一种多采集静脉识别装置的制作方法

本实用新型涉及生物识别技术领域，尤其涉及一种多采集静脉识别装置。

背景技术：

在这样一个智慧的信息化时代，各种新技术、新产品更新迭出不穷，人们享受各种快捷便利的同时，身份信息变得触手可得，山寨仿冒变得轻而易举，生物识别技术便在这样的环境下日趋盛行。

生物识别技术主要是指通过可测量的身体或者行为等生物特征进行身份识别的一种技术。其中，指静脉识别技术更是因为其被测数据的唯一性开始快速发展起来。静脉识别技术是根据人类静脉中的血红蛋白可以吸收一定波长的光线原理，在使用该波长范围内的光线照射静脉时，获得静脉图像，然后把获得的图像进行分析处理，最后将得到的静脉特征值在数据库中进行匹配，实现对个体的身份鉴别。现有的静脉识别技术通常采用静脉识别装置来实现。

但是在某些特殊情况下，静脉血管可能会在成像时产生粗细和明暗等变化，且每个人的手指尺寸大小都不一样，尤其是部分女性指形较为细小，部分男性指形较粗大，因此每个人手指静脉对红外光的吸光程度会有所区别等，这些问题都会导致采集到的静脉图像质量不稳定。此外，如果用笔在手指上画上一道，或手指采集区域有伤痕，采集到的图像都会把这些痕迹误认为静脉，以致于不能进行有效的识别认证。

技术实现要素：

基于此，有必要针对上述问题，提出了一种多采集静脉识别装置。

第一方面，本实用新型实施例提供一种多采集静脉识别装置，所述装置包括：

手指检测模块，包括手指检测电路、摄像头和红外光源，所述摄像头包括滤光片切换装置，所述滤光片切换装置包括至少两个滤光片，所述滤光片切换装置用于在所述摄像头拍摄时自动切换所述至少两个滤光片；

控制模块，分别与所述手指检测电路、摄像头和红外光源连接，所述控制模块用于接收所述手指检测电路检测到用户手指时发送的识别信号，并根据所述识别信号控制所述摄像头和红外光源开启，以使所述摄像头拍摄所述用户手指经所述红外光源照射后投射出的红外光线以得到至少两组静脉识别数据，所述控制模块还用于接收所述至少两组静脉识别数据后将所述至少两组静脉识别数据拟合为目标静脉识别数据。

作为优选的，所述装置还包括：

定位模块，和所述控制模块连接，所述目标静脉识别数据还包括当前位置信息，所述定位模块用于根据所述控制模块发送的识别信号定位当前位置信息。

作为优选的，所述装置还包括：

电源模块，分别与所述手指检测模块和控制模块连接，所述电源模块用于给所述手指检测模块和控制模块提供工作电压。

作为优选的，所述电源模块包括电池模块、电源接口和电源管理模块，所述电源管理模块分别和所述电池模块、电源接口、控制模块以及手指检测模块连接，所述电源管理模块用于根据所述电池模块或电源接口提供的电源电压给所述控制模块和手指检测模块提供工作电压。

作为优选的，所述电源模块还包括低压差线性稳压器，所述低压差线性稳压器分别与所述电源管理模块和控制模块连接，所述低压差线性稳压器用于将所述电源管理模块给所述控制模块提供的工作电压进行降压处理。

作为优选的，所述装置还包括：

无线通信模块，和所述控制模块连接，所述无线通信模块用于将所述控制模块获得的静脉识别数据发送给服务器。

作为优选的，所述无线通信模块为esp32芯片。

作为优选的，所述装置还包括：

扬声器；

功率放大器，分别与所述控制模块和扬声器连接，所述功率放大器用于将所述控制模块发送的识别结果语音信号放大后驱动所述扬声器播放识别结果语音。

作为优选的，所述红外光源为左右对立设置的两个红外光源。

作为优选的，所述红外光源的波长为700纳米-1000纳米。

本实用新型实施例通过在静脉识别装置中的摄像头设置滤光片切换装置，滤光片切换装置用于在所述摄像头拍摄时自动切换所述至少两个滤光片，使得摄像头拍摄所述用户手指经所述红外光源照射后投射出的红外光线以得到至少两组静脉识别数据，控制模块还用于接收所述至少两组静脉识别数据后将所述至少两组静脉识别数据拟合为目标静脉识别数据，解决了现有的静脉识别装置采集到的静脉图像的数据采集来源单一、质量不稳定，以及不能准确识别的问题，获得了获取准确的静脉图像以提高识别准确率的有益效果。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

