CN211529168U - 用于掌静脉识别系统的消除反光装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种用于掌静脉识别系统的消除反光装置，包括：第一偏振片，对应设置于相应的近红外光源上方，使得近红外光源发出的近红外光线均通过相应的第一偏振片；第二偏振片，设置于图像传感器上方，使得光线在进入图像传感器之前通过第二偏振片，衰减光强而实现消除手掌表面反光。采用本实用新型的消除反光装置，使得照射到手掌区域的各个位置的光为近红外偏振光，该近红外偏振光进入图像传感器前，经过图像传感器上方的偏振片，从而达到消除手掌表面反光的作用，进而过滤掉掌纹信息，只保留掌静脉信息，提高了掌静脉区域与非掌静脉区域的对比度，得到清晰无反光的掌静脉图像，有助于降低图像处理算法的难度，并且提高掌静脉识别精度。
Description
技术领域
本实用新型涉及远程用户认证技术领域，具体是指一种用于掌静脉识别系统的消除反光装置。
背景技术
在现在社会里，远程用户认证已经变得十分普遍。一个认证系统的不可靠性将给企业带来不可估量的损失，特别是对于一些远程认证系统来说，其安全性问题更加突出。传统的认证存在容易遗忘、丢失、可共享等缺陷，其可靠性得不到保证。生物识别系统通过利用个体特征的生理或者行为特征来进行验证，避免了传统认证的隐患，并且生物信息很难被复制或者共享。
人体的手掌静脉隐藏在表皮下，在可见光下无法拍摄，却可以在近红外光下拍摄，其结构复杂很难被复制，另外，掌脉拍摄时需将手掌伸平，而人手在自然状态下处于半握拳状态，因此，无法窃取拍摄掌脉图像，这使得掌脉成为安全性高的生物特征。
目前大多数的掌静脉识别中，掌脉图像采集都是基于近红外光照射采集，但是由于是反射式成像，即通过手掌反射回的光到达传感器，手掌中非掌静脉区域会有明显的反光，导致掌静脉区域和非掌静脉区域的对比度不高、增大了图像处理难度。
本实用新型针对上述问题，设计了一种用于掌静脉识别系统的消除反光装置，可以有效地减少反光，增强图像质量，从而提高识别精度。
实用新型内容
本实用新型的目的是克服了上述现有技术的缺点，提供了一种有效地减少反光、增强图像质量从而提高识别精度的用于掌静脉识别系统的消除反光装置。
为了实现上述目的，本实用新型提供了一种用于掌静脉识别系统的消除反光装置，具有如下构成：所述的消除反光装置包括：
第一偏振片，对应设置于相应的近红外光源上方，使得所述的近红外光源发出的近红外光线均通过相应的第一偏振片；
第二偏振片，设置于图像传感器上方，使得光线在进入所述的图像传感器之前通过所述的第二偏振片，衰减光强而实现消除手掌表面反光。
较佳地，所述的第二偏振片的偏振化方向与各个所述的第一偏振片的偏振化方向均呈预设夹角。
较佳地，所述的第二偏振片的偏振化方向与各个所述的第一偏振片的偏振化方向均呈 60°～90°夹角。
较佳地，各个所述的第一偏振片组合成偏振阵列，所述的偏振阵列中各个所述的第一偏振片的偏振化方向相同。
较佳地，所述的偏振阵列中包括至少三个第一偏振片，且所述的第二偏振片设置于所述的偏振阵列中间。
较佳地，所述的偏振阵列中包括四个第一偏振片，且所述的第二偏振片设置于所述的偏振阵列中间。
较佳地，所述的偏振阵列呈四方形。
较佳地，所述的近红外光源设置成发出两种不同波长的近红外光。
较佳地，所述的近红外光源为LED灯，且每个所述的LED灯中包括两个子光源，所述的两个子光源设置成发出两种不同波长的近红外光。
较佳地，所述的第一偏振片的尺寸设置成至少全部覆盖相应的近红外光源。
较佳地，所述的第二偏振片的尺寸设置成全部覆盖所述的图像传感器。
较佳地，所述的消除反光装置用于提高掌静脉识别系统采集的掌静脉区域和非掌静脉区域的对比度。
