CN113762071B - 指静脉识别装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种指静脉识别装置，包括壳体、打光组件以及指静脉传感器，其中壳体具有用于容置手指的安装槽，安装槽具有底壁以及设置于底壁相对两侧的第一侧壁和第二侧壁；打光组件安装于壳体以用于为底壁、第一侧壁以及第二侧壁打光；指静脉传感器安装于安装槽内，指静脉传感器设于底壁、第一侧壁以及第二侧壁上，形成位于底壁的第一指静脉识别区、位于第一侧壁的第二指静脉识别区以及位于第二侧壁的第三指静脉识别区。本发明提出的指静脉识别装置在识别手指的3D指静脉时不需要从手指的底面和两个侧壁分别采集图像再合成，能采集手指的3D图像的平铺图，且不需要合成操作，省时省力的同时使获得的3D指静脉完整、特征连贯，容易标准化和高度集成化。

Description

指静脉识别装置

技术领域

本发明涉及指静脉识别技术领域，特别涉及一种指静脉识别装置。

背景技术

现有技术中的指静脉识别模组需要识别手指的3D指静脉时，需要分三次采集手指的底面指静脉以及两侧面指静脉，然后再通过采集到的三幅指静脉图像合成，整个采集过程复杂，合成后的图像失真不连续并在拼接过程会涉及裁切导致指静脉不完整，对CPU的性能要求极高，硬件结构复杂臃肿。

发明内容

本发明的主要目的是提出一种指静脉识别装置，旨在解决现有技术中的指静脉识别模组在识别手指的3D指静脉时耗时耗力的问题。

为实现上述目的，本发明提出一种指静脉识别装置，包括壳体，所述壳体具有用于容置手指的安装槽，所述安装槽具有底壁以及设置于所述底壁相对两侧的第一侧壁和第二侧壁；

打光组件，所述打光组件安装于所述壳体以用于为所述底壁、第一侧壁以及第二侧壁打光；

指静脉传感器，所述指静脉传感器安装于所述安装槽内，所述指静脉传感器设于所述底壁、第一侧壁以及第二侧壁上，以形成位于所述底壁的第一指静脉识别区、位于所述第一侧壁的第二指静脉识别区以及位于所述第二侧壁的第三指静脉识别区。

可选地，所述安装槽还具有第三侧壁，所述第三侧壁与所述底壁、第一侧壁以及第二侧壁均连接；

所述指静脉识别装置还包括指尖传感器，所述指尖传感器设于所述第三侧壁。

可选地，所述第三侧壁上设有用于容纳手指指尖的曲面指槽，所述指尖传感器设于所述曲面指槽内。

可选地，所述安装槽的底壁远离所述第三侧壁的部分安装有指根传感器。

可选地，所述底壁分别与所述第一侧壁以及第二侧壁呈弧形过渡连接。

可选地，所述打光组件包括第一光源、第二光源以及第三光源，所述壳体具有空腔102，所述第一光源通过一外部支架安装固定，所述第一光源对应所述底壁的位置，且与所述底壁相对设置；

所述第二光源安装于所述空腔102对应所述第一侧壁的位置设置，所述第一侧壁上设置有第一透光板；

所述第三光源安装于所述空腔102对应所述第二侧壁的位置设置，所述第二侧壁上设置有第二透光板。

可选地，所述第一侧壁开设有供所述第一透光板容置的第一开窗，所述第一透光板为亚克力滤光片，所述第二侧壁开设有供所述第二透光板容置的第二开窗，所述第二透光板为亚克力滤光片。

可选地，还包括电路板，所述电路板与所述打光组件以及所述指静脉传感器电连接。

可选地，所述第一侧壁的第二指静脉识别区开设有第一接线口，所述第二侧壁的第三指静脉识别区开设有第二接线口，电连接线依次穿过所述第一接线口和所述第二接线口将所述指静脉传感器和所述电路板电连接。

可选地，所述指尖传感器、所述指根传感器为红外传感器、压力传感器、触摸屏、以及电容传感器中的一种或多种。

本发明提出一种指静脉识别装置，包括壳体、打光组件以及指静脉传感器，其中壳体具有用于容置手指的安装槽，安装槽具有底壁以及设置于底壁相对两侧的第一侧壁和第二侧壁；打光组件安装于壳体以用于为底壁、第一侧壁以及第二侧壁打光；指静脉传感器安装于安装槽内，指静脉传感器设于底壁、第一侧壁以及第二侧壁上，以形成位于底壁的第一指静脉识别区、位于第一侧壁的第二指静脉识别区以及位于第二侧壁的第三指静脉识别区。用户将手指伸入安装槽内，打光组件分别为底面、第一侧壁以及第二侧壁打光，将容置于安装槽的手指的底部以及两侧边的指静脉同时映射到指静脉传感器内，得到一张3D平铺图像，而不需要分3次从手指的底面以及两个侧壁采集三幅图像合成，省时省力的同时使得指静脉的3D识别更快更精准完整，识别效果更好，容易标准化和高度集成化，且本发明本发明只有一个指静脉传感器，相比传统的3个图像传感器的装置对外部CPU的依赖更低。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明指静脉识别装置一实施例的结构示意图；

