一种可穿戴电子设备腕静脉生物识别装置及识别方法与流程

技术特征：
1.一种可穿戴电子设备腕静脉生物识别装置，包括主腕带（1）、付腕带（2）；主腕带（1）、付腕带（2）连接在智能手表（3）上，用于将智能手表（3）佩戴在使用者手腕部；智能手表（3）具有钟表、4g通信、蓝牙通信、射频识别、移动支付、心率监测及记录、睡眠监测及记录、卫星定位等功能；其特征是：主腕带（1）包括主腕带本体（1.1）、板式静脉摄像模块（1.2），板式静脉摄像模块（1.2）内嵌设置在主腕带本体（1.1）中，与智能手表（3）电性连接；板式静脉摄像模块（1.2）内设置有若干组摄像模组，摄像模组的镜头轴线与腕部呈平行设置。2.根据权利要求1所述可穿戴电子设备腕静脉生物识别装置，其特征是：板式静脉摄像模块（1.2）包括模块支架（1.2.1）、平板反射镜（1.2.2）、摄像模组a（1.2.3）、摄像模组b（1.2.4）、保护玻璃（1.2.5）；模块支架（1.2.1）为矩形框状，中间设有两个矩形通孔，两个矩形通孔中分别设有支撑斜面a（1.2.1.1）、支撑斜面b（1.2.1.2），支撑斜面a（1.2.1.1）、支撑斜面b（1.2.1.2）位于两个矩形通孔同一方向的侧面；平板反射镜（1.2.2）为平板状，平板反射镜（1.2.2）其中一侧面设有反射斜面（1.2.2.1），反射斜面（1.2.2.1）角度与支撑斜面a（1.2.1.1）、支撑斜面b（1.2.1.2）相等；反射斜面（1.2.2.1）相对应的板面为工作面（1.2.2.4）；反射斜面（1.2.2.1）相对应的侧面设有摄像面（1.2.2.2）、补光面（1.2.2.3），摄像面（1.2.2.2）位于中间，补光面（1.2.2.3）位于摄像面（1.2.2.2）两侧；平板反射镜（1.2.2）的反射斜面（1.2.2.1）镀有反光膜，摄像面（1.2.2.2）、补光面（1.2.2.3）、工作面（1.2.2.4）为透光面，其余面均涂覆有黑色吸光膜；平板反射镜（1.2.2）固定设置在模块支架（1.2.1）的矩形通孔中，反射斜面（1.2.2.1）与支撑斜面a（1.2.1.1）、支撑斜面b（1.2.1.2）相对应；保护玻璃（1.2.5）固定设置在平板反射镜（1.2.2）的工作面（1.2.2.4）侧；摄像模组a（1.2.3）包括摄像模组a软胶片线路板（1.2.3.1）、红外led（1.2.3.2）、红外摄像芯片（1.2.3.4），红外led（1.2.3.2）设有两颗；红外摄像芯片（1.2.3.4）、红外led（1.2.3.2）固定设置在摄像模组a软胶片线路板（1.2.3.1）上，红外led（1.2.3.2）位于红外摄像芯片（1.2.3.4）两侧；红外摄像芯片（1.2.3.4）前端固定设置有镜头模组（1.2.3.3）；摄像模组b（1.2.4）包括摄像模组b软胶片线路板（1.2.4.1）、红外led（1.2.3.2）、红外摄像芯片（1.2.3.4）、镜头模组（1.2.3.3），红外摄像芯片（1.2.3.4）、红外led（1.2.3.2）、镜头模组（1.2.3.3）在摄像模组b软胶片线路板（1.2.4.1）上的设置固定方式与摄像模组a（1.2.3）相同；摄像模组a（1.2.3）、摄像模组b（1.2.4）固定设置在模块支架（1.2.1）的矩形通孔中，镜头模组（1.2.3.3）与平板反射镜（1.2.2）的摄像面（1.2.2.2）相对应，红外led（1.2.3.2）与平板反射镜（1.2.2）的补光面（1.2.2.3）相对应；摄像模组b软胶片线路板（1.2.4.1）与摄像模组a软胶片线路板（1.2.3.1）电性连接；摄像模组b软胶片线路板（1.2.4.1）的一端延伸出主腕带本体（1.1），与智能手表（3）电性连接。3.根据权利要求2所述可穿戴电子设备腕静脉生物识别装置，其特征是：模块支架（1.2.1）的支撑斜面a（1.2.1.1）、支撑斜面b（1.2.1.2）位于两个矩形通孔远离的内侧面。4.根据权利要求2所述可穿戴电子设备腕静脉生物识别装置，其特征是：镜头模组（1.2.3.3）包括镜头框（1.2.3.3.1）、镜头（1.2.3.3.2），镜头（1.2.3.3.2）镶嵌在镜头框
