CN108073907A - 一种静脉图像采集装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种静脉图像采集装置，主体设置有供自然光入射的开口，且第二偏振光片设置在开口处；主体侧面设置有开孔，供待采集物放入；红外光源设置在主体中，用于发射红外光照射从开孔放入的待采集物；成像组件设置在主体内，用于接收透射过待采集物的红外光，以进行静脉图像成像；第一偏振光片设置在主体内，且位于成像组件和开孔之间，用于对射向成像组件的红外光和第一偏振光进行偏振处理，第一偏振光为自然光经第二偏振光片起偏后产生的偏振光；第一偏振光片和第二偏振光片的偏振方向呈非平行的预设角度。解决了上打光静脉图像采集设备会造成用户使用时不能看到自己手指位置及侧打光静脉图像采集设备会引起静脉图像过曝的技术问题。
Description
技术领域
本发明涉及身份验证技术领域，尤其涉及一种静脉图像采集装置。
背景技术
随着社会的不断进步以及各方面对于快速有效的自动身份验证的迫切要求，生物特征识别技术在近几十年中得到了飞速的发展。
作为人的一种内在属性，并且具有很强的自身稳定性及个体差异性，生物特征成为了自动身份验证的理想依据。当前的生物特征识别技术主要包括：指纹识别、视网膜识别、虹膜识别、步态识别、静脉识别和人脸识别等。
静脉识别技术是通过采集手指或手掌中静脉图像，并对静脉图像进行活体识别来达到身份验证的目的，具有高度防伪、活体检测、高度准确、适应性强和简便易用的特性。
现有的静脉图像采集设备从光源照明结构上可分为上打光和侧打光两类。上打光静脉图像采集设备的光源在手指上方，为了避免外界光线对于手指静脉图像的影响，一般在手指上方设置不透明罩，但这样就使得用户使用时不能看到自己手指位置，严重影响使用体验；侧打光静脉图像采集设备的光源在手指一侧或两侧，手指上方并未设置不透明罩，在外界强光照明下，存在静脉图像过曝问题。
发明内容
本发明提供了一种静脉图像采集装置，解决了上打光静脉图像采集设备会造成用户使用时不能看到自己手指位置及侧打光静脉图像采集设备会引起静脉图像过曝的技术问题。
本发明提供了一种静脉图像采集装置，包括：主体、成像组件、红外光源、第一偏振光片和第二偏振光片；
所述主体设置有供自然光入射的开口，且所述第二偏振光片设置在所述开口处；
所述主体侧面设置有开孔，供待采集物放入；
所述红外光源设置在所述主体中，用于发射红外光照射从所述开孔放入的所述待采集物；
所述成像组件设置在所述主体内，用于接收透射过所述待采集物的红外光，以进行静脉图像成像；
所述第一偏振光片设置在所述主体内，且位于所述成像组件和所述开孔之间，用于对射向所述成像组件的所述红外光和第一偏振光进行偏振处理，所述第一偏振光为所述自然光经第二偏振光片起偏后产生的偏振光；
所述第一偏振光片和所述第二偏振光片的偏振方向呈非平行的预设角度。
优选地，
所述的静脉图像采集装置，还包括设置在所述成像组件和所述开孔之间的红外滤光片。
优选地，
所述红外滤光片设置在所述第一偏振光片和所述成像组件之间。
优选地，
所述第一偏振光片设置在所述红外滤光片和所述成像组件之间。
优选地，
所述第一偏振光片与所述红外滤光片贴合。
优选地，
所述第一偏振光片设置在所述成像组件处或悬空于所述红外滤光片和所述成像组件之间。
优选地，
当待采集物为手指时，所述第一偏振光片的偏振方向设置为与放入的手指节纹方向垂直。
优选地，
所述偏振光片为线偏光片或圆偏光片。
优选地，
所述偏振光片的材质为玻璃或树脂。
优选地，
所述第一偏振光片表面设置有红外增透膜，用于提升对所述红外光源发出的红外光线的透过率。
从以上技术方案可以看出，本发明具有以下优点：
