一种抗自然光干扰的静脉识别设备及方法与流程

1.本发明涉及生物识别领域，特别地是一种抗自然光干扰的静脉识别设备及方法。


背景技术：

2.静脉识别是生物识别的一种。静脉识别系统通过摄像模组获取特殊波长的近红外下手指、手掌、手背静脉的成像信息，运用先进的滤波、图像二值化、细化等技术对成像信息提取特征，采用复杂的匹配算法同存储在系统中静脉特征值比对匹配，从而对个人进行身份鉴定，确认身份。现有静脉识别技术，始终遇到面对一个难题——自然光或其他近红外辐射照度大情况下，成像的静脉信息会受干扰污染，严重影响静脉识别效果——识别精度降低甚至无法识别。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种排除自然光干扰，保持静脉识别设备性能稳定性的抗自然光干扰的静脉识别设备及方法。
4.本发明通过以下技术方案实现的：
5.一种抗自然光干扰的静脉识别设备，包括：
6.成像光源，所述成像光源用于照射手，使手静脉成像；
7.窄带透近红外滤光部件，所述窄带透近红外滤光部件用于过滤非成像波长光线；
8.采集单元，所述采集单元用于采集手静脉信息；
9.接近传感器，所述接近传感器用于感应是否有手放置在设备采集空间；
10.核心控制处理单元，所述核心控制处理单元用于控制所述成像光源发射光线，以及用于检测/监测/处理接近传感器获取的信息，操作采集单元采集静脉成像数据并对数据加工处理进行静脉识别。
11.进一步地，所述成像光源沿光线发射方向设置有均光组件。
12.进一步地，还包括深度相机，所述深度相机用于采集深度信息；所述核心控制处理单元与所述深度相机电连接，用于控制深度相机采集深度信息并处理深度信息判断手位置获取手3d信息。
13.进一步地，所述采集单元内集成滤光片或镀膜，用于截止成像光源以外波长的光线。
14.进一步地，所述深度相机采用结构光相机或飞行时间深度相机。
15.进一步地，所述接近传感器采用光学传感器、电容式悬浮感应传感器、距离传感器中的其中一种。
16.进一步地，还包括指示光源，所述指示光源指示装置工作状态和静脉识别结果信息。
17.进一步地，一种抗自然光干扰的静脉识别方法，包括以下步骤：
18.步骤s1、待测者将手放置在设计采集区域，触发接近传感器；
19.步骤s2、核心控制处理单元处理接近传感器获取的数据，判断手的放置位置是否合适；
20.步骤s3、若手的放置位置与设备采集单元的距离在阈值范围内；采集单元采集此时静脉成像信息；
21.步骤s4、采集单元采集到静脉成像信息后，核心控制处理单元对采集单元采集的成像信息进行加工处理获得用户静脉特征数据；
22.步骤s5、若设备处于验证流程，则将用户静脉特征数据与已录入的静脉特征数据进行匹配，如匹配则确认用户为该录入数据对应用户，否则验证失败；若设备处于录入流程，则将用户静脉特征数据录入该用户信息内存储。
23.进一步地，所述步骤s2中，核心控制处理单元可结合深度相机或采集单元的数据，判断手的放置位置是否合适。
24.进一步地，所述步骤s3中，所述步骤s3中，若手的放置位置与设备采集单元的距离在阈值范围内，手姿态舒展张开，手与采集单元视窗平面平行度小于阈值时，采集单元采集此时静脉成像信息，深度相机采集深度信息。
25.进一步地，所述步骤s4中，核心控制处理单元对采集单元采集的成像信息和深度相机采集的深度信息进行加工处理获得用户3d静脉特征数据。
26.进一步地，所述步骤s5中，若设备处于验证流程，则将用户3d静脉特征数据与已录入的3d静脉特征数据进行匹配，如匹配则确认用户为该录入数据对应用户，否则验证失败；若设备处于录入流程，则将用户静脉特征数据录入该用户信息内存储。
27.本发明的有益效果：
28.本发明在同一精度要求下，通过设置窄带透近红外滤光部件过滤非成像波长光线，采用太阳光中光照强度低的近红外波段作为成像光源，避免了太阳光干扰，保持静脉识别设备性能稳定性；在低功耗场景时，使用接近传感器触发静脉识别设备，平时静脉识别设备休眠，接近传感器触发后静脉识别设备正常工作；在高精度应用场景，静脉识别设备集成深度相机，手静脉信息结合深度信息处理生成3d手静脉特征数据，识别精度更高。
附图说明
29.图1为本发明的一种抗自然光干扰的静脉识别设备架构示意图之一；
30.图2为本发明的一种抗自然光干扰的静脉识别设备架构示意图之二；
31.图3为本发明的一种抗自然光干扰的静脉识别设备架构示意图之三；
32.图4为本发明的一种抗自然光干扰的静脉识别设备架构示意图之四；
33.图5为本发明的一种抗自然光干扰的静脉识别方法流程示意图之一；
34.图6为本发明的一种抗自然光干扰的静脉识别方法流程示意图之二；
35.图7为太阳部分波长光谱图示意图。
36.附图中：1
‑
成像光源；2
‑
窄带透近红外滤光部件；3
‑
采集单元；4
‑
接近传感器；5
‑
深度相机；6
‑
核心控制处理单元；7
‑
均光组件。
具体实施方式
37.下面将结合附图以及具体实施例来详细说明本发明，在此以本发明的示意下面将
结合附图以及具体实施例来详细说明本发明，在此以本发明的示意性实施例及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
38.需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后、上端、下端、顶部、底部
……
)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
