一种自适应调整光强的指静脉图像采集装置的制作方法

文档序号:12259334阅读:231来源:国知局

本实用新型涉及指静脉识别技术,特别涉及指静脉图像采集装置。



背景技术:

指静脉识别技术是一种比较先进的生物特征识别技术,它利用手指内的静脉分布的图像来进行身份识别,具有不会遗失、不会被窃、无记忆密码麻烦、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、安全便捷的优点。

目前,指静脉图像采集装置通用的指静脉图像采集方法为:使用特定波长的红外光对手指进行照射,然后用图像传感器来获取指静脉图像。但是,在实际采集过程中,不同光照强度的应用环境及个体对红外光通透性的差异会导致指静脉图像采集装置采集到的指静脉图像的质量不稳定,严重影响了指静脉的识别率。



技术实现要素:

为解决现有指静脉图像采集装置适应性差,采集到的指静脉图像质量不稳定的问题,本实用新型提供一种自适应调整光强的指静脉图像采集装置。

本实用新型所采用的技术方案为:

一种自适应调整光强的指静脉图像采集装置,包括外壳、红外LED灯、触摸传感器、红外滤光片、镜头、图像传感器、主处理模块和提示模块,所述外壳上设置有手指卡槽,所述红外LED灯至少有一排,且设置在外壳的位于手指卡槽之上的部分上,所述红外LED灯朝向手指卡槽,所述手指卡槽底部对应手指头部和尾部的部分均设置有触摸传感器,手指卡槽底部对应手指头部和尾部之间的部分设置有手指静脉采集窗口,所述外壳内由上至下依次设置有正对手指静脉采集窗口的红外滤光片、镜头及图像传感器,所述红外LED灯、触摸传感器、图像传感器和提示模块均与主处理模块连接,所述触摸传感器在感应到手指时,即向主处理模块发出电信号,所述主处理模块同时收到手指卡槽底部对应手指头部和尾部设置的触摸传感器发出的电信号时,即向红外LED灯和图像传感器发出相应的工作控制信号,红外LED灯即发出红外光对卡在手指卡槽内的手指进行照射,图像传感器即采集指静脉图像,并将采集到的指静脉图像传输给主处理模块,主处理模块对接收到的指静脉图像在手指宽度方向上临近两侧边界处的各个预定区块的图像灰度平均值进行计算,并将其与预存的阈值进行比较,判断所采集的图像是否满足要求,若图像不满足要求,主处理模块则计算出对应各个红外LED灯的自适应光照控制信号的占空比,并向各红外LED灯发出相应占空比的自适应光照控制信号,各红外LED灯即发出自适应调整后的相应亮度的红外光,图像传感器重新采集指静脉图像,并将采集到的新的指静脉图像传输给主处理模块,主处理模块对接收到的新的指静脉图像在手指宽度方向上临近两侧边界处的各个预定区块的图像灰度平均值进行计算,并将其与预存的阈值进行比较,判断所采集的图像是否满足要求,如此进行,直到图像满足要求,并最终由提示模块根据主处理模块发送来的提示控制信号做出提示。

优选地,所述手指卡槽的宽度为13~14mm。

优选地,所述主处理模块为ARM或DSP或FPGA器件。

优选地,所述图像传感器为CMOS传感器或CCD传感器。

优选地,所述红外LED灯发出的红外光波长为700nm~1000nm,所述红外滤光片为可滤除波长在700nm~1000nm范围外的光线的红外滤光片。

优选地,所述提示模块为语音提示器或/和指示灯。

优选地,所述红外LED灯有一排,且设置在外壳的位于手指卡槽之上的一侧的部分上,所述红外LED灯朝向手指卡槽。

优选地,所述红外LED灯有一排,且设置在外壳的位于手指卡槽正上方的部分上,所述红外LED灯朝向手指卡槽。

优选地,所述红外LED灯有两排,且对称设置在外壳的位于手指卡槽之上的两侧的部分上,所述红外LED灯朝向手指卡槽。

优选地,所述红外LED灯斜向下30°朝向手指卡槽。

本实用新型通过主处理模块对采集到的图像的质量进行判断,在图像不满足要求时,自适应调整红外LED灯的亮度,并重新由图像传感器采集指静脉图像,如此进行,从而最终采集到满足要求的指静脉图像,这样便可适应不同光照强度的应用环境及个体对红外光通透性的差异,提高指静脉的识别率。

附图说明

图1为本实用新型一实施例的自适应调整光强的指静脉图像采集装置的模块结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施例作进一步说明。

