4 м/с; сканирование вен объекта - его рисунка вен и вывод рисунка в электронном виде.

При сканировании вен не требуется платформы-подставки либо внешних датчиков, указывающих на правильное или неправильное расположение объекта и оповещение объекта о правильном или неправильном положении объекта в горизонтальной плоскости по отношению к сканирующему датчику.

При сканировании вен бесконтактным способом не требуется фиксированное фокусное расстояние до поверхности биометрического датчика, а только примерный диапазон от 0,04 до 0,40 м от поверхности датчика.

При сканировании вен не требуется остановки объекта (фиксации ладони, пальцев, запястья) над датчиком для успешного считывания рисунка вен.

При поднесении объекта к биометрическому датчику на матрицу CMOS попадает развертка лучей от лазерных инфракрасных диодов, формируется изображение объекта (2D), используя эффект Поккельса (Керра), происходит замер расстояния до объекта по этому изображению, замер интенсивности освещенности объекта, отслеживание паразитного фонового излучения, после этого вычислительный модуль в реальном масштабе времени обрабатывает сигналы и передает управляющий сигнал к детекторной матрице CMOS, производит автоматическое сканирование объекта и вывод рисунка (фотографии) в электронном виде.

При поднесении объекта к биометрическому датчику матрица CMOS производит кадры и на изображениях видны две световые токи на объекте от двух лазерных светодиодов (LED), по которым производится вычисление, вычислительный модуль обрабатывает сигнал и определяет рисунок вен в 2D, учитывая расстояние между двумя световыми точками на изображении от лазерных инфракрасных диодов.

При поднесении объекта к биометрическому датчику гемоглобин поглощает инфракрасное излучение, а остальные участки тела больше отражают инфракрасное излучение и в этих местах от объекта отраженное излучение попадает на детекторную матрицу CMOS, параллельно вычислительный модуль обрабатывает сигнал, учитывая степень яркости двух световых точек на изображении от лазерных диодов, отсекая паразитные видимые и невидимые лучи в ультрафиолетовой и инфракрасной областях, используя шаблон освещенности для формирования качественного изображения (картинки) вен объекта.

С помощью камеры, настроенной на инфракрасный диапазон съемки, считывается рисунок вен на пальцах, ладони, пальцах с ладонью, запястье или тыльной стороны ладони, тыльной стороне пальцев или тыльной стороне ладони и пальцев. Гемоглобин, который находится в крови человека, поглощает волну 700-1400 нм, сокращая тем самым степень отражения инфракрасного излучения, отображая в дальнейшем на матрице CMOS цифровой видеокамеры, настроенной на прием черного орнамента отображения вен, который получается из-за наименьшего свечения отраженной поверхности. После получения информации с матрицы камеры она обрабатывается и применяется по назначению идентификации.

Изобретение также обеспечивает биометрическую систему формирования изображения для записи рисунка вен объекта.

Claims (3)

1. Биометрическая система формирования изображения вен, состоящая из биометрического датчика, CMOS детектора, включающего линзу, производящую коллимированный луч отраженного от объекта на детекторную матрицу CMOS, два лазерных инфракрасных диода, вычислительного модуля, с помощью которых при поднесении объекта к биометрическому датчику на матрицу CMOS попадает развертка лучей от лазерных инфракрасных диодов, формируется изображение объекта (2D), используя эффект Поккельса (Керра), происходит замер расстояния до объекта по этому изображению, замер интенсивности освещенности объекта, отслеживание паразитного фонового излучения, после этого вычислительный модуль в реальном масштабе времени обрабатывает сигналы и передает управляющий сигнал к детекторной матрице CMOS, производит автоматическое сканирование объекта и вывод рисунка (фотографии) в электронном виде, отличающаяся тем, что сканирование вен происходит бесконтактно и без остановки объекта над биометрическим датчиком на расстоянии примерно от 0,04 до 0,40 м со скоростью, не превышающей 0,4 м/с.

2. Биометрическая система формирования изображения вен по п. 1, в которой формируются изображения вен пальцев, ладони, пальцев с ладонью, запястья или тыльной стороны ладони, тыльной стороны пальцев или тыльной стороны ладони и пальцев.

3. Биометрическая система формирования изображения вен по п. 1, в которой происходит предварительная запись рисунка вен.