专利名称：一种手指静脉图像采集识别装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种手指静脉图像采集和识别装置，属于生物特征识别技术领 域。
背景技术：
手指静脉识别技术是一种新型的生物特征识别技术，利用手指静脉纹路分布不 同，达到身份验证、保护目标的作用。相对其他生物特征具有活体识别、内部特征、非接触、 安全等级高等特点。目前市场上的静脉产品存在以下的不足静脉产品均由日本、韩国生产，不具有自 有知识产权，无法在国内保密、安全部门使用；手指采集开启由机械开关组成，开启过程中 容易产生手指变形、影响静脉采集质量和识别率等缺点。
实用新型内容有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种具有手指静脉图像采集和识别功能的装置。此装置包括装置壳体、信号处理电路、手指安放器、电感应开关、红外光源、红外 摄像机、红外光源亮度调整电路、验证结果指示灯、键盘、键盘控制板、显示屏、电源接口、对 外接口和设备启动开关；装置壳体的正面板分左右两部分，正面板左侧安装键盘和显示屏，正面板右侧的 中部安装手指安放器，正面板上进一步安装验证结果指示灯；电源接口、对外接口和设备启 动开关设置在装置壳体的任意面；手指安放器具有三条并排相连的手指放置槽，手指放置槽的底面为弧形，位于中 间的手指放置槽的前部安装电感应开关；在装置壳体内部，检测手指放置槽底部开透光窗， 透光窗上方安装红外光源，透光窗下方安装红外摄像机；信号处理电路和红外光源亮度调整电路设置在装置壳体内部，信号处理电路分别 与电感应开关、红外摄像机、红外光源亮度调整电路、验证结果指示灯、键盘控制板、显示 屏、电源接口、对外接口和设备启动开关相连；键盘控制板连接键盘，红外光源亮度调整电 路连接红外光源；红外光源亮度调整电路包括WT7220、PNP型三极管A、若干电阻和电容；信号处理 电路2中用于输出调整指示灯亮度的脉宽信号输出端通过电阻R3连接三极管A的基极、三 极管A的集电极接电源VCC，三极管A的发射极接WT7220的电源端VDD，并通过由电阻R4 和电容Cl并联而成的阻容网络接地；WT7220的输出端连接红外光源中每个红外发光二极 管的阴极，每个红外发光二极管的阳极通过一个电阻接VCC。与现有技术相比，本实用新型具有如下优点1)通过多手指定位器采集手指静脉，增加手指静脉采集的舒适度和不同手指采集 的灵活性；幻采用变光技术采集手指静脉图像，提高手指静脉采集的清晰度；；3)手指定位槽前端安装电感应开关，具有静脉图像自动采集功能，较少采用机械开关采集时对静脉采 集效果的影响。
图1为本实用新型手指静脉图像采集识别装置示意图；图2为本实用新型的手指静脉图像采集装置信号及接口示意图；图3为本实用新型中手指静脉红外光源LED亮度智能控制电路图。
具体实施方式
图1是手指静脉图像采集识别装置示意图，用于反应手指静脉采集装置的外部结 构布局；图2是手指静脉采集装置信号及接口示意图，用于反应手指静脉采集识别信号及 电源传输控制过程；图3是手指静脉红外光源LED亮度智能控制电路示意图，用于反应红外 光源LED亮度智能控制情况。下面结合上述附图对本实用新型进行详细描述。本实用新型的手指静脉图像采集识别装置包括装置壳体1、信号处理电路2、手 指安放器3、感应开关4、红外光源5、红外摄像机6、红外光源亮度调整电路7、验证结果指示 灯8、键盘9、键盘控制板13、显示屏10、电源接口 11、对外接口 12和设备启动开关14。装置壳体1的正面板分左右两部分，正面板左侧安装键盘9和显示屏10，正面板右 侧的中部安装手指安放器3，正面板上进一步安装验证结果指示灯8，如图1所示，本实施例 中，该验证结果指示灯8可以安装在手指安放器3的上方面板。电源接口 11、对外接口 12 和设备启动开关14设置在装置壳体1的任意面。手指安放器3具有三条并排相连的手指放置槽，手指放置槽的底面为弧形，方便 放置手指，中间的手指放置槽为用于放置检测手指的检测手指放置槽，两侧手指放置槽为 方便检测手指不需要过度弯曲手指而深入手指安放器3的辅助结构，增加手指静脉采集的 舒适度和不同手指采集的灵活性。检测手指放置槽的前部安装感应开关；在装置壳体内部， 检测手指放置槽底部开透光窗，透光窗上方安装红外光源5，透光窗下方安装红外摄像机 6。信号处理电路2和红外光源亮度调整电路7设置在装置壳体1内部，如图2所示，信号 处理电路2作为整个装置的核心控制单元分别与感应开关4、红外摄像机6、红外光源亮度 调整电路7、验证结果指示灯8、键盘控制板13、显示屏10、电源接口 11、对外接口 12和设备 启动开关14相连，键盘控制板13连接键盘9，红外光源亮度调整电路7连接红外光源5。其中，键盘9包括数字0-9、门铃键、上移键、下移键、确定键、取消键和菜单键，键 盘控制板13具有密码设置、ID号设置、门铃呼叫、各种软件功能设置等功能，同时为显示屏 10供电，将来自信号处理板2的显示信号传输给显示屏10，将键盘输入信息传输给信号处 理电路2，为身份验证提供必要信息，同时信号处理电路将处理后结果通过键盘控制板13 传输给显示屏10，显示识别结果。