本實(shí)用新型涉及一種手指靜脈識別裝置，特別是涉及一種基于DSP技術(shù)的手指靜脈識別裝置，屬于人體生物認(rèn)證技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

隨著社會(huì)的發(fā)展與進(jìn)步，信息技術(shù)已經(jīng)逐漸融于了人們的工作和生活，在給人類社會(huì)帶來便利的同時(shí)，對信息的安全和保密也提出了更高、更新的要求。然而，目前普遍使用的身份鑒別方法，如口令、密碼、鑰匙、ID卡等，存在容易損毀、遺忘、被盜用、被破譯等問題，給人們的日常生活帶來諸多麻煩，甚至造成重大的財(cái)產(chǎn)和人生安全隱患。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在美國每年都有近億美元的福利金被別人假冒領(lǐng)取，在我國僅深圳市每年就有200萬人民幣以上的社會(huì)保險(xiǎn)被冒領(lǐng)，在法國、英國等其他國家同樣存在假冒身份造成重大經(jīng)濟(jì)損失的情況。同時(shí)，傳統(tǒng)的識別技術(shù)無法實(shí)現(xiàn)對恐怖分子的身份認(rèn)證，特別是“911”事件以來各國政府都在大力支持生物識別技術(shù)，我國首屆奧運(yùn)會(huì)的安檢系統(tǒng)就有采用生物識別技術(shù)。因此，人體生物識別技術(shù)迎合時(shí)代的需求成為本世紀(jì)的研究熱點(diǎn)，同時(shí)也帶來了巨大的經(jīng)濟(jì)市場。

在經(jīng)歷緩慢增長以后，生物識別技術(shù)現(xiàn)在進(jìn)入快速發(fā)展的階段，2007年至2013年六年期間，生物識別技術(shù)的全球市場規(guī)模年均增速為21.7％，這在全世界大多數(shù)行業(yè)增長率低于5％的對比下實(shí)屬罕見，在2015年，生物識別技術(shù)全球市場經(jīng)濟(jì)規(guī)模達(dá)到130億美元，2020年將增加到250億美元，在這5年內(nèi)的年均增速約是14％?？傊?，在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)不斷發(fā)展的大背景下，隨著生物識別技術(shù)的不斷成熟，其市場前景不可估量。

靜脈識別技術(shù)是根據(jù)人類靜脈中的血紅蛋白可以吸收一定波長的光線原理，在使用該波長范圍內(nèi)的光線照射靜脈時(shí)，獲得靜脈圖像，然后把獲得的圖像進(jìn)行分析處理，最后將得到的靜脈特征值在數(shù)據(jù)庫中進(jìn)行匹配，實(shí)現(xiàn)對個(gè)體的身份鑒別，靜脈識別技術(shù)分為手掌靜脈識別技術(shù)、手背靜脈識別技術(shù)和手指靜脈識別技術(shù)，由于手掌的血管比較細(xì)，同時(shí)脂肪比較厚，此外明顯的掌紋信息也會(huì)影響掌靜脈的圖像識別，所以采集到的血管信息較少并且不穩(wěn)定；手背靜脈信息最為豐富，且皮膚比較薄，可以方便的進(jìn)行圖像識別，但是采集中必須握緊拳頭才能獲取靜脈圖像，進(jìn)而使手背的固定成為問題，很容易出現(xiàn)采集位置的移動(dòng)與偏轉(zhuǎn)，影響識別率；手指靜脈信息比較豐富，手指位置好固定，采集裝置小巧簡便，皮膚脂肪較少，容易透射近紅外光，可以很方便的采集到清晰穩(wěn)定的靜脈圖像，因此，手指靜脈圖像的采集和識別是目前國內(nèi)外生物識別技術(shù)研究熱點(diǎn)。