图2为本发明指静脉识别装置一实施例的轴测图；

图3为本发明指静脉识别装置一实施例的剖视图。

附图标号说明：

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

针对现有技术中的指静脉识别模组在识别手指的3D指静脉时耗时耗力的问题。

本发明提出一种指静脉识别模组。

在本发明一实施例中，如图所示，指静脉识别模组包括壳体10、打光组件20以及指静脉传感器30，其中壳体10具有用于容置手指的安装槽101，安装槽101具有底壁1011以及设置于底壁1011相对两侧的第一侧壁1012和第二侧壁1013。优选的，壳体10呈矩形状，表面下沉形成容置手指的安装槽101，打光组件20安装于壳体10以用于为底壁1011、第一侧壁1012以及第二侧壁1013打光；指静脉传感器30安装于安装槽101内，指静脉传感器30为三维曲面传感器，贴合在底壁1011、第一侧壁1012以及第二侧壁1013，以形成位于底壁1011的第一指静脉识别区301、位于第一侧壁1012的第二指静脉识别区302以及位于第二侧壁1013的第三指静脉识别区303。手指置于安装槽101内时，打光组件20打光将容置在安装槽101内的手指的底面静脉图像映射到第一指静脉识别区301，将手指左侧的静脉图像映射到第二指静脉识别区302，将手指右侧的静脉图像映射到第三指静脉识别区303，直接可以得到手指的3D静脉平铺图像，而不需要三个图像传感器分别采集手指的底部以及两个侧壁的静脉图像并合成，使得获得的3D指静脉指静脉完整、特征连贯，以便于实现标准化和高度集成化。且该静脉识别模组仅需要安装一个指静脉传感器，相比传统的3个图像传感器的装置对外部CPU的依赖更低，同时还减少了生产成本，使得指静脉的3D识别更快更精准，识别效果更好，省时省力。

在一实施例中，安装槽101还具有第三侧壁1014，第三侧壁1014与底壁1011、第一侧壁1012以及第二侧壁1013均连接；指静脉识别装置还包括指尖传感器40，指尖传感器40设于所述第三侧壁1014。当静脉识别装置使用时，手指放置入安装槽101内时，指尖与第三侧壁1014相抵接，以使手指容置在安装槽101内时，手指的待测部位刚好容置在指静脉传感器30的感应区域内，实现定位效果。指静脉识别装置还包括指尖传感器40，指尖传感器40贴合设置在第三侧壁1014的内表面上，以检测手指是否放置到位。

进一步地，第三侧壁1014上设有用于容纳手指指尖的曲面指槽304，指尖传感器40贴合曲面指槽304槽面设置，检测更准确。曲面指槽304内壁光滑，与手指之间贴合设计，能有效提升用户的指静脉识别的体验感，对手指起到限位限位的同时，用户的指尖不容易被戳伤，增强其安全性。用户指尖伸入第三侧壁1014的曲面指槽304时，指身刚好搭在壳体10的安装槽101底部，使得传感器能精准识别出手指的3D指静脉图像。

安装槽101的底壁1011远离第三侧壁1014的部分安装有指根传感器50。指尖传感器40和指根传感器50共同检测手指是否容置在安装槽101内，起到更精准定位的作用，使得为手指的3D静脉图像的检测更加精准。优选的，指根传感器50贴合固定在安装槽101的低壁上。指尖传感器40和指根传感器50可以是红外传感器、压力传感器、触摸屏以及电容传感器中的一种或多种，以用来检测手指放入安装槽101内时是否容置到位。在本实施例中，综合检测的准确性、安装的方便程度以及成本考虑，指尖传感器40和指根传感器50均选用的是电容传感器。电容传感器的安装方便，直接用胶水贴设在曲面指槽304的内壁即可。电容传感器检测的准确性高的同时，成本低，且可以检测出极低的压力，使得整个指静脉识别模组能很准确的识别出是否容置有手指。

更进一步地，底壁1011分别与第一侧壁1012以及第二侧壁1013呈弧形过渡连接，使得整个安装槽101的底壁1011、第一侧壁1012以及第二侧壁1013围合成的U型面的正视图呈“U”型，使得指静脉传感器30与安装槽101的内壁贴合的更精密无间隙的同时，指静脉传感器30的各个点受力均匀，不容易损坏，使用寿命更长。

