[發(fā)明專利]一種滑動(dòng)式手指靜脈圖像采集設(shè)備及其采集靜脈圖像的方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810200431.0
• 申請(qǐng)日: 2018-03-12
• 公開（公告）號(hào): CN108549837A
• 公開（公告）日: 2018-09-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王曉萍;陶志剛;史正
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江大學(xué)
• 主分類號(hào): G06K9/00
• 分類號(hào): G06K9/00;G06F21/32
• 代理公司: 杭州天勤知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 33224
• 代理人: 劉曉丹

1.一種滑動(dòng)式手指靜脈圖像采集設(shè)備，其特征在于：包括殼體，殼體上部為由透過(guò)特定波長(zhǎng)光的濾光片組成的靜脈拍攝窗；濾光片下方設(shè)有光源和調(diào)節(jié)光源亮度的控制電路、用于拍攝手指靜脈圖像的攝像頭和圖像處理模塊，攝像頭分段拍攝手指靜脈圖像，所述圖像處理模塊將攝像頭分段拍攝得到的手指靜脈圖像進(jìn)行拼接后獲得完整的手指靜脈圖像。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的滑動(dòng)式手指靜脈圖像采集設(shè)備，其特征在于：所述的靜脈拍攝窗帶有手指檢測(cè)模塊。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的滑動(dòng)式手指靜脈圖像采集設(shè)備，其特征在于：所述手指檢測(cè)模塊采用壓敏電阻，通過(guò)感受用戶手指對(duì)設(shè)備的壓力來(lái)判斷手指是否放置。

4.根據(jù)權(quán)利要求1～3任一所述的滑動(dòng)式手指靜脈圖像采集設(shè)備，其特征在于：所述的光源為兩個(gè)紅外LED，分別設(shè)于靜脈拍攝窗的前后位置。

5.根據(jù)權(quán)利要求1～3任一所述的滑動(dòng)式手指靜脈圖像采集設(shè)備，其特征在于：所述的光源為兩個(gè)紅外LED，分別設(shè)于靜脈拍攝窗的左右兩側(cè)。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的滑動(dòng)式手指靜脈圖像采集設(shè)備，其特征在于：所述濾光片下方設(shè)有與紅外LED對(duì)應(yīng)的第一偏振片和與攝像頭對(duì)應(yīng)的第二偏振片，所述第一偏振片與第二偏振片為線偏振片，且偏振方向完全正交。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的滑動(dòng)式手指靜脈圖像采集設(shè)備，其特征在于：所述的對(duì)分段的手指靜脈圖像進(jìn)行拼接采用圖像卷積法或圖像特征法進(jìn)行拼接，

所述的圖像卷積法，包括：將相鄰時(shí)間采集到的兩張靜脈圖像A和B，進(jìn)行相減，得到兩張靜脈圖像的差分值，對(duì)得到的差分值取絕對(duì)值后，對(duì)所有的絕對(duì)值取平均數(shù)，作為兩幅圖像的誤差，隨后，分別將所述的靜脈圖像A和B移動(dòng)一定的位置，再次計(jì)算該誤差，經(jīng)過(guò)一定范圍內(nèi)卷積計(jì)算后，誤差最小的那個(gè)點(diǎn)，即是兩幅圖像的重合位置，搜索兩張圖像的重合區(qū)域來(lái)尋找圖像的匹配位置，最后根據(jù)匹配位置將兩張靜脈圖像拼接；

所述的圖像特征法，包括：分別從相鄰的兩幅靜脈圖像A和B中提取特征點(diǎn)，并計(jì)算對(duì)應(yīng)關(guān)系，得到一系列配對(duì)的關(guān)鍵特征點(diǎn)，利用所述關(guān)鍵特征點(diǎn)的位置關(guān)系，計(jì)算出所述兩幅圖像的轉(zhuǎn)移矩陣，從而可得到兩幅靜脈圖像的相對(duì)位置關(guān)系，最后根據(jù)相對(duì)位置關(guān)系將兩張靜脈圖像拼接，所述的特征點(diǎn)為HARR特征點(diǎn)，SIFT特征點(diǎn)，SURF特征點(diǎn)。

8.一種采用滑動(dòng)式手指靜脈圖像采集設(shè)備分段式采集靜脈圖像的方法，其特征在于：包括：

(1)檢測(cè)手指是否存在；

(2)感應(yīng)到手指存在后，控制電路采用自適應(yīng)光源亮度調(diào)節(jié)算法來(lái)調(diào)節(jié)光源的亮度；

(3)獲取分段的手指靜脈圖像，其中所述分段的手指靜脈圖像是當(dāng)手指在光源照射下滑動(dòng)時(shí)，由與光源位于手指同側(cè)的CMOS攝像頭連續(xù)拍攝到的手指各段區(qū)域的靜脈圖像；

(4)對(duì)所述的分段的手指靜脈圖像進(jìn)行拼接，以獲得完整的手指靜脈圖像。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的分段式采集靜脈圖像的方法，其特征在于：所述自適應(yīng)光源亮度調(diào)節(jié)算法為：先按照預(yù)定設(shè)置一個(gè)紅外LED亮度，再采集一幀靜脈圖像，計(jì)算靜脈圖像中手指的亮度并判斷該亮度是否合適，如果合適，則進(jìn)行下一步；如果不合適，則利用PID算法，計(jì)算出來(lái)一個(gè)適合對(duì)應(yīng)圖像亮度的光強(qiáng)后，用該亮度重新設(shè)置紅外LED亮度，多次迭代，直到靜脈圖像中靜脈手指的亮度達(dá)到一個(gè)合適的數(shù)值，使得到的靜脈圖像足夠清晰。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的分段式采集靜脈圖像的方法，其特征在于：所述的合適的數(shù)值為靜脈圖像最高亮度的一半。