本實(shí)用新型涉及生物識(shí)別技術(shù)，具體涉及一種智能手掌靜脈識(shí)別裝置。

背景技術(shù)：

生物識(shí)別技術(shù)在身份鑒定方面防偽性能好、不易偽造、且可隨身“攜帶”與應(yīng)用、具有更高的安全保密性與操作邊界性?，F(xiàn)階段，用于生物識(shí)別的生物特征有手形、指紋、靜脈、臉形、虹膜、視網(wǎng)膜、脈搏、耳廓等，行為特征有簽字、聲音、按鍵力度、步態(tài)等。手掌靜脈識(shí)別是利用人體手掌部靜脈血管的分布信息進(jìn)行個(gè)人身份鑒別的生物特征識(shí)別技術(shù)。掌靜脈位于皮膚表皮下，具有活體有效性，且人手平時(shí)處于半握拳狀態(tài)，掌靜脈信息不容易被竊取，具有較高的安全性，適用于公共安全、商業(yè)金融等對(duì)安全級(jí)別要求較高的場(chǎng)合。在實(shí)際應(yīng)用中，圖像獲取是正確識(shí)別的前提，手掌擺放位置和方式直接影響著圖像獲取的質(zhì)量；此外，后續(xù)圖像處理也關(guān)系著整個(gè)識(shí)別的準(zhǔn)確，建立完善系統(tǒng)的靜脈圖像識(shí)別方法是非常必要的。對(duì)于手掌靜脈特征提取與識(shí)別方法大致分為兩種：一種是基于整體的子空間學(xué)習(xí)方法，其識(shí)別率較好，但提取的特征維數(shù)較高，導(dǎo)致識(shí)別時(shí)間較長(zhǎng)；另一種是基于曲線匹配的方法，需要一組與特定環(huán)境相關(guān)的實(shí)驗(yàn)參量，當(dāng)手掌的姿態(tài)、大小和光照條件發(fā)生變化時(shí)，識(shí)別效果就會(huì)變差。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型針對(duì)現(xiàn)有的手掌靜脈識(shí)別技術(shù)方案存在的不足，提供了一種具有手掌支撐結(jié)構(gòu)的智能手掌靜脈識(shí)別裝置，采用紅外吸收原理，通過(guò)750～950nm光敏感的CMOS數(shù)字圖像傳感器并在前端添加窄帶帶通濾光器，消除其他波長(zhǎng)光的干擾，靜脈圖像再經(jīng)加載在工控電腦上的軟件的歸一化、增強(qiáng)、分割去噪、細(xì)化修復(fù)以及特征提取等處理獲得最終輸入特征變量，獲得的數(shù)據(jù)可以通過(guò)無(wú)線上傳至遠(yuǎn)端服務(wù)器，進(jìn)行處理之后直接返回處理結(jié)果，便于系統(tǒng)應(yīng)用于大規(guī)模的識(shí)別領(lǐng)域。

本實(shí)用新型是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種具有手掌支撐結(jié)構(gòu)的智能手掌靜脈識(shí)別裝置，包括底座、紅外發(fā)射吸收模塊、透明手掌支撐殼、供電模塊、安裝有靜脈圖像采集與處理軟件的工控電腦、鍵盤輸入模塊和遠(yuǎn)端服務(wù)器。所述透明手掌支撐殼設(shè)置在底座上方，紅外發(fā)射吸收模塊設(shè)置在底座與透明手掌支撐殼之間，包括至少一個(gè)紅外激光光源、CMOS傳感器和CMOS傳感器上方的窄帶濾光片；所述靜脈圖像采集與處理軟件安裝在工控電腦內(nèi)；所述供電模塊為工控電腦和紅外發(fā)射吸收模塊供電；所述工控電腦通過(guò)有線或無(wú)線方式與遠(yuǎn)端服務(wù)器相連。

所述手掌支撐殼為聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、聚碳酸酯或丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物材質(zhì)。

