一种基于静电能量采集的自供电指静脉识别系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于静电能量采集的自供电指静脉识别系统，本发明专利技术属于生物特征识别领域。本发明专利技术包括静电能量采集器、供电模块、处理器、红外光源模块、红外图像采集器、存储器；静电能量采集器将待测手指对其的压力转换成脉冲电压，并输出到供电模块，对系统进行自供电；处理器通过对供电模块发送指令控制红外光源模块、红外图像采集器和存储器的供电与断电；并在一个脉冲电压内完成手指静脉图像的采集和识别。本发明专利技术无需外部有线电源或内部电池为系统供应电能，仅通过待测手指接触静电能量采集器产生的电能就能完成对手指静脉图像的采集和识别功能，起到了显著的节能效果，并适用于便携式的指静脉识别装置。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于生物特征识别领域，尤其涉及一种基于静电能量采集的自供电指静脉识别系统。
技术介绍
随着各国对公共安全、信息安全的重视，生物识别技术已经逐渐融入人们工作和生活的各个方面，其中，指静脉识别技术凭借天然活体、极难被盗与被仿制等优点成为各研究机构、企业关注的焦点。指静脉识别技术相比于其他生物特征识别方式具有以下优势：1）更高的普遍性，适用群体广泛，几乎所有人都可以适用指静脉识别进行身份认证；2）更好的独特性，根据医学证明，不同人之间的手指静脉分布完全不同；3）更高的稳定性，指静脉识别是利用身体末端的生物特征额来识别人员的身份，该特征也很少受到人体生理状况、病变等因素的影响；4）更高的可采集性，指静脉信息采集方便、快捷、准确，只有在人体血液正常流动的情况下才能进行识别，不受皮肤表面的褶皱、文理、粗糙度、干湿度等任何缺陷和下次的影响；5）更高的接受程度，采用非接触成像技术，容易被大众接受；6）更高的防欺骗性，指静脉认证利用人体内部的生物特征，在使用时不留下任何痕迹，认证时只有在人体血液正常流动的情况下才能进行，因此即便是获得一个人的静脉血管图形，利用目前的技术也完全不能进行活体复制；7）对人体健康无害，指静脉识别是采用近红外线穿透人体的手指来获取静脉血管图像，对人体没有任何影响；8）更小的特征提取值，静脉图像的特征提取值一般都小于1kb，相比人脸的特征小得多。手指静脉作为人体生物信息进行身份认证具有以上的优势，因此在银行、办公场所或一些信息安全领域得到了广泛的应用。市场上的手指静脉识别装置虽然能够对识别对象进行精确地识别，但目前的方案并不能解决装置持续耗电、续航能力差的问题，不能以达到装置便携化的目的，其原因在于：1）在手指静脉识别装置中，红外光源、红外图像采集器和处理器等处在长时间的工作状态，会消耗很大部分的电能。在一些方案中，如文献1（CN200910108815）公开的一种手指静脉图像采集装置和文献2（CN201510115417）公开的一种基于手指静脉立体特征的活体识别装置及方法，装置中的电子器件随着装置上电就一直处于工作状态，持续不断地消耗电能，不利于用在便携式装置上；2）目前手指静脉识别装置采用有线供电或电池供电的方式。有线供电方式将手指静脉识别装置使用范围局限化；电池供电的方式虽在使用范围上不受限制，但电池电量有限，其续航能力成为实现便携化的阻碍。
技术实现思路
为了解决现有技术缺点，本专利技术提供一种基于静电能量采集的自供电指静脉识别系统。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于静电能量采集的自供电指静脉识别系统，包括：壳体、红外光源模块、手指检测位、静电能量采集器、红外图像采集器、存储器、处理器和供电模块。所述手指检测位为所述壳体上的手指伸入孔。所述红外光源模块包括若干个近红外照射源，所述红外光源模块位于手指检测位的上方，手指检测位和红外光源模块之间覆盖一层毛玻璃散射板。所述红外图像采集器用于采集红外光源照射下的手指静脉图像。所述静电能量采集器位于手指检测位的两端，当被测手指放置在所述手指检测位时，所述静电能量采集器采集到电能并用于为所述基于静电能量采集的自供电指静脉识别系统提供电能。所述存储器，存储用户手指静脉数据，用于向处理器提供与手指静脉相对应的身份信息。所述处理器用于读取存储器中的手指静脉数据，并与红外图像采集器采集的手指静脉图像进行比对，进行手指静脉识别。所述供电模块用于为近红外照射源、静电能量采集器、红外图像采集器、存储器、处理器提供工作电能，并接受处理器的控制，根据处理器的指令切换供电对象。所述红外光源模块、手指检测位、静电能量采集器、红外图像采集器、存储器、处理器和供电模块都安装在所述壳体上。所述壳体还包括一个封闭的光腔，所述手指检测位位于所述光腔的顶部，手指检测位和所述光腔之间用一块透光玻璃隔离开；所述红外图像采集器设置在所述光腔的底部。所述壳体由黑色不透明亚克力板制成。