多模态生物特征采集装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种包含掌纹、人脸、虹膜的特征采集装置。一种多模态生物特征采集装置，包括依次连接的特征图像采集模块以及图像处理主控单元，所述特征图像采集模块包括分别与图像处理单元连接的掌纹图像采集模块、虹膜图像采集模块及面部图像采集模块；所述图像处理主控单元包括处理单元以及与处理单元分别连接的存储单元及稳压电源模块；处理单元还连接有外部计算机，外部计算机存有特征信息数据库；掌纹图像采集模块连接有第一红外CCD相机，虹膜图像采集模块包括依次连接的第二光学成像镜头及第二红外CCD相机，面部图像采集模块包括依次连接的第三光学成像镜头及第三红外CCD相机。本实用新型专利技术结构简单、体积小、重量轻、操作方便。

Multimodal Biometrics Acquisition Device

【技术实现步骤摘要】
多模态生物特征采集装置
本技术涉及一种多模态生物特征采集装置，尤其是一种包含掌纹、人脸、虹膜的特征采集装置。
技术介绍
生物识别技术就是，通过外部计算机与光学、声学、生物传感器和生物统计学原理等高科技手段密切结合，利用人体固有的生理特性，（如指纹、脸象、虹膜等）和行为特征（如笔迹、声音、步态等）来进行个人身份的鉴定。主要是指通过人类生物特征进行身份认证的一种技术，人类的生物特征通常具有唯一性、可以测量或可自动识别和验证、遗传性或终身不变等特点。生物识别系统对生物特征进行取样，提取其唯一的特征并且转化成数字代码，并进一步将这些代码组成特征模板。由于微处理器及各种电子元器件成本不断下降，精度逐渐提高，生物识别系统逐渐应用于商业上的授权控制如门禁、企业考勤管理系统安全认证等领域。用于生物识别的生物特征有手形、指纹、脸形、虹膜、视网膜、脉搏、耳廓等，行为特征有签字、声音、按键力度等。在当今信息化时代，如何准确鉴定一个人的身份、保护信息安全，已成为一个必须解决的关键社会问题。传统的身份认证由于极易伪造和丢失，越来越难以满足社会的需求，目前最为便捷与安全的解决方案无疑就是生物识别技术。它不但简洁快速，而且利用它进行身份的认定，安全、可靠、准确。同时更易于配合电脑和安全、监控、管理系统整合，实现自动化管理。由于其广阔的应用前景、巨大的社会效益和经济效益，已引起各国的广泛关注和高度重视。由于人体特征具有人体所固有的不可复制的唯一性，这一生物密钥无法复制，失窃或被遗忘，利用生物识别技术进行身份认定，安全、可靠、准确。而常见的口令、IC卡、条纹码、磁卡或钥匙则存在着丢失、遗忘、复制及被盗用诸多不利因素。因此采用生物"钥匙"，您可以不必携带大串的钥匙，也不用费心去记或更换密码。而系统管理员更不必因忘记密码而束手无策。生物识别技术产品均借助于现代外部计算机技术实现，很容易配合电脑和安全、监控、管理系统整合，实现自动化管理。在生物特征识别中，单模态的生物识别技术取得了非常多的研究成果，并得到了应用。但随着应用领域的不断拓宽，蛋生物识别技术在应用中表现出许多弊端和局限性。如：在复杂环境下某些生物特征在采集中易受干扰，生物特征伪造技术使得单模态识别系统存在安全隐患；实际存在的不普遍性影响了生物识别技术的广泛应用。多模态生物识别技术就是利用多种生物特征进行身份识别，在提高可靠性和应用广泛性方面，表现出更好的性能。人脸识别、虹膜识别、掌纹识别是广受关注的几种生物特征识别技术，并且都具备非侵犯性、易于接受等特点。此外在识别原理和识别过程上也具有许多相似性。图像采集直接影响到后续的特征提取和识别的效果。在大多数实际情况中，由于受到光照、噪音、饰物、遮挡等因素的干扰，采集到高质量、可接受的图像是一个比较困难的问题。
技术实现思路
本技术旨在针对上述问题，提出一种操作方便、价格低廉并具有普及性的多模态生物特征采集装置。本技术的技术方案在于：一种多模态生物特征采集装置，包括依次连接的特征图像采集模块以及图像处理主控单元，所述特征图像采集模块包括分别与图像处理单元连接的掌纹图像采集模块、虹膜图像采集模块及面部图像采集模块；所述图像处理主控单元包括处理单元以及与处理单元分别连接的存储单元及稳压电源模块；处理单元还连接有外部计算机，外部计算机存有特征信息数据库；掌纹图像采集模块连接有第一红外CCD相机，虹膜图像采集模块包括依次连接的第二光学成像镜头及第二红外CCD相机，面部图像采集模块包括依次连接的第三光学成像镜头及第三红外CCD相机。还包括与处理单元连接的红外LED组及开关量输出模块；红外LED组包括分别用于给掌纹图像采集模块、虹膜图像采集模块及面部图像采集模块照明的3个红外LED，分别连接在处理单元的GPIO接口上，开关量输出模块连接在处理单元的I/O接口上。还包括与处理单元连接的人体感应传感器，所述的人体感应传感器包括红外传感器及超声波传感器，其分别与处理单元连接。所述的处理单元还连接有系统自检模块，系统自检模块包括工作电压传感器、工作电流传感器、工作温度传感器、键盘测试电路、数字IO检测电路、MaximCPU监控电路及A/D检测模块，其中，工作电压传感器、工作电流传感器及工作温度传感器通过A/D检测模块与处理单元的I/O接口连接，键盘测试电路、数字IO检测电路及MaximCPU监控电路均直接与处理单元的I/O接口连接。所述的掌纹图像采集模块、虹膜图像采集模块及面部图像采集模块分别连接在处理单元的GPIO接口上。所述的掌纹图像采集模块、虹膜图像采集模块及面部图像采集模块分别连接在处理单元的GPIO接口上。所述的处理单元通过通用串行总线USB与外部计算机连接。所述的第二光学成像镜头及第三光学成像镜头均为红外模压非球面透镜，且该红外模压非球面透镜还设有红外截止滤光片。所述的红外CCD相机的型号为SonyPregiusIMX287。所述的稳压电源模块为DC5V。所述的存储单元连接在处理单元的I/O接口上。本技术的技术效果在于：1.结构简单、体积小、重量轻、操作方便；2.LightPath的红外模压非球面透镜将红外透镜设计到衍射极限，可以解决复杂的光束整型和宽波段范围内的消色差，增设红外截止滤光片可以降低红外对采集的图像的影响；3.用发光二极管进行辅助照明，能限制采集生物活动范围，加快图像采集的速度；4.该装置可以自动提取多模态特征，无需再次进行图像处理。方便使用；5.增设红外传感器及超声波传感器使得在没有检测物时，装置处于休眠状态。在检测到有人时，红外传感器及超声波传感器发送信号给处理单元启动工作；6.处理单元通过通用串行总线USB与外部计算机连接方便图像的导出以及适应市场装备；7.整套装置成本较低，可大规模推广。附图说明图1为本技术多模态生物特征采集装置的整体原理图。图2为本技术系统自检模块的原理图。具体实施方式一种多模态生物特征采集装置，包括依次连接的特征图像采集模块以及图像处理主控单元，所述特征图像采集模块包括分别与图像处理单元连接的掌纹图像采集模块、虹膜图像采集模块及面部图像采集模块；所述图像处理主控单元包括处理单元以及与处理单元分别连接的存储单元及稳压电源模块；处理单元采用SAMSUMGEXYNOS44124核芯片。具有4个Cortex-A9核，支持4GDDR3内存。存储单元为内存芯片K4B4G1646D-BCH9。处理单元还连接有外部计算机，外部计算机存有特征信息数据库；掌纹图像采集模块连接有第一红外CCD相机，虹膜图像采集模块包括依次连接的第二光学成像镜头及第二红外CCD相机，面部图像采集模块包括依次连接的第三光学成像镜头及第三红外CCD相机。所述的第二光学成像镜头及第三光学成像镜头均为LightPath的红外模压非球面透镜，且该红外模压非球面透镜还设有红外截止滤光片，避免红外光对成像的影响。处理单元首先对采集图像进行预处理，采用算法对图像进行依次进行归一化处理及特征处理。处理不同的图像需要使用不同的算法，在获取了图像的特征以后，对特征进行特征融合，然后进行模式匹配。采用LightPath的红外模压非球面透镜，解决了复杂的光束整型和宽波段范围内的消色差。由于模压红外非球面透镜可以大批量低成本的生产并且可本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多模态生物特征采集装置，包括依次连接的特征图像采集模块以及图像处理主控单元，其特征在于：所述特征图像采集模块包括分别与图像处理单元连接的掌纹图像采集模块、虹膜图像采集模块及面部图像采集模块；所述图像处理主控单元包括处理单元以及与处理单元分别连接的存储单元及稳压电源模块；处理单元还连接有外部计算机，外部计算机存有数据库；掌纹图像采集模块连接有第一红外CCD相机，虹膜图像采集模块依次连接有第二红外CCD相机及第二光学成像镜头，面部图像采集模块依次连接有第三红外CCD相机及第三光学成像镜头。