（1.2.3.3.1）中；镜头（1.2.3.3.2）采用grin圆柱透镜或球面透镜或非球面透镜。5.根据权利要求1所述可穿戴电子设备腕静脉生物识别装置，其特征是：主腕带（1）还内置有启动模块（1.3），启动模块（1.3）内预置有id码；付腕带（2）包括付腕带本体（2.1）、启动连接模块（2.2），启动连接模块（2.2）内置在付腕带本体（2.1）中，启动连接模块（2.2）与智能手表（3）电性连接；当主腕带（1）与付腕带（2）连接时，主腕带（1）内的启动模块（1.3）通过付腕带（2）内的启动连接模块（2.2）与智能手表（3）连接，智能手表（3）通过读取启动模块（1.3）内存储的id码确定主腕带（1）与付腕带（2）的连接状态。6.根据权利要求5所述可穿戴电子设备腕静脉生物识别装置，其特征是：启动模块（1.3）包括启动模块软胶片线路板（1.3.1）、强磁铁电极（1.3.2）、识别芯片（1.3.3），强磁铁电极（1.3.2）、识别芯片（1.3.3）固定设置在启动模块软胶片线路板（1.3.1）上，强磁铁电极（1.3.2）与识别芯片（1.3.3）电性连接；启动模块（1.3）镶嵌设置在主腕带（1）远离智能手表（3）端，强磁铁电极（1.3.2）露出主腕带本体（1.1）表面；启动连接模块（2.2）包括启动连接模块软胶片线路板（2.2.1）、连接电极（2.2.2），连接电极（2.2.2）固定设置在启动连接模块软胶片线路板（2.2.1）上；启动连接模块（2.2）镶嵌设置在付腕带本体（2.1）中，连接电极（2.2.2）露出启动连接模块软胶片线路板（2.2.1）表面；启动连接模块软胶片线路板（2.2.1）的一端延伸出付腕带本体（2.1），与智能手表（3）电性连接；当主腕带（1）的强磁铁电极（1.3.2）与付腕带（2）的连接电极（2.2.2）对应吸合时，主腕带（1）内的启动模块（1.3）通过付腕带（2）的启动连接模块（2.2）与智能手表（3）电性连接。7.根据权利要求6所述可穿戴电子设备腕静脉生物识别装置，其特征是：启动连接模块（2.2）的启动连接模块软胶片线路板（2.2.1）上设置有环境光传感器，环境光传感器通过启动连接模块软胶片线路板（2.2.1）与智能手表（3）电性连接。8.基于权利要求7所述可穿戴电子设备腕静脉生物识别装置的识别方法，其特征是：包括以下步骤：s1、授权使用者腕部静脉（4）图像录入：开启智能手表（3），通过蓝牙向智能手表（3）发送加密的腕部静脉（4）图像采集指令；将板式静脉摄像模块（1.2）的保护玻璃（1.2.5）贴在腕部，沿小臂方向多次移动板式静脉摄像模块（1.2），通过板式静脉摄像模块（1.2）拍摄授权使用者腕部完整静脉图像，存储于智能手表（3）中，并通过4g通信网络上传至后端监测云平台；s2、可穿戴电子设备腕静脉生物识别装置佩戴状态确认：智能手表（3）置于授权使用者腕部，将主腕带（1）、付腕带（2）缠绕在腕部，使主腕带（1）的强磁铁电极（1.3.2）与付腕带（2）的连接电极（2.2.2）对应吸合，主腕带（1）内的启动模块（1.3）通过付腕带（2）的启动连接模块（2.2）与智能手表（3）电性连接；智能手表（3）通过读取启动模块（1.3）内存储的id码确定主腕带（1）与付腕带（2）的连接状态，间接判断可穿戴电子设备腕静脉生物识别装置是否戴在手腕部；s3、可穿戴电子设备腕静脉生物识别装置佩戴者身份识别：板式静脉摄像模块（1.2）定时拍摄佩戴者腕部静脉图像，与智能手表（3）中存储的授权使用者的腕部静脉图像进行比对，判断可穿戴电子设备腕静脉生物识别装置的佩戴者是否为授权使用者；如果可穿戴电子设备腕静脉生物识别装置判断佩戴者为授权使用者，则开启智能手表（3）的心率监测及