采用本实用新型的用于掌静脉识别系统的消除反光装置，使得照射到手掌区域的各个位置的光为近红外偏振光，该近红外偏振光进入图像传感器前，经过图像传感器上方的偏振片，从而达到消除手掌表面反光的作用，进而过滤掉掌纹信息，只保留掌静脉信息，提高了掌静脉区域与非掌静脉区域的对比度，得到清晰无反光的掌静脉图像，有助于降低图像处理算法的难度，并且提高掌静脉识别精度。
附图说明
图1为本实用新型的用于掌静脉识别系统的消除反光装置的结构示意图。
附图标记
1 第一偏振片
2 子光源
3 第二偏振片
具体实施方式
为了能够更清楚地描述本实用新型的技术内容，下面结合具体实施例来进一步的描述。
如图1所示，为本实用新型提供的一种用于掌静脉识别系统的消除反光装置的具体实施例，其中所述的消除反光装置包括：第一偏振片1，对应设置于相应的近红外光源上方，使得所述的近红外光源发出的近红外光线均通过相应的第一偏振片，负责将近红外光源发出的非偏振光处理成偏振光，使得光沿着特定的方向振动，并且在一定程度上衰减光强；第二偏振片3，设置于图像传感器上方，使得光线在进入所述的图像传感器之前通过所述的第二偏振片，根据马吕斯定律，此时进入图像传感器的透射光的光强I＝Il(cosθ)^2，其中Il为近红外光通过偏振片阵列P1后的光强，衰减光强而实现消除手掌表面反光。
普通的近红外光源总包含着数目极多的辐射微元(原子或分子)，各个元辐射体发光的时间、振动方向和相位等都是互相独立的，彼此无关的。其次，即使考察每一个单独的元辐射体，它所发出的光也不是理想的无限长波列。由于普通近红外光源发出的光是非偏振光，因此要得到偏振光往往要通过光与物质的相互作用，使近红外光的偏振形态产生某种改变，本实用新型的偏振片能够将向各个方向振动的非偏振近红外光变为沿特定方向振动的偏振光，例如线偏振光、圆偏振光或者椭圆偏振光。
本实用新型提供的消除反光装置可用于掌静脉识别系统的图像采集装置中，其中图像采集装置包括近红外成像镜头、镜头座、近红外带通滤光片、以及图像传感器等。除此之外，掌静脉识别系统还包括：遮光管、导光管、以及透红外滤光片。
在本实用新型提供的一种用于掌静脉识别系统的消除反光装置实施例中，所述的第二偏振片的偏振化方向与各个所述的第一偏振片的偏振化方向均呈预设夹角，从而达到消除手掌表面反光的作用。
在本实用新型提供的一种用于掌静脉识别系统的消除反光装置实施例中，所述的第二偏振片的偏振化方向与各个所述的第一偏振片的偏振化方向均呈60°～90°夹角。
在本实用新型提供的一种用于掌静脉识别系统的消除反光装置实施例中，各个所述的第一偏振片组合成偏振阵列，所述的偏振阵列中各个所述的第一偏振片的偏振化方向相同。偏振片只允许平行于偏振化方向的振动通过，同时吸收垂直于该方向振动的光。本实用新型的偏振片阵列中，偏振片以图1的形式排列，四个偏振片的偏振化方向相同。
在本实用新型提供的一种用于掌静脉识别系统的消除反光装置实施例中，所述的偏振阵列中包括至少三个第一偏振片，且所述的第二偏振片设置于所述的偏振阵列中间。
在本实用新型提供的一种用于掌静脉识别系统的消除反光装置实施例中，所述的偏振阵列中包括四个第一偏振片，且所述的第二偏振片设置于所述的偏振阵列中间。如图1所示，偏振片阵列P1：以阵列形式置于近红外光源上方，包括四个第一偏振片。
在本实用新型提供的一种用于掌静脉识别系统的消除反光装置实施例中，所述的偏振阵列呈四方形。
在本实用新型提供的一种用于掌静脉识别系统的消除反光装置实施例中，所述的近红外光源设置成发出两种不同波长的近红外光。
在本实用新型提供的一种用于掌静脉识别系统的消除反光装置实施例中，所述的近红外光源为LED灯，且每个所述的LED灯中包括两个子光源2，所述的两个子光源设置成发出两种不同波长的近红外光。
本实用新型提供的实施例中包括8个或更多个近红外光源，这8个或更多个近红外光源布置成围绕近红外成像镜头的环形光源，每个近红外光源中包括两个子光源，可大大缩小掌静脉识别系统的体积，这两个子光源同时向生物体发射不同波长的近红外光，波长范围是 780nm～1100nm。