信号处理电路2由连接于电源接口 11的外部电源供电(外接电源或蓄电池)且 为给键盘控制板13、红外摄像机6、验证结果指示灯8和感应开关4提供电源。信号处理电 路2具有特征存储，信号处理，特征提取，身份验证等功能；当被识别者将检测手指伸入手 指安放器3后触动感应开关4，感应开关传递启动图像采集信号给信号处理电路2，此时，信号处理电路2控制红外摄像机6开启并进行图像传输，根据红外摄像机6采集的图像质量， 控制红外光源连读调整电路7进行红外光源开启和亮度调整；根据采集图像进行身份验证 后，将验证结果传输给验证结果指示灯8，验证结果指示灯8根据验证结果的指示信号开启 红灯或绿灯提示验证结果。本实施例的对外接口 12包括网口和串口，网口用于与中心服务器和其他采集设 备联接，串口用于程序更新。如图3所示，红外光源亮度调整电路7组成及工作过程如下红外光源亮度调整 电路7包括发光二极管(LED)，驱动芯片WT7220，PNP型三极管，电阻Rl、R2、R3、R4和电容 C。调整红外光源亮度由信号处理电路2控制。MCU中用于输出调整指示灯亮度的脉宽信 号的I/O端通过电阻R3连接三极管A的基极，三极管A的发射极接供电电源VCC，三极管A 的集电极接WT7220的电源VDD端，并通过由电阻R4和电容C 1并联而成的阻容网络接地； WT7220的输出端(OUT)连接红外光源5中每个红外发光二极管(图中为两个红外发光二极 管LEDl和LED2)的阴极，每个红外发光二极管的阳极通过一个电阻接VCC。红外光源亮度调整电路7的调整过程为MCU单元发出一定频率的脉宽信号控制 WT7220的电源VDD电压，通过WT7220的OUT控制流过LED的电流大小。当LED发射一列红 外光，通过红外摄像头取得手指静脉图像，MCU单元对图像进行分析处理后，增大或降低频 率，调节占空比，调节WT7220的电源VDD电压控制驱动电流，控制LED发射的亮度，当MCU 单元确认红外摄像头采集的图像质量在一定范围后，则不再进行调节，处理图像，提取此时 的手指静脉特征，记录此时的频率、占空比和对应的手指静脉图像。综上所述，以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的 保护范围。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。
权利要求1. 一种手指静脉图像采集识别装置，其特征在于，包括装置壳体(1)、信号处理电路 ⑵、手指安放器⑶、电感应开关⑷、红外光源(5)、红外摄像机(6)、红外光源亮度调整电 路(7)、验证结果指示灯(8)、键盘(9)、键盘控制板(13)、显示屏(10)、电源接口(11)、对外 接口 (12)和设备启动开关(14)；装置壳体(1)的正面板分左右两部分，正面板左侧安装键盘(9)和显示屏(10)，正面 板右侧的中部安装手指安放器(3)，正面板上进一步安装验证结果指示灯(8)；电源接口 (11)、对外接口(1 和设备启动开关(14)设置在装置壳体(1)的任意面；手指安放器(3)具有三条并排相连的手指放置槽，手指放置槽的底面为弧形，位于中 间的手指放置槽的前部安装电感应开关⑷；在装置壳体⑴内部，检测手指放置槽底部开 透光窗，透光窗上方安装红外光源(5)，透光窗下方安装红外摄像机(6)；信号处理电路( 和红外光源亮度调整电路(7)设置在装置壳体(1)内部，信号处理 电路⑵分别与电感应开关G)、红外摄像机(6)、红外光源亮度调整电路(7)、验证结果指 示灯(8)、键盘控制板(13)、显示屏(10)、电源接口(11)、对外接口(12)和设备启动开关 (14)相连；键盘控制板(1 连接键盘(9)，红外光源亮度调整电路(7)连接红外光源(5)； 红外光源亮度调整电路(7)包括发光二极管驱动芯片WT7220、PNP型三极管A、若干电 阻和电容；信号处理电路2中用于输出调整指示灯亮度的脉宽信号输出端通过电阻R3连接 三极管A的基极，三极管A的发射极接电源VCC，三极管A的集电极接WT7220的电源端VDD， 并通过由电阻R4和电容Cl并联而成的阻容网络接地；WT7220的输出端连接红外光源(5) 中每个红外发光二极管的阴极，每个红外发光二极管的阳极通过一个电阻接电源VCC。
专利摘要本实用新型公开了一种手指静脉图像采集识别装置，属生物特征识别技术领域；此装置由装置壳体、信号处理电路、手指安放器、感应开关、红外光源、红外摄像机、红外光源亮度调整电路、验证结果指示灯、键盘、键盘控制板、显示屏、电源接口、对外接口和设备启动开关组成。该装置具有静脉图像采集和识别功能，而且手指静脉采集部分采取根据摄取的静脉图像质量自动调节红外光源亮度的设计技术；在手指定位槽前部安装感应开关用于传递是否启动图像采集信号给信号处理电路。
文档编号G06K9/20GK201845346SQ20102060255
公开日2011年5月25日 申请日期2010年11月12日 优先权日2010年11月12日
发明者吴永刚, 张静, 郭庆昌, 陈金花 申请人:中国船舶重工集团公司第七一○研究所