本實用新型涉及一種手指靜脈圖像采集裝置，特別是涉及一種基于近紅外LED陣列光源的手指靜脈圖像采集裝置，屬于人體生物認證技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

隨著社會的發(fā)展與進步，信息技術(shù)已經(jīng)逐漸融于了人們的工作和生活，在給人類社會帶來便利的同時，對信息的安全和保密也提出了更高、更新的要求。然而，目前普遍使用的身份鑒別方法，如口令、密碼、鑰匙、ID卡等，存在容易損毀、遺忘、被盜用、被破譯等問題，給人們的日常生活帶來諸多麻煩，甚至造成重大的財產(chǎn)和人生安全隱患。據(jù)統(tǒng)計，在美國每年都有近億美元的福利金被別人假冒領(lǐng)取，在我國僅深圳市每年就有200萬人民幣以上的社會保險被冒領(lǐng)，在法國、英國等其他國家同樣存在假冒身份造成重大經(jīng)濟損失的情況。同時，傳統(tǒng)的識別技術(shù)無法實現(xiàn)對恐怖分子的身份認證，特別是“911”事件以來各國政府都在大力支持生物識別技術(shù)，我國首屆奧運會的安檢系統(tǒng)就有采用生物識別技術(shù)。因此，人體生物識別技術(shù)迎合時代的需求成為本世紀的研究熱點，同時也帶來了巨大的經(jīng)濟市場。

在經(jīng)歷緩慢增長以后，生物識別技術(shù)現(xiàn)在進入快速發(fā)展的階段，2007年至2013年六年期間，生物識別技術(shù)的全球市場規(guī)模年均增速為21.7％，這在全世界大多數(shù)行業(yè)增長率低于5％的對比下實屬罕見，在2015年，生物識別技術(shù)全球市場經(jīng)濟規(guī)模達到130億美元，2020年將增加到250億美元，在這5年內(nèi)的年均增速約是14％?？傊?，在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)不斷發(fā)展的大背景下，隨著生物識別技術(shù)的不斷成熟，其市場前景不可估量。

靜脈識別技術(shù)是根據(jù)人類靜脈中的血紅蛋白可以吸收一定波長的光線原理，在使用該波長范圍內(nèi)的光線照射靜脈時，獲得靜脈圖像，然后把獲得的圖像進行分析處理，最后將得到的靜脈特征值在數(shù)據(jù)庫中進行匹配，實現(xiàn)對個體的身份鑒別，靜脈識別技術(shù)分為手掌靜脈識別技術(shù)、手背靜脈識別技術(shù)和手指靜脈識別技術(shù)，由于手掌的血管比較細，同時脂肪比較厚，此外明顯的掌紋信息也會影響掌靜脈的圖像采集，所以采集到的血管信息較少并且不穩(wěn)定；手背靜脈信息最為豐富，且皮膚比較薄，可以方便的進行圖像采集，但是采集中必須握緊拳頭才能獲取靜脈圖像，進而使手背的固定成為問題，很容易出現(xiàn)采集位置的移動與偏轉(zhuǎn)，影響識別率；手指靜脈信息比較豐富，手指位置好固定，采集裝置小巧簡便，皮膚脂肪較少，容易透射近紅外光，可以很方便的采集到清晰穩(wěn)定的靜脈圖像，因此，手指靜脈圖像的采集和識別是目前國內(nèi)外生物識別技術(shù)研究熱點。

在這樣的背景下，研究一套智能化指靜脈識別裝置，可以進行單機識別，也可與計算機或其它控制系統(tǒng)互聯(lián)，如：門禁、考務(wù)系統(tǒng)等，具有更高的保密性、安全性，在防盜、考勤、安全、考務(wù)等方面具有重要的應(yīng)用價值和重要的意義。目前，手指靜脈圖像的采集和識別多存在圖像均勻性較差、光照強度不夠、無法完全覆蓋手指的問題，圖像光照分布均勻性較差，影響手指區(qū)域與背景區(qū)域的分割界面，且在圖像采集過程中，容易發(fā)生手指抖動而導(dǎo)致圖像采集模糊不清，導(dǎo)致靜脈紋絡(luò)信息不明顯，導(dǎo)致圖像質(zhì)量不能滿足要求。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的主要目的是為了解決目前手指靜脈圖像采集裝置存在的圖像均勻性較差、光照強度不夠、無法完全覆蓋手指、手指易發(fā)生抖動而導(dǎo)致圖像光照分布均勻性較差，影響手指區(qū)域與背景區(qū)域的分割界面，導(dǎo)致靜脈紋絡(luò)信息不明顯，影響圖像質(zhì)量的問題，而提供一種基于近紅外LED陣列光源的手指靜脈圖像采集裝置。