在本实用新型提供的一种用于掌静脉识别系统的消除反光装置实施例中，所述的第一偏振片的尺寸设置成至少全部覆盖相应的近红外光源。
在本实用新型提供的一种用于掌静脉识别系统的消除反光装置实施例中，所述的第二偏振片的尺寸设置成全部覆盖所述的图像传感器。
在本实用新型提供的一种用于掌静脉识别系统的消除反光装置实施例中，所述的消除反光装置用于提高掌静脉识别系统采集的掌静脉区域和非掌静脉区域的对比度。
具体地，近红外光源发出的光，照射到手掌，手掌在近红外光的照射下，掌静脉中的血红蛋白(包括氧合血红蛋白和还原血红蛋白)对近红外光的吸收强于周围组织对近红外光的吸收，手掌反射回的光，通过近外成像镜头会聚，再经过近红外带通滤光片过滤掉可见光以及远红外光，到达图像传感器，掌静脉区域对应的亮度低于非掌静脉区域，形成暗影(即掌静脉图像)。
采用本实用新型的用于掌静脉识别系统的消除反光装置，使得照射到手掌区域的各个位置的光为近红外偏振光，该近红外偏振光进入图像传感器前，经过图像传感器上方的偏振片，从而达到消除手掌表面反光的作用，进而过滤掉掌纹信息，只保留掌静脉信息，提高了掌静脉区域与非掌静脉区域的对比度，得到清晰无反光的掌静脉图像，有助于降低图像处理算法的难度，并且提高掌静脉识别精度。
在此说明书中，本实用新型已参照其特定的实施方式作了描述。但是，很显然仍可以作出各种修改和变换而不背离本实用新型的精神和范围。因此，说明书和附图应被认为是说明性的而非限制性的。
Claims (11)
1.一种用于掌静脉识别系统的消除反光装置，其特征在于，所述的消除反光装置包括：
第一偏振片，对应设置于相应的近红外光源上方，使得所述的近红外光源发出的近红外光线均通过相应的第一偏振片；各个所述的第一偏振片组合成偏振阵列，所述的偏振阵列中各个所述的第一偏振片的偏振化方向相同；
第二偏振片，设置于图像传感器上方，使得光线在进入所述的图像传感器之前通过所述的第二偏振片，衰减光强而实现消除手掌表面反光。
2.根据权利要求1所述的用于掌静脉识别系统的消除反光装置，其特征在于，所述的第二偏振片的偏振化方向与各个所述的第一偏振片的偏振化方向均呈预设夹角。
3.根据权利要求2所述的用于掌静脉识别系统的消除反光装置，其特征在于，所述的第二偏振片的偏振化方向与各个所述的第一偏振片的偏振化方向均呈60°～90°夹角。
4.根据权利要求1所述的用于掌静脉识别系统的消除反光装置，其特征在于，所述的偏振阵列中包括至少三个第一偏振片，且所述的第二偏振片设置于所述的偏振阵列中间。
5.根据权利要求1所述的用于掌静脉识别系统的消除反光装置，其特征在于，所述的偏振阵列中包括四个第一偏振片，且所述的第二偏振片设置于所述的偏振阵列中间。
6.根据权利要求1所述的用于掌静脉识别系统的消除反光装置，其特征在于，所述的偏振阵列呈四方形。
7.根据权利要求1所述的用于掌静脉识别系统的消除反光装置，其特征在于，所述的近红外光源设置成发出两种不同波长的近红外光。
8.根据权利要求7所述的用于掌静脉识别系统的消除反光装置，其特征在于，所述的近红外光源为LED灯，且每个所述的LED灯中包括两个子光源，所述的两个子光源设置成发出两种不同波长的近红外光。
9.根据权利要求1所述的用于掌静脉识别系统的消除反光装置，其特征在于，所述的第一偏振片的尺寸设置成至少全部覆盖相应的近红外光源。
10.根据权利要求1所述的用于掌静脉识别系统的消除反光装置，其特征在于，所述的第二偏振片的尺寸设置成全部覆盖所述的图像传感器。
11.根据权利要求1所述的用于掌静脉识别系统的消除反光装置，其特征在于，所述的消除反光装置用于提高掌静脉识别系统采集的掌静脉区域和非掌静脉区域的对比度。
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