本實(shí)用新型涉及一種圖像采集硬件系統(tǒng)，特別是涉及一種手指靜脈圖像采集硬件系統(tǒng)，屬于人體生物認(rèn)證技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

隨著社會的發(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影響掌靜脈的圖像采集，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)行圖像采集，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)。

在這樣的背景下，研究一套智能化指靜脈識別系統(tǒng)，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，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圖像采集系統(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，而提供一種手指靜脈圖像采集硬件系統(tǒng)。

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：

一種手指靜脈圖像采集硬件系統(tǒng)，包括發(fā)光單元、手指固定器、CMOS攝像頭和控制器，所述控制器為DSP控制器，所述DSP控制器分別與節(jié)電單元、存儲單元、通訊單元電連接，所述發(fā)光單元與多組LED光源陣列連接，所述LED光源陣列用于產(chǎn)生光源，所述LED光源陣列與所述手指固定器之間設(shè)有導(dǎo)光片，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)有凹槽，所述凹槽內(nèi)設(shè)有磨砂面。

優(yōu)選的方案是，所述發(fā)光單元與一變壓器電連接。

在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述手指固定器與所述CMOS攝像頭之間設(shè)有紅外濾波片。

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。

在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述存儲單元、所述通訊單元均與所述節(jié)電單元電連接，所述存儲單元用于存儲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。

在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述弧形導(dǎo)光片由高通透導(dǎo)光材料一體成型設(shè)置。

在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述弧形導(dǎo)光片厚度均勻，所述弧形導(dǎo)光片為弧形玻璃。

在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述凹槽的寬度大于手指的寬度。

在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述磨砂面的表面設(shè)有一層防滑軟橡膠，所述防滑軟橡膠為硅膠。

本實(shí)用新型的有益技術(shù)效果：按照本實(shí)用新型的手指靜脈圖像采集硬件系統(tǒng)，本實(shí)用新型提供的手指靜脈圖像采集硬件系統(tǒng)，解決了目前手指靜脈圖像采集系統(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LED光源陣列和導(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，提高圖像采集質(zhì)量。

附圖說明

圖1為按照本實(shí)用新型的手指靜脈圖像采集硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的一優(yōu)選實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1-變壓器，2-發(fā)光單元，3-LED光源陣列，4-導(dǎo)光片，5-手指，6-手指固定器，7-紅外濾波片，8-CMOS攝像頭，9-DSP控制器，10-光源控制電路，11-節(jié)電單元，12-CMOS攝像頭控制電路，13-存儲單元，14-通訊單元。

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所示，本實(shí)施例提供的一種手指靜脈圖像采集硬件系統(tǒng)，包括發(fā)光單元2、手指固定器6、CMOS攝像頭8和控制器，所述控制器為DSP控制器9，所述DSP控制器9分別與節(jié)電單元11、存儲單元13、通訊單元14電連接，所述發(fā)光單元2與多組LED光源陣列3連接，所述LED光源陣列3用于產(chǎn)生光源，所述LED光源陣列3與所述手指固定器6之間設(shè)有導(dǎo)光片4，所述導(dǎo)光片4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6，所述手指固定器6內(nèi)設(shè)有凹槽，所述凹槽內(nèi)設(shè)有磨砂面，所述發(fā)光單元2與一變壓器1電連接。

在本實(shí)施例中，如圖1所示，所述手指固定器6與所述CMOS攝像頭8之間設(shè)有紅外濾波片7，所述發(fā)光單元2通過光源控制電路10與所述DSP控制器9電連接，所述CMOS攝像頭8通過CMOS攝像頭控制電路12與所述DSP控制器9電連接。

在本實(shí)施例中，如圖1所示，所述節(jié)電單元11分別與所述光源控制電路10、所述CMOS攝像頭控制電路12電連接，所述節(jié)電單元11分別控制所述光源控制電路10和所述CMOS攝像頭控制電路12，并用于在所述發(fā)光單元2、所述CMOS攝像頭8非工作狀態(tài)下時(shí)實(shí)現(xiàn)節(jié)電功能。

在本實(shí)施例中，如圖1所示，所述存儲單元13、所述通訊單元14均與所述節(jié)電單元11電連接，所述存儲單元13用于存儲采集及處理后的手指靜脈圖像，所述通訊單元14用于與用戶移動(dòng)終端連接。

在本實(shí)施例中，如圖1所示，所述弧形導(dǎo)光片由高通透導(dǎo)光材料一體成型設(shè)置，所述弧形導(dǎo)光片厚度均勻，所述弧形導(dǎo)光片為弧形玻璃。

在本實(shí)施例中，如圖1所示，所述凹槽的寬度大于手指的寬度，所述磨砂面的表面設(shè)有一層防滑軟橡膠，所述防滑軟橡膠為硅膠。

綜上所述，在本實(shí)施例中，按照本實(shí)施例的手指靜脈圖像采集硬件系統(tǒng)，本實(shí)施例提供的手指靜脈圖像采集硬件系統(tǒng)，解決了目前手指靜脈圖像采集系統(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LED光源陣列和導(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，提高圖像采集質(zhì)量。

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。