其中：

图1为一个实施例中多采集静脉识别装置的结构框图；

图2为另一个实施例中多采集静脉识别装置的结构框图。

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作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，在一个实施例中，提供了一种多采集静脉识别装置。该多采集静脉识别装置包括手指检测模块200和控制模块100。

具体的，手指检测模块200包括手指检测电路210、摄像头220和红外光源230，摄像头220包括滤光片切换装置221，滤光片切换装置221包括至少两个滤光片，滤光片切换装置221用于在摄像头220拍摄时自动切换至少两个滤光片；控制模块100分别与手指检测电路210、摄像头220和红外光源230连接，控制模块100用于接收手指检测电路210检测到用户手指时发送的识别信号，并根据识别信号控制摄像头220和红外光源230开启，以使摄像头220拍摄用户手指经红外光源230照射后投射出的红外光线以得到至少两组静脉识别数据，控制模块100还用于接收至少两组静脉识别数据后将至少两组静脉识别数据拟合为目标静脉识别数据。

本实施例中，控制模块100包括中央处理器(cpu)和嵌入式神经网络处理器(npu)，手指检测电路210包括触摸传感器，进行静脉识别数据采集时，用户只需要将手指放在手指检测模块200的手指检测电路210，手指检测电路210检测到用户手指时，即检测到触摸传感器上因手指接触而产生电容变化时，会发送识别信号给中央处理器，中央处理器接收到该识别信号后，会根据识别信号控制摄像头220和红外光源230开启，此时摄像头220会进行拍摄，拍摄时，摄像头220镜头组里的滤光片切换装置221会自动切换至少两个滤光片，从而拍摄用户手指经红外光源230照射后投射出的红外光线以得到对应至少两个滤光片的至少两组静脉识别数据，其中，滤光片切换装置221可以为ir-cut，但滤光片切换装置221不根据外部光线切换滤光片，而是在每次拍摄时都切换滤光片，示例性的，当滤光片为两个时，可以为波长为650纳米的滤光片和850纳米的滤光片。因血管中的血红素吸收了部分光强，所以使得所采集到的静脉识别数据，即手指静脉图像为亮度不均的，投射出来的手指静脉图像就携带有机物组分和结构信息。可选的，红外光源230的波长为700纳米-1000纳米。作为优选的，红外光源230的波长为850纳米，这使得获得的手指静脉图像最为清晰。

进一步的，通过650纳米的滤光片得到彩色的静脉识别数据，通过850纳米的滤光片得到黑白色的静脉识别数据，并使用现有技术中的嵌入式神经网络处理器将彩色的静脉识别数据和黑白色的静脉识别数据进行叠加、拟合、膨胀和腐蚀，得到目标静脉识别数据。最后中央处理器将目标静脉识别数据与特征库中的数据进行比对，从而完成静脉识别。

作为优选的，由于静脉在手指中是立体分布的，离红外光源230近的手指静脉图像的成像明显，远离红外光源230的手指静脉图像的成像会较模糊，并且由于手指中不同厚度的骨骼肌肉，这些因素都会导致所采集到的手指静脉图像包含噪声，为了降低人体骨骼带来的手指静脉图像噪声，红外光源230为左右对立设置的两个红外光源230，即采用左右红外光对照的方式。

作为优选的，摄像头220的感光元件为量子薄膜(quantumfilm)，量子薄膜是基于纳米技术的一种新型感光材料，相较于传统的硅基感光元件，在相同厚度情况下量子薄膜对于光线的敏感度是硅的8-10倍，而在接收同等量光子的条件下，量子薄膜的厚度只是普通硅的十分之一，如此不仅大大提高了手指静脉图像的清晰度，还有助于多采集静脉识别装置的小型集成化。

本实用新型实施例通过在静脉识别装置中的摄像头220设置滤光片切换装置221，滤光片切换装置221用于在摄像头220拍摄时自动切换至少两个滤光片，使得摄像头220拍摄用户手指经红外光源230照射后投射出的红外光线以得到至少两组静脉识别数据，控制模块100还用于接收至少两组静脉识别数据后将至少两组静脉识别数据拟合为目标静脉识别数据，解决了现有的静脉识别装置采集到的静脉图像的数据采集来源单一、质量不稳定，以及不能准确识别的问题，获得了获取准确的静脉图像以提高识别准确率的有益效果。

如图2所示，在上一个实施例的基础上，还提供了一种多采集静脉识别装置。该多采集静脉识别装置还包括定位模块500、电源模块300、无线通信模块400、扬声器710和功率放大器700。