所述手掌支撐殼上方設(shè)有不透明的弧形遮光板。

所述紅外發(fā)射吸收模塊與工控電腦通過(guò)USB端口相連。

所述紅外發(fā)射吸收模塊的紅外激光光源為λ＝850nm的激光二極管。

所述的CMOS傳感器為對(duì)750～950nm光敏感的CMOS數(shù)字圖像傳感器

與現(xiàn)有方案相比，本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、便于操作、集成度高，可實(shí)現(xiàn)掌靜脈的快速智能識(shí)別。首先，通過(guò)手掌支撐結(jié)構(gòu)解決了掌靜脈圖像獲取過(guò)程手掌擺放位置和方式等問(wèn)題，進(jìn)而得到一致性的靜脈圖像；其次，優(yōu)化電源電路設(shè)計(jì)，使得光源強(qiáng)度的一致性輸出，減少發(fā)射光對(duì)圖像的干擾，達(dá)到對(duì)靜脈圖像的快速采集、智能識(shí)別。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型的智能手掌靜脈識(shí)別裝置結(jié)構(gòu)圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案作詳細(xì)說(shuō)明。

如圖1所示，本實(shí)用新型的智能手掌靜脈識(shí)別裝置，包括底座、紅外發(fā)射吸收模塊、透明手掌支撐殼、供電模塊、工控電腦、鍵盤輸入模塊、靜脈圖像采集與處理軟件和遠(yuǎn)端服務(wù)器。透明手掌支撐殼設(shè)置在底座上方，為聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、聚碳酸酯或丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物材質(zhì)，支撐結(jié)構(gòu)平均厚度為3mm，手掌支撐殼上方設(shè)有不透明的弧形遮光板；紅外發(fā)射吸收模塊設(shè)置在底座與透明手掌支撐殼之間，包括多個(gè)λ＝850nm的激光二極管、對(duì)750～950nm光敏感的CMOS傳感器和設(shè)置在CMOS傳感器上方的窄帶濾光片，紅外發(fā)射吸收模塊由12V開關(guān)電源結(jié)合恒流穩(wěn)壓芯片構(gòu)建光源功率調(diào)節(jié)電路，并加入光電耦合器件實(shí)現(xiàn)光電隔離，確保激光二極管的穩(wěn)定輸出。

靜脈圖像采集與處理軟件安裝在工控電腦內(nèi)，工控電腦采用12V開關(guān)電源供電，紅外發(fā)射吸收模塊與工控電腦通過(guò)USB端口相連，工控電腦的中央處理芯片采用英特爾低功耗芯片，并設(shè)有1個(gè)千兆網(wǎng)卡、多個(gè)USB接口、300M WIFI。

使用時(shí)，手掌貼合在透明手掌支撐殼上，在λ＝850nm激光光源的照射下，血液中血紅蛋白對(duì)紅外光的吸收能力強(qiáng)于其他組織，靜脈血管部分對(duì)應(yīng)在靜脈圖像中形成暗影，通過(guò)窄帶帶通濾光器消除其他波長(zhǎng)光的干擾，由CMOS數(shù)字圖像傳感器獲得手掌靜脈圖像。靜脈圖像傳輸至工控電腦上，由靜脈圖像采集與處理軟件判斷是否進(jìn)行云端處理，如果是圖像將被傳輸?shù)竭h(yuǎn)端服務(wù)器進(jìn)行處理后直接回傳結(jié)果；若直接本地處理，則繼續(xù)判斷圖像是否作為標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫(kù)，如果是的話，需要進(jìn)行儲(chǔ)存在進(jìn)行分析處理，否則直接處理。通過(guò)進(jìn)行靜脈圖像的尺寸與灰度歸一化、增強(qiáng)、分割、濾波、去噪、細(xì)化修復(fù)以及特征提取等處理獲得最終輸入特征變量。特征變量通過(guò)分類算法實(shí)現(xiàn)對(duì)類間、類內(nèi)的快速識(shí)別。