基于NB-IoT的指静脉识别装置制造方法及图纸

本发明专利技术基于NB‑IoT的指静脉识别装置，包括静脉图像采集装置和数据传输模块；静脉图像采集装置包括微处理器、手指槽、接触开关、多个红外线LED灯、语音模块、多个紫外线LED灯、摄像头、NB‑IoT芯片以及电源模块；数据传输模块，包括NB‑IoT芯片，用于通过NB‑IoT技术将所述静脉图像采集装置中微处理器接收到的指静脉图像上传至终端设备。本发明专利技术通过物联网技术，可以将模块分离，终端与图像采集模块可以远距离通信，机动性、便携性好，同时采用紫外线进行消毒杀菌处理，更加安全卫生易被用户所接受。

【技术实现步骤摘要】
基于NB-IoT的指静脉识别装置
本专利技术涉及生物特征识别
，尤其涉及一种基于NB-IOT的指静脉识别装置。
技术介绍
指静脉识别是生物特征识别技术的一种，指静脉识别技术是依据血液流动可以吸收特点波长关系的特性，使用近红外光线照射手指，可以拍摄到侵袭的指静脉图像。由于指静脉特征难以被复制，并且每个人的指静脉特征都不相同，同时随年龄增长几乎不会发生变化，因此指静脉识别技术具有活体识别、安全性高、唯一性等特点，在公司门禁、酒店管理、政府机构、监狱门禁、医学鉴定等方面有着巨大的应用前景。目前的指静脉识别装置并没有采用NB-IoT技术作为通信方式，NB-IoT支持待机时间长、对网络连接要求较高设备的高效连接，具有广覆盖，海量连接和低功耗的特点，十分符合静脉识别装置需要长时间待机以及识别速度快的要求。同时，采用NB-IoT技术将图像采集装置和终端设备分离，机动性、便携性好。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于，针对上述目前的指静脉识别装置对网络环境要求较高的不足，提供基于NB-IOT的指静脉识别装置解决上述技术缺陷。基于NB-IoT的指静脉识别装置，包括静脉图像采集装置和数据传输模块；所述静脉图像采集装置还包括微处理器23、手指槽13、接触开关131、多个红外线LED灯11、语音模块24、多个紫外线LED灯12、摄像头14、NB-IoT芯片22以及电源模块25；微处理器23用于控制多个红外线LED灯13、多个紫外线LED灯12、摄像头14以及语音模块24，并接收摄像头14采集的指静脉图像；所述多个红外线LED灯11排列于手指槽13正上方，用于将红外线垂直投射到手指上；摄像头14位于手指槽的正下方，用于采集指静脉图像，并传输至微处理器23；所述多个紫外线LED灯12排列于手指槽13的侧上方，用于发出紫外线进行消毒杀菌；手指槽13下方有一个长方形凹槽，长方形凹槽中间放置所述摄像头14；手指槽13内部与手指接触部分放置一个接触开关131，接触开关131与微处理器23连接，用于感知手指退出手指槽13后，通过微处理器驱动所述多个紫外线LED灯发射紫外线光进行杀菌消毒处理；电源模块25用于给整个装置供电；所述语音模块24与微处理器23连接，用于通过微处理器23驱动播放自定义提示语音；所述数据传输模块，包括NB-IoT芯片22，用于通过NB-IoT技术将所述静脉图像采集装置中微处理器23接收到的指静脉图像上传至终端设备。进一步的，数据传输模块还包括USB接口21，用于支持USBType-C接口扩展。进一步的，所述终端设备用于对接收到的指静脉图像进行预处理，预处理包括ROI精确定位以及ROI归一化，得到指静脉灰度图像；所述终端设备从指静脉灰度图像中提取指静脉网络，采取多模板匹配方法或者其他匹配方法对处理好的指静脉网络与预设数据库中的指静脉数据进行匹配，并将匹配结果通过数据传输模块反馈至微处理器23，微处理器23驱动所述语音模块24发出相对应的提示语音表示最终结果。