本實用新型的目的可以通過采用如下技術(shù)方案達到：

一種基于近紅外LED陣列光源的手指靜脈圖像采集裝置，包括外殼、頂蓋和橡膠底座，所述頂蓋設(shè)置在所述外殼上方，所述外殼內(nèi)設(shè)有發(fā)光單元、近紅外LED光源陣列、導(dǎo)光片、手指固定器、紅外濾波片和CMOS攝像頭，所述近紅外LED光源陣列與所述發(fā)光單元電連接；所述CMOS攝像頭的底部設(shè)有節(jié)電單元、光源控制電路、DSP控制器、存儲單元、通訊單元和CMOS攝像頭控制電路，所述節(jié)電單元、所述光源控制電路、所述存儲單元、所述通訊單元、所述CMOS攝像頭控制電路均與所述DSP控制器電連接；所述導(dǎo)光片為弧形導(dǎo)光片，所述弧形導(dǎo)光片的弧形開口朝向所述手指固定器，所述手指固定器內(nèi)設(shè)有多條曲面槽，所述曲面槽的表面設(shè)有軟膠基層，所述軟膠基層上設(shè)有吸附盤，所述吸附盤與吸附電機連接，所述吸附電機與所述DSP控制器電連接。

優(yōu)選的方案是，所述發(fā)光單元與一變壓器電連接，所述導(dǎo)光片設(shè)置在所述近紅外LED光源陣列與所述手指固定器之間，所述紅外濾波片設(shè)置在所述手指固定器與所述CMOS攝像頭之間。

在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述發(fā)光單元通過光源控制電路與所述DSP控制器電連接，所述CMOS攝像頭通過CMOS攝像頭控制電路與所述DSP控制器電連接。

在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述節(jié)電單元分別與所述光源控制電路、所述CMOS攝像頭控制電路電連接，所述節(jié)電單元分別控制所述光源控制電路和所述CMOS攝像頭控制電路，并用于在所述發(fā)光單元、所述CMOS攝像頭非工作狀態(tài)下時實現(xiàn)節(jié)電功能。

在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述存儲單元、所述通訊單元均與所述節(jié)電單元電連接，所述存儲單元用于存儲采集及處理后的手指靜脈圖像，所述通訊單元與無線通訊天線電連接，用于與用戶移動終端連接，所述無線通訊天線設(shè)置在所述頂蓋上。

在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述導(dǎo)光片由高通透導(dǎo)光材料一體成型設(shè)置，所述導(dǎo)光片厚度均勻，所述導(dǎo)光片為弧形玻璃。

在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述頂蓋上設(shè)有開關(guān)，所述開關(guān)與所述節(jié)電單元、所述DSP控制器電連接，所述開關(guān)控制所述DSP控制器的啟動與關(guān)閉。

在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述曲面槽與所述軟膠基層之間設(shè)有磨砂面，所述軟膠基層為硅膠。

在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述外殼上設(shè)有控制界面，所述控制界面內(nèi)設(shè)有控制按鈕和液晶顯示屏，所述控制按鈕分別與所述節(jié)電單元、所述光源控制電路、所述DSP控制器、所述存儲單元、所述通訊單元、所述CMOS攝像頭控制電路電連接。

在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述外殼上設(shè)有扣槽、信號燈、多個接口和散熱窗，所述扣槽設(shè)置在所述外殼兩側(cè)，所述散熱窗設(shè)置在所述DSP控制器一側(cè)，所述接口的一側(cè)設(shè)有標簽，所述接口包括電源接口、數(shù)據(jù)傳輸接口和備用數(shù)據(jù)傳輸接口。

