基于图像传感器阵列的手指静脉采集装置的制作方法

本实用新型涉及手指静脉采集装置，尤其涉及一种基于图像传感器阵列的手指静脉采集装置。

背景技术：

随着信息技术的高速发展，信息安全越来越受到人们的重视，生物特征识别技术也随之进入人们的生活，手指静脉信息由于其差异性、稳定性和防伪性而在生物特征识别技术领域受到高度重视。手指静脉由于其特殊性需要借助特定波长红外光的照射才能获取到清晰的静脉分布图像。目前，国内外的手指静脉采集装置大多由单一图像传感器组成，受限于拍照角度和面积，存在采集信息少、识别准确率较低的问题。当待采集静脉信息的手指位置发生较大偏移时，甚至会出现采集不到静脉图像的情况。并且由于不同个体的手指在厚度、肤色、形状等方面存在一定的差异，传统的红外光源无法自适应匹配，给识别带来一定的困难。

因此，有必要设计一种新的手指静脉信息采集装置，以解决上述问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种基于图像传感器阵列的手指静脉采集装置，旨在用于解决现有的手指静脉采集装置采集信息少、识别准确率较低、红外光源无法自适应匹配的问题。

本实用新型是这样实现的：

本实用新型提供一种基于图像传感器阵列的手指静脉采集装置，其特征在于，包括：用于发出近红外光对手指进行照射的近红外LED光源；用于探测是否有手指放入静脉信息采集区域的光线传感器；用于过滤杂散光的红外滤光片，所述红外滤光片设置在静脉信息采集区域的正下方；用于聚焦成像的透镜，所述透镜位于所述红外滤光片下方；用于拍摄手指静脉的图像传感器阵列，所述图像传感器阵列位于所述透镜下方；用于调制所述近红外LED光源的PWM脉宽调制控制器，所述PWM脉宽调制控制器与所述近红外LED光源电连接；用于控制所述PWM脉宽调制控制器以及所述图像传感器阵列并且对采集的图像进行处理的ARM核心板。

进一步地，还包括用于为所述图像传感器阵列以及所述近红外LED光源供电并且提供图像数据传输的子电路板，所述图像传感器阵列、所述PWM脉宽调制控制器均位于所述子电路板之上。

进一步地，所述子电路板与所述ARM核心板通过排线相连接，所述ARM核心板具有用于供电的USB接口。

进一步地，所述图像传感器阵列包括位于同一矩形框内的多个图像传感器，每一图像传感器的几何中心到静脉信息采集区域轴心的距离相等。

进一步地，所述图像传感器阵列包括六个图像传感器，六个图像传感器呈两行三列设置。

进一步地，每一行和每一列的各个图像传感器的几何中心位于同一轴线上。

进一步地，相邻的两个图像传感器所采集的静脉图像中至少有部分手指静脉信息是来自手指同一部位。

进一步地，相邻的两个图像传感器所采集的静脉图像中有大于30%的手指静脉信息是来自手指同一部位。

进一步地，所述近红外LED光源具有多组，且每组近红外LED光源均对准静脉信息采集区域的中心位置。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型提供的这种基于图像传感器阵列的手指静脉采集装置，利用图像传感器阵列的多个图像传感器从多种角度采集手指静脉图像，采集信息全面，并且通过PWM脉宽调制控制器控制近红外LED光源根据拍摄环境和目标个体动态调整亮度，实现最佳光强匹配，进而获取到高质量的静脉图像。通过本装置可以获取大面积、高清晰度的手指静脉图像，提高手指静脉识别的准确率。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的一种基于图像传感器阵列的手指静脉采集装置的示意图；

图2为本实用新型实施例提供的传感器阵列分布图；

图3为本实用新型实施例提供的ARM核心板和子电路板连接的示意图。

附图标记说明：1-近红外LED光源、2-红外滤光片、3-透镜、4-光线传感器、5-图像传感器阵列、51-矩形框、52-图像传感器、6-PWM脉宽调制控制器、7-子电路板、8-排线、9-ARM核心板、10-USB接口。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1和图3所示，本实用新型实施例提供一种基于图像传感器阵列的手指静脉采集装置，该装置上方具有用于放置手指的静脉信息采集区域，所述装置包括：用于发出近红外光对手指进行照射的近红外LED光源1，所述近红外LED光源1具有多组，且每组近红外LED光源1均对准静脉信息采集区域的中心位置；用于探测是否有手指放入静脉信息采集区域的光线传感器4，所述光线传感器4正对手指的前端部位；用于过滤杂散光的红外滤光片2，所述红外滤光片2设置在静脉信息采集区域的正下方；用于聚焦成像的多个透镜3，所述透镜3位于所述红外滤光片2下方；用于拍摄手指静脉的图像传感器阵列5，所述图像传感器阵列5位于所述透镜3下方，且所述图像传感器阵列5的每一图像传感器与所述透镜3一一对应；用于调制所述近红外LED光源1的PWM脉宽调制控制器6，所述PWM脉宽调制控制器6与所述近红外LED光源1电连接；用于控制所述PWM脉宽调制控制器6以及所述图像传感器阵列5并且对采集的图像进行处理的ARM核心板9。

如图3所示，本优选实施例中还包括用于为所述图像传感器阵列5以及所述近红外LED光源1供电并且提供图像数据传输的子电路板7，所述图像传感器阵列5、所述PWM脉宽调制控制器6均位于所述子电路板7之上，所述子电路板7与所述ARM核心板9通过排线8相连接，所述ARM核心板9具有用于供电的USB接口10。通过所述USB接口10对所述ARM核心板9上电，再通过排线8对所述子电路板7上电，进而为所述图像传感器阵列5以及所述近红外LED光源1供电。

如图2所示，所述图像传感器阵列5包括位于同一矩形框51内的多个图像传感器52，所述静脉信息采集区域具有沿手指长度方向的一轴心，每一图像传感器52的几何中心到静脉信息采集区域轴心的距离相等。为了保证采集信息的全面，同时节约成本，本优选实施例中，所述图像传感器阵列5包括六个图像传感器52，六个图像传感器52呈两行三列设置，且位于同一矩形框51内，从而将六个图像传感器52组合成一体，六个传感器共享一组数据传输通道，使装置更加小型化便于携带。每一行和每一列的各个图像传感器52的几何中心位于同一轴线上，相邻的两个图像传感器52所采集的静脉图像中至少有部分手指静脉信息是来自手指同一部位，优选地，相邻的两个图像传感器52所采集的静脉图像中有大于30%的手指静脉信息是来自手指同一部位，保证信息识别的准确性和可靠性。

本实施的基于图像传感器阵列的手指静脉采集装置的采集过程如下：

（1）ARM核心板9通过USB供电接口上电，加载手指静脉采集主程序。

（2）ARM核心板9通过排线8对子电路板7进行上电，并初始化位于子电路板7上的图像传感器阵列5和PWM脉宽调制控制器6。

（3）光线传感器4进行探测，检查是否有手指放入静脉信息采集区域，如果是则进入步骤（4），如果否则停留在本步骤持续探测。

（4）ARM核心板9通过光线传感器4反馈的数据调节PWM脉宽调制控制器6的参数改变近红外LED光源1的亮度，使其处于最佳拍照水平。

（5）ARM核心板9控制子电路板7依次对各个图像传感器52进行上电拍照，采集到的图片数据通过排线8传输到ARM核心板9。

（6）ARM核心板9的主程序对采集的手指静脉图片进行拼接融合优化处理，提取相关特征用于身份认证。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。