CN104715237A - 一种指静脉识别模块及具有其的装置 - Google Patents

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蔡捷
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Abstract

本发明涉及身份验证技术领域，尤其涉及一种指静脉识别模块及具有其的装置。指静脉识别模块包括手指放置台、光线传输组件、光线发射装置和图像采集装置，其中，所述手指放置台上设置有用于放置手指的凹槽结构；在所述凹槽结构的底部设置有用于光线通过的窗口结构；所述光线发射装置设置在凹槽结构的侧壁上；所述光线传输组件包括至少一个用于改变光路的反射镜，且所述窗口结构和图像采集装置均于反射镜相对设置。同时，本申请还提供了一种采用上述指静脉识别模块的装置。通过对手指静脉特征的识别，能够准确的对用户的身份进行识别，具有较高的安全性和准确性高，并且使用方便和制造成本较低。

Description

一种指静脉识别模块及具有其的装置
技术领域
本发明涉及身份验证技术领域，尤其涉及一种指静脉识别模块及具有其的装置。
背景技术
指纹、面相、虹膜、视网膜等生物特征识别技术发展了许多年。目前在利用生物技术进行身份识别的领域，使用较为广泛的为指纹识别技术和虹膜识别技术。
指纹技术按照其识别方式可分为三种：光学指纹识别、半导体指纹识别和射频指纹识别。三者的工作原理分别如下：
光学指纹识别：利用光的折射和反射原理，光从底部射向三棱镜，并经棱镜射出，射出的光线在手指表面指纹凹凸不平的线纹上折射的角度及反射回去的光线明暗就会不一样。CMOS或者CCD的光学器件就会收集到不同明暗程度的图片信息，就完成指纹的采集。
半导体指纹识别：无论是电容式或是电感式，其原理类似，在一块集成有成千上万半导体器件的“平板”上，手指贴在其上与其构成了电容(电感)的另一面，由于手指平面凸凹不平，凸点处和凹点处接触平板的实际距离大小就不一样，形成的电容/电感数值也就不一样，设备根据这个原理将采集到的不同的数值汇总，也就完成了指纹的采集。
射频指纹识别：利用生物射频指纹识别技术，通过传感器本身发射出微量射频信号，穿透手指的表皮层去控测里层的纹路，来获得最佳的指纹图像。防伪指纹能力强，射频识别原理只对人的真皮皮肤有反应，从根本上杜绝了人造指纹的问题。
虹膜识别技术的原理为：人眼结构由巩膜、虹膜和瞳孔三部分构成。其中，虹膜是位于黑色瞳孔和白色巩膜之间的圆环状部分，包含很多相互交错的斑点、细丝、冠状、条纹、隐窝等的细节特征，这些特征决定了人体虹膜的唯一性，可用于身份认证。
虽然指纹识别技术和虹膜识别技术在现有技术中得到了广泛的应用，但是两者都存在着如下缺陷：
指纹识别模块在安全性和准确性方面都有一定的问题。首先，指纹易被复制，且可在非活体状态下使用，目前已出现大量低成本的指纹复制膜和工具，有一定的安全隐患。其次，3％-4％人群的指纹纹理较浅，天生不适合指纹识别。第三，在遇到褶皱、出汗和磨损等情况下，指纹容易被破坏而无法识别。
虹膜难以复制，因此虹膜识别技术具有较高的安全性。但虹膜识别技术受光线、眼球颜色影响较大，如佩戴隐形眼镜即可改变识别结果。另外，受技术和工艺的限制，虹膜识别产品通常体积大，便携性差，且价格昂贵。
针对上述问题，我需要一种安全性和准确性高，并且使用方便和制造成本较低的指静脉识别模块及具有其的装置。
发明内容
本发明的目的在于提出一种指静脉识别模块，其具有较高的安全性和准确性，并且使用方便和具有较低的制造成本。
本发明的另一个目的在于提出一种具有指静脉识别模块的装置，其具有较高的安全性和准确性，并且使用方便和具有较低的制造成本。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种指静脉识别模块，包括手指放置台、光线传输组件、光线发射装置和图像采集装置，其中，所述手指放置台上设置有用于放置手指的凹槽结构；