本實用新型的有益技術(shù)效果：按照本實用新型的基于近紅外LED陣列光源的手指靜脈圖像采集裝置，本實用新型提供的基于近紅外LED陣列光源的手指靜脈圖像采集裝置，解決了目前手指靜脈圖像采集系統(tǒng)存在的圖像均勻性較差、光照強度不夠、無法完全覆蓋手指、手指易發(fā)生抖動而導(dǎo)致圖像光照分布均勻性較差，影響手指區(qū)域與背景區(qū)域的分割界面，導(dǎo)致靜脈紋絡(luò)信息不明顯，影響圖像質(zhì)量的問題，通過近紅外LED光源陣列和導(dǎo)光片不僅能夠增加光照強度，而且能夠消除手指陰影，使其趨于近紅外照度，使光照完全覆蓋手指，增強圖像均勻性，通過手指固定器及設(shè)置在手指固定器內(nèi)的吸附盤及軟膠基層能夠穩(wěn)定的固定手指，防止手指靜脈紋絡(luò)采集過程中發(fā)生抖動，使靜脈紋絡(luò)信息明顯，通過紅外濾波片有利于去除背景，提高圖像采集質(zhì)量，通過無線通訊天線和通訊單元實現(xiàn)與用戶移動手持設(shè)備無線連接，通過設(shè)置控制界面內(nèi)的控制按鈕和液晶顯示屏實現(xiàn)自動化操作，通過設(shè)置橡膠底座及散熱窗，不僅能夠保證手指靜脈圖像采集裝置的穩(wěn)定，還能實現(xiàn)手指靜脈圖像采集裝置的散熱，保證其運行穩(wěn)定。

附圖說明

圖1為按照本實用新型的基于近紅外LED陣列光源的手指靜脈圖像采集裝置結(jié)構(gòu)的一優(yōu)選實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為按照本實用新型的基于近紅外LED陣列光源的手指靜脈圖像采集裝置一優(yōu)選實施例的內(nèi)部連接示意圖，該實施例可以是與圖1相同的實施例，也可以是與圖1不同的實施例。

圖中：1-外殼，2-頂蓋，3-橡膠底座，4-無線通訊天線，5-開關(guān)，6-扣槽，7-信號燈，8-發(fā)光單元，9-近紅外LED光源陣列，10-導(dǎo)光片，11-手指固定器，12-紅外濾波片，13-CMOS攝像頭，14-控制界面，15-控制按鈕，16-液晶顯示屏，17-散熱窗，18-節(jié)電單元，19-光源控制電路，20-DSP控制器，21-存儲單元，22-通訊單元，23-CMOS攝像頭控制電路，24-電源接口，25-數(shù)據(jù)傳輸接口，26-備用數(shù)據(jù)傳輸接口，27-標簽，28-吸附盤，29-吸附電機。

具體實施方式

為使本領(lǐng)域技術(shù)人員更加清楚和明確本實用新型的技術(shù)方案，下面結(jié)合實施例及附圖對本實用新型作進一步詳細的描述，但本實用新型的實施方式不限于此。

如圖1和圖2所示，本實施例提供的一種基于近紅外LED陣列光源的手指靜脈圖像采集裝置，包括外殼1、頂蓋2和橡膠底座3，所述頂蓋2設(shè)置在所述外殼1上方，所述外殼1內(nèi)設(shè)有發(fā)光單元8、近紅外LED光源陣列9、導(dǎo)光片10、手指固定器11、紅外濾波片12和CMOS攝像頭13，所述近紅外LED光源陣列9與所述發(fā)光單元8電連接；所述CMOS攝像頭13的底部設(shè)有節(jié)電單元18、光源控制電路19、DSP控制器20、存儲單元21、通訊單元22和CMOS攝像頭控制電路23，所述節(jié)電單元18、所述光源控制電路19、所述存儲單元21、所述通訊單元22、所述CMOS攝像頭控制電路23均與所述DSP控制器20電連接；所述導(dǎo)光片10為弧形導(dǎo)光片，所述弧形導(dǎo)光片的弧形開口朝向所述手指固定器11，所述手指固定器11內(nèi)設(shè)有多條曲面槽，所述曲面槽的表面設(shè)有軟膠基層，所述軟膠基層上設(shè)有吸附盤28，所述吸附盤28與吸附電機29連接，所述吸附電機29與所述DSP控制器20電連接。

在本實施例中，如圖1所示，所述發(fā)光單元8與一變壓器電連接，所述導(dǎo)光片10設(shè)置在所述近紅外LED光源陣列9與所述手指固定器11之間，所述紅外濾波片12設(shè)置在所述手指固定器11與所述CMOS攝像頭13之間。

