一种基于方向谷型检测的手指静脉图像采集装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种基于方向谷型检测的手指静脉图像采集装置，属于人体生物认证技术领域，包括外壳和橡胶底座，外壳内有光源阵列、导光片、手指固定器、红外滤波片、CMOS摄像头、方向谷型检测芯片、节电单元、DSP控制器、存储单元、通讯单元和线路板，导光片为弧形导光片，手指固定器内有曲面槽，外壳内还有吸附电机、吸附盘和密封消毒区，密封消毒区内有半封闭橡胶套、消毒管道和消毒器。本实用新型专利技术能增加光照强度，消除手指阴影，使静脉纹络信息明显，避免自然光影响光照分布，能增加光照强度，能避免油污和细菌的影响，能区分手指静脉特征信息和背景，滤除伪静脉，提高对比度，提高图像采集质量。

A finger vein image acquisition device based on directional valley type detection

The utility model discloses a finger vein image acquisition device based on the detection direction of valley type, which belongs to the field of biometrics technology, which comprises a shell and a rubber base, shell has an array of light sources, a light guide plate, finger fixer, infrared filter, CMOS camera, the grain type detection chip, power unit, DSP a controller, a storage unit, a communication unit and a circuit board, a light guide plate is an arc light guide plate, a finger holder with a curved groove, the shell and the adsorption, adsorption motor disc and seal sealing disinfection disinfection area, area of semi closed sets, rubber pipe and disinfection sterilizer. The utility model can increase the intensity of illumination, eliminate finger shadow, make the vein information significantly, avoid the natural light effects of light distribution, light intensity can increase the effect, can avoid the oil and bacteria that can break up finger vein feature information and background, eliminate the false vein, enhance contrast, improve the quality of image acquisition.

【技术实现步骤摘要】
一种基于方向谷型检测的手指静脉图像采集装置
本技术涉及一种手指静脉图像采集装置，特别是涉及一种基于方向谷型检测的手指静脉图像采集装置，属于人体生物认证