作为其中一种指静脉传感器30的安装方式，安装槽101的内壁凹陷形成与指静脉传感器30大小形状相契合的静脉图像采集区，指静脉传感器30安装于静脉图像采集区内。具体地，安装槽101内具有安装静脉图像采集区，静脉图像采集区为开设于安装槽101内壁的容置槽，容置槽的大小与传感器相适配，深度为0.1mm-0.2mm之间，而指静脉传感器30的自身厚度一般为0.67mm，使得指静脉传感器30内契于容置槽内时，传感器的上表面稍稍凸出于安装槽101的内壁，使得用户手指容置在安装槽101时能和传感器充分接触，图像采集效果更好，当然，直接用胶水将之间传感器粘结固定在安装槽101内的静脉图像采集区也是可行的。

在一实施例中，打光组件20包括第一光源201、第二光源202以及第三光源203，第一光源201、第二光源202以及第三光源203均为4颗红外灯珠构成，用于发射红外灯光。壳体10具有空腔102，第一光源201通过一外部支架安装固定，第一光源201对应底壁1011的位置，且与底壁1011相对设置；第二光源202安装于空腔102对应第一侧壁1012的位置设置，第一侧壁1012上设置有第一透光板10121；第三光源203安装于空腔102对应第二侧壁1013的位置设置，第二侧壁1013上设置有第二透光板10131。具体地，第一侧壁1012、第二侧壁1013以及第三侧壁1014的上表面向外延伸，形成延展块，沿展块的周缘向下凸伸，形成外壁，外壁、延展块、第一侧壁1012、第二侧壁1013以及第三侧壁1014围合形成空腔102。第一光源201位于安装槽101底壁1011的第一指静脉识别区301的正上方，且第一光源由4颗等距分布的红外灯珠构成，4颗灯珠插入方向与手指的指向方向一致，达到更好的供光效果，减少光损失。为手指供光以将手指的下表面的静脉图像映射到指静脉传感器30的第一指静脉识别区301内。第二光源202安装于内空腔102对应第一侧壁1012的位置，第一侧壁1012上设置有第一透光板10121，第二光源202发出的光透过第一透光板10121将安装槽101内的手指左侧的镜面图像映射到指静脉传感器30的第三指静脉识别区303内。第三光源203安装于空腔102内对应第二侧壁1013的位置，第二侧壁1013上设置有第二透光板10131，第三光源203发出的光透过第二透光板10131将安装槽101内的手指右侧的镜面图像映射到指静脉传感器30的第二指静脉识别区302内。相比于在安装槽101的侧壁开设容置第二光源202或是第三光源203的安装孔，在本实施例中，将第二光源202和第三光源203安装在壳体10的空腔102内，能使第二光源202和第三光源203安装更方便的同时，安装槽101的槽壁厚度低，重量轻的同时成本更低。

需要说明的是，由于静脉识别模组只是产品中的一个功能模块，静脉识别模组不会单独进行使用，通过将指静脉识别模组的电路板60和第一光源201设置在外部产品结构件上，均能够有效减少静脉识别模组的厚度。

进一步地，第一侧壁1012开设有供第一透光板10121容置的第一开窗10122，第一开窗10122位于第二指静脉识别区302的上方，避免第二光源202的光直接照射在指静脉传感器30的背面，影响供光效果。优选地，第一透光板10121为黑色的亚克力滤光片，能防止可见光透过，而只通过红外信号的同时，因为视觉上的黑色，可轻而易举将内部结构遮盖。第二开窗10132和第一开窗10122对称镜像设置。

在一实施例中，指静脉识别装置还包括电路板60，电路板60与打光组件20以及指静脉传感器30通过FPC线70材电连接。当手指放入相适应的安装槽101内时，指尖传感器40和指根传感器50共同作用感应到手指放置在安装内时，电路板60的控制单元控制指静脉传感器30进行图像采集，电路板60控制发光组件进行发光，光穿过滤光板将手指的底面以及两侧面的指静脉图像信息映射到指静脉传感器30，指静脉传感器30将采集的信号输送至电路板60进行进一步处理。当指尖传感器40和指根传感器50感应到手指拿开后将信号传输至电路板60，电路板60再将指静脉传感器30和打光组件断电进行节约电源，完成一次图像采集。

进一步地，第一侧壁1012的第二指静脉识别区302开设有第一接线口10123，第二侧壁1013的第三指静脉识别区303开设有第二接线口10133，FPC电连接线依次穿过第一接线口10123和第二接线口10133将指静脉传感器30和电路板60电连接。

本发明提出的指静脉识别模组包括壳体10、打光组件20以及指静脉传感器30，其中壳体10具有用于容置手指的安装槽101，安装槽101具有底壁1011以及设置于底壁1011相对两侧的第一侧壁1012和第二侧壁1013。优选的，壳体10呈矩形状，表面下沉形成容置手指的安装槽101，打光组件20安装于壳体10以用于为底壁1011、第一侧壁1012以及第二侧壁1013打光；指静脉传感器30安装于安装槽101内，指静脉传感器30为三维曲面传感器，贴合在底壁1011、第一侧壁1012以及第二侧壁1013，以形成位于底壁1011的第一指静脉识别区301、位于第一侧壁1012的第二指静脉识别区302以及位于第二侧壁1013的第三指静脉识别区303。手指置于安装槽101内时，打光组件20打光将容置在安装槽101内的手指的底面静脉图像映射到第一指静脉识别区301，将手指左侧的静脉图像映射到第二指静脉识别区302，将手指右侧的静脉图像映射到第三指静脉识别区303，直接可以得到手指的3D静脉平铺图像，而不需要三个图像传感器分别采集手指的底部以及两个侧壁的静脉图像并合成，使得获得的3D指静脉指静脉完整、特征连贯，以便于实现标准化和高度集成化。且该静脉识别模组仅需要安装一个指静脉传感器，相比传统的3个图像传感器的装置对外部CPU的依赖更低，同时还减少了生产成本，使得指静脉的3D识别更快更精准，识别效果更好，省时省力。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种指静脉识别装置，其特征在于，包括；

壳体，所述壳体具有用于容置手指的安装槽，所述安装槽具有底壁以及设置于所述底壁相对两侧的第一侧壁和第二侧壁；

打光组件，所述打光组件安装于所述壳体以用于为所述底壁、第一侧壁以及第二侧壁打光；

指静脉传感器，所述指静脉传感器安装于所述安装槽内，所述指静脉传感器设于所述底壁、第一侧壁以及第二侧壁上，以形成位于所述底壁的第一指静脉识别区、位于所述第一侧壁的第二指静脉识别区以及位于所述第二侧壁的第三指静脉识别区；

所述指静脉识别装置只设置一个所述指静脉传感器，以获得一张3D静脉平铺图像。

2.如权利要求1所述的指静脉识别装置，其特征在于，所述安装槽还具有第三侧壁，所述第三侧壁与所述底壁、第一侧壁以及第二侧壁均连接；

所述指静脉识别装置还包括指尖传感器，所述指尖传感器设于所述第三侧壁。

3.如权利要求2所述的指静脉识别装置，其特征在于，所述第三侧壁上设有用于容纳手指指尖的曲面指槽，所述指尖传感器设于所述曲面指槽内。

4.如权利要求2所述的指静脉识别装置，其特征在于，所述安装槽的底壁远离所述第三侧壁的部分安装有指根传感器。

5.如权利要求1所述的指静脉识别装置，其特征在于，所述底壁分别与所述第一侧壁以及第二侧壁呈弧形过渡连接。

6.如权利要求1-5任一项所述的指静脉识别装置，其特征在于，所述打光组件包括第一光源、第二光源以及第三光源，所述壳体具有空腔，所述第一光源通过一外部支架安装固定，所述第一光源对应所述底壁的位置，且与所述底壁相对设置；

所述第二光源安装于所述空腔对应所述第一侧壁的位置设置，所述第一侧壁上设置有第一透光板；

所述第三光源安装于所述空腔对应所述第二侧壁的位置设置，所述第二侧壁上设置有第二透光板。

7.如权利要求6所述的指静脉识别装置，其特征在于，所述第一侧壁开设有供所述第一透光板容置的第一开窗，所述第一透光板为亚克力滤光片，所述第二侧壁开设有供所述第二透光板容置的第二开窗，所述第二透光板为亚克力滤光片。

8.如权利要求1所述的指静脉识别装置，其特征在于，还包括电路板，所述电路板与所述打光组件以及所述指静脉传感器电连接。

9.如权利要求8所述的指静脉识别装置，其特征在于，所述第一侧壁的第二指静脉识别区开设有第一接线口，所述第二侧壁的第三指静脉识别区开设有第二接线口，电连接线依次穿过所述第一接线口和所述第二接线口将所述指静脉传感器和所述电路板电连接。

10.如权利要求4所述的指静脉识别装置，其特征在于，所述指尖传感器、所述指根传感器为红外传感器、压力传感器、触摸屏、以及电容传感器中的一种或多种。