一种智能指静脉认证装置的制作方法

本实用新型涉及生物识别技术应用领域，尤其涉及一种智能化静脉认证设备。

背景技术：

近年来，随着生物识别技术的快速发展，指纹认证方式已得到了广泛的应用。具有更高保密特性的虹膜、声音、人脸、掌静脉、指静脉等认证方式也越来越多的被采用。其中指静脉认证方式由于其保密性高、不可复制、认证方便、认证设备体积较小等优点，得到了更加广泛的应用。

人体静脉中红血球的血红素是氧气的还原血红素，还原血红素会吸收近红外线，因此当近红外线照射手指时，只有静脉部分才会有微弱的反射，从而形成静脉纹路图像。由于手指静脉的形状具有唯一性和稳定性，并且每个人的手指静脉图像都不相同，所以手指静脉是一种理想的身份识别方式。

一般，指静脉认证装置能读取指静脉数据，需要与保存比对数据的计算机连接，完成指静脉的识别。在门禁或考勤系统中应用，需要额外的门禁控制模块。这种指静脉认证装置组成的认证系统存在对比数据易泄露、集成化程度较低、成本较高的问题，更不能连接空调、烟感传感器等设备组成智能控制系统。

最近也有指静脉认证装置集成了显示器、键盘、触摸屏等人机交互装置，不连接计算机也能独立完成指静脉认证，具有了智能化、一体化特点，但普遍采用垂直面板设计，存在操作不方便、外形尺寸较大、不够美观、不适合家居使用等问题。

技术实现要素：

为了克服上述技术问题，本实用新型提供了一种智能指静脉认证装置。它能解决人机交互、指静脉采集识别一体化、多种通信和控制接口、第三方编程接口等指静脉认证装置的智能化设计问题，以及人机交互操控性、装置紧凑性、美观性等结构优化设计问题。

本实用新型为实现上述目的所采用的技术方案是：一种智能指静脉认证装置，包括主控制模块、电源管理模块、指静脉读取模块、按键处理模块、显示控制模块、继电器输出接口、传感器输入接口、以太网接口和SD卡接口；电源管理模块、指静脉读取模块、按键处理模块、显示控制模块、继电器输出接口、传感器输入接口、以太网接口和SD卡接口分别与主控制模块连接；主控制模块包括ARM系列的CPU、FlashROM和RAM；按键处理模块由复位按键和拆机报警按键组成；显示控制模块包括触摸输入模块、高清显示模块和LED显示模块。采用指静脉专用芯片和优化的结构设计，可以高速、清晰、准确地采集指静脉图像，增强装置的认证速度和精度，减少认证误认率。

触摸输入模块由一块4英寸工业电容触摸屏组成，具有软键盘和触摸按键，与传统的电阻触摸屏相比，具有更高的操控性，达到智能手机的操控水平。高清显示模块由一块4英寸彩色液晶显示器组成，分辨率达到480×800Pixel。与触摸屏组成友好人机界面，实现系统设置、数据输入显示、日志显示、广告播放、实时视频显示等智能化控制。LED显示模块由状态和认证结果2个LED组成，可直观显示装置的运行状态和认证结果。

主控制模块作为智能静脉认证装置核心部件，由高性能低功耗的ARM系列32位CPU、FlashROM、RAM及各种外围器件构成。FlashROM用于存储启动程序、启动参数、操作系统、文件系统及其硬件驱动程序和应用程序代码；RAM是与CPU直接交换数据的内部存储器，存储运行操作系统程序、文件系统和手指静脉图像数据库。

继电器输出接口与门禁系统的继电器连接，控制电磁锁的开关，可以实现门禁控制功能。

传感器输入接口可连接开关、火灾、烟雾、有害气体传感器等，实现紧急情况时的强制开门控制。

以太网接口可与其他设备或系统相连，组成局域或广域网络。

SD卡接口可连接数据存储卡，可实现保存、导出用户信息、日志等数据，设备固件升级等功能。

进一步还包括与主控制模块连接由RFID、ID卡或IC卡非接触式识别装置组成的非接触式识别模块。由RFID、ID卡或IC卡等非接触式识别装置组成。可以完成RFID、ID卡或IC卡的读写操作，实现卡指静脉联合认证功能。这样可以实现双重验证，更加保证了认证的准确性。

进一步还包括安装在显示控制模块上视频处理模块和与主控制模块连接的音频处理模块。视频处理模块通过内置摄像头可以实现智能静脉认证装置前方的视频监视和拍照功能。音频处理模块由麦克风、扬声器和蜂鸣器组成，为用户提供声音报警、提示、对讲等功能。

