一种同时采集指纹和静脉的装置的制作方法

本实用新型属于生物识别领域，尤其是涉及一种同时采集指纹和静脉的装置。

背景技术：

生物识别技术是通过计算机与光学、声学、生物传感器和生物统计学原理等高科技手段密切结合，利用人体固有的生理特性和行为特征来进行个人身份的鉴定。由于人体特征具有人体所固有的不可复制的唯一性，这一生物密钥无法复制，失窃或被遗忘，利用生物识别技术进行身份认定，安全、可靠、准确。

现今已经出现了许多生物识别技术，如基因识别，指纹识别、手掌几何学识别、虹膜识别、视网膜识别、面部识别、静脉识别、签名识别、声音识别，步态识别等。生物识别技术产品借助于现代计算机技术实现，很容易配合电脑和安全、监控、管理系统整合，实现自动化管理。

但是随着科技的发展，单一的生物识别产品难以做到完全没有拒真率，误识率；而且有些生物特征容易被仿制，伪造，比如指纹，静脉，虹膜等。所以需要采集多重生物特征并同时进行识别比对来提升安全等级，降低拒真率，误识率。这其中以人脸识别加虹膜识别；虹膜识别加视网膜识别；指纹识别加静脉识别在采集时更容易同步进行。

然而在现有的指纹加静脉多重生物识别产品中，都是分别采集手指的指纹和静脉，然后进行两种生物特征的识别比对。并没有做到真正意义上的同一区域的指纹加静脉两种生物特征的交叉识别比对。

为解决上述问题，需要研发设计一种同时采集指纹和静脉的装置。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种同时采集指纹和静脉的装置，以实现真正意义上的同一区域的指纹加静脉两种生物特征的交叉识别比对。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种同时采集指纹和静脉的装置,包括照明光源，采集窗口棱镜，反光镜组，成像采集镜头和图像传感器，所述照明光源包括指纹采集照明光源和静脉采集照明光源，所述成像采集镜头包括指纹成像采集镜头和静脉成像采集镜头，所述图像传感器包括指纹图像传感器和静脉图像传感器；所述采集窗口棱镜的顶部设有手指放置位置，所述指纹采集照明光源设于采集窗口棱镜的侧面，所述静脉采集照明光源设于采集窗口棱镜的顶部手指放置位置的两侧，且所述静脉采集照明光源与手指之间有导光柱和遮光条，保证静脉采集照明光源出射的光经过导光柱折射后形成像并照射到手指上半部，所述指纹采集照明光源和静脉采集照明光源采用不同光谱波长的光，所述指纹成像采集镜头和静脉成像采集镜头设于采集窗口棱镜的下方，所述指纹图像传感器和静脉图像传感器分别设于指纹成像采集镜头和静脉成像采集镜头的出光口处。

进一步的，所述反光镜组包括第一反光镜和第二反光镜，所述第一反光镜设于采集窗口棱镜和指纹成像采集镜头之间，所述第二反光镜设于指纹成像采集镜头和指纹图像传感器之间，且经过反光镜组反射后的光路主光轴与采集窗口棱镜的采集窗口垂直。

进一步的，所述静脉采集照明光源的位置高于采集窗口棱镜的上平面面，低于手指的二分之一高度处。

进一步的，所述指纹采集照明光源射出的光为可见光，所述静脉采集照明光源射出的光为近红外光。

进一步的，所述指纹成像采集镜头为单组或多组镜片组成的光学镜头组，所述静脉采集照明光源射出的光不可穿透指纹成像采集镜头达到指纹图像传感器。

进一步的，所述静脉成像采集镜头为单组或多组镜片组成的光学镜头组，所述指纹采集照明光源射出的光不可穿透静脉成像采集镜头达到静脉图像传感器。

相对于现有技术，本实用新型所述的一种同时采集指纹和静脉的装置具有以下优势：

本实用新型所述的一种同时采集指纹和静脉的装置，可以对同一区域的指纹和静脉进行同时采集，并对两种生物特征分别进行独立存储和交叉存储，降低了生物特征比对时的降低拒真率，误识率，提高了生物特征识别的安全等级，通过光线的反射和折射采集成像，使得设备制造成本低、体积小、重量轻、装配简单。同时，在静脉采集照明光源与手指之间有导光柱和遮光条，使静脉采集照明光源出射的光可以照射到手指的上半部，而不照射手指的下半部，保证了不会有杂散光照射到手指的下半部，这样所采集的静脉图像就不会出现手指两侧的光晕现象，提高工作效率。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为按照本实用新型的一种同时采集指纹和静脉的装置的一优选实施例的光路结构示意图；