进一步的，ROI精确定位包括手指边缘检测、手指倾斜度矫正、去除噪声、截取ROI宽度和高度；ROI归一化包括尺寸归一化以及灰度归一化。本专利技术的有益效果在于：本装置采用物联网技术，在保证图像信息传输速率情况下，将采集设备与终端分离并且可以在与终端较远距离的情况下使用，提高了机动性与便携性；接触式的手指槽可以对手指防止位置进行矫正，能够更好地提取静脉图像特征，增强指静脉识别系统的稳定性；紫外线灯在用户退出手指后对装置进行消毒杀菌处理，更加干净卫生。附图说明下面将结合附图及实施例对本专利技术作进一步说明，附图中：图1为本专利技术基于NB-IoT的指静脉识别装置的结构图；图2为本专利技术基于NB-IoT的指静脉识别装置的结构剖面图；图3为本专利技术基于NB-IoT的指静脉识别装置的NB-IoT芯片电路图；图4为本专利技术基于NB-IoT的指静脉识别装置的NB-IoT芯片连接微处理器电路图。具体实施方式为了对本专利技术的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本专利技术的具体实施方式。基于NB-IoT的指静脉识别装置，如图1、图2所示，包括静脉图像采集装置和数据传输模块；静脉图像采集装置还包括微处理器23、手指槽13、接触开关131、多个红外线LED灯11、语音模块24、多个紫外线LED灯12、摄像头14、NB-IoT芯片22以及电源模块25。微处理器23用于控制多个红外线LED灯13、多个紫外线LED灯12、摄像头14以及语音模块24；所述多个红外线LED灯11排列于手指槽13正上方，用于将红外线垂直投射到手指上；摄像头14位于手指槽的正下方，用于采集指静脉图像；所述多个紫外线LED灯12排列于手指槽13的侧上方，用于发出紫外线进行消毒杀菌；手指槽13下方有一个长方形凹槽，长方形凹槽中间放置所述摄像头14；手指槽13内部与手指接触部分放置一个接触开关131，接触开关131与微处理器23连接，用于感知手指退出手指槽13后，通过微处理器驱动所述多个紫外线LED灯发射紫外线光进行杀菌消毒处理；电源模块25用于给整个装置供电；所述语音模块24与微处理器23连接，用于通过微处理器23驱动播放自定义提示语音。数据传输模块包括NB-IoT芯片22和USB接口21，NB-IoT技术具有超低功耗、超高敏感度的特点，数据传输模块采用NB-IoT技术或者USB接口将所述指静脉图像采集装置采集到的指静脉图像上传至终端设备。终端设备采用一种指静脉识别技术对所述数据传输模块发送的指静脉图像数据进行预处理、特征提取以及匹配，终端设备可以是一台电脑，终端设备包括一个数据库用以存放经过处理的指静脉图像数据，该数据库可以用来保存用户注册的指静脉图像并且在识别时调用注册时记录的指静脉图像。终端设备对接收到的指静脉图像进行的预处理操作，包括ROI精确定位以及ROI归一化，ROI精确定位包括手指边缘检测、手指倾斜度矫正、去除噪声、截取ROI宽度和高度；ROI归一化包括尺寸归一化以及灰度归一化。终端设备从指静脉灰度图像中提取指静脉网络特征，包括纹路特征、纹理特征、细节点特征以及通过机器学习获得的特征，纹路特征可以使用线性跟踪算法进行提取；纹理特征可以使用加权的局部二值模式的特征提取方式；通过机器学习获得的特征使用如主要成分分析(PCA)方法、线性判别分析法(LDA)获得。终端设备采取多模板匹配方法或者其他匹配方法对处理好的指静脉网络与所述数据库中的指静脉数据进行匹配，得到匹配结果，并将匹配结果通过数据传输模块反馈至微处理器23，微处理器23驱动所述语音模块24发出相对应的提示语音表示最终结果。