具体的，定位模块500和控制模块100连接，目标静脉识别数据还包括当前位置信息，定位模块500用于根据控制模块100发送的识别信号定位当前位置信息。电源模块300分别与手指检测模块200和控制模块100连接，电源模块300用于给手指检测模块200和控制模块100提供工作电压。无线通信模块400和控制模块100连接，无线通信模块400用于将控制模块100获得的静脉识别数据发送给服务器。功率放大器700分别与控制模块100和扬声器710连接，功率放大器700用于将控制模块100发送的识别结果语音信号放大后驱动扬声器710播放识别结果语音。

进一步的，电源模块300包括电池模块310、电源接口320、电源管理模块330和低压差线性稳压器340，电源管理模块330分别和电池模块310、电源接口320、控制模块100以及手指检测模块200连接，电源管理模块330用于根据电池模块310或电源接口320提供的电源电压给控制模块100和手指检测模块200提供工作电压。低压差线性稳压器340分别与电源管理模块330和控制模块100连接，低压差线性稳压器340用于将电源管理模块330给控制模块100提供的工作电压进行降压处理。

具体的，电源按键350和电源管理模块330连接，当用户按下电源按键350后，电源管理模块330会根据电池模块310或电源接口320提供的电源电压给控制模块100和手指检测模块200提供工作电压，其中给控制模块100提供的工作电压会经过低压差线性稳压器340进行降压处理，以保证控制的稳定性。

本实施例中，该多采集静脉识别装置包括电源按键350和功能按键410，电源按键350和电源模块300连接，功能按键410和控制模块100连接，当用户按下电源按键350和功能按键410时，即电源按键350和功能按键410发生电平跳变时，可以对应的控制电源模块300或控制模块100。用户在使用该静脉识别装置时，首先需要打开该静脉识别装置的电源模块300，即通过按下电源按键350，使电源模块300给手指检测模块200和控制模块100提供工作电压，然后用户需要按下功能按键410，功能按键410具体和无线通信模块400连接，从而控制无线通信模块400进入组网模型并连接wifi，若无线通信模块400已连接过wifi，则不需要执行此操作，在按下电源按键350后，无线通信模块400可以自动连接wifi。作为优选的，该静脉识别装置还包括led灯600，led灯600和控制模块100连接，led灯600用于显示该多采集静脉识别装置的工作状态，工作状态包括开机状态、关机状态、配网模式、充电状态、配网成功示意、网络异常示意等。当该多采集静脉识别装置没有检测到电源按键350或功能按键410的电平跳变时，整个多采集静脉识别装置会处于低功耗状态。

进行静脉识别数据采集时，用户只需要将手指放在手指检测模块200的手指检测电路210，手指检测电路210检测到用户手指时会发送识别信号给控制模块100，控制模块100根据识别信号控制摄像头220和红外光源230进行用户手指的静脉数据采集，摄像头220将获得的至少两组静脉识别数据发送给控制模块100，定位模块500也会将定位的当前位置信息发送给控制模块100，控制模块100根据至少两组静脉识别数据拟合得到目标静脉识别数据后，控制模块100还可以将目标静脉识别数据和当前位置信息发送给无线通信模块400，其中无线通信模块400包括蓝牙模块和wifi模块，作为优选的，无线通信模块400为esp32芯片。无线通信模块400用于将控制模块100获得的目标静脉识别数据和当前位置信息发送给服务器，以使服务器对该目标静脉识别数据进行分析和在数据库中的特征比对。最后，服务器会将分析结果和比对结果返回给无线通信模块400，无线通信模继续将分析结果和比对结果发送给控制模块100，以使控制模块100做出对应的控制，例如发送识别结果语音信号给功率放大器700，以使功率放大器700驱动扬声器710播放识别结果语音。其中，功率放大器700采用tpa6212型号，扬声器710设置在多采集静脉识别装置的外部。示例性的，当目标静脉识别数据比对成功时，扬声器710播放“识别成功”的识别结果语音。

可选的，服务器还可以将分析结果和比对结果返回给和支付系统，从而使得支付系统获取支付用户的信息。此时，基于已知该静脉识别装置的用途时，服务器可以知道用户的身份信息、事件信息、时间信息和位置信息，从而大大提高了静脉识别装置的信息获取率和可扩展性。

进一步的，该多采集静脉识别装置还包括时钟电路800和emmc存储器900(embeddedmultimediacard)，控制模块100还包括spi接口、debug接口和usb接口(图中未示出)。具体的，控制模块100分别和时钟电路800、emmc存储器900连接，时钟电路800用于给控制模块100提供稳定的时钟源信号，emmc存储器900可以存储静脉识别数据的数据库，以方便控制模块100得到目标静脉识别数据后直接通过emmc存储器900中的数据库进行特征比对，控制模块100通过debug接口完成调试，通过spi接口和usb接口实现与外部元件的数据交互。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。请输入具体实施内容部分。