图2为图1所示实施例的静脉照明的结构示意图；

图3为图1所示实施例的生物特征识别比对的原理示意图；

图4为图1所示实施例的静脉特征的示意图；

图5为图1所示实施例的指纹特征的示意图；

图6为图1所示实施例的静脉加指纹特征的示意图。

附图标记说明：

1、手指；2-1、指纹采集照明光源；2-2、静脉采集照明光源；3、采集窗口棱镜；4-1、第一反光镜；4-2、第二反光镜；5-1、指纹成像采集镜头；5-2、静脉成像采集镜头；6-1、指纹图像传感器；6-2、静脉图像传感器；7-1、导光柱；7-2、遮光条。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

如图1所示，一种同时采集指纹和静脉的装置,包括照明光源，采集窗口棱镜3，反光镜组，成像采集镜头和图像传感器，所述照明光源包括指纹采集照明光源2-1和静脉采集照明光源2-2，所述成像采集镜头包括指纹成像采集镜头5-1和静脉成像采集镜头5-2，所述图像传感器包括指纹图像传感器6-1和静脉图像传感器6-2，所述反光镜组包括第一反光镜4-1和第二反光镜4-2，所述第一反光镜4-1设于采集窗口棱镜3和指纹成像采集镜头5-1之间，所述第二反光镜4-2设于指纹成像采集镜头5-1和指纹图像传感器6-1之间，且经过反光镜组反射后的光路主光轴与采集窗口棱镜3的采集窗口垂直；所述采集窗口棱镜3的顶部设有手指1放置位置，所述指纹采集照明光源2-1设于采集窗口棱镜3的侧面，所述静脉采集照明光源2-2设于采集窗口棱镜3的顶部手指放置位置的两侧，指纹采集照明光源2-1和静脉采集照明光源2-2采用不同光谱波长的光，指纹采集照明光源2-1射出的光为可见光，静脉采集照明光源2-2出射的光为近红外光，同时静脉采集照明光源2-2出射的光不可通过指纹成像采集镜头5-1达到指纹图像传感器6-1，指纹采集照明光源2-1射出的光不可穿透静脉成像采集镜头5-2达到静脉图像传感器6-2，这样就保证了两个特征采集系统不会存在照明光源互相串扰的问题。

如图2所示，静脉采集照明光源2-2放置于采集窗口棱镜3的顶部手指1放置位置的两侧，高于采集窗口棱镜3的采集窗口面，低于采集手指1的一半高度，为了保证静脉采集照明光源2-2出射的光可以照射到手指1的上半部，而不照射手指1的下半部，在静脉采集照明光源2-2与手指1之间有导光柱7-1和遮光条7-2，静脉采集照明光源2-2出射的光经过导光柱7-1折射后形成像上照射并照射到手指1上半部，遮光条7-2保证了不会有杂散光照射到手指1的下半部，这样所采集的静脉图像就不会出现手指两侧的光晕现象。

当系统开始工作时，指纹采集照明光源2-1和静脉采集照明光源2-2都处于工作状态，系统同时读取指纹图像传感器6-1的输出信息和静脉图像传感器6-2的输出信息，开始采集时，手指1从上向下逐步移动，当手指1未接触到采集窗口棱镜2的采集窗口时，静脉图像传感器6-2输出静脉图像包含了静脉特征信息，指纹图像传感器6-1输出图像没有指纹特征信息，系统不会记录并存储静脉图像传感器6-2输出包含静脉特征的图像，当手指1开始接触到采集窗口棱镜2的采集窗口时，静脉图像传感器6-2静脉图像包含了静脉特征信息，指纹图像传感器6-1输出图像开始出现指纹信息，此时系统存储静脉图像传感器6-2输出包含静脉特征的图像，并停止读取静脉图像传感器6-2的信息，当手指完全接触到采集窗口棱镜2的采集窗口时，指纹图像传感器6-1输出包含完整指纹特征的图像，此时系统存储指纹图像传感器6-1输出包含完整指纹特征的图像。

由于系统是同步采集同一区域的两种特征，几何位置关系也是一一对应的，所以指纹特征和静脉特征可以按照位置关系合并成为包含双特征的图像，如图4，图5，图6所示，不仅包含了指纹特征和静脉特征，也包含了指纹与静脉叠加的特征点，比如图像交叉点，分叉点等。

如图3所示，在进行特征比对时，我们所需要比对的不仅仅只是指纹特征和静脉特征，还包括指纹加静脉特征的比对，相当于采集了两种生物特性信息，进行三种特征信息的比对，如果任何一项比对不合格，系统都会要求使用者重新开始，这相对于单一的特征比对，或者指纹特征和静脉特征的比对都增加了更多特征的比对，更加严谨，提高了系统的识别率，大大降低了拒真率，误识率。

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。