当待采集物放入主体后，自然光经过第二偏振光片照射到待采集物上，用户可以透过第二偏振光片看到手指的位置；红外光源发射红外光，红外光透射过待采集物，并通过第一偏振光片后在成像组件中成静脉图像；红外光不经过第二偏振光片，而自然光先经第二偏振光片起偏后成为第一偏振光，第一偏振光在经过第一偏振光片时，因为第一偏振光片和第二偏振光片的偏振方向呈非平行的预设角度，所以第一偏振光被第一偏振光片过滤掉从而不能进入成像组件，便不存在静脉图像过曝的问题；因此本发明中的静脉图像采集装置不需设置不透明罩，解决了上打光静脉图像采集设备会造成用户使用时不能看到自己手指位置的技术问题，提高了用户体验，自然光也不会射入成像组件，解决了侧打光静脉图像采集设备会引起静脉图像过曝的技术问题。
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性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本发明提供的一种静脉图像采集装置的第一实施例的结构示意图；
图2为第一偏振光片的偏振方向和第二偏振光片的偏振方向对比示意图；
图3为第一偏振光片的偏振方向和手指节纹方向的相对方向示意图。
图4为本发明提供的一种静脉图像采集装置的第一实施例的光路示意图；
图5为本发明提供的一种静脉图像采集装置的第二实施例的光路示意图；
图6为本发明提供的一种静脉图像采集装置的第三实施例的光路示意图；
图7为本发明提供的一种静脉图像采集装置的第四实施例的光路示意图；
图8为本发明提供的一种静脉图像采集装置的第五实施例的光路示意图；
图9为本发明提供的一种静脉图像采集装置的第六实施例的光路示意图；
图10为本发明提供的一种静脉图像采集装置的第七实施例的光路示意图。
具体实施方式
本发明提供了一种静脉图像采集装置，解决了上打光静脉图像采集设备会造成用户使用时不能看到自己手指位置及侧打光静脉图像采集设备会引起静脉图像过曝的技术问题。
为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，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，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，本发明提供的一种静脉图像采集装置的第一实施例的结构示意图。
本发明提供了一种静脉图像采集装置的一个实施例，包括：主体7、成像组件1、红外光源5、第一偏振光片2和第二偏振光片3。
主体7设置有供自然光入射的开口8，且第二偏振光片3设置在开口8处。
本实施例对开口8的形状和大小不作限定。
可以理解的是，自然光从开口8进入照射到待采集物6上并反射到人眼中，才能使得用户使用时从开口8看到待采集物6的位置。
第二偏振光片3设置在开口8处，使得自然光在进入主体7时经第二偏振光片3起偏后变成第一偏振光。
主体7侧面设置有开孔，供待采集物6放入，需要说明的是，开孔没有在图1中体现。
采集物体可以任何可以采集到静脉图像的部位，例如可以是手指，也可以是手掌。
需要说明的是，虽然主体7侧面设置有开孔，也可以透过自然光，但当待采集物6放入时，自然光的影响可以被忽略。
红外光源5设置在主体7中，用于发射红外光照射从开孔放入的待采集物6。
红外光源5可以是红外LED光源。
本实施例对红外光源5的具体位置不做具体限定，只要可以照射到待采集物6并在成像组件1中成像即可，例如可以设置在如图1所示的待采集物6的斜上方，也可以设置在待采集物6的正上方。
成像组件1设置在主体7内，用于接收透射过待采集物6的红外光，以进行静脉图像成像，如图1所示，成像组件1可以设置在主体7内的底部。
成像组件1包括但不限于镜头及传感器。
第一偏振光片2设置在主体7内，且位于成像组件1和开孔之间，用于对射向成像组件1的红外光和第一偏振光进行偏振处理，第一偏振光为自然光经第二偏振光片起偏后产生的偏振光；
第一偏振光片2和第二偏振光片3的偏振方向呈非平行的预设角度。
为了使第一偏振光的过滤效果达到最佳，可以将预设角度设置为90度，具体可请参阅图2，第一偏振光片2的偏振方向和第二偏振光片3的偏振方向对比示意图。