本专利技术实例的NB-IoT芯片电路原理图如图3、图4所示，图3中引脚21为一个通用模数转换器，引脚26给外部电路供给3V电压，引脚45、46的VBAT电压范围在3.1V到4.2V之间，引脚51、52、53、54连接一个天线，BAT1应能供给最小0.5A的电流；图4表示BC95芯片与微处理器的连接方式，其中RI引脚可以在如SMS这类活动发生的时候输出指示信号。其余电路部分如摄像头采用OV7725，LED灯可以通过串并联电阻接5V电压或者使用PWM波驱动；微处理器采用STM32集成了USB外设，USB的接口电路不再赘述，语音模块可本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于NB‑IoT的指静脉识别装置，其特征在于，包括静脉图像采集装置和数据传输模块；所述静脉图像采集装置还包括微处理器(23)、手指槽(13)、接触开关(131)、多个红外线LED灯(11)、语音模块(24)、多个紫外线LED灯(12)、摄像头(14)、NB‑IoT芯片(22)以及电源模块(25)；微处理器(23)用于控制多个红外线LED灯(13)、多个紫外线LED灯(12)、摄像头(14)以及语音模块(24)，并接收摄像头(14)采集的指静脉图像；所述多个红外线LED灯(11)排列于手指槽(13)正上方，用于将红外线垂直投射到手指上；摄像头(14)位于手指槽的正下方，用于采集指静脉图像，并传输至微处理器(23)；所述多个紫外线LED灯(12)排列于手指槽(13)的侧上方，用于发出紫外线进行消毒杀菌；手指槽(13)下方有一个长方形凹槽，长方形凹槽中间放置所述摄像头(14)；手指槽(13)内部与手指接触部分放置一个接触开关(131)，接触开关(131)与微处理器(23)连接，用于感知手指退出手指槽(13)后，通过微处理器驱动所述多个紫外线LED灯发射紫外线光进行杀菌消毒处理；电源模块(25)用于给整个装置供电；所述语音模块(24)与微处理器(23)连接，用于通过微处理器(23)驱动播放自定义提示语音；所述数据传输模块，包括NB‑IoT芯片(22)，用于通过NB‑IoT技术将所述静脉图像采集装置中微处理器(23)接收到的指静脉图像上传至终端设备。...

【技术特征摘要】
1.基于NB-IoT的指静脉识别装置，其特征在于，包括静脉图像采集装置和数据传输模块；所述静脉图像采集装置还包括微处理器(23)、手指槽(13)、接触开关(131)、多个红外线LED灯(11)、语音模块(24)、多个紫外线LED灯(12)、摄像头(14)、NB-IoT芯片(22)以及电源模块(25)；微处理器(23)用于控制多个红外线LED灯(13)、多个紫外线LED灯(12)、摄像头(14)以及语音模块(24)，并接收摄像头(14)采集的指静脉图像；所述多个红外线LED灯(11)排列于手指槽(13)正上方，用于将红外线垂直投射到手指上；摄像头(14)位于手指槽的正下方，用于采集指静脉图像，并传输至微处理器(23)；所述多个紫外线LED灯(12)排列于手指槽(13)的侧上方，用于发出紫外线进行消毒杀菌；手指槽(13)下方有一个长方形凹槽，长方形凹槽中间放置所述摄像头(14)；手指槽(13)内部与手指接触部分放置一个接触开关(131)，接触开关(131)与微处理器(23)连接，用于感知手指退出手指槽(13)后，通过微处理器驱动所述多个紫外线LED灯发射紫外线光进行杀菌消毒处理；电源模块(25)用于给整个装置...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄田野，张科定，程卓，高川，
申请(专利权)人：中国地质大学武汉，
类型：发明
国别省市：湖北,42