在本實施例中，如圖2所示，所述發(fā)光單元8通過光源控制電路19與所述DSP控制器20電連接，所述CMOS攝像頭13通過CMOS攝像頭控制電路23與所述DSP控制器20電連接，所述節(jié)電單元18分別與所述光源控制電路19、所述CMOS攝像頭控制電路23電連接，所述節(jié)電單元18分別控制所述光源控制電路19和所述CMOS攝像頭控制電路23，并用于在所述發(fā)光單元8、所述CMOS攝像頭13非工作狀態(tài)下時實現(xiàn)節(jié)電功能，所述存儲單元21、所述通訊單元22均與所述節(jié)電單元18電連接，所述存儲單元21用于存儲采集及處理后的手指靜脈圖像，所述通訊單元22與無線通訊天線4電連接，用于與用戶移動終端連接，所述無線通訊天線4設(shè)置在所述頂蓋2上。

在本實施例中，如圖1所示，所述導(dǎo)光片10由高通透導(dǎo)光材料一體成型設(shè)置，所述導(dǎo)光片10厚度均勻，所述導(dǎo)光片10為弧形玻璃，所述頂蓋2上設(shè)有開關(guān)5，所述開關(guān)5與所述節(jié)電單元18、所述DSP控制器20電連接，所述開關(guān)5控制所述DSP控制器20的啟動與關(guān)閉，所述曲面槽與所述軟膠基層之間設(shè)有磨砂面，所述軟膠基層為硅膠。

在本實施例中，如圖1所示，所述外殼1上設(shè)有控制界面14，所述控制界面14內(nèi)設(shè)有控制按鈕15和液晶顯示屏16，所述控制按鈕15分別與所述節(jié)電單元18、所述光源控制電路19、所述DSP控制器20、所述存儲單元21、所述通訊單元22、所述CMOS攝像頭控制電路23電連接，所述外殼1上設(shè)有扣槽6、信號燈7、多個接口和散熱窗17，所述扣槽6設(shè)置在所述外殼1兩側(cè)，所述散熱窗17設(shè)置在所述DSP控制器20一側(cè)，所述接口的一側(cè)設(shè)有標簽27，所述接口包括電源接口24、數(shù)據(jù)傳輸接口25和備用數(shù)據(jù)傳輸接口26。

綜上所述，在本實施例中，按照本實施例的基于近紅外LED陣列光源的手指靜脈圖像采集裝置，本實施例提供的基于近紅外LED陣列光源的手指靜脈圖像采集裝置，解決了目前手指靜脈圖像采集系統(tǒng)存在的圖像均勻性較差、光照強度不夠、無法完全覆蓋手指、手指易發(fā)生抖動而導(dǎo)致圖像光照分布均勻性較差，影響手指區(qū)域與背景區(qū)域的分割界面，導(dǎo)致靜脈紋絡(luò)信息不明顯，影響圖像質(zhì)量的問題，通過近紅外LED光源陣列和導(dǎo)光片不僅能夠增加光照強度，而且能夠消除手指陰影，使其趨于近紅外照度，使光照完全覆蓋手指，增強圖像均勻性，通過手指固定器及設(shè)置在手指固定器內(nèi)的吸附盤及軟膠基層能夠穩(wěn)定的固定手指，防止手指靜脈紋絡(luò)采集過程中發(fā)生抖動，使靜脈紋絡(luò)信息明顯，通過紅外濾波片有利于去除背景，提高圖像采集質(zhì)量，通過無線通訊天線和通訊單元實現(xiàn)與用戶移動手持設(shè)備無線連接，通過設(shè)置控制界面內(nèi)的控制按鈕和液晶顯示屏實現(xiàn)自動化操作，通過設(shè)置橡膠底座及散熱窗，不僅能夠保證手指靜脈圖像采集裝置的穩(wěn)定，還能實現(xiàn)手指靜脈圖像采集裝置的散熱，保證其運行穩(wěn)定。

以上所述，僅為本實用新型進一步的實施例，但本實用新型的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實用新型所公開的范圍內(nèi)，根據(jù)本實用新型的技術(shù)方案及其構(gòu)思加以等同替換或改變，都屬于本實用新型的保護范圍。