技术介绍
随着社会的发展与进步，信息技术已经逐渐融于了人们的工作和生活，在给人类社会带来便利的同时，对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鉴别方法，如口令、密码、钥匙、ID卡等，存在容易损毁、遗忘、被盗用、被破译等问题，给人们的日常生活带来诸多麻烦，甚至造成重大的财产和人生安全隐患。据统计，在美国每年都有近亿美元的福利金被别人假冒领取，在我国仅深圳市每年就有200万人民币以上的社会保险被冒领，在法国、英国等其他国家同样存在假冒身份造成重大经济损失的情况。同时，传统的识别技术无法实现对恐怖分子的身份认证，特别是“911”事件以来各国政府都在大力支持生物识别技术，我国首届奥运会的安检系统就有采用生物识别技术。因此，人体生物识别技术迎合时代的需求成为本世纪的研究热点，同时也带来了巨大的经济市场。在经历缓慢增长以后，生物识别技术现在进入快速发展的阶段，2007年至2013年六年期间，生物识别技术的全球市场规模年均增速为21.7％，这在全世界大多数行业增长率低于5％的对比下实属罕见，在2015年，生物识别技术全球市场经济规模达到130亿美元，2020年将增加到250亿美元，在这5年内的年均增速约是14％。总之，在物联网技术不断发展的大背景下，随着生物识别技术的不断成熟，其市场前景不可估量。静脉识别技术是根据人类静脉中的血红蛋白可以吸收一定波长的光线原理，在使用该波长范围内的光线照射静脉时，获得静脉图像，然后把获得的图像进行分析处理，最后将得到的静脉特征值在数据库中进行匹配，实现对个体的身份鉴别，静脉识别技术分为手掌静脉识别技术、手背静脉识别技术和手指静脉识别技术，由于手掌的血管比较细，同时脂肪比较厚，此外明显的掌纹信息也会影响掌静脉的图像采集，所以采集到的血管信息较少并且不稳定；手背静脉信息最为丰富，且皮肤比较薄，可以方便的进行图像采集，但是采集中必须握紧拳头才能获取静脉图像，进而使手背的固定成为问题，很容易出现采集位置的移动与偏转，影响识别率；手指静脉信息比较丰富，手指位置好固定，采集装置小巧简便，皮肤脂肪较少，容易透射近红外光，可以很方便的采集到清晰稳定的静脉图像，因此，手指静脉图像的采集和识别是目前国内外生物识别技术研究热点。在这样的背景下，研究一套智能化指静脉识别装置，可以进行单机识别，也可与计算机或其它控制系统互联，如：门禁、考务系统等，具有更高的保密性、安全性，在防盗、考勤、安全、考务等方面具有重要的应用价值和重要的意义。目前，手指静脉图像的采集和识别多存在图像均匀性较差、光照强度不够、无法完全覆盖手指的问题，图像光照分布均匀性较差，影响手指区域与背景区域的分割界面，导致静脉纹络信息不明显，导致图像质量不能满足要求，而且在图像采集过程中，外界自然光对光照分布也会产生影响，而且人的手指上由于容易沾有油污和细菌等而影响图像采集装置的洁净，且目前该
使用基于方向谷型检测的阈值分割算法而设计的方向谷型检测芯片，该方向谷型检测芯片提取的静脉信息相对完整的二值图像。
技术实现思路
本技术的主要目的是为了解决目前手指静脉图像采集装置存在的图像均匀性较差、光照强度不够、无法完全覆盖手指、及由自然光照影响而导致图像光照分布均匀性较差，影响手指区域与背景区域的分割界面，导致静脉纹络信息不明显，影响图像质量，及手指上由于容易沾有油污和细菌等而影响图像采集装置的洁净的问题，而提供一种基于方向谷型检测的手指静脉图像采集装置。本技术的目的可以通过采用如下技术方案达到：一种基于方向谷型检测的手指静脉图像采集装置，包括外壳和橡胶底座，所述外壳内设有微型变压器、发光单元、光源阵列、导光片、手指固定器、红外滤波片、CMOS摄像头、方向谷型检测芯片、CMOS摄像头控制电路、节电单元、光源控制电路、DSP控制器、存储单元、通讯单元和线路板，所述方向谷型检测芯片是基于方向谷型检测阈值分割算法编程而成的检测芯片，所述方向谷型检测芯片用于提取静脉信息形成完整的静脉二值图像，所述方向谷型检测芯片与所述DSP控制器电连接，所述导光片为弧形导光片，所述弧形导光片的弧形开口朝向所述手指固定器，所述手指固定器内设有多条曲面槽，所述曲面槽的表面设有透明防滑橡胶；所述外壳内还设有吸附电机和吸附盘，所述吸附盘设置在所述透明防滑橡胶和所述手指固定器内；所述外壳内还设有密封消毒区，所述密封消毒区内设有半封闭橡胶套，所述密封消毒区内还设有消毒管道，所述消毒管道与消毒器连接。优选的方案是，所述发光单元与所述微型变压器电连接，所述导光片设置在所述光源阵列与所述手指固定器之间，所述红外滤波片设置在所述手指固定器与所述CMOS摄像头之间。在上述任一方案中优选的是，所述发光单元通过光源控制电路与所述DSP控制器电连接，所述CMOS摄像头通过CMOS摄像头控制电路与所述DSP控制器电连接。在上述任一方案中优选的是，所述节电单元分别与所述光源控制电路、所述CMOS摄像头控制电路电连接，所述节电单元分别控制所述光源控制电路和所述CMOS摄像头控制电路，并用于在所述发光单元、所述CMOS摄像头非工作状态下时实现节电功能。在上述任一方案中优选的是，所述方向谷型检测芯片、所述CMOS摄像头控制电路、所述节电单元、所述光源控制电路、所述DSP控制器、所述存储单元、所述通讯单元均与所述线路板电连接。在上述任一方案中优选的是，所述导光片由高通透导光材料一体成型设置，所述导光片厚度均匀，所述导光片为弧形玻璃。在上述任一方案中优选的是，所述外壳上设有液晶操作屏和声光报警器，所述液晶操作屏和所述声光报警器与操作屏线路板电连接，所述液晶操作屏与所述DSP控制器电连接，并控制所述DSP控制器的启动与关闭。在上述任一方案中优选的是，所述曲面槽与所述透明防滑橡胶之间设有磨砂面。在上述任一方案中优选的是，所述存储单元、所述通讯单元均与所述节电单元电连接，所述存储单元用于存储采集及处理后的手指静脉图像，所述通讯单元用于与用户移动终端连接。在上述任一方案中优选的是，所述外壳上设有多个接口和散热窗，所述散热窗设置在所述DSP控制器的一侧，所述接口包括电源接口、数据传输接口、备用数据传输接口。本技术的有益技术效果：按照本技术的基于方向谷型检测的手指静脉图像采集装置，本技术提供的基于方向谷型检测的手指静脉图像采集装置，解决了目前手指静脉图像采集装置存在的图像均匀性较差、光照强度不够、无法完全覆盖手指、及由自然光照影响而导致图像光照分布均匀性较差，影响手指区域与背景区域的分割界面，导致静脉纹络信息不明显，影响图像质量，及手指上由于容易沾有油污和细菌等而影响图像采集装置的洁净的问题，通过光源阵列和导光片不仅能够增加光照强度，而且能够消除手指阴影，使光照完全覆盖手指，增强图像均匀性，通过手指固定器及设置在手指固定器上的乳胶基层能够稳定的固定手指，防止手指静脉纹络采集过程中发生抖动，使静脉纹络信息明显，通过红外滤波片有利于去除背景，提高图像采集质量，通过设置橡胶底座及散热窗，不仅能够保证手指静脉本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于方向谷型检测的手指静脉图像采集装置，包括外壳(1)和橡胶底座(2)，其特征在于：所述外壳(1)内设有微型变压器(5)、发光单元(6)、光源阵列(8)、导光片(9)、手指固定器(13)、红外滤波片(16)、CMOS摄像头(17)、方向谷型检测芯片(20)、CMOS摄像头控制电路(21)、节电单元(22)、光源控制电路(23)、DSP控制器(24)、存储单元(25)、通讯单元(26)和线路板(27)，所述方向谷型检测芯片(20)是基于方向谷型检测阈值分割算法编程而成的检测芯片，所述方向谷型检测芯片(20)用于提取静脉信息形成完整的静脉二值图像，所述方向谷型检测芯片(20)与所述DSP控制器(24)电连接，所述导光片(9)为弧形导光片，所述弧形导光片的弧形开口朝向所述手指固定器(13)，所述手指固定器(13)内设有多条曲面槽，所述曲面槽的表面设有透明防滑橡胶(12)；所述外壳(1)内还设有吸附电机(14)和吸附盘(15)，所述吸附盘(15)设置在所述透明防滑橡胶(12)和所述手指固定器(13)内；所述外壳(1)内还设有密封消毒区(10)，所述密封消毒区(10)内设有半封闭橡胶套(11)，所述密封消毒区(10)内还设有消毒管道(18)，所述消毒管道(18)与消毒器(19)连接。...

