一种基于静脉成像的身份识别系统及可穿戴设备技术方案

本发明专利技术公开了一种基于静脉成像的身份识别系统及可穿戴设备，包括第一光源、第二光源、光电检测器以及处理器；所述第一光源、所述第二光源以及所述处理器均与所述光电检测器电连接；所述第一光源用于向分布有静脉的目标部位发射第一光线；所述第二光源用于向所述目标部位发射第二光线。该系统采用微电子传感器芯片分别动态采集绿色光源和近红外光源下的静脉图像，通过算法进行图像二维融合与三维拼接后，进行静脉三维成像。解决了体积大、功耗高、便携性差、成本高、设计复杂、特征数据无法成功登记、采集样本量大等问题。该系统可广泛应用于生物医疗、军事、健康监测、金融、信息安全、安防监控等领域。值得大面积推广使用。值得大面积推广使用。值得大面积推广使用。

【技术实现步骤摘要】
一种基于静脉成像的身份识别系统及可穿戴设备


[0001]本专利技术涉及生物识别
，特别是涉及一种基于静脉成像的身份识别系统及可穿戴设备。

技术介绍

[0002]随着信息技术的飞速发展、人类社会不断进步，对信息技术提出了更新、更高的要求。信息智能化时代对人的身份进行识别的需求应用越来越多，同时针对身份识别的数字化和隐形化的要求也越来越明确，静脉识别能够使安全保密程度大大提高，是身份识别技术划时代的突破。
[0003]静脉识别是生物特性识别的一种，常用的识别装置是通过专业的静脉识别仪或红外线CCD摄像头取得个人手指、手掌、手背静脉分布图，并与存储的对应部位的静脉图像特征值进行匹配，从而对个人进行身份鉴定。
[0004]静脉识别采用生物识别技术具有不会遗失、不会盗窃、无记忆密码负担等优势，静脉信息属于人体内部信息，不受表皮粗糙、外部环境(温度、湿度)的影响，适用人群广，准确率高，不可复制、不可伪造、安全性高，被广泛应用于门禁安防、个人信息安全等领域。
[0005]现有技术中常见的专业静脉识别仪和红外CCD摄像机根据识别部位分为指静脉识别、掌静脉识别、腕静脉识别和面部静脉识别。专业静脉识别仪和红外CCD摄像机都同样面临结构难于小型化，硬件电路设计复杂、功耗高等缺点。专业静脉识别仪采用需要特殊工艺的医疗传感器采集静脉图像，该类设备制造成本高，适用专业性非常强的领域、例如医疗、技防等，难于在普通消费类市场广泛应用。CCD摄像机在采集静脉图像时需要在既定要求下进行，否则会在镜头误操作或镜头发生位移、抖动，甚至采集部位温度变化过大时产生成像畸变，影响静脉成像，最终导致静脉图像无法正常注册登记与识别。
[0006]无论采用专业静脉识别仪还是红外CCD摄像机作为静脉图像采集设备，形成的静脉图像都是二维图像，前者是利用人体组织对射线吸收程度来区别并形成静脉图像；后者是利用人体组织对红外光反射的强烈程度实现对静脉的造影。两者所形成的静脉图像立体感不强，特征细节不明显，经常由于无法高度匹配的原因无法成功注册登记，该现象同样属于识别失败。
[0007]综上所述，传统专业静脉识别仪和红外CCD摄像机的静脉识别方法虽然成熟度高，可靠性强，但是在推广应用领域，还存在体积大、功耗高、便携性差、成本高、设计复杂、无法成功登记、采集样本量大等问题。