DSP技術(shù)又稱數(shù)字信號處理技術(shù)，是一門涉及許多學(xué)科而又廣泛應(yīng)用于許多領(lǐng)域的新興學(xué)科，隨著計(jì)算機(jī)和信息技術(shù)的飛速發(fā)展，數(shù)字信號處理技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生并得到迅速的發(fā)展，在過去的二十多年時(shí)間里，數(shù)字信號處理已經(jīng)在通信等領(lǐng)域得到極為廣泛的應(yīng)用。數(shù)字信號處理是利用計(jì)算機(jī)或?qū)Ｓ锰幚碓O(shè)備，以數(shù)字形式對信號進(jìn)行采集、變換、濾波、估值、增強(qiáng)、壓縮、識別等處理，以得到符合人們需要的信號形式；在這樣的背景下，研究一套基于DSP技術(shù)的手指靜脈識別裝置，可以進(jìn)行單機(jī)識別，也可與計(jì)算機(jī)或其它控制系統(tǒng)互聯(lián)，如：門禁、考務(wù)系統(tǒng)等，具有更高的保密性、安全性，在防盜、考勤、安全、考務(wù)等方面具有重要的應(yīng)用價(jià)值和重要的意義。目前，手指靜脈圖像的采集和識別多存在圖像均勻性較差、光照強(qiáng)度不夠、無法完全覆蓋手指的問題，圖像光照分布均勻性較差，影響手指區(qū)域與背景區(qū)域的分割界面，且在圖像識別過程中，容易發(fā)生手指抖動(dòng)而導(dǎo)致圖像識別模糊不清，導(dǎo)致靜脈紋絡(luò)信息不明顯，導(dǎo)致圖像質(zhì)量不能滿足要求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的主要目的是為了解決目前手指靜脈識別裝置存在的圖像均勻性較差、光照強(qiáng)度不夠、無法完全覆蓋手指、手指易發(fā)生抖動(dòng)而導(dǎo)致圖像光照分布均勻性較差，影響手指區(qū)域與背景區(qū)域的分割界面，導(dǎo)致靜脈紋絡(luò)信息不明顯，影響圖像質(zhì)量的問題，而提供一種基于DSP技術(shù)的手指靜脈識別裝置。

本實(shí)用新型的目的可以通過采用如下技術(shù)方案達(dá)到：

一種基于DSP技術(shù)的手指靜脈識別裝置，包括外殼、頂蓋和橡膠底座，所述頂蓋設(shè)置在所述外殼上方，所述外殼內(nèi)設(shè)有微型變壓器、發(fā)光單元、近紅外LED光源陣列、導(dǎo)光片、制冷器、手指固定器、紅外濾波片和CMOS攝像頭，所述近紅外LED光源陣列為等邊三角形近紅外LED光源陣列，所述制冷器設(shè)置在所述發(fā)光單元與所述手指固定器之間，所述制冷器用于對人的手指進(jìn)行降溫；所述導(dǎo)光片為弧形導(dǎo)光片，所述弧形導(dǎo)光片的弧形開口朝向所述手指固定器，所述手指固定器內(nèi)設(shè)有曲面槽，所述曲面槽的表面設(shè)有軟膠基層，所述軟膠基層上設(shè)有吸附盤；所述外殼內(nèi)還設(shè)有DSP控制器、通訊單元、節(jié)電單元、存儲(chǔ)單元和電路板，所述通訊單元、所述節(jié)電單元、所述存儲(chǔ)單元均與所述DSP控制器電連接，所述通訊單元、所述節(jié)電單元、所述存儲(chǔ)單元、所述DSP控制器均與所述電路板電連接；所述外殼上設(shè)有聲光報(bào)警器、顯示器和觸發(fā)開關(guān)。

優(yōu)選的方案是，所述發(fā)光單元與所述微型變壓器電連接，所述導(dǎo)光片設(shè)置在所述近紅外LED光源陣列與所述手指固定器之間，所述紅外濾波片設(shè)置在所述手指固定器與所述CMOS攝像頭之間。

在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述發(fā)光單元通過光源控制電路與所述DSP控制器電連接，所述CMOS攝像頭通過CMOS攝像頭控制電路與所述DSP控制器電連接。

在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述節(jié)電單元分別與所述光源控制電路、所述CMOS攝像頭控制電路電連接，所述節(jié)電單元分別控制所述光源控制電路和所述CMOS攝像頭控制電路，并用于在所述發(fā)光單元、所述CMOS攝像頭非工作狀態(tài)下時(shí)實(shí)現(xiàn)節(jié)電功能，所述節(jié)電單元通過所述DSP控制器與制冷器控制電路電連接，所述制冷器控制電路與所述制冷器電連接。

