[發(fā)明專利]靜脈認(rèn)證裝置及其靜脈認(rèn)證方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610538436.5
• 申請(qǐng)日: 2016-07-08
• 公開（公告）號(hào): CN107590425A
• 公開（公告）日: 2018-01-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孟毅;李希
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京日立北工大信息系統(tǒng)有限公司
• 主分類號(hào): G06K9/00
• 分類號(hào): G06K9/00
• 代理公司: 上海市華誠(chéng)律師事務(wù)所31210
• 代理人: 徐樂樂

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及生物認(rèn)證領(lǐng)域，更具體地，涉及一種靜脈認(rèn)證裝置及其靜脈認(rèn)證方法。

背景技術(shù)

近年來，隨著移動(dòng)支付及互聯(lián)網(wǎng)的盛行，安全認(rèn)證的重要性越來越突顯出來。當(dāng)下的安全認(rèn)證系統(tǒng)有：通過密碼進(jìn)行認(rèn)證、通過人體生物特征進(jìn)行認(rèn)證等多種方式。通過密碼進(jìn)行認(rèn)證存在忘記密碼及密碼被竊取等問題；通過人體生物特征進(jìn)行認(rèn)證是目前最為方便和安全的個(gè)人身份鑒別手段。常用的人體生物特征有：人臉、指紋、聲紋、虹膜、手部靜脈等。目前應(yīng)用最廣泛的認(rèn)證技術(shù)為指紋識(shí)別，但作為體表特征，指紋存在易偽造、易篡改等缺點(diǎn)，因此，在安全級(jí)別要求較高的支付金融等領(lǐng)域的推廣有一定難度。

手指靜脈識(shí)別也是利用人體生物特征的識(shí)別技術(shù)，它利用不同人手指內(nèi)的靜脈分布不同來進(jìn)行身份識(shí)別。工作原理是：手指中流動(dòng)的血液會(huì)吸收特定波長(zhǎng)的光線，當(dāng)用特定波長(zhǎng)的光線照射手指時(shí)，就可以得到手指靜脈的圖像。因?yàn)槭种胳o脈藏在手指內(nèi)部，不容易被復(fù)制和盜用，并且它還具有活體識(shí)別的特征，偽造難度大，所以手指靜脈具有高防偽、高安全性的特點(diǎn)。

隨著手機(jī)、平板電腦等小型信息處理裝置的發(fā)展，將手指靜脈識(shí)別應(yīng)用于上述小型信息處理裝置的呼聲越來越高，但是現(xiàn)在的手指靜脈裝置由于需要利用透鏡來成像，很難實(shí)現(xiàn)小型化薄型化。日本特開2009-89727號(hào)公報(bào)公開了使用微透鏡陣列技術(shù)，實(shí)現(xiàn)裝置薄型化的方案，如圖1所示，手指的拍攝區(qū)域長(zhǎng)度a和成像區(qū)域長(zhǎng)度a1相等，圖中10為透鏡陣列，11為遮光層，12為圖像傳感器。由于采用等倍成像的方式，該技術(shù)需要使用非常大的成像傳感器。由于成像傳感器的小型化發(fā)展的趨勢(shì)，該方式很難利用廉價(jià)通用成像傳感器來實(shí)現(xiàn)。在CN201410115291中也介紹了采用透鏡陣列實(shí)現(xiàn)減小裝置大小的方案，但是，由于透鏡陣列(60x 40)的使用增加了圖像采集與處理的難度，并且需要特殊工藝來加工透鏡陣列。在CN200810088542中介紹了調(diào)整成像光源的設(shè)置，通過調(diào)整光源的設(shè)置，可以起到減小模塊厚度的目的；但是，在應(yīng)用短焦廣視場(chǎng)透鏡單元的情況下，如圖2所示，20為透鏡，21為圖像傳感器，只有當(dāng)手指與圖像傳感器距離足夠大時(shí)，長(zhǎng)度為a的手指區(qū)域才能成像于圖像傳感器上，所以，整個(gè)裝置還是非常厚。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述問題，本發(fā)明公開了一種靜脈認(rèn)證裝置及其靜脈認(rèn)證方法，能夠有效減小靜脈認(rèn)證裝置的尺寸。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的實(shí)施方式公開了一種靜脈認(rèn)證裝置，包括成像部、圖像處理部和靜脈認(rèn)證部；

成像部包括：

光照射單元，用于照射靜脈認(rèn)證目標(biāo)；

透鏡單元，包含至少兩個(gè)透鏡，每個(gè)透鏡通過透射來自靜脈認(rèn)證目標(biāo)的光波，對(duì)靜脈認(rèn)證目標(biāo)的子區(qū)域進(jìn)行成像，其中，透鏡單元中的至少兩個(gè)透鏡所成像的子區(qū)域之和包含了整個(gè)靜脈認(rèn)證目標(biāo)；

圖像采集單元，用于采集由每個(gè)透鏡成像的與該透鏡對(duì)應(yīng)的子區(qū)域的第一圖像；

圖像處理部用于對(duì)圖像采集單元采集到的第一圖像進(jìn)行圖像合成處理，形成包含靜脈認(rèn)證目標(biāo)的靜脈圖像的第二圖像，并從該第二圖像中提取靜脈認(rèn)證目標(biāo)的靜脈圖像；

靜脈認(rèn)證部用于基于提取的靜脈認(rèn)證目標(biāo)的靜脈圖像進(jìn)行認(rèn)證處理。

相較于使用單個(gè)透鏡對(duì)整個(gè)靜脈認(rèn)證目標(biāo)進(jìn)行成像，該靜脈認(rèn)證裝置使用多個(gè)透鏡對(duì)靜脈認(rèn)證目標(biāo)進(jìn)行分區(qū)域成像能夠減小每個(gè)透鏡成像時(shí)所需的物距，從而有效減小靜脈認(rèn)證裝置的厚度，實(shí)現(xiàn)整個(gè)裝置的薄型化。

在一優(yōu)選例中，靜脈認(rèn)證目標(biāo)包括具有靜脈分布的人體組織，如手指、手掌等。

在另一優(yōu)選例中，來自靜脈認(rèn)證目標(biāo)的光波指的是光照射單元照射到靜脈認(rèn)證目標(biāo)的光波中未被該靜脈認(rèn)證目標(biāo)中的靜脈吸收的反射出來的光波。

在另一優(yōu)選例中，圖像采集單元采集的第一圖像為對(duì)應(yīng)的子區(qū)域的縮小的像。

采用縮小成像的方式，能夠有效降低所需圖像傳感器的尺寸，進(jìn)而減小整個(gè)靜脈認(rèn)證裝置的尺寸，實(shí)現(xiàn)裝置的小型化。

在另一優(yōu)選例中，圖像采集單元包括至少一個(gè)圖像傳感器且圖像傳感器的數(shù)目小于或等于透鏡單元中透鏡的數(shù)目，圖像傳感器用于采集每個(gè)透鏡成像的第一圖像。

在另一優(yōu)選例中，圖像傳感器的數(shù)目等于透鏡單元中透鏡的數(shù)目，并且透鏡和圖像傳感器之間具有一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系。即每個(gè)透鏡都有專有一個(gè)圖像傳感器采集其成像的縮小圖像。

為了確保透鏡單元中的透鏡所成的像的子區(qū)域之和能夠包含整個(gè)靜脈認(rèn)證目標(biāo)，透鏡成像的第一圖像之間具有重疊的區(qū)域，在經(jīng)由圖像傳感器采集后，需要對(duì)重疊的區(qū)域進(jìn)行處理后合并成第二圖像。

在另一優(yōu)選例中，成像部還包括：