【技术特征摘要】
1.一种多模态生物特征采集装置，包括依次连接的特征图像采集模块以及图像处理主控单元，其特征在于：所述特征图像采集模块包括分别与图像处理单元连接的掌纹图像采集模块、虹膜图像采集模块及面部图像采集模块；所述图像处理主控单元包括处理单元以及与处理单元分别连接的存储单元及稳压电源模块；处理单元还连接有外部计算机，外部计算机存有数据库；掌纹图像采集模块连接有第一红外CCD相机，虹膜图像采集模块依次连接有第二红外CCD相机及第二光学成像镜头，面部图像采集模块依次连接有第三红外CCD相机及第三光学成像镜头。2.根据权利要求1所述的多模态生物特征采集装置，其特征在于：还包括与处理单元连接的红外LED组及开关量输出模块；红外LED组包括分别用于给掌纹图像采集模块、虹膜图像采集模块及面部图像采集模块照明的3个红外LED，分别连接在处理单元的GPIO接口上，开关量输出模块连接在处理单元的I/O接口上。3.根据权利要求2所述的多模态生物特征采集装置，其特征在于：还包括与处理单元连接的人体感应传感器，所述的人体感应传感器包括红外传感器及超声波传感器，其分别与处理单元连接。4.根据权利要求3所述的多模态生物特征采集装置，其特征在于：所述的处理单元还连接有系统自检模块，系统自检模块...

【专利技术属性】
技术研发人员：张新曼，许学斌，张冰，晏国淇，何婷婷，伍志辉，孙娇泳，
申请(专利权)人：广东顺德西安交通大学研究院，
类型：新型
国别省市：广东,44