[發明專利]一種無約束手掌圖像采集裝置

無效

• 申請號: 200810240939.X
• 申請日: 2008-12-24
• 公開（公告）號: CN101763501A
• 公開（公告）日: 2010-06-30
• 發明（設計）人: 王守覺;戴雷;李衛軍
• 申請（專利權）人: 中國科學院半導體研究所
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;H04N7/18
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 周國城

技術領域

本發明屬于計算機圖像采集技術領域，尤其涉及一種生物特征識別系 統專用的無約束手掌圖像采集裝置。

背景技術

手掌特征，包括指紋、掌紋、掌形等，是生物識別技術(Biometric Identification?Technology)的一個重要研究分支。手掌部分的特征具有易用 性高、誤認影響因素少、準確性高、安全級別高、長期穩定等特點。因而 指紋識別技術的發展一直以來備受關注，而掌紋和掌形特征識別近年來也 逐漸受到重視。

手掌圖像采集是手掌特征識別不可或缺的前提，該領域的研究在近些 年取得了一定的進展，但仍處在初步階段。當前的手掌圖像采集設備多采 用窗口模式(鑲嵌圖)、定位銷定位，優點是掌形特征定位算法簡單。然 而這兩種方式，前者窗口大小固定，難以適應不同大小的手掌采集；后者 的定位銷使用需要用戶有專門指導或訓練；兩者還都存在不能普適左右手 和舒適度欠佳的缺陷。

現有的基于暗箱中掃描儀的改進掌紋采集設備，以擋板代替了定位銷 的強限制，適用于左右手，是手掌圖像采集的主要應用方法，但此方法仍 未給用戶提供較高的自由度，手掌位置大致固定且方向一致，特征提取算 法難度較低；同時，由于在掃描儀平面上進行采集，手掌受到拉伸和壓力， 無法避免色斑的產生，因而影響后續的識別過程。

發明內容

(一)要解決的技術問題

針對現有采集方法對用戶限制多、適應性和通用性差，手掌提取定位 算法簡單、適用性差的缺點和不足，本發明提出了一種無約束手掌圖像采 集裝置，具有用戶手掌放置位置自由度大，采集過程快捷方便、舒適度高， 掌部無拉伸導致的色斑和掌紋變形等優點，順應掌形采集系統易用化的發 展趨勢。同時，本采集裝置所采集圖像手掌部分完整清晰，較好地反應了 掌形和掌紋的自然狀態，適用于后續生物特征識別工作的各種需要的特征 提取。

(二)技術方案

為達到上述目的，本發明提供了一種無約束手掌圖像采集裝置，用于 不同人群手掌多樣性特征的實時采集，該裝置包括：

一背景幕05，作為手掌圖像采集的背景，避免復雜背景對后續特征提 取的干擾；

一燈泡形設備外殼01，該外殼包括：頂部弧形透明采集區域011，下 部非透明區域012和底座013，待采集圖像的手掌掌心向下覆蓋在頂部弧 形透明采集區域011的表面；

多個照明光源02，設置于頂部弧形透明采集區域011與下部非透明區 012的交界圓周上，用于對手掌進行照明和補光；

一采集用攝像頭03，設置于底座013上，用于對手掌圖像進行采集；

一控制存儲用PC機04，連接于安裝在底座013上的采集用攝像頭03， 運行采集監控程序，監視實時采集圖像，并存儲所采集的手掌圖像。

上述方案中，所述背景幕05采用吸收光線材質制成。

上述方案中，所述頂部弧形透明采集區域011呈弧形，符合手掌的自 然形態，用戶使用舒適度高，手掌皮膚無緊繃導致的掌紋變形和色斑影響。

上述方案中，所述下部非透明區域012是經過磨砂處理或非透明涂層 處理的，在不阻礙環境光照明的前提下，避免側面強光源對圖像采集的干 擾和反光，提高圖像的采集質量。

上述方案中，所述照明光源02為分布在頂部弧形透明采集區域011 與下部非透明區012的交界圓周上的側光源，以避免反光影響采集圖像質 量，光源強度可根據補光需要調節。

上述方案中，所述照明光源02采用LED光源，對稱分布于頂部弧形 透明采集區域011與下部非透明區012的交界圓周上，根據使用時環境光 的亮度，控制LED的發光數量，起到有效的補光作用。

上述方案中，所述照明光源02下部以擋板形式進行遮擋，避免光線 直接進入攝像頭03，干擾成像質量。

上述方案中，所述采集用攝像頭03，可根據對所采集圖像的質量需求， 便捷地更換不同精度的采集設備。

上述方案中，所述底座013牢固地固定于實驗臺上，以卡具實現圖像 采集部件攝像頭03的便捷更換。

(三)有益效果

本發明提供的這種無約束手掌圖像采集裝置，具有如下特點：

1)對用戶使用過程無約束，不限制用戶手掌左右、大小、位置、角 度、手指張合度，用戶舒適度高，無需特別訓練和指導；