在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述存儲(chǔ)單元、所述通訊單元均與所述節(jié)電單元電連接，所述存儲(chǔ)單元用于存儲(chǔ)采集及處理后的手指靜脈圖像，所述通訊單元用于與用戶移動(dòng)終端連接，并向所述用戶移動(dòng)終端發(fā)送靜脈識別信息。

在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述導(dǎo)光片由高通透導(dǎo)光材料一體成型設(shè)置，所述導(dǎo)光片厚度均勻，所述導(dǎo)光片為弧形玻璃，所述曲面槽與所述軟膠基層之間設(shè)有磨砂面，所述軟膠基層為硅膠。

在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述觸發(fā)開關(guān)與所述節(jié)電單元、所述DSP控制器電連接，所述觸發(fā)開關(guān)控制所述DSP控制器的啟動(dòng)與關(guān)閉。

在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述外殼內(nèi)還設(shè)有聲光報(bào)警器控制電路和顯示器控制電路，所述聲光報(bào)警器通過所述聲光報(bào)警器控制電路與所述DSP控制器電連接，所述顯示器通過所述顯示器控制電路與所述DSP控制器電連接。

在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述外殼上設(shè)有手動(dòng)操作界面，所述手動(dòng)操作界面內(nèi)設(shè)有手動(dòng)按鈕，所述手動(dòng)按鈕分別與所述DSP控制器、所述通訊單元、所述節(jié)電單元、所述存儲(chǔ)單元電連接。

在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述外殼上設(shè)有信號燈、扣槽、散熱窗、數(shù)據(jù)接口和維修窗口，所述扣槽設(shè)置在所述外殼兩側(cè)，所述散熱窗設(shè)置在所述DSP控制器一側(cè)，所述維修窗口設(shè)置在所述DSP控制器另一側(cè)，所述數(shù)據(jù)接口的一側(cè)設(shè)有標(biāo)簽。

本實(shí)用新型的有益技術(shù)效果：按照本實(shí)用新型的基于DSP技術(shù)的手指靜脈識別裝置，本實(shí)用新型提供的基于DSP技術(shù)的手指靜脈識別裝置，解決了目前手指靜脈識別系統(tǒng)存在的圖像均勻性較差、光照強(qiáng)度不夠、無法完全覆蓋手指、手指易發(fā)生抖動(dòng)而導(dǎo)致圖像光照分布均勻性較差，影響手指區(qū)域與背景區(qū)域的分割界面，導(dǎo)致靜脈紋絡(luò)信息不明顯，影響圖像質(zhì)量的問題，通過等邊三角形的近紅外LED光源陣列和弧形導(dǎo)光片不僅能夠增加光照強(qiáng)度，而且能夠消除手指陰影，使其趨于近紅外照度，使光照完全覆蓋手指，增強(qiáng)圖像均勻性，通過手指固定器及設(shè)置在手指固定器內(nèi)的曲面槽和吸附盤能夠穩(wěn)定的固定手指，防止手指靜脈紋絡(luò)采集過程中發(fā)生抖動(dòng)，使靜脈紋絡(luò)信息明顯，通過紅外濾波片有利于去除背景，提高圖像識別質(zhì)量，通過設(shè)置控制界面內(nèi)的控制按鈕和液晶顯示屏實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作，通過設(shè)置橡膠底座及散熱窗，不僅能夠保證手指靜脈識別裝置的穩(wěn)定，還能實(shí)現(xiàn)手指靜脈識別裝置的散熱，保證其運(yùn)行穩(wěn)定，通過設(shè)置制冷器，能夠使手指毛孔縮小，減小毛孔對圖像識別的影響，通過設(shè)置聲光報(bào)警器，能夠在手指靜脈識別過程中出現(xiàn)異常時(shí)，及時(shí)發(fā)出提醒和報(bào)警。

附圖說明

圖1為按照本實(shí)用新型的基于DSP技術(shù)的手指靜脈識別裝置結(jié)構(gòu)的一優(yōu)選實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為按照本實(shí)用新型的基于DSP技術(shù)的手指靜脈識別裝置一優(yōu)選實(shí)施例的內(nèi)部連接示意圖，該實(shí)施例可以是與圖1相同的實(shí)施例，也可以是與圖1不同的實(shí)施例；