所述红外光源模块、静电能量采集器、红外图像采集器、供电模块、处理器和存储器之间电连接。供电模块分别与红外光源模块、静电能量采集器、红外图像采集器、处理器和存储器电连接；另外处理器还与红外图像采集器和存储器电连接。进一步地，所述静电能量采集器由MEMS工艺制成，包括上下两层。上层由柔性的聚四氟乙烯材料制成，包括基底和纳米圆柱阵列，基底背面覆盖一层金属薄膜，作为输出负电极；下层由金属薄膜构成，作为输出正电极。上下两层边缘由SU-8材料制成的连接体连接，并将上下两层分离。输出负电极和输出正电极分别用导线与供电模块电连接。初始状态下，即聚四氟乙烯薄膜上方无施加压力时，聚四氟乙烯薄膜与输出正电极分开，两者没有电荷，输出负电极和输出正电极没有电压输出；当聚四氟乙烯薄膜上方施加压力时，聚四氟乙烯薄膜与输出正电极接触，在聚四氟乙烯薄膜内部产生负电荷，在输出正电极内部产生正电荷，并且向外部输出脉宽为数百ms、电压峰值达数百V的脉冲电压。本专利技术的有益效果是，本专利技术无需外部有线电源或内部电池为系统供应电能，仅通过待测手指接触静电能量采集器产生的电能就能完成手指静脉图像的采集和识别功能。在没有待测手指时，系统没有电能供给，处于关机状态；在有待测手指时，静电能量采集器产生脉冲电压，对系统进行供电，实现自供电功能。静电能量采集器本身并不耗电，因此，本专利技术起到了显著的节能效果，解决了之静脉识别装置高能耗、续航能力低的问题，并实现了指静脉识别装置的便携化。附图说明图1为一种基于静电能量采集的自供电指静脉识别系统的装置剖面图。图2为一种基于静电能量采集的自供电指静脉识别系统的模块示意图。图3为静电能量采集器的结构示意图。图4为一种基于静电能量采集的自供电指静脉识别系统的工作时序图。图5位一种基于静电能量采集的自供电指静脉识别系统的工作流程图。具体实施方式下面结和附图与具体实施方式对本专利技术做进一步说明：如图1所示，本具体实施方式的一种基于静电能量采集的自供电指静脉识别系统包括红外光源模块1、毛玻璃散射板2、手指检测位3、静电能量采集器4、红外图像采集器5、红外滤光片6、透光片8、封闭光腔9、供电模块10、处理器11、存储器12、壳体13。壳体13由黑色不透明亚克力板制成。红外光源模块1位于壳体13内的顶部，由若干个红外发光二极管构成；手指检测位3是从壳体13的一侧开的孔洞，待测手指从手指伸入孔7进入到手指检测位；手指检测位3与红外光源模块1之间放置一毛玻璃散射板2，光红外光通过毛玻璃散射，形成均匀覆盖在手指表面的红外光；静电能量采集器4位于手指检测位下方的两端；两个静电能量采集器4的中间覆盖一块透光玻璃8；透光玻璃8的下方为封闭的光腔9；红外图像采集器5放置于壳体13内的底部，并且在其表面覆盖一层红外滤光片6，用于滤除环境光及杂光；供电模块10、处理器11和存储器12位于壳体13的壳壁内侧。如图2所示，红外光源模块1、静电能量采集器4、红外图像采集器5、供电模块10、处理器11和存储器12之间通过电连接方式连接。供电模块10分别与红外光源模块1、静电能量采集器4、红外图像采集器5、处理器11和存储器12电连接；另外处理器11还与红外图像采集器5和存储器12电连接。图3为本专利技术的静电能量采集器的结构示意图，包括输出负电极1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于静电能量采集的自供电指静脉识别系统，包括红外光源模块、手指检测位、红外图像采集器，其特征在于，还包括静电能量采集器、供电模块、存储器和处理器。

【技术特征摘要】
1.一种基于静电能量采集的自供电指静脉识别系统，包括红外光源模块、手指检测位、红外图像采集器，其特征在于，还包括静电能量采集器、供电模块、存储器和处理器。2.如权利要求1所述的一种基于静电能量采集的自供电指静脉识别系统，其特征在于，所述静电能量采集器包括上下两层，上层由柔性的聚四氟乙烯薄膜制成，其背面覆盖一层金属薄膜；下层由金属薄膜构成。3.如权利要求1或2所述的一种基于静电能量采集的自供电指静脉识别系统，其特征在于，所述聚四氟乙烯薄膜包括基底和纳米圆柱阵列。4.如权利要求1或2所述的一种基于静电能量采集的自供电指静脉识别系统，其特征在于，所述静电能量采集器的上下两层边缘由SU-8材料制成的连接体连接，并将上下两层分离。5.如权利要求1或2所述的一种基于静电能量采集的自供电指静脉识别系统，其特征在于，所述静电能量采集器的上下两层金属薄膜分别用导线与供电模块电连接。6.如权利要求1所述的一种基于静电能量采集的自供电指静脉识别系统，其特征在于，所述供电模块分别与处理器、红外光源模块、红...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓鹏，袁飞，朱建敏，陈麒麟，黄鹏，
申请(专利权)人：成都科耐睿科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51