技术实现思路

[0008]本专利技术提供了一种基于静脉成像的身份识别系统及可穿戴设备。该系统依托近红外光对皮肤组织的穿透能力和静脉血液对绿色光的吸收能力分别对人体静脉图像进行动态采集，分别形成绿色光源反射下的静脉平面特征图像和近红外光源穿透下的静脉层次特征图像。通过算法将同时采集到的两重造影图像进行融合与拼接，形成静脉三维图像用于
进行身份识别。
[0009]本专利技术提供了如下方案：
[0010]一种基于静脉成像的身份识别系统，包括：
[0011]第一光源、第二光源、光电检测器以及处理器；所述第一光源、所述第二光源以及所述处理器均与所述光电检测器电连接；
[0012]所述第一光源用于向分布有静脉的目标部位发射第一光线，所述第一光线具有第一目标波长；
[0013]所述第二光源用于向所述目标部位发射第二光线，所述第二光线具有第二目标波长；
[0014]所述光电检测器用于同时采集反射回的所述第一光线以及所述第二光线，以便根据反射回的所述第一光线生成静脉平面图像且根据反射回的所述第二光线生成静脉层次图像；
[0015]所述处理器用于将所述静脉平面图像以及所述静脉层次图像在二维上进行融合并在三维上进行拼接生成静脉三维图像，以便将所述静脉三维图像与特征库图像进行对比匹配，根据对比匹配结果判断身份识别是否成功。
[0016]优选地：所述第一光线为绿色光线，所述第一目标波长为497
‑
577纳米。
[0017]优选地：所述第二光线为近红外光线，所述第二目标波长为780
‑
2526纳米。
[0018]优选地：还包括信号处理电路，所述处理器通过所述信号处理电路与所述光电检测器相连。
[0019]优选地：所述信号处理电路包括相连的滤波电路以及AD转换电路；所述滤波电路与所述光电检测器相连；所述AD转换电路与所述处理器相连；所述滤波电路用于所述光电检测器采集到的光线进行过滤去除所述第一光线以及所述第二光线以外的光线。
[0020]优选地：所述处理器连接有无线通信模块，所述无线通信模块用于与智能终端设备建立可通信连接。
[0021]优选地：所述处理器连接有RTC电路，所述RTC电路用于在二维上进行融合并在三维上进行拼接生成静脉三维图像时提供时钟基准。
[0022]优选地：所述处理器连接有运动传感器模块、电源管理电路、储存电路、显示触摸屏模组以及音频输出电路；所述运动传感器模块用于采集用户的运动状态信息，以便采集用户不同运动状态下的静脉图像，实现实时动态静脉识别。
[0023]优选地：所述处理器为穿戴处理器。
[0024]一种可穿戴设备，包括穿戴体以及与所述穿戴体相连的上述的基于静脉成像的身份识别系统；
[0025]其中，所述穿戴体包括指环、手环、手套、颈环、背心、眼镜、头盔、头带、智能服装、书包、拐杖、配饰中的任意一种。
[0026]根据本专利技术提供的具体实施例，本专利技术公开了以下技术效果：
[0027]本申请实施例提供的一种基于静脉成像的身份识别系统及可穿戴设备，该系统采用微电子传感器芯片分别动态采集绿色光源和近红外光源下的静脉图像，通过算法进行图像二维融合与三维拼接后，进行静脉三维成像。解决了体积大、功耗高、便携性差、成本高、设计复杂、特征数据无法成功登记、采集样本量大等问题。该系统可广泛应用于生物医疗、
军事、健康监测、金融、信息安全、安防监控等领域。值得大面积推广使用。
[0028]另外，在优选的实施方式下，通过无线通信能够接入局域网、广域网或区域网，实现静脉三维识别信息智能化。通过显示触摸屏模组、音频输出电路作为识别结果的声光提示单元，能够直观的报告结果，识别时显示“匹配成功”或“匹配失败”；注册登记时显示“注册成功”和“注册失败”等状态。
[0029]当然，实施本专利技术的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
[0030]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0031]图1是本专利技术实施例提供的一种基于静脉成像的身份识别系统的连接框图；
[0032]图2是本专利技术实施例提供的系统在一种实施方式下的识别流程图。
[0033]图中：第一光源1、第二光源2、光电检测器3、处理器4、滤波电路5、AD转换电路6、无线通信模块7、RTC电路8、运动本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于静脉成像的身份识别系统，其特征在于，所述系统包括：第一光源、第二光源、光电检测器以及处理器；所述第一光源、所述第二光源以及所述处理器均与所述光电检测器电连接；所述第一光源用于向分布有静脉的目标部位发射第一光线，所述第一光线具有第一目标波长；所述第二光源用于向所述目标部位发射第二光线，所述第二光线具有第二目标波长；所述光电检测器用于同时采集反射回的所述第一光线以及所述第二光线，以便根据反射回的所述第一光线生成静脉平面图像且根据反射回的所述第二光线生成静脉层次图像；所述处理器用于将所述静脉平面图像以及所述静脉层次图像在二维上进行融合并在三维上进行拼接生成静脉三维图像，以便将所述静脉三维图像与特征库图像进行对比匹配，根据对比匹配结果判断身份识别是否成功。2.根据权利要求1所述的基于静脉成像的身份识别系统，其特征在于，所述第一光线为绿色光线，所述第一目标波长为497
‑
577纳米。3.根据权利要求1所述的基于静脉成像的身份识别系统，其特征在于，所述第二光线为近红外光线，所述第二目标波长为780
‑
2526纳米。4.根据权利要求1所述的基于静脉成像的身份识别系统，其特征在于，还包括信号处理电路，所述处理器通过所述信号处理电路与所述光电检测器相连。5.根据权利要求4所述的基于静脉成...

【专利技术属性】
技术研发人员：赖春强，曾勤波，骆云志，陈洪超，李博，祝本明，
申请(专利权)人：中国兵器装备集团自动化研究所有限公司，
类型：发明
国别省市：