记录功能，并定时将心率监测记录结果通过4g通信网络上传至后端监测云平台；如果可穿戴电子设备腕静脉生物识别装置判断佩戴者为非授权使用者，则将板式静脉摄像模块（1.2）拍摄的佩戴者腕部静脉图像通过4g通信网络上传至后端监测云平台，由后端监测云平台比对存储的已授权使用者腕部静脉（4）图像，判断出非授权使用者身份，并通过4g通信网络向智能手表（3）发出警告信息。9.根据权利要求8所述可穿戴电子设备腕静脉生物识别装置的识别方法，其特征是：可穿戴电子设备腕静脉生物识别装置佩戴者身份识别的具体方法为：s31、将授权使用者腕部完整静脉图像进行灰度处理、及二值化处理，得到授权使用者腕部完整静脉二值化图像（5）；再将授权使用者腕部完整静脉二值化图像（5）进行细化处理，得到授权使用者腕部完整静脉细化图像（5.1）；授权使用者腕部完整静脉图像、授权使用者腕部完整静脉二值化图像（5）、授权使用者腕部完整静脉细化图像（5.1）均存储在智能手表（3）中；s32、智能手表（3）判断可穿戴电子设备腕静脉生物识别装置戴在手腕部时，板式静脉摄像模块（1.2）拍摄佩戴者腕部的静脉图像，通过摄像模组b（1.2.4）、摄像模组b（1.2.4）得到局部静脉图像a和局部静脉图像b；对局部静脉图像a、局部静脉图像b进行灰度处理、及二值化处理，得到局部静脉二值化图像a（6）、局部静脉二值化图像b（7）；再将局部静脉二值化图像a（6）、局部静脉二值化图像b（7）进行细化处理，得到局部静脉细化图像a（6.1）、局部静脉细化图像b（7.1）；以摄像模组a（1.2.3）、摄像模组b（1.2.4）的相对位置，将局部静脉二值化图像a（6）、局部静脉二值化图像b（7）合并为一张局部静脉二值化图像（8），将局部静脉细化图像a（6.1）、局部静脉细化图像b（7.1）合并为一张局部静脉细化图像（8.1）；s33、在局部静脉细化图像a（6.1）或局部静脉细化图像b（7.1）宽度方向中间做固定穿线，固定穿线与局部静脉细化图像a（6.1）或局部静脉细化图像b（7.1）中的细线相交产生穿线交点；以固定穿线与最粗静脉的穿线交点作为原点，以局部静脉细化图像（8.1）的原点为基准点，以授权使用者腕部完整静脉细化图像（5.1）中的最粗静脉的细化线为轨迹，使局部静脉二值化图像（8）在授权使用者腕部完整静脉二值化图像（5）中滑动；当局部静脉二值化图像a（6）与授权使用者腕部完整静脉二值化图像（5）的重合率达到最大值、且超过设定阈值时，局部静脉二值化图像b（7）与授权使用者腕部完整静脉二值化图像（5）的重合率也同步达到最大值、且超过设定阈值，则判定可穿戴电子设备腕静脉生物识别装置佩戴者为授权使用者。

技术总结
一种可穿戴电子设备腕静脉生物识别装置及识别方法，其在可穿戴电子设备的腕带中设置了板式静脉摄像模块，通过板式静脉摄像模块拍摄使用者腕部静脉图像并进行识别，实现对可穿戴电子设备佩戴者的身份进行识别；板式静脉摄像模块中设置有用于改变被拍摄腕部静脉图像的光线传播方向的平板反射镜，从而极大压缩了板式静脉摄像模块的厚度，使板式静脉摄像模块得以设置在厚度较薄的腕带中；可穿戴电子设备腕静脉生物识别装置对腕部静脉图像的识别，是通过若干张腕部局部静脉图像与腕部完整静脉图像的重合率及同步性的关联程度的联合判断得以实现，其在局部静脉图像特征较少的情况下，具有较好识别准确性及较低的误判率。具有较好识别准确性及较低的误判率。具有较好识别准确性及较低的误判率。


技术研发人员：刘勇 许元雪
受保护的技术使用者：云界（洛阳）信息技术有限公司
技术研发日：2021.11.26
技术公布日：2022/4/1