在所述凹槽结构的底部设置有用于光线通过的窗口结构；
所述光线发射装置设置在凹槽结构的侧壁上；
所述光线传输组件包括至少一个用于改变光路的反射镜，且所述窗口结构和图像采集装置均于反射镜相对设置。
作为上述指静脉识别模块的一种优选方案，所述凹槽结构为弧形槽。
作为上述指静脉识别模块的一种优选方案，设置在凹槽结构侧壁上的光线发射装置的发光端具有向凹槽结构底部倾斜的倾角。
作为上述指静脉识别模块的一种优选方案，所述光线发射装置为红外LED灯珠。
作为上述指静脉识别模块的一种优选方案，所述光线发射装置包括用于发射波长为850nm红外光的主光源，以及用于发射波长为670nm和/或970nm红外光的辅助光源。
作为上述指静脉识别模块的一种优选方案，所述图像采集装置的取景框大小为2.5*1.8cm,以及其焦距为2cm。
作为上述指静脉识别模块的一种优选方案，所述窗口结构上设置有滤光片。
作为上述指静脉识别模块的一种优选方案，还包括通讯模块，所述通信模块与所述图像采集装置电连接，用于将图像采集装置采集到的图像传输给外部设备。
作为上述指静脉识别模块的一种优选方案，还包括数据数据处理单元和存储单元，所述图像采集装置、存储单元和数据处理单元电连接，所述图像采集装置将采集到图像信息传递给数据处理单元，所述数据处理单元接收到图像采集装置发送的图像信息后，对图像信息中的静脉图像进行特征提取，并将提取到的静脉图像特征与预存在存储单元中的静脉图像特征进行对比。
一种具有静脉识别模块的装置，其包括如以上任意一项所述的指静脉识别模块。
本发明的有益效果为：本发明提供了一种指静脉识别模块具有其的装置，通过对手指静脉特征的识别，能够准确的对用户的身份进行识别，具有较高的安全性和准确性高，并且使用方便和制造成本较低。
附图说明
图1是本发明具体实施方式提供的指静脉识别模块的结构示意图。
1：手指放置台；2：光线传输组件；3：光线发射装置；4：图像采集装置；
11：凹槽结构；12：窗口结构。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
如图1所示，本实施方式提供了一种指静脉识别模块，该指静脉识别模块包括手指放置台1、光线传输组件2、光线发射装置3和图像采集装置4，其中，手指放置台1上设置有用于放置手指的凹槽结构11。并且在凹槽结构11的底部设置有用于光线通过的窗口结构12。光线发射装置3设置在凹槽结构11的侧壁上。光线传输组件包括至少一个用于改变光路的反射镜，且窗口结构12和图像采集装置4均于反射镜相对设置。
手指放置台1采用凹槽结构11，并且将光线发射装置3设置在凹槽结构11的侧壁上，由此，可以缩减指静脉识别模块的体积。同时，通过反光镜或者反光镜组来改变光线传输的路径，由此可以充分的对指静脉识别模块的结构空间，有助于缩减指静脉识别模块的体积。
为了提高指静脉识别模块使用的舒适度，以及手指与窗口结构12的贴合度，凹槽结构11为弧形槽。
设置在凹槽结构11侧壁上的光线发射装置3的发光端具有向凹槽结构底部倾斜的倾角。在此实施方式中，通过上述光线发射装置3的设置形式，可以进一步的缩减指静脉识别模块的体积，提高了其使用的便利性。
作为优选的，光线发射装置3为红外LED灯珠。
光线发射装置3包括用于发射波长为850nm红外光的主光源，以及用于发射波长为670nm和/或970nm红外光的辅助光源。850nm的红外光具有较好的成像效果。但是考虑到由于部分人群存在体征差异的情况，导致指静脉显示不明显的问题，增加了波长为670nm和/或970nm的红外光作为辅助光源。由此，进一步的提高了指静脉识别模块的适用范围。
