专利名称：一种反射式手指静脉特征采集装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于人体生物身份识别技术领域，涉及一种指静脉特征采集装置。
背景技术：
指纹、面像、虹膜、视网膜、声纹等生物特征识别技术发展了许多年，指纹识别技术因其使用方便、识别率高而广泛应用，经过实用发现，就目前活体指纹采集和识别技术而言，用于身份认证还有明显不足，不论是半导体传感器还是光学传感器的指纹采集设备，都面临着对仿真手指、疑难指纹、损伤纹线和残留痕迹不能很好地采集、识别等适应性缺陷， 存在着1 %的拒真率，还有3 10 %的人群不能正常采集指纹，有相当一部分人不能正常使用活体指纹身份认证技术；面相识别技术同样面临着电脑不能完全替代人脑、不能鉴别出双胞胎、环境光线变化偏转角度过大或运动速度过快时匹配成功率明显降低的技术难题; 对于虹膜识别和视网膜识别，也存在着克服不了因眼疾带来的采集障碍无法匹配的缺点。随着生物医学认知程度和CMOS器件工艺的发展，人类对生物特征识别技术的理解已从指纹等体表特征发展到指静脉纹理的内在特征，指静脉识别比指纹识别具有明显优点，如专利号为CN200820155344. X的实用新型专利，涉及一种便携式手背静脉图像采集装置，属于人体生物认证领域的生物特征采集部分。所述便携式手背静脉采集仪在外壳的正面上嵌有红外滤镜和红外灯，红外灯均勻分布在红外滤镜的周围，另外还嵌有一个红外距离感应模块；外壳的内部设有光学镜头，光学镜头后部与CMOS图像传感器固连，图像传感器成像于成像处理电路，成像处理电路将采集到的手背静脉图片传输到计算机上；成像处理电路给以红外灯控制模块信号以调整红外灯的工作状态。本实用新型可以运用于手背静脉识别系统，而且体积小，便于携带，利用USB的即插即用功能可以在不同的计算机手背静脉识别系统上运用。但所述便携式手背静脉采集仪是对手背静脉进行采集，而且结构复杂。
实用新型内容鉴于上述情况，本实用新型的目的在于提供一种反射式采集手指静脉的装置。所述一种反射式手指静脉特征采集装置能识别出活体与非活体、而且无残留、难仿造、特征内藏不易损伤，成为继指纹识别之后的新型生物特征身份认证技术，更适合作为活体生物密码用于个人身份认证，是生物特征识别领域的前沿技术。为了实现上述目的之一，本实用新型专利采用了下述技术方案所述一种反射式手指静脉特征采集装置，包括组合光学单元、手指感应单元和图像采集单元，所述组合光学单元包括近红外侧光源、滤色片、多棱镜和反射面，其中，近红外侧光源设置在手指感应单元的两侧，近红外侧光源从两边照射手指使手指静脉纹理特征图像显现，滤色片设置在手指感应单元的下方，滤色片下方设置多棱镜和反射面，通过专门设计的经镀膜特殊处理的多棱镜多次反射及滤色片组成组合光学单元改变光路，以减小图像传输直线距离，使图像效果更为理想、整机高度进一步降低；手指感应和红外线检测有无手指进入组合光学单元采集窗口，以保证在无手指进入时将红外光亮度调低到最小状态，在有手指进入时将红外光亮度调高到工作状态，均勻排列的每一个LED红外光源亮度可调，使整个手指静脉图像显现平均灰度均勻；图像采集单元控制红外光源输出，其CMOS传感器拾取指静脉纹理特征图像，由USB 口向运行识别算法的主机输出图像数据。与现有技术相比，本实用新型的有益效果是在反射式手指静脉采集装置中，专门设计的红外侧光源与经镀膜特殊处理的多棱镜及红外滤色片在位置结构上合理搭配组合， 组成的组合光学单元改变了光学路径，减小了图像传输的直线距离，使指静脉采集可在日光照射下完成，血管纹理图像显现效果更为理想，使采集装置体积进一步缩小、结构设计更加合理，开放的采集窗口使用更加方便。
