一种双指静脉验证装置及方法与流程

本发明属于身份识别技术领域，具体涉及一种指静脉验证装置。

背景技术：

市场上应用的指静脉识别装置都是单根手指认证，虽然指静脉与指纹、人脸相比安全性很高，但是手指放置的位置、角度等都影响指静脉的认证通过率，造成一定的拒识问题。而且在大规模应用时，指静脉模板数量很大，指静脉模板存在相似的可能性会大大提高，单指特性有限所以会造成一定的误识问题。

技术实现要素：

针对现有技术的上述不足，本发明提供一种双指静脉验证装置及方法，以解决上述技术问题。

本发明提供一种双指静脉验证装置，所述装置包括：

壳体、光源和图像采集器，所述壳体上表面设有双指槽；所述双指槽的两个凹槽底部均为滤光片，所述滤光片的通过频率与所述光源的光频率匹配；所述图像采集器固定设置在壳体内部，采集所述双指槽的图像；所述光源设置在壳体上表面，且所述光源的光线角度正对所述双指槽。

进一步的，所述图像采集器为两个摄像头，所述两个摄像头分别正对两个指槽；两个指槽侧边均设有遮光侧壁，所述遮光侧壁垂直连接壳体上表面；遮光侧壁均在靠近指槽的一侧安装近红外光源；所述近红外光源安装有导光柱，所述导光柱指向距所述近红外光源最近的指槽。

进一步的，所述双指槽包括第一指槽和第二指槽；所述第一指槽与第二指槽的轴线具有夹角，所述夹角不超过15°。

进一步的，所述壳体内设有反光镜，图像采集器和指槽通过所述反光镜建立折叠光路，所述反光镜在指槽与图像采集器之间的光路折叠点上。

进一步的，在壳体的指槽位置设置有人体触摸传感器，所述人体触摸传感器与设置在壳体内部的控制器电连接，所述控制器与图像采集器电连接；所述控制器连接通信模块，所述通信模块与远程处理端通信连接。

进一步的，所述遮光侧壁靠近指槽一侧为斜面结构，所述光源安装在所述斜面结构上。

本发明还提供一种双指静脉验证方法，所述方法包括：

接收人体触摸传感器的电信号；

根据所述电信号触发指静脉采集程序，所述指静脉采集程序包括启动光源并控制图像采集器采集双指静脉图像；

对采集的双指静脉图像进行特征提取；

判断数据库中是否存在与采集的双指静脉特征一致的预存指静脉模板，若存在，则判定采集的双指静脉图像通过验证。

进一步的，所述方法还包括：

计算采集的双指静脉图像的清晰度；

判断所述清晰度是否达到预设清晰阈值：

若是，则保持所述双指静脉图像；

若否，则在调节光源强度后控制图像采集器重新采集双指静脉图像。

本发明的有益效果在于，

本发明提供的指静脉验证装置，通过设置双指槽增加一倍的指静脉特征，在大规模认证应用时，可以有效提高认证准确性，降低误识率。同时，该装置使用时同时放入两根相邻手指，这样可以保持手指水平放置，提高指静脉与已存储模板的一致程度，可以解决单指认证装置手指放置倾斜，造成验证失败问题。

此外，本发明设计原理可靠，结构简单，具有非常广泛的应用前景。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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，对于本领域普通技术人员而言，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。

图1是本申请一个实施例的装置的结构剖面图；

图2是本申请一个实施例的装置的静脉图像采集器正对采集手指拍照内部结构图；

图3是本申请一个实施例的装置的图像采集器对反光镜折射图像拍照内部结构图；

图4是本申请一个实施例的装置的示例性硬件架构图；

图5是本申请一个实施例的装置的遮光侧壁倾斜示意图；

图6是本申请一个实施例的双指静脉验证方法的示例性流程图；

图7是本申请一个实施例的双指静脉验证方法的示例性流程图；

图8是本申请一个实施例的方法的运行系统的示例性框架图；

其中，1、图像采集器；2、遮光侧壁；3、近红外光源；4、导向槽；5、滤光片；6、壳体；7、反光镜；8、人体触摸传感器。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本发明的描述中，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发明和简化描述，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发明的限制。

