【技术实现步骤摘要】
本申请实施例涉及静脉图像采集结构，尤其涉及一种静脉图像采集装置、终端设备、静脉图像采集装置的薄化设计方法。
技术介绍
1、生物体的静脉图像是一种活体生物特征，可以是静脉图像或掌静脉图像。静脉识别采用近红外光线照射生物体，利用流动的血液中血红蛋白对近红外光的吸收作用，用红外摄像头拍照获取静脉血管分布图，经归一化、去噪、滤波增强、静脉纹路分割和细化修复等处理过程，提取其特征进行身份认证。静脉识别具有高度准确、高度防伪、特性稳定、使用方便等特点，广泛应用在需要个人身份认证的不同场合，比如金融科技、社会保障、民生服务、指挥交通、教育考试、智慧安全和智能家居等。
2、常规的静脉图像采集装置有直上直下式采集装置和反射式采集装置。在直上直下式采集装置中，参阅图1，光源1产生的近红外光线从上往下打光，透过生物体200的采集部位，在采集部位的正下方通过摄像头4拍摄静脉图像。在确定摄像头4后，根据成像原理1/f＝1/u+1/v(其中，f为摄像头焦距；u为物距；v为像距)，清晰成像需要一定的物距(即采集部位到摄像头4的距离)，采集装置的厚度(即采集窗2至摄像头4的距离)要调整至满足成像物距需要，使得厚度较大，难以小型化。
3、在反射式采集装置中，参阅图2，在直上直下式采集装置的基础上，增加了和水平面间倾斜角45°的反射镜3，并调整摄像头4的位置和朝向。光源1产生的近红外光线通过反射镜3反射至摄像头4，通过摄像头4拍摄静脉图像。该方案将原来的物距分解为竖直段和水平段，能降低竖直方向的距离，实现采集装置厚度降低。该采集装置配置了4
技术实现思路
1、本申请实施例提供一种静脉图像采集装置、终端设备、静脉图像采集装置的薄化设计方法，解决了相关技术中的静脉图像采集装置难以进一步薄化的问题。
2、本申请实施例采用如下技术方案：
3、第一方面，本申请实施例提供一种静脉图像采集装置，包括：光源、采集窗、反射镜和摄像头；采集窗可透光；光源朝向采集窗设置，用于将可透过生物体的光照射至位于采集窗的生物体上；反射镜用于将透过生物体后的光反射至摄像头，反射镜相对采集窗倾斜设置，反射镜具有相对的第一侧边和第二侧边，第一侧边相邻于采集窗设置；摄像头的光轴和采集窗相平行；摄像头的光轴和反射镜的反射面之间的夹角α满足：20°≤α＜45°；摄像头包括沿光路设置的透镜和图像传感器，在反射镜形成的反射光经过透镜聚光后在图像传感器上成像。
4、本申请实施例提供的静脉图像采集装置，在常规反射式采集装置的基础上，将摄像头的光轴和反射镜的反射面之间的夹角设置为[20°,45°)，反射镜的第一侧边保持邻近采集窗，摄像头的光轴保持水平布置，在各种器件保持相同的情况下，本实施例静脉图像采集装置可以制作得比常规反射式采集装置更薄，实现了采集装置近一步减薄，可应用于对占用空间更苛刻的场景中。
5、通过设置摄像头和反射镜之间的距离位置，以增大静脉图像采集装置的视场角θ，通过增加或不改变采集窗的有效视窗区的长度w，使得本实施例摄像头可获得相比常规反射式采集装置的摄像头更多的静脉图像信息(即面积更大的静脉图像)，经过处理器对采集图像畸变矫正处理后可得到符合静脉识别要求的静脉图像。
6、在一种可选实现方式中，还包括设置于采集窗和反射镜之间的红外滤光片。设置红外滤光片，就能减少外部杂光进入到摄像头上，可获得较佳的成像质量。
7、在一种可选实现方式中，在摄像头的光轴方向上，红外滤光片的长度大于或等于采集窗的有效视窗区的长度。透过生物体采集部位的光都能经过红外滤光片，再通过反射镜反射至摄像头上。
8、在一种可选实现方式中，还包括壳体，采集窗设置于壳体上，反射镜和摄像头安装于壳体内。将采集窗、反射镜和摄像头设置在壳体上，便于静脉图像采集装置直接装配至应用场景中。
9、在一种可选实现方式中，采集窗和反射镜之间的光轴垂直于光源的出光面。利于光源产生的光线较均匀地透过生物体采集部，提升摄像头的成像均匀性，获得较佳图像质量。
10、在一种可选实现方式中，光源位于采集窗背对反射镜的一侧，光源和采集窗间隔设置。生物体采集部位放置在采集窗或其上方，光源产生的光透过生物体采集部位，再投射在反射镜上。
11、在一种可选实现方式中，光源位于采集窗面向反射镜的一侧，光源和采集窗间隔设置。生物体采集部位放置在采集窗或其上方，光源产生的光由下向上投射，经过采集窗照射在生物体采集部位上，光在采集部位内发生透射和反射，再由上向下进入到采集窗，再投射在反射镜上。
12、在一种可选实现方式中，光源位于采集窗的周围。生物体采集部位放置在采集窗，光源产生的光照射在生物体采集部位上，光在采集部位内发生透射和反射，再由上向下进入到采集窗，再投射在反射镜上。
13、在一种可选实现方式中，反射镜的第一侧边和第二侧边的间距l满足：6mm≤l≤20mm。使得整体结构占用空间较小，厚度较小。
14、在一种可选实现方式中，摄像头在垂直于摄像头的光轴方向上的长度e和摄像头的光轴和采集窗的间距b之间满足：e/2≤b。使得摄像头靠近采集窗的一侧不会高于采集窗，使整体结构厚度较小。