39.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
40.另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征；另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
41.参照图1
‑
4，一种抗自然光干扰的静脉识别设备，包括：
42.成像光源1，所述成像光源1用于照射手，使手静脉成像；
43.窄带透近红外滤光部件2，所述窄带透近红外滤光部件2用于过滤非成像波长光线；需要说明的是，窄带透近红外滤光部件2实现方式可以是独立的滤光片或膜结构，也可以是在采集单元内集成滤光片或膜。
44.采集单元3，所述采集单元3用于采集手静脉信息；
45.接近传感器4，所述接近传感器4用于感应是否有手放置在设备采集空间；核心控制处理单元6，所述核心控制处理单元6用于控制所述成像光源1发射光线，以及用于检测/监测/处理接近传感器4获取的信息，操作采集单元3采集静脉成像数据并对数据加工处理进行静脉识别。
46.本发明在同一精度要求下，通过设置窄带透近红外滤光部件2过滤非成像波长光线，采用太阳光中光照强度低的近红外波段作为成像光源1，避免了太阳光干扰，保持静脉识别设备性能稳定性；在低功耗场景时，使用接近传感器4触发静脉识别设备，平时静脉识别设备休眠，接近传感器4触发后静脉识别设备正常工作；在高精度应用场景，静脉识别设备集成深度相机5，手静脉信息结合深度信息处理生成3d手静脉特征数据，识别精度更高；需要说明的是，核心控制处理单元6还负责和上位机间的数据通信及其他数据交互。
47.具体的，本实施例方案中，所述成像光源1沿光线发射方向设置有均光组件7。需要说明的是，均光组件7将光源均匀射向预定空间；成像光源1有多种组合，以便能使不同空间位置的手可以成像清晰的静脉。
48.具体的，本实施例方案中，抗自然光干扰的静脉识别设备还包括深度相机5，所述深度相机5用于采集深度信息；所述核心控制处理单元6与所述深度相机电5连接，用于控制深度相机5采集深度信息并处理深度信息判断手位置获取手3d信息。
49.具体的，本实施例方案中，所述采集单元3内集成滤光片或镀膜，用于截止成像光
源1以外波长的光线，以阻止其他波长的光透过干扰成像效果。或者在摄像模组做采集单元3应用时镜头上(或内)覆盖滤光片(膜)，截止可见光等可预见的干扰源。
50.具体的，本实施例方案中，所述深度相机5采用结构光相机或飞行时间深度相机。
51.具体的，本实施例方案中，所述接近传感器4采用光学传感器、电容式悬浮感应传感器、距离传感器中的其中一种。
52.具体的，本实施例方案中，还包括指示光源，所述指示光源指示装置工作状态和静脉识别结果信息。
53.参照图7，自然光环境下太阳光光谱中在915nm
‑
980nm中光强较弱，使用该波段的窄带滤光片滤光成像的图像，可以明显避免太阳光的干扰。
54.参照图5，具体的，本实施例方案中，当静脉识别设备集成接近传感器4、未集成深度相机5时，一种抗自然光干扰的静脉识别方法，包括以下步骤：
55.步骤s1、待测者将手放置在设计采集区域，触发接近传感器4；
56.步骤s2、核心控制处理单元6处理接近传感器4获取的数据，判断手的放置位置是否合适；
57.步骤s3、若手的放置位置与设备采集单元的距离在阈值范围内；手姿态舒展张开，手与采集单元3视窗平面平行度小于阈值时；采集单元3采集此时静脉成像信息；
58.步骤s4、采集单元3采集到静脉成像信息后，核心控制处理单元6对采集单元3采集的成像信息进行加工处理获得用户静脉特征数据；
59.步骤s5、若设备处于验证流程，则将用户静脉特征数据与已录入的静脉特征数据进行匹配，如匹配则确认用户为该录入数据对应用户，否则验证失败；若设备处于录入流程，则将用户静脉特征数据录入该用户信息内存储。
60.参照图6，具体的，本实施例方案中，当静脉识别设备集成接近传感器4和深度相机5时，一种抗自然光干扰的静脉识别方法，包括以下步骤：
61.步骤s1、待测者将手放置在设计采集区域，触发接近传感器4；
62.步骤s2、核心控制处理单元6可结合深度相机5或采集单元3的数据，判断手的放置位置是否合适；
63.步骤s3、若手的放置位置与设备采集单元的距离在阈值范围内，手姿态舒展张开，手与采集单元3视窗平面平行度小于阈值时，采集单元3采集此时静脉成像信息，深度相机5采集深度信息；
64.步骤s4、核心控制处理单元6对采集单元3采集的成像信息和深度相机5采集的深度信息进行加工处理获得用户3d静脉特征数据；
65.步骤s5、若设备处于验证流程，则将用户3d静脉特征数据与已录入的3d静脉特征数据进行匹配，如匹配则确认用户为该录入数据对应用户，否则验证失败；若设备处于录入流程，则将用户静脉特征数据录入该用户信息内存储。
66.以上对本发明实施例所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明实施例的原理以及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只适用于帮助理解本发明实施例的原理；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例，在具体实施方式以及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。