在本发明的描述中，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发明中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

实施例1

请参考图1，本实施例提供一种指静脉验证装置，所述装置包括：

壳体6、光源3和图像采集器1，壳体6上表面设有双指槽；双指槽的两个凹槽4底部均为滤光片5，滤光片5的通过频率与光源的光频率匹配；图像采集器1固定设置在壳体6内部，且图像采集器1正对双指槽；光源3设置在壳体6上表面，且光源3的光线角度正对双指槽。

实施例2

如图1和图2所示，本实施例提供一种双指静脉验证装置，所述装置包括：

壳体6，壳体6上表面设有双指槽，双指槽包括两个导向槽4，导向槽4具有引导手指正确放入的功能，同时可使手指的下半面(指腹面)处于隐蔽状态，避免近红外光对手指下半面的直接照射。且通过将导向槽4的高度限制在恰好容纳手指指肚的部分，并敞开上部，从而使留了长指甲的人或者装了指甲套的人都可以很自然地将手指置于规定的位置。

双指槽的两个导向槽4底部均为滤光片5，滤光片5的通过频率与光源的光频率匹配，滤光片5用于仅一定波长的红外光透射进入，其他干扰波段光将被过滤掉。双指槽两边设计有两个竖直的遮光侧壁2，两个遮光侧壁2上均安装有近红外光源3部件，遮光侧壁2能够遮挡外部干扰光源(避免在阳光照射下，指静脉装置验证性能下降)。

两个导向槽4之间有一定的夹角，两者之间的夹角不超过15°，便于提高伸手指的舒适度。

壳体6内安装有图像采集器1，本实施例的图像采集器1包括两个摄像头，两个摄像头分别正对两个导向槽4底部。两个导向槽4的手指末端下方均设有人体触摸传感器8，用于触发指静脉图像采集。人体触摸传感器8与控制器电连接，控制器与图像采集器1和光源3电连接，控制器还连接通信模块，通信模块与远程处理端通信连接。

该装置在使用时，当第一指槽1和第二指槽2放入手指后，人体触摸传感器8向控制器发送电信号，然后控制器控制光源3打开，并控制图像采集器1拍摄图像，采集手指图像，将手指图像发送至远程处理端。

实施例3

本实施例提供一种双指静脉验证装置，相较于实施例2提供的双指静脉验证装置中的图像采集器正对双指槽，本实施例提供的双指静脉验证装置中，图像采集器1包括摄像头，在摄像头与指槽的折叠光路上设置反光镜7，在相同焦距的情况下，通过使用反光镜7对光路折叠，此时图像采集器对反光镜折射图像拍照(如图3所示)，这样可以减小装置的整体厚度。

此外，与实施例2不同之处还有本实施例的装置中壳体内设置有存储介质，存储介质与控制器电连接；控制器设有usb接口，usb接口贯穿壳体的侧壁。

除上述区别技术特征，本实施例提供的双指静脉验证装置的其他结构与实施例2相同。

如图4所示，该装置在使用时，控制器向存储介质存储经过验证的指静脉特征和对应的身份信息。当指槽的末端指托感应到手指伸入时，人体触摸传感器8生成电信号，控制器接收到电信号控制摄像头1启动图像采集功能，进行图像采集，图像采集后将图像传输至控制器，控制器对双指槽指静脉图像进行快速筛选指静脉特征，并在指静脉特征筛选完成后，从存储介质的指静脉特征里面筛选匹配的静脉特征，进行精确对比验证，从而快速准确确定某个人的身份。

实施例4

本实施例提供一种双指静脉验证装置，与实施例2的不同之处在于：

本实施例提供的双指静脉验证装置中，指槽两边设计有遮光侧壁2，遮光侧壁2靠近指槽一侧均为斜面结构，斜面结构上均安装有光源3(如图5所示)，即可以使侧壁与指槽呈一定角度，通过结构控制让光源尽量照射在手指的上半部，将手指下半部分遮光。实施例2中的遮光侧壁2没有斜面结构。此外，本实施例的遮光侧壁2上安装有近红外光源3部件，同时遮挡外部干扰光源(避免在阳光照射下，指静脉装置验证性能下降)。此外，遮光侧壁2及导向槽4部分结构使用吸光材料，抑制光源的反射。