图1为本实用新型所述一种反射式手指静脉特征采集装置的内部结构示意图；图2为本实用新型所述一种反射式手指静脉特征采集装置示意图。其中，1-近红外侧光源、2-手指感应单元、3-滤色片、4-多棱镜、5-反射面、6-摄像机、7-USB接口、8-开放式手指采集窗。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细描述，但不作为对本实用新型的限定。参见图1所示，一种反射式手指静脉特征采集装置，包括组合光学单元、手指感应单元2和图像采集单元，其中所述组合光学单元、手指感应单元2和图像采集单元集成在一个装置上，如图2所示。所述组合光学单元包括近红外侧光源1、滤色片3、多棱镜4和反射面5。所述近红外侧光源1设置在手指感应单元2的上方，滤色片3设置在手指感应单元2 的下方，滤色片3下方设置多棱镜4，近红外侧光源1设置在手指感应单元的两侧，近红外侧光源从两边照射手指使手指静脉纹理特征图像显现，图像经滤色片3后，经过专门设计的经镀膜特殊处理的多棱镜4及其反射面5的组合光学单元改变光路，以减小图像传输直线距离，使图像效果更为理想、整机高度进一步降低；手指感应单元2和近红外侧光源1利用红外线检测有无手指进入组合光学单元开放式手指采集窗8，以保证在无手指进入时将红外光亮度调低到最小状态，在有手指进入时将红外光亮度调高到工作状态，均勻排列的每一个LED红外光源亮度可调，使整个手指静脉图像显现平均灰度均勻；所述图像采集单元包括摄像机6，CMOS传感器(图中未示)和USB接口 7，所述CMOS传感器设置在摄像机6 上，当CMOS传感器感应到多棱镜4上的图像信息，便开启摄像机6采集图像信息，由USB 口 7向运行识别算法的主机(图中未示)输出图像数据。以上所述，仅为本实用新型中的具体实施方式
，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉该技术的人在本实用新型所揭露的技术范围内，可理解想到的变换或替换，都应涵盖在本实用新型的包含范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。
权利要求1.一种反射式手指静脉特征采集装置，包括组合光学单元、手指感应单元( 和图像采集单元，所述组合光学单元、手指感应单元( 和图像采集单元集成在一个装置上，其特征在于所述组合光学单元包括近红外侧光源(1)、滤色片(3)、多棱镜0)，其中，近红外侧光源(1)设置在手指感应单元( 的两侧，滤色片C3)设置在手指感应单元( 的下方，滤色片(3)下方设置用于改变光路的多棱镜G)。
2.根据权利要求1所述的一种反射式手指静脉特征采集装置，其特征在于所述反射式手指静脉特征采集装置还包括开放式手指采集窗(8)。
3.根据权利要求1所述的一种反射式手指静脉特征采集装置，其特征在于多棱镜(4) 经镀膜处理。
4.根据权利要求3所述的一种反射式手指静脉特征采集装置，其特征在于所述多棱镜⑷用反射面(5)代替。
专利摘要本实用新型的目的在于提供一种反射式采集手指静脉的装置和利用指静脉采集装置进行个人身份认证的方法。所述装置包括组合光学单元、手指感应单元和图像采集单元，所述组合光学单元、手指感应单元(2)和图像采集单元集成在一个装置上，其特征在于所述组合光学单元包括近红外侧光源(1)、滤色片(3)、多棱镜(4)，其中，近红外侧光源(1)设置在手指感应单元(2)的两侧，滤色片(3)设置在手指感应单元(2)的下方，滤色片(3)下方设置用于改变光路的多棱镜(4)。所述组合光学单元改变光路，以减小图像传输直线距离；所述图像采集单元控制红外光源输出，其CMOS传感器拾取指静脉纹理特征图像，由摄像机采集后，通过USB口向运行识别算法的主机输出图像数据。
文档编号G06K9/00GK202033766SQ201020644569
公开日2011年11月9日 申请日期2010年12月6日 优先权日2010年12月6日
发明者任福云, 何兰, 侯鸿川, 尹德森, 李雪松, 祁卫炜 申请人:公安部第一研究所, 北京中盾安全技术开发公司