进一步还包括外接读卡器接口和门禁状态输入接口。外接读卡器接口，可以与门禁系统连接。门禁状态输入接口，可检测门开关、落锁状态，实现门禁状态监测功能。

进一步还包括WIFI通信接口。装置具有2.4GHz、支持802.11b/g/n标准的WIFI通信接口，可以组成无线网络。

进一步还包括串行通信接口。具有1路RS485/RS232/RS422串行通信接口，可以与工业控制设备、传感器等现场设备连接。

进一步还包括USB接口。可实现保存、导出用户信息、日志等数据，手持设备充电等功能。

进一步显示控制模块与水平面成一定倾斜角。弥补了现有技术中普遍采用垂直面板设计，操作不方便的缺点。

本实用新型的有益效果：集成了指静脉读取模块、读卡模块及门禁控制模块，提供触摸屏操作及多种通信和控制接口，可单机完成指静脉采集和认证、门禁控制等智能化应用，可以与烟感传感器等设备组成智能控制系统，也可与上位控制器及服务器连接，构成中等规模或大规模智能化安全认证应用；采用具有一定倾斜度的显示屏等更加体现了人性化的设计，使本产品摆脱了传统指静脉认证机的呆板的造型，不但适合办公场所使用，也适合智能家居领域的应用。

附图说明

图1是本实用新型的一种智能指静脉认证装置的模块结构框图。

图2是本实用新型的一种智能指静脉认证装置的整体结构示意图。

其中：1、外壳；2、显示控制模块；3、指静脉读取模块；4、支架；5、底座。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进行详细介绍。

图1是本实用新型的一种智能指静脉认证装置的模块结构框图。一种智能指静脉认证装置，包括主控制模块、电源管理模块、指静脉读取模块、按键处理模块、显示控制模块、继电器输出接口、传感器输入接口、以太网接口和SD卡接口；电源管理模块、指静脉读取模块、按键处理模块、显示控制模块、继电器输出接口、传感器输入接口、以太网接口和SD卡接口分别与主控制模块连接；主控制模块包括ARM系列的CPU、FlashROM和RAM；按键处理模块由复位按键和拆机报警按键组成；显示控制模块包括触摸输入模块、高清显示模块和LED显示模块。

主控制模块作为智能静脉认证装置核心部件，由高性能低功耗的ARM系列32位CPU、FlashROM、RAM及各种外围器件构成。FlashROM用于存储启动程序、启动参数、操作系统、文件系统及其硬件驱动程序和应用程序代码；RAM是与CPU直接交换数据的内部存储器，存储运行操作系统程序、文件系统和手指静脉图像数据库。

继电器输出接口与门禁系统的继电器连接，控制电磁锁的开关，可以实现门禁控制功能。传感器输入接口可连接开关、火灾、烟雾、有害气体传感器等，实现紧急情况时的强制开门控制。以太网接口可与其他设备或系统相连，组成局域或广域网络。SD卡接口可连接数据存储卡，可实现保存、导出用户信息、日志等数据，设备固件升级等功能。

还包括与主控制模块连接由RFID、ID卡或IC卡非接触式识别装置组成的非接触式识别模块。可以完成RFID、ID卡或IC卡的读写操作，实现卡指静脉联合认证功能。这样可以实现双重验证，更加保证了认证的准确性。

还可包括安装在显示控制模块上视频处理模块和与主控制模块连接的音频处理模块。视频处理模块通过内置摄像头可以实现智能静脉认证装置前方的视频监视和拍照功能。音频处理模块由麦克风、扬声器和蜂鸣器组成，为用户提供声音报警、提示、对讲等功能。

还可包括外接读卡器接口和门禁状态输入接口。外接读卡器接口，可以与门禁系统连接。门禁状态输入接口，可检测门开关、落锁状态，实现门禁状态监测功能。

还可包括WIFI通信接口。可以组成无线网络。

还可包括串行通信接口。可以与工业控制设备、传感器等现场设备连接。

还可包括USB接口。实现保存、导出用户信息、日志等数据，手持设备充电等功能。

图2是本实用新型的一种智能指静脉认证装置的整体结构示意图。外壳1符合人体交互的优化设计外壳，外壳1和支架4组成一个具有倾斜角度的整体，显示控制模块2与外壳1和支架4连接，与水平面形成一定的倾斜角度。弥补了现有技术中普遍采用垂直面板设计，操作不方便的缺点。指静脉读取模块3安装在底座5上，底座5与支架4连接。显示控制模块2的放置角度更适合用户观看和操作，智能指静脉认证装置整体外形小巧美观，不但适合办公场所使用，也适合智能家居领域的应用。外壳1由工业级阻燃材料制成，具有坚固耐用、安全可靠的特点。

本实用新型集成了指静脉读取模块、读卡模块及门禁控制模块，提供触摸屏操作及多种通信和控制接口，可单机完成指静脉采集和认证、门禁控制等智能化应用，可与烟感传感器等设备组成智能控制系统，也可与上位控制器及服务器连接，构成中等规模或大规模智能化安全认证应用；采用具有一定倾斜度的显示屏等更加体现了人性化的设计，使本产品摆脱了传统指静脉认证机呆板的造型，不但适合办公场所使用，也适合智能家居领域的应用。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型披露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。