【技术特征摘要】
1.一种基于方向谷型检测的手指静脉图像采集装置，包括外壳(1)和橡胶底座(2)，其特征在于：所述外壳(1)内设有微型变压器(5)、发光单元(6)、光源阵列(8)、导光片(9)、手指固定器(13)、红外滤波片(16)、CMOS摄像头(17)、方向谷型检测芯片(20)、CMOS摄像头控制电路(21)、节电单元(22)、光源控制电路(23)、DSP控制器(24)、存储单元(25)、通讯单元(26)和线路板(27)，所述方向谷型检测芯片(20)是基于方向谷型检测阈值分割算法编程而成的检测芯片，所述方向谷型检测芯片(20)用于提取静脉信息形成完整的静脉二值图像，所述方向谷型检测芯片(20)与所述DSP控制器(24)电连接，所述导光片(9)为弧形导光片，所述弧形导光片的弧形开口朝向所述手指固定器(13)，所述手指固定器(13)内设有多条曲面槽，所述曲面槽的表面设有透明防滑橡胶(12)；所述外壳(1)内还设有吸附电机(14)和吸附盘(15)，所述吸附盘(15)设置在所述透明防滑橡胶(12)和所述手指固定器(13)内；所述外壳(1)内还设有密封消毒区(10)，所述密封消毒区(10)内设有半封闭橡胶套(11)，所述密封消毒区(10)内还设有消毒管道(18)，所述消毒管道(18)与消毒器(19)连接。2.根据权利要求1所述的一种基于方向谷型检测的手指静脉图像采集装置，其特征在于：所述发光单元(6)与所述微型变压器(5)电连接，所述导光片(9)设置在所述光源阵列(8)与所述手指固定器(13)之间，所述红外滤波片(16)设置在所述手指固定器(13)与所述CMOS摄像头(17)之间。3.根据权利要求1所述的一种基于方向谷型检测的手指静脉图像采集装置，其特征在于：所述发光单元(6)通过光源控制电路(23)与所述DSP控制器(24)电连接，所述CMOS摄像头(17)通过CMOS摄像头控制电路(21)与所述DSP控制器(24)电连接。4.根据权利要求1所述的一种基于方向谷型检测的手指静脉图像采集装置，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴飞，蔡璐璐，江波，
申请(专利权)人：衢州市江氏电子科技有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江,33