作为优选的，图像采集装置4的取景框大小为2.5*1.8cm,以及其焦距为2cm。这样指静脉识别模块的体积可以被进一步的缩减。
指静脉识别模块还包括通讯模块，通信模块与图像采集装置4电连接，用于将图像采集装置4采集到的图像传输给外部设备。具体的，通信模块为蓝牙模块或者wifi模块。
指静脉识别模块还包括数据数据处理单元和存储单元，图像采集装置、存储单元和数据处理单元电连接，图像采集装置将采集到图像信息传递给数据处理单元，数据处理单元接收到图像采集装置4发送的图像信息后，对图像信息中的静脉图像进行特征提取，并将提取到的静脉图像特征与预存在存储单元中的静脉图像特征进行对比。
同时，本实施方式还提供了一种具有静脉识别模块的装置，其中，包括如以上所述的指静脉识别模块。以上所述的具有静脉识别模块的装置可以为鼠标、键盘、U盘等常用设备。作为优选的，指静脉识别模块通过快速插接件设置在上述装置上，具体的，快速插接件为卡扣结构。
为了对上述静脉识别模块进行进一步的说明，本实施方式中，还提供了上述静脉识别模块的具体的工作过程：
图像采集装置采集经红外光源照射手指产生静脉图像；图像采集装置将采集到的静脉图像传递给数据处理单元，数据处理单元将接收到的静脉图像根据区域灰度图像阈值分割算法进行递归分割，然后把每次分割得到的目标区域按照一定加权原则累加起来，得到分割结果图像；采用形态学的带方向性的膨胀和腐蚀恢复血管的实际状况；采用逐级比较血管总体特征参数和比较具体特征参数的方式比较当前采集的手指静脉图像是否与预先登记在存储单元中的手指静脉图像相同。
以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种指静脉识别模块，包括手指放置台(1)、光线传输组件(2)、光线发射装置(3)和图像采集装置(4)，其特征在于，所述手指放置台(1)上设置有用于放置手指的凹槽结构(11)；
在所述凹槽结构(11)的底部设置有用于光线通过的窗口结构(12)；
所述光线发射装置(3)设置在凹槽结构(11)的侧壁上；
所述光线传输组件(2)包括至少一个用于改变光路的反射镜，且所述窗口结构(12)和图像采集装置(4)均于反射镜相对设置。
2.根据权利要求1所述的指静脉识别模块，其特征在于，所述凹槽结构(11)为弧形槽。
3.根据权利要求1所述的指静脉识别模块，其特征在于，设置在凹槽结构(11)侧壁上的光线发射装置(3)的发光端具有向凹槽结构底部倾斜的倾角。
4.根据权利要求1所述的指静脉识别模块，其特征在于，所述光线发射装置(3)为红外LED灯珠。
5.根据权利要求1所述的指静脉识别模块，其特征在于，所述光线发射装置(3)包括用于发射波长为850nm红外光的主光源，以及用于发射波长为670nm和/或970nm红外光的辅助光源。
6.根据权利要求1所述的指静脉识别模块，其特征在于，所述图像采集装置(4)的取景框大小为2.5*1.8cm,以及其焦距为2cm。
7.根据权利要求1所述的指静脉识别模块，其特征在于，所述窗口结构(12)上设置有滤光片。
8.根据权利要求1所述的指静脉识别模块，其特征在于，还包括通讯模块，所述通信模块与所述图像采集装置(4)电连接，用于将图像采集装置(4)采集到的图像传输给外部设备。
9.根据权利要求1所述的指静脉识别模块，其特征在于，还包括数据数据处理单元和存储单元，所述图像采集装置、存储单元和数据处理单元电连接，所述图像采集装置将采集到图像信息传递给数据处理单元，所述数据处理单元接收到图像采集装置(4)发送的图像信息后，对图像信息中的静脉图像进行特征提取，并将提取到的静脉图像特征与预存在存储单元中的静脉图像特征进行对比。
10.一种具有静脉识别模块的装置，其特征在于，包括如权利要求1-9中任意一项所述的指静脉识别模块。
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