圖3為按照本實(shí)用新型的基于DSP技術(shù)的手指靜脈識別裝置一優(yōu)選實(shí)施例的等邊三角形的近紅外LED光源陣列示意圖，該實(shí)施例可以是與圖1或圖2相同的實(shí)施例，也可以是與圖1或圖2不同的實(shí)施例。

圖中：1-外殼，2-頂蓋，3-橡膠底座，4-顯示器，5-信號燈，6-聲光報(bào)警器，7-扣槽，8-散熱窗，9-數(shù)據(jù)接口，10-標(biāo)簽，11-觸發(fā)開關(guān)，12-微型變壓器，13-發(fā)光單元，14-近紅外LED光源陣列，15-導(dǎo)光片，16-制冷器，17-手指固定器，18-曲面槽，19-吸附盤，20-紅外濾波片，21-CMOS攝像頭，22-維修窗口，23-手動(dòng)操作界面，24-手動(dòng)按鈕，25-DSP控制器，26-通訊單元，27-節(jié)電單元，28-存儲(chǔ)單元，29-CMOS攝像頭控制電路，30-光源控制電路，31-制冷器控制電路，32-聲光報(bào)警器控制電路，33-顯示器控制電路。

具體實(shí)施方式

為使本領(lǐng)域技術(shù)人員更加清楚和明確本實(shí)用新型的技術(shù)方案，下面結(jié)合實(shí)施例及附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的描述，但本實(shí)用新型的實(shí)施方式不限于此。

如圖1、圖2和圖3所示，本實(shí)施例提供的一種基于DSP技術(shù)的手指靜脈識別裝置，包括外殼1、頂蓋2和橡膠底座3，所述頂蓋2設(shè)置在所述外殼1上方，所述外殼1內(nèi)設(shè)有微型變壓器12、發(fā)光單元13、近紅外LED光源陣列14、導(dǎo)光片15、制冷器16、手指固定器17、紅外濾波片20和CMOS攝像頭21，所述近紅外LED光源陣列14為等邊三角形近紅外LED光源陣列，所述制冷器16設(shè)置在所述發(fā)光單元13與所述手指固定器17之間，所述制冷器16用于對人的手指進(jìn)行降溫；所述導(dǎo)光片15為弧形導(dǎo)光片，所述弧形導(dǎo)光片的弧形開口朝向所述手指固定器17，所述手指固定器17內(nèi)設(shè)有曲面槽18，所述曲面槽18的表面設(shè)有軟膠基層，所述軟膠基層上設(shè)有吸附盤19；所述外殼1內(nèi)還設(shè)有DSP控制器25、通訊單元26、節(jié)電單元27、存儲(chǔ)單元28和電路板，所述通訊單元26、所述節(jié)電單元27、所述存儲(chǔ)單元28均與所述DSP控制器25電連接，所述通訊單元26、所述節(jié)電單元27、所述存儲(chǔ)單元28、所述DSP控制器25均與所述電路板電連接；所述外殼1上設(shè)有聲光報(bào)警器6、顯示器4和觸發(fā)開關(guān)11。

在本實(shí)施例中，如圖1所示，所述發(fā)光單元13與所述微型變壓器12電連接，所述導(dǎo)光片15設(shè)置在所述近紅外LED光源陣列14與所述手指固定器17之間，所述紅外濾波片20設(shè)置在所述手指固定器17與所述CMOS攝像頭21之間。

在本實(shí)施例中，如圖1和圖2所示，所述發(fā)光單元13通過光源控制電路30與所述DSP控制器25電連接，所述CMOS攝像頭21通過CMOS攝像頭控制電路29與所述DSP控制器25電連接；所述存儲(chǔ)單元28、所述通訊單元26均與所述節(jié)電單元27電連接，所述存儲(chǔ)單元28用于存儲(chǔ)采集及處理后的手指靜脈圖像，所述通訊單元26用于與用戶移動(dòng)終端連接，并向所述用戶移動(dòng)終端發(fā)送靜脈識別信息。

