[發(fā)明專利]三維手形和掌紋的多模態(tài)生物圖像采集裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010100960.7
• 申請日: 2010-01-26
• 公開（公告）號: CN101794376A
• 公開（公告）日: 2010-08-04
• 發(fā)明（設計）人: 王科俊;管鳳旭;王晨暉;馬也;宋新景;姜智超
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工程大學
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06K9/20
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發(fā)明涉及的是一種生物特征身份識別技術領域的圖像采集裝置。

背景技術

隨著對社會安全和身份鑒別的準確性和可靠性要求的日益提高，單一生物 特征識別已不能滿足社會的需要，具有更高可靠性和準確性及適用性多模態(tài)生物 特征識別的研究研究與應用逐漸興起。

醫(yī)學和生物學及大量的對比試驗表明人手的形狀在一定時間范圍內具有唯 一性和穩(wěn)定性，掌紋和指紋一樣是終身不變的，具有更強的唯一性，因此它們都 可以作為生物特征進行人的身份識別。

掌紋識別是在上世紀末出現(xiàn)的一種生物特征識別技術，由于掌紋比指紋含 有更豐富的細節(jié)信息，被認為可能取得更高的識別率。近年來已有實用系統(tǒng)出現(xiàn)， 但市場上尚無真正的掌紋識別機出售。盡管掌紋信息多，但要取得高識別率，必 須采用復雜算法，充分利用盡可能多信息，導致識別算法計算量大，識別效率低。

三維手形識別早在上世紀90年代初已經出現(xiàn)，由于采集裝置成本低、識別 算法簡單易實現(xiàn)，已在門禁、考勤等領域得到應用，據(jù)統(tǒng)計手形識別約占生物特 征識別技術市場的10％份額。但是手形識別存在特征點少，識別率不高的缺點。 盡管已經存在關于掌紋圖像采集裝置的專利、或者關于手形圖像采集裝置的專 利，但并沒有同時將這兩種圖像融合在一起的采集裝置。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于提供一種可以縮短圖像采集時間、簡單而實用的采集正面 手形、側面手形和掌紋于一副圖像中的三維手形和掌紋的多模態(tài)生物圖像采集裝 置。

本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的：

它包括外殼，外殼的上表面為一層透明材料，透明材料的上面固定有3個小 中空立柱，中間的中空立柱內安裝一個數(shù)字溫度傳感器，左右兩個中空立柱為導 電材料并安裝有電極，在外殼上表面的兩側各安裝一個反射鏡片，反射鏡片向內 傾斜45°角，外殼內設置有光源、攝像頭和圖像采集與處理電路。

本發(fā)明還可以包括：

1、圖像采集與處理電路包括CMOS攝像頭電路、電可擦除程序存儲器 E2PROM電路、USB主控芯片控制電路、活體識別電路、光源電路和電源電路 等，USB主控芯片控制電路設置為Slave?FIFO模式的從機方式，由CMOS攝像 頭的時鐘信號PCLK控制USB主控芯片控制電路內部的多層緩沖FIFO進行讀 寫，利用幀同步信號VSYNC作為圖像采集的起始同步信號，USB主控芯片控制 電路直接接收CMOS攝像頭實時傳輸?shù)膱D像數(shù)據(jù)，通過緩存?zhèn)鬏斀o計算機，USB 主控芯片通過SCCB總線控制CMOS攝像頭電路，5V電源通過USB接口從計 算機獲得，然后處理為5V、3.3V、2.8V多路電源，分別提供給CMOS攝像頭電 路、USB主控電路、E2PROM電路、活體識別電路和光源電路。

2、所述光源為陣列式光源，并在鏡頭前加入偏光鏡。

本發(fā)明具有以下優(yōu)點：

(1)是基于三維手形(正面手形、側面手形)和掌紋的多模態(tài)生物圖像采集 裝置，以此裝置進行圖像信息采集的生物特征識別系統(tǒng)，其性能好于僅基于掌形 或掌紋的單模態(tài)生物特征識別系統(tǒng)；

(2)可以同時采集正面手形、側面手形和掌紋于一副圖像中，極大的提高圖 像采集速度，縮短采集時間；

(3)具有活體檢測能力，可有效杜絕被采集對象偽造可能；

(4)具有觸發(fā)開關，可有效減少裝置工作時間，提高裝置工作壽命。

附圖說明

圖1：三維手形和掌紋的多模態(tài)生物圖像采集裝置外形圖；

圖2a：三維手形和掌紋的多模態(tài)生物圖像采集原理示意圖；

圖2b：圖2a的俯視圖；

圖3：三維手形和掌紋的多模態(tài)生物圖像采集裝置的硬件原理圖；

圖4：觸發(fā)開關和活體檢測原理框圖；

圖5：采集裝置工作流程圖。

具體實施方式

下面結合附圖舉例對本發(fā)明做更詳細地描述：

結合圖1，1為裝置外殼，外殼長寬高約280×250×300mm；2為外殼上表面 的一層透明材料；3為固定在透明材料上面的3個小中空立柱，用于確定手掌擺 放位置，同時中間立柱內安裝一個數(shù)字溫度傳感器，左右兩個中空立柱為導電材 料，并安裝電極，可作為觸發(fā)開關并進行活體檢測；4為分別安裝在外殼上表面 兩側的，并向內傾斜45°角的反射鏡片，用于折射手掌側面圖像。