除上述区别技术特征以外，本实施例的双指静脉验证装置其他结构与实施例2提供的双指静脉验证装置相同。

实施例5

参考图6，本实施例提供一种双指静脉验证方法，包括以下步骤：

s1、接收人体触摸传感器的电信号。

当有人将手指放入指槽后，接触到人体触摸传感器，人体触摸传感器立即产生电信号，并将电信号发送至控制器。电信号用于触发控制器执行指静脉图像采集程序。

s2、根据所述电信号触发指静脉采集程序，所述指静脉采集程序包括启动光源并控制图像采集器采集双指静脉图像。

触发控制器执行指静脉图像采集程序后，控制器控制近红外光源打开并控制图像采集器采集图像。接收到图像采集器采集的图像后，利用brenner梯度函数计算图像的清晰度。判断采集的双指静脉图像是否达到预设的清晰度阈值，若未达到，则控制语音播放器播放提示音并调节光源强度后再次控制图像采集器采集双指静脉图像。若是清晰度达到清晰度阈值，则保存采集的双指静脉图像。

s3、判断图像数据库中是否存在与采集的双指静脉图像一致的预存图像，若存在，则判定采集的双指静脉图像通过验证。

双指静脉图像为第一指静脉图像和第二指静脉图像，分别为两根手指的静脉图像。从第一指静脉图像中提取第一指静脉特征，从第二指静脉图像中提取第二指静脉特征。首先从数据库中查找是否存在与第一指静脉特征一致的预存指静脉模板，若存在，则在查找是否存在与第二指静脉特征一致的预存指静脉模板，若存在则判定通过验证。若有一个指静脉特征未找到匹配的指静脉模板，或双指静脉特征均未找到匹配的指静脉模板，则判定未通过验证。从数据库查找匹配指静脉特征是利用图像特征相似度计算实现的。

实施例6

参考图7，本实施例提供一种双指静脉验证方法，本实施例提供的双指静脉验证方法中，双指静脉验证装置采集双指静脉图片后，对图片清晰度进行验证，若验证通过则从双指静脉图片中提取双指静脉特征，并将双指静脉特征发送至远程处理端，由远程处理端对双指静脉特征进行验证，具体验证方法请参考实施例5。

实施例7

本实施例提供一种双指静脉验证方法，本实施例提供的双指静脉验证方法中，双指静脉验证装置采集双指静脉图片后，对图片清晰度进行验证，若验证通过则将双指静脉图片发送至远程处理端，由远程处理端对双指静脉图片进行特征提取，得到双指静脉特征。远程处理端对双指静脉特征进行验证，具体验证方法请参考实施例5。

本发明提供的方法通过图8所示的系统执行，系统包括：

指静脉样本采集模块，配置用于接收图像采集器采集的图像；

质量判断模块，配置用于判断接收的图像的清晰度是否符合要求；

指静脉特征项提取模块，配置用于从接收的指静脉图像中提取指静脉特征；

指静脉特征比对模块，配置用于对接收的指静脉图像与数据库中的指静脉图像进行特征向量比对；

指静脉特征存储模块，配置用于存储本地数据库，本地数据库中保存有预先录入的指静脉图像特征向量。

其中，指静脉特征项提取模块、指静脉特征比对模块和指静脉特征存储模块可以在双指静脉验证装置的控制器上运行，也可以在远程处理端运行，远程处理端为与双指静脉验证装置通信连接的终端设备。

尽管通过参考附图并结合优选实施例的方式对本发明进行了详细描述，但本发明并不限于此。在不脱离本发明的精神和实质的前提下，本领域普通技术人员可以对本发明的实施例进行各种等效的修改或替换，而这些修改或替换都应在本发明的涵盖范围内/任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。