在本實(shí)施例中，如圖1和圖2所示，所述節(jié)電單元27分別與所述光源控制電路30、所述CMOS攝像頭控制電路29電連接，所述節(jié)電單元27分別控制所述光源控制電路30和所述CMOS攝像頭控制電路29，并用于在所述發(fā)光單元13、所述CMOS攝像頭13非工作狀態(tài)下時(shí)實(shí)現(xiàn)節(jié)電功能，所述節(jié)電單元27通過所述DSP控制器25與制冷器控制電路31電連接，所述制冷器控制電路31與所述制冷器16電連接。

在本實(shí)施例中，如圖1所示，所述導(dǎo)光片15由高通透導(dǎo)光材料一體成型設(shè)置，所述導(dǎo)光片15厚度均勻，所述導(dǎo)光片15為弧形玻璃，所述曲面槽18與所述軟膠基層之間設(shè)有磨砂面，所述軟膠基層為硅膠。

在本實(shí)施例中，如圖1和圖2所示，所述觸發(fā)開關(guān)11與所述節(jié)電單元27、所述DSP控制器25電連接，所述觸發(fā)開關(guān)11控制所述DSP控制器25的啟動(dòng)與關(guān)閉。

在本實(shí)施例中，如圖1和圖2所示，所述外殼1內(nèi)還設(shè)有聲光報(bào)警器控制電路32和顯示器控制電路33，所述聲光報(bào)警器6通過所述聲光報(bào)警器控制電路32與所述DSP控制器25電連接，所述顯示器4通過所述顯示器控制電路33與所述DSP控制器25電連接。

在本實(shí)施例中，如圖1所示，所述外殼1上設(shè)有手動(dòng)操作界面23，所述手動(dòng)操作界面23內(nèi)設(shè)有手動(dòng)按鈕24，所述手動(dòng)按鈕24分別與所述DSP控制器25、所述通訊單元26、所述節(jié)電單元27、所述存儲(chǔ)單元28電連接；所述外殼1上設(shè)有信號燈5、扣槽7、散熱窗8、數(shù)據(jù)接口9和維修窗口22，所述扣槽7設(shè)置在所述外殼1兩側(cè)，所述散熱窗8設(shè)置在所述DSP控制器25一側(cè)，所述維修窗口22設(shè)置在所述DSP控制器25另一側(cè)，所述數(shù)據(jù)接口9的一側(cè)設(shè)有標(biāo)簽10。

綜上所述，在本實(shí)施例中，按照本實(shí)施例的基于DSP技術(shù)的手指靜脈識別裝置，本實(shí)施例提供的基于DSP技術(shù)的手指靜脈識別裝置，解決了目前手指靜脈識別系統(tǒng)存在的圖像均勻性較差、光照強(qiáng)度不夠、無法完全覆蓋手指、手指易發(fā)生抖動(dòng)而導(dǎo)致圖像光照分布均勻性較差，影響手指區(qū)域與背景區(qū)域的分割界面，導(dǎo)致靜脈紋絡(luò)信息不明顯，影響圖像質(zhì)量的問題，通過等邊三角形的近紅外LED光源陣列和弧形導(dǎo)光片不僅能夠增加光照強(qiáng)度，而且能夠消除手指陰影，使其趨于近紅外照度，使光照完全覆蓋手指，增強(qiáng)圖像均勻性，通過手指固定器及設(shè)置在手指固定器內(nèi)的曲面槽和吸附盤能夠穩(wěn)定的固定手指，防止手指靜脈紋絡(luò)采集過程中發(fā)生抖動(dòng)，使靜脈紋絡(luò)信息明顯，通過紅外濾波片有利于去除背景，提高圖像識別質(zhì)量，通過設(shè)置控制界面內(nèi)的控制按鈕和液晶顯示屏實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作，通過設(shè)置橡膠底座及散熱窗，不僅能夠保證手指靜脈識別裝置的穩(wěn)定，還能實(shí)現(xiàn)手指靜脈識別裝置的散熱，保證其運(yùn)行穩(wěn)定，通過設(shè)置制冷器，能夠使手指毛孔縮小，減小毛孔對圖像識別的影響，通過設(shè)置聲光報(bào)警器，能夠在手指靜脈識別過程中出現(xiàn)異常時(shí)，及時(shí)發(fā)出提醒和報(bào)警。

以上所述，僅為本實(shí)用新型進(jìn)一步的實(shí)施例，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型所公開的范圍內(nèi)，根據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)方案及其構(gòu)思加以等同替換或改變，都屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。