需要说明的是，照射到待采集物6上的红外光不经过第二偏振光片3，而自然光先经过第二偏振光片3起偏成为第一偏振光，第一偏振光在到达第一偏振光片2时，因为第一偏振光片2和第二偏振光片3的偏振方向呈非平行的预设角度，所以第一偏振光在经过第一偏振光片2时被过滤掉从而不能进入成像组件1，所以不存在静脉图像过曝的问题。
进一步地，静脉图像采集装置，还包括设置在成像组件1和开孔之间的红外滤光片4·。
在本实施例中，红外滤光片4可以设置在第一偏振光片2和成像组件1之间；如图1所示，第一偏振光片2也可以设置在红外滤光片4和成像组件1之间。
红外滤光片4的作用是对进行滤光，例如可以滤掉从开孔进入的微弱自然光中非红外光，有效地保证了静脉图像的质量。
请参阅图3，第一偏振光片2的偏振方向和手指节纹方向的相对方向示意图。
进一步地，当待采集物6为手指时，第一偏振光片2的偏振方向设置为与放入的手指节纹方向垂直。
发明人在研究中发现，通过本实施例中的静脉图像采集装置采集到的静脉图像通常在手指节纹处偏亮，所以可以根据手指放入的角度，将第一偏振光片2的偏振方向设计为与手指节纹方向垂直，可以减弱红外光在手指节纹处的透过率，改善指静脉图像的亮度均匀性。
进一步地，偏振光片可以为线偏光片或圆偏光片，偏振光片的材质可以为玻璃或树脂。
进一步地，第一偏振光片2表面设置有红外增透膜，用于提升对红外光的透过率。
本发明实施例通过防止静脉图像过曝、改善指静脉图像的亮度均匀性以及提升第一偏振光片2对红外光的透过率，提高静脉采集装置在强光条件下静脉图像的成像质量，降低算法对于静脉图像比对识别的难度，增加指静脉设备在强光条件下的易用性。
因为红外光源5的设置位置有多种选择，成像组件1、红外滤光片4和第一偏振光片2的排列顺序也有两种情况，所以为了便于对本发明技术方案的理解，通过以下几个实施例对本发明技术方案进行具体说明。
请参阅图4，本发明提供的一种静脉图像采集装置的第一实施例的光路示意图。
在本实施例中，第一偏振光片2悬空于红外滤光片4和成像组件1之间，即第一偏振光片2既不与成像组件1接触，也不与红外滤光片4接触；红外光源5设置在待采集物6斜上方的内壁上，虽然图4所示的红外光源5有两个且分布在待采集物6两侧的斜上方，但也可以只在待采集物6一侧的上方设置红外光源5。
请参阅图5，本发明提供的一种静脉图像采集装置的第二实施例的光路示意图。
在第二实施例中，第一偏振光片2悬空于红外滤光片4和成像组件1之间且设置在成像组件1处，红外光源5设置在待采集物6斜上方的内壁上，虽然图5所示的红外光源5有两个且分布在待采集物6两侧的斜上方，但也可以只在待采集物6一侧的上方设置红外光源5。
请参阅图6，本发明提供的一种静脉图像采集装置的第三实施例的光路示意图。
在第三实施例中，第一偏振光片2悬空于红外滤光片4和成像组件1之间，既不与成像组件1接触，也不与红外滤光片4接触。
红外光源5位于待采集物6和第二偏振光片3之间，例如可以设置在待采集物6的正上方；为了便于安装，可以直接将红外光源5设置在第二偏振光片3下表面，因为红外光源5与第二偏振光片3相比体积很小，所以用户依然可以透过第二偏振光片3看到待采集物6的位置。
请参阅图7，本发明提供的一种静脉图像采集装置的第四实施例的光路示意图。
在第四实施例中，第一偏振光片2悬空于红外滤光片4和成像组件1之间且设置在成像组件1处，红外光源5位于待采集物6和第二偏振光片3之间，例如可以设置在待采集物6的正上方；为了便于安装，可以直接将红外光源5设置在第二偏振光片3下表面，因为红外光源5与第二偏振光片3相比体积很小，所以用户依然可以透过第二偏振光片3看到待采集物6的位置。
请参阅图8，本发明提供的一种静脉图像采集装置的第五实施例的光路示意图。
在第五实施例中，红外滤光片4设置在第一偏振光片2和成像组件1之间，具体可以将红外滤光片4和第一偏振光片2贴合设置。
红外光源5位于待采集物6和第二偏振光片3之间，例如可以设置在待采集物6的正上方；为了便于安装，可以直接将红外光源5设置在第二偏振光片3下表面，因为红外光源5与第二偏振光片3相比体积很小，所以用户依然可以透过第二偏振光片3看到待采集物6的位置。