如图1所示,本实施例的自适应调整光强的指静脉图像采集装置包括外壳、红外LED灯、触摸传感器、红外滤光片、镜头、CMOS(Complementary Metal-OxideSemiconductor,金属氧化物半导体元件)传感器、主处理模块和提示模块,所述外壳上设置有手指卡槽,所述红外LED灯至少有一排,且设置在外壳的位于手指卡槽之上的部分上,所述红外LED灯朝向手指卡槽,所述手指卡槽底部对应手指头部和尾部的部分均设置有触摸传感器,手指卡槽底部对应手指头部和尾部之间的部分设置有手指静脉采集窗口,所述外壳内由上至下依次设置有正对手指静脉采集窗口的红外滤光片、镜头及CMOS传感器,所述红外LED灯、触摸传感器、CMOS传感器和提示模块均与主处理模块连接,所述触摸传感器在感应到手指时,即向主处理模块发出电信号,所述主处理模块同时收到手指卡槽底部对应手指头部和尾部设置的触摸传感器发出的电信号时,即向红外LED灯和CMOS传感器发出相应的工作控制信号,红外LED灯即发出红外光对卡在手指卡槽内的手指进行照射,CMOS传感器即采集指静脉图像,并将采集到的指静脉图像传输给主处理模块,主处理模块对接收到的指静脉图像在手指宽度方向上临近两侧边界处的各个预定区块的图像灰度平均值进行计算,并将其与预存的阈值进行比较,判断所采集的图像是否满足要求,若图像不满足要求,主处理模块则计算出对应各个红外LED灯的自适应光照控制信号的占空比,并向各红外LED灯发出相应占空比的自适应光照控制信号,各红外LED灯即发出自适应调整后的相应亮度的红外光,CMOS传感器重新采集指静脉图像,并将采集到的新的指静脉图像传输给主处理模块,主处理模块对接收到的新的指静脉图像在手指宽度方向上临近两侧边界处的各个预定区块的图像灰度平均值进行计算,并将其与预存的阈值进行比较,判断所采集的图像是否满足要求,如此进行,直到图像满足要求,并最终由提示模块根据主处理模块发送来的提示控制信号做出提示。

优选地,所述手指卡槽的宽度为13~14mm。此宽度范围的手指卡槽适合人类手指宽度,且最大程度上减小了整体体积,可以更好地固定手指位置,防止手指旋转,有效减少了外部强光对采集图像的干扰,提高了采集图像的稳定性,使得本指静脉图像采集装置在外部强光和弱光环境下均能采集到稳定的指静脉图像,进而提升了用户体验。

优选地,所述主处理模块为ARM(Advanced RISC Machines)处理器或DSP(Digital Signal processing,数字信号处理)芯片或FPGA(Field-Programmable Gate Array,现场可编程门阵列)器件。

优选地,所述红外LED灯发出的红外光波长为700nm~1000nm,所述红外滤光片为可滤除波长在700nm~1000nm范围外的光线的红外滤光片。此波长范围的红外LED灯和红外滤光片配合,可以获得较清晰的指静脉图像。

优选地,所述提示模块为语音提示器和指示灯。

优选地,所述红外LED灯有两排,且对称设置在外壳的位于手指卡槽之上的两侧的部分上,所述红外LED灯朝向手指卡槽。

优选地,所述红外LED灯斜向下30°朝向手指卡槽。

显然地,上述实施例并非本实用新型唯一的实施方式,在不脱离其技术本质的前提下,还可以做很多简单改变,如所述红外LED灯有一排,且设置在外壳的位于手指卡槽之上的一侧的部分上,所述红外LED灯朝向手指卡槽;所述红外LED灯有一排,且设置在外壳的位于手指卡槽正上方的部分上,所述红外LED灯朝向手指卡槽;CMOS传感器用CCD(Charge Coupled Device,电荷耦合元件)传感器或其他图像传感器替代;所述提示模块为语音提示器或指示灯,如此等等,此处不再赘述。

本实用新型通过主处理模块对采集到的图像的质量进行判断,在图像不满足要求时,自适应调整红外LED灯的亮度,并重新由图像传感器采集指静脉图像,如此进行,从而最终采集到满足要求的指静脉图像,这样便可适应不同光照强度的应用环境及个体对红外光通透性的差异,解决了现有指静脉图像采集装置适应性差,采集到的指静脉图像质量不稳定的问题,进而提高指静脉的识别率,提升用户体验。

上面结合附图对本实用新型的实施例作了详细说明,但是本实用新型并不限于上述实施例,在本领域普通技术人员所具备的知识范围内,还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出得各种变化,也应视为本实用新型的保护范围。

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