15、在一种可选实现方式中，静脉图像采集装置的视场角θ、摄像头的光轴和反射镜的反射面之间的夹角α、采集窗和第一侧边之间在垂直于采集窗的方向上的距离a、摄像头的光轴和采集窗的间距b、透镜的焦点和第一侧边之间在摄像头的光轴方向上的距离x，以及第一侧边和第二侧边的间距l，满足以下公式：
16、θ＝arctan[(b-a)/x]+arctan[(l*sinα-(b-a))/(x-l*cosα)]；
17、摄像头采集的静脉图像经过处理器畸变矫正处理后的图像符合静脉识别要求。
18、视场角θ越大，图像传感器可采集的静脉图像信息就越多，越有利于所采集的静脉图像经过处理器畸变矫正处理后的图像符合静脉识别要求。
19、在一种可选实现方式中，采集窗的有效视窗区的长度w、摄像头的光轴和反射镜的反射面之间的夹角α、采集窗和第一侧边之间在垂直于采集窗的方向上的距离a、摄像头的光轴和采集窗的间距b、透镜的焦点和第一侧边之间在摄像头的光轴方向上的距离x，以及第一侧边和第二侧边的间距l，满足以下公式：
20、w＝{a/sin[2α-arctan((b-a)/x)]+[(b-a)2+x2]1/2}*cos[2α-arctan((b-a)/x)]-{a/sin[2α+arctan[(l*sinα-(b-a))/(x-l*cosα)]]+[(l*sinα-(b-a))2+(x-l*cosα)2]1/2}*cos[2α+arctan[(l*sinα-(b-a))/(x-l*cosα)]]；
21、摄像头采集的静脉图像经过处理器畸本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种静脉图像采集装置，其特征在于，包括：光源、采集窗、反射镜和摄像头；
2.根据权利要求1所述的静脉图像采集装置，其特征在于，还包括设置于所述采集窗和所述反射镜之间的红外滤光片。
3.根据权利要求2所述的静脉图像采集装置，其特征在于，在所述摄像头的光轴方向上，所述红外滤光片的长度大于或等于所述采集窗的有效视窗区的长度。
4.根据权利要求1至3任一项所述的静脉图像采集装置，其特征在于，还包括壳体，所述采集窗设置于所述壳体上，所述反射镜和所述摄像头安装于所述壳体内。
5.根据权利要求1至4任一项所述的静脉图像采集装置，其特征在于，所述采集窗和所述反射镜之间的光轴垂直于所述光源的出光面。
6.根据权利要求1至5任一项所述的静脉图像采集装置，其特征在于，所述光源位于所述采集窗背对所述反射镜的一侧，所述光源和所述采集窗间隔设置；
7.根据权利要求1至6任一项所述的静脉图像采集装置，其特征在于，所述反射镜的所述第一侧边和所述第二侧边的间距L满足：6mm≤L≤20mm；
8.根据权利要求1至7任一项所述的静
9.根据权利要求1至8任一项所述的静脉图像采集装置，其特征在于，所述采集窗的有效视窗区的长度W、所述摄像头的光轴和所述反射镜的反射面之间的夹角α、所述采集窗和所述第一侧边之间在垂直于所述采集窗的方向上的距离A、所述摄像头的光轴和所述采集窗的间距B、所述透镜的焦点和所述第一侧边之间在所述摄像头的光轴方向上的距离X，以及所述第一侧边和所述第二侧边的间距L，满足以下公式：
10.一种终端设备，其特征在于，包括处理器和如权利要求1至9任一项所述的静脉图像采集装置，所述处理器和所述静脉图像采集装置通信连接，所述处理器用于对所述静脉图像采集装置所采集的静脉图像进行畸变矫正处理以获得矫正后图像。
11.一种静脉图像采集装置的薄化设计方法，其特征在于，包括以下步骤：
12.根据权利要求11所述的静脉图像采集装置的薄化设计方法，其特征在于，减小所述透镜的焦点和所述第一侧边之间在所述摄像头的光轴方向上的距离；
...【技术特征摘要】
1.一种静脉图像采集装置，其特征在于，包括：光源、采集窗、反射镜和摄像头；
2.根据权利要求1所述的静脉图像采集装置，其特征在于，还包括设置于所述采集窗和所述反射镜之间的红外滤光片。
3.根据权利要求2所述的静脉图像采集装置，其特征在于，在所述摄像头的光轴方向上，所述红外滤光片的长度大于或等于所述采集窗的有效视窗区的长度。
4.根据权利要求1至3任一项所述的静脉图像采集装置，其特征在于，还包括壳体，所述采集窗设置于所述壳体上，所述反射镜和所述摄像头安装于所述壳体内。
5.根据权利要求1至4任一项所述的静脉图像采集装置，其特征在于，所述采集窗和所述反射镜之间的光轴垂直于所述光源的出光面。
6.根据权利要求1至5任一项所述的静脉图像采集装置，其特征在于，所述光源位于所述采集窗背对所述反射镜的一侧，所述光源和所述采集窗间隔设置；
7.根据权利要求1至6任一项所述的静脉图像采集装置，其特征在于，所述反射镜的所述第一侧边和所述第二侧边的间距l满足：6mm≤l≤20mm；
8.根据权利要求1至7任一项所述的静脉图像采集装置，其特征在于，所述静脉图像采集装置的视场角θ、所述摄像头的光轴和所述反射镜的反射...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴春艳，宋卫栋，施祖传，李战涛，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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