请参阅图9，本发明提供的一种静脉图像采集装置的第六实施例的光路示意图。
在第五实施例中，红外滤光片4设置在第一偏振光片2和成像组件1之间，具体可以将红外滤光片4和第一偏振光片2贴合设置。
红外光源5设置在待采集物6斜上方的内壁上，虽然图9所示的红外光源5有两个且分布在待采集物6两侧的斜上方，但也可以只在待采集物6一侧的上方设置红外光源5。
请参阅图10，本发明提供的一种静脉图像采集装置的第七实施例的光路示意图。
在第七实施例中，当红外光源5设置在待采集物6斜上方的内壁上，还可以在红外光源5靠近待采集物6一侧设置第一偏振光片2，其他结构和连接关系均与第六实施例相同，具体描述可参见第六实施例。
上面是对一种静脉图像采集装置的结构和连接方式进行的详细说明，为便于理解，下面将以一具体应用场景对一种静脉图像采集装置的应用进行说明，应用例包括：
如图1所示，红外光源5设置在主体7内壁两侧，当手指放入主体7后，两个红外光源5分别位于手指斜上方，红外光源5发射红外光，使得红外光透射过待采集物6，并通过红外滤光片4和第一偏振光片2后在成像组件1中成静脉图像。
自然光通过第二偏振光片成为第一偏振光，第一偏振光照射到待采集物6上并反射到人眼中，使得用户使用时看到采集物体的位置。
当第一偏振光到达第一偏振光片2时，因为第一偏振光片2和第二偏振光片3的偏振方向呈非平行的预设角度，所以自然光在经过第一偏振光片2时被过滤掉从而不能进入成像组件1，所以不存在静脉图像过曝的问题。
以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种静脉图像采集装置，其特征在于，包括：主体、成像组件、红外光源、第一偏振光片和第二偏振光片；
所述主体设置有供自然光入射的开口，且所述第二偏振光片设置在所述开口处；
所述主体侧面设置有开孔，供待采集物放入；
所述红外光源设置在所述主体中，用于发射红外光照射从所述开孔放入的所述待采集物；
所述成像组件设置在所述主体内，用于接收透射过所述待采集物的红外光，以进行静脉图像成像；
所述第一偏振光片设置在所述主体内，且位于所述成像组件和所述开孔之间，用于对射向所述成像组件的所述红外光和第一偏振光进行偏振处理，所述第一偏振光为所述自然光经第二偏振光片起偏后产生的偏振光；
所述第一偏振光片和所述第二偏振光片的偏振方向呈非平行的预设角度。
2.根据权利要求1所述的静脉图像采集装置，其特征在于，还包括设置在所述成像组件和所述开孔之间的红外滤光片。
3.根据权利要求2所述的静脉图像采集装置，其特征在于，所述红外滤光片设置在所述第一偏振光片和所述成像组件之间。
4.根据权利要求2所述的静脉图像采集装置，其特征在于，所述第一偏振光片设置在所述红外滤光片和所述成像组件之间。
5.根据权利要求3所述的静脉图像采集装置，其特征在于，所述第一偏振光片与所述红外滤光片贴合。
6.根据权利要求4所述的静脉图像采集装置，其特征在于，所述第一偏振光片设置在所述成像组件处或悬空于所述红外滤光片和所述成像组件之间。
7.根据权利要求1所述的静脉图像采集装置，其特征在于，当待采集物为手指时，所述第一偏振光片的偏振方向设置为与放入的手指节纹方向垂直。
8.根据权利要求1至7中任意一项所述的静脉图像采集装置，其特征在于，所述偏振光片为线偏光片或圆偏光片。
9.根据权利要求1至7中任意一项所述的静脉图像采集装置，其特征在于，所述偏振光片的材质为玻璃或树脂。
10.根据权利要求1至7中任意一项所述的静脉图像采集装置，其特征在于，所述第一偏振光片表面设置有红外增透膜，用于提升对所述红外光源发出的红外光线的透过率。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20180525 |
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |