具有活体手指侦测功能的手指静脉识别装置和方法
【专利摘要】本发明公开了一种具有活体手指侦测功能的手指静脉识别装置和方法，其包括设置在手指周边的近红外光灯组；还包括位于装置的中部导引手指放置位置的导向槽；导向槽的底部为手指放置平台；平台的下部设有拍摄静脉的摄像装置；手指放置平台中心为摄像窗口；在摄像装置的摄像头和摄像窗口之间设有滤光片；在手指放置平台或其下设有红外线脉搏波检测传感器；本装置还内置有用于拍摄过程的控制与拍摄数据的处理、及对红外线脉搏波检测传感器检测到的数据进行处理的控制模块。本发明通过其内置的红外线脉搏波检测传感器来探测脉搏，判断被测物体是否是活体手指，从而提高了手指静脉识别的可靠性。
【专利说明】具有活体手指侦测功能的手指静脉识别装置和方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种生物特征识别装置和方法，尤其是涉及一种手指静脉识别装置和方法。
【背景技术】
[0002]随着生物识别技术日益广泛的应用，伪造假冒生物特征的现象亦开始增多。即使对处于生物特征认证技术前沿的手指静脉识别装置，伪造者也有可能通过吸收近红外线的特殊材料来伪造手指静脉图案从而骗过手指静脉识别装置。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于避免现有技术中的不足之处而提供一种提高手指静脉识别技术可靠性的手指静脉识别装置和方法。本发明的技术方案利用了以下原理:
[0004]人体心脏周期性的收缩和舒张导致主动脉的收缩和舒张，使血流压力以波的形式从主动脉根部开始沿着整个动脉系统传播，这种波称为脉搏波。当心脏收缩时，动脉血管容积增大；当心脏舒张时，动脉血管容积减少。在人体组织中，手指的动脉成分含量高。根据朗伯比尔(Lamber Beer)定律,物质在一定波长处的吸光度和它的浓度成正比。当一定波长的光照射到人体组织上时，通过人体组织吸收、反射衰减后测量到的光强将在一定程度上反映了被照射部位组织的结构特征。手指组织可以分成皮肤、肌肉、骨骼等非血液组织和血液组织，其中非血液组织的光吸收量基本是一定的，而在血液中，静脉血的搏动相对于动脉血十分微弱，可以视为不变，因此可以认为光透过手指后的变化仅由动脉血的充盈而引起。那么在一定波长的光源的照射下，通过检测透过手指的特定波长光的光强或者是或者经手指反射的特定波长的光强，就可以间接测量到人体的脉搏波。
[0005]本发明的具体技术方案为:
[0006]一种具有活体手指侦测功能的手指静脉识别装置，所述装置包括设置在手指周边的近红外光灯组；所述手指静脉识别装置还包括位于其中部，用于导引手指放置位置的导向槽；所述导向槽的底部为手指放置平台；所述手指放置平台的下部设有对手指静脉进行拍摄的摄像装置；位于手指放置平台中心的所述摄像装置能拍摄到的透光的部分为摄像窗口 ；在所述摄像装置的摄像头和摄像窗口之间设置有过滤环境光和杂光影响的滤光片；在所述手指放置平台或其下设有红外线脉搏波检测传感器；所述手指静脉识别装置还内置有与所述摄像装置和所述红外线脉搏波检测传感器信号连接，用于对所述摄像装置进行拍摄过程的控制、拍摄数据的处理及对所述脉搏波检测传感器检测到的数据进行处理的控制模块；
[0007]所述手指静脉识别装置的手指静脉识别方法为:通过所述控制模块控制所述近红外光灯组照射手指，所述控制模块控制所述红外线脉搏波检测传感器采集数据；所述控制模块控制所述摄像装置采集手指静脉图像，并对采集到的静脉图像进行处理，处理后与备案数据比对，如与备案数据无一匹配，则手指静脉识别不通过，活体手指静脉识别不通过，识别过程结束；如与备案的某数据匹配，则手指静脉识别通过，所述控制模块将所述红外线脉搏波检测传感器采集到的数据进行处理，如果所有红外线脉搏波检测传感器都检测到脉搏波，则活体手指识别通过，活体手指静脉识别通过，识别过程结束；如果有一个红外线脉搏波检测传感器没有检测到脉搏波，则活体手指识别不通过，活体手指静脉识别不通过，手指静脉识别过程结束；
[0008]进一步，所述近红外光灯组为一组或两组，其安放位置为手指的上、下、左、右侧的任一侧或任两侧；
[0009]进一步，在所述手指放置平台的纵向中线两端或者所述纵向中线正下部的位于所述摄像装置的两边分别设有一个用来探测手指指尖和探测手指指腹的红外线脉搏波检测传感器，或只在上述两端或两边的其中一端或一边设有一个用来探测指尖或指腹的红外线脉搏波检测传感器；
[0010]进一步，所述红外线脉搏波检测传感器集成有红外线发光光源；
[0011]进一步，在所述近红外光灯组前设有用于调节近红外光灯组的光线照射角度的聚光组件。
[0012]本发明还提供了一种用于手指静脉识别装置的活体手指侦测方法，具体为:通过在手指静脉识别装置内设置红外线脉搏波检测传感器，来感知被测物体是否具有活体手指的脉搏跳动，从而判断所述物体是否为活体手指。
[0013]本发明的有益效果:由于采用了以上技术方案，本发明的手指静脉识别装置通过设置于其内的红外线脉搏波检测传感器来探测脉搏，判断被测物体是否是活体手指，防止伪造者通过吸收近红外线的特殊材料来伪造手指静脉图案骗过手指静脉识别装置，从而提高了手指静脉识别的可靠性。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1是实施例一的装置的主视图；
[0015]图2是实施例一的装置的俯视图；
[0016]图3是实施例一的装置的左视图；
[0017]图4是实施例二的装置的主视图；
[0018]图5是实施例二的装置的俯视图；
[0019]图6是实施例二的装置的左视图；
[0020]图7是实施例三的装置的主视图；
[0021]图8是实施例三的装置的俯视图；
[0022]图9是实施例三的装置的左视图；
[0023]图10是本发明的装置的手指静脉识别方法框图。
【具体实施方式】
[0024]以下为本发明的三个较佳实施例的【具体实施方式】。
[0025]实施例一
[0026]如图1至图3所示，一种具有活体手指侦测功能的手指静脉识别装置，手指静脉识别装置包括位于其中部，用于导引手指200放置位置的导向槽101 ;导向槽101的底部为手指放置平台；其还包括设置在导向槽101壁两侧内的近红外光灯组102 ;在近红外光灯组102前设有用于调节近红外光灯组102的光线照射角度的聚光组件103 ;位于手指放置平台中心的摄像装直104能拍摄到的透光的部分为摄像窗口 105 ;摄像装直104的摄像头和摄像窗口 105之间设置有过滤环境光和杂光影响的滤光片106 ;在手指放置平台上纵向中线两端对应指尖和指腹的位置分别设有一个用来探测指尖和和一个探测指腹的红外线脉搏波检测传感器108 ;所述手指静脉识别装置还内置有与所述摄像装置104和所述红外线脉搏波检测传感器108信号连接，用于对所述摄像装置104进行拍摄过程的控制与拍摄数据的处理、及对所述脉搏波检测传感器108检测到的数据进行处理的控制模块107。本装置的活体手指侦测方法为:通过控制模块107控制两组近红外光灯组102照射手指200，控制模块107控制摄像装置104采集图像并对采集到的静脉图片进行处理，做出静脉识别的判断，如果静脉识别判断装置上放置的手指200与已备案的某个手指匹配，控制模块107将从手指200放置到位开始至静脉判断结束期间通过本装置所设的两个红外线脉搏波检测传感器108分别获得的指尖和指腹部位脉搏波原始数据进行处理，如果经过控制模块107处理认定两个部位均未检测到或只有一处检测到脉搏跳动，即发出未检测到活体手指的信息，否则做出手指静脉识别通过判断。
[0027]实施例二
[0028]如图4至图6所示，本实施例的装置与实施例一的区别为，其只在一个导向槽壁上设有一组近红外光灯组102，同时其只在手指放置平台纵向中线对应指尖的一端设有一个红外线脉搏波检测传感器108 ;控制模块107只通过此唯一的红外线脉搏波检测传感器108来判断是否活体手指，控制模块107的其他识别处理方法与实施例一相同。
[0029]实施例三
[0030]如图1至图9所示，本实施例的装置与实施例一的区别为，其只在导向槽101的正上方设有一组近红外光灯组102，同时其只在手指放置平台的纵向中线正下部的位于所述摄像装置104的一边设有一个用来探测指腹的红外线脉搏波检测传感器108，控制模块107只通过此唯一的红外线脉搏波检测传感器108来判断是否活体手指，控制模块107的其他识别处理方法与实施例一相同。
【权利要求】
1.一种具有活体手指侦测功能的手指静脉识别装置，其特征在于:所述手指静脉识别装置包括设置在手指周边的近红外光灯组；所述手指静脉识别装置还包括位于装置中部，用于导引手指放置位置的导向槽；所述导向槽的底部为手指放置平台；所述手指放置平台的下部设有对手指静脉进行拍摄的摄像装置；所述摄像装置能拍摄到的位于手指放置平台中心的透光的部分为摄像窗口 ；在所述摄像装置的摄像头和摄像窗口之间设置有过滤环境光和杂光影响的滤光片；在所述手指放置平台或其下设有红外线脉搏波检测传感器；所述手指静脉识别装置还内置有与所述摄像装置和所述红外线脉搏波检测传感器信号连接，用于对所述摄像装置进行拍摄过程的控制、拍摄数据的处理及对所述脉搏波检测传感器检测到的数据进行处理的控制模块。
2.根据权利要求1所述的手指静脉识别装置，其特征在于:所述近红外光灯组为一组或两组，其安放位置为手指的上、下、左、右侧的任一侧或任两侧。
3.根据权利要求1所述的手指静脉识别装置，其特征在于:在所述手指放置平台的纵向中线两端或者在所述纵向中线正下部的所述摄像装置的两边分别设有一个用来探测手指指尖和探测手指指腹的红外线脉搏波检测传感器，或只在上述两端或两边的其中一端或一边设有一个用来探测指尖或指腹的红外线脉搏波检测传感器。
4.根据权利要求1所述的手指静脉识别装置，其特征在于:所述红外线脉搏波检测传感器集成有红外线发光光源。
5.根据权利要求1至4任一权利要求所述的手指静脉识别装置，其特征在于:在所述近红外光灯组前设有用于调节近红外光灯组的光线照射角度的聚光组件。
6.根据权利要求1所述的手指静脉识别装置的手指静脉识别方法，其特征在于:通过所述控制模块控制所述近红外光灯组照射手指，所述控制模块控制所述红外线脉搏波检测传感器采集数据；所述控制模块控制所述摄像装置采集手指静脉图像，并对采集到的静脉图像进行处理，处理后与备案数据比对，如与备案数据无一匹配，则手指静脉识别不通过，活体手指静脉识别不通过，识别过程结束；如与备案的某数据匹配，则手指静脉识别通过，所述控制模块将所述红外线脉搏波检测传感器采集到的数据进行处理，如果所有红外线脉搏波检测传感器都检测到脉搏波，则活体手指识别通过，活体手指静脉识别通过，识别过程结束；如果有一个红外线脉搏波检测传感器没有检测到脉搏波，则活体手指识别不通过，活体手指静脉识别不通过，识别过程结束。
7.一种用于手指静脉识别装置的活体手指侦测方法，其特征在于:通过在手指静脉识别装置内设置红外线脉搏波检测传感器，来感知被测物体是否具有活体手指的脉搏跳动，从而判断所述物体是否为活体手指。
【文档编号】G06K9/00GK103617419SQ201310636653
【公开日】2014年3月5日 申请日期:2013年12月2日 优先权日:2013年12月2日
【发明者】肖金镰 申请人:中山微盾信息科技有限公司