[发明专利]用于静脉图像采集的红外光源光强自动调节电路

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种电路，具体地说是用于生物特征识别的自动调节电路。

背景技术

目前出现了一种新的生物特征识别技术——静脉识别，现在主要的研究有手背静脉识别、手掌静脉识别以及手指静脉识别。人体静脉内的血红蛋白比其他组织对近红外光线有更强的吸收效果，因此可以在成像设备上形成静脉脉络的图像。在获取静脉图像时，可以利用透射光或者反射光两种方式进行获取。

当采用红外透视光获取手指静脉图像时，由于每个人的手掌厚度、拳头握紧程度、手指粗细不一，会导致静脉脉络图像成像效果不均匀现象。例如对手指粗细适中的手指成像效果好时，但对于细手指就会出现透射光过强而导致细微的静脉被湮灭，相反对于粗手指会出现透射光过弱而导致静脉模糊不清。

针对这个问题，有些专利作了一些发明。例如申请专利号为200910029242.2中提出一种通过计算采集到的图像中手指静脉图像中心区域的平均亮度、判读亮度是否在一个预设的范围内，如果低于该范围，则通过加大快门，增加手指静脉图像的亮度；否则降低快门，降低手指静脉图像的亮度。这种方法每次采集时，都需要一些计算后，然后确定调节快门相关数据，导致计算量较大，进而导致反应速度较慢。另外还有一类专利，采用控制芯片、光敏电阻和脉宽调制技术(PWM)对照明灯具及LED的功率进行连续控制以实现自动调光功能。这种方式是属于数字电路范畴，而且需要硬件程序控制。

发明内容

本发明的目的在于提供响应速度快、结构简单的、以实现红外光强自动调节功能的用于静脉图像采集的红外光源光强自动调节电路。

本发明的目的是这样实现的：

本发明用于静脉图像采集的红外光源光强自动调节电路，其特征是：包括红外接收管、三极管、运放、电阻、电容和红外发射管，三极管包括第一三极管和第二三极管，运放包括第一运放、第二运放和第三运放，电阻包括第一电阻～第十一电阻，红外接收管两端分别接+5V电压和第一三极管基极，红外接收管电流经第一三极管放大、并得到电压U0，电压U0与+5V电压直接连接由第一运放、第一～第四电阻构成的减法器、得到电压U1，电压U1与电压Uin通过由第二运放、第五～第八电阻构成的减法器、得到电压Ue，电压Ue接由第三运放、第九～第十一电阻和电容构成的积分电路、得到电压Uout，电压Uout经过电阻第十一形成电流、电流流经三极管基极且被第二三极管放大，红外发射管的一端与第二三极管的集电极相连，红外发射管的另外一端接+5V电压。

本发明的优势在于：可自动调节光强，响应速度快、结构简单。

附图说明

图1为本发明的红外光强自动调节闭环电路示意图；

图2为本发明的红外光强自动调节电路图；

图3为本发明的闭环电路参考标准值Uin设定时，设备安装位置示意图；

图4为本发明的红外光强自动调节工作流程图。

具体实施方式

下面结合附图举例对本发明做更详细地描述：

结合图1～4，本发明的用于静脉图像采集的红外光源光强自动调节电路的特征是：图2中红外接收管Q0两端分别接+5V电压和三极管Q1基极，Q0电流经三极管Q1和电阻R13放大，电压U0与+5V电压直接接一个减法器(由运放和电阻R9、R10、R11和R12构成)得到电压U1，U1与电压Uin通过一个减法器(由运放和电阻R1、R2、R3和R4构成)得到电压Ue，Ue接一个积分电路(由运放和电阻R5、R6、R7和电容C1构成)得到电压Uout。电压Uout经过电阻R7形成电流，流经三极管Q2基极，被Q2放大，Q2的集电极接红外发射管D1的一端，D1另外一端接+5V电压。

图1中通过减法器，将光强电压(反馈电压)U1与预设标准输入电压Uin比较，得到偏差电压Ue；通过积分电路可以得到光强控制电压Uout，若偏差值Ue小于0(反馈值大于标准值)，则自动调高输出控制电压Uout至标准值Uin；若偏差值Ue大于0，则自动调低输出控制电压Uout至标准值Uin；控制电压Uout经过电阻R7后形成输出电流，并通过三极管Q2的基极控制三极管经过集电极与发射极的电流，进而通过该电流控制红外反射管的发射光强度；根据透射光的强度，可以自动调节输出电压Uout，进而控制红外光源的发射强度，以保证红外透射光强维持一个相对固定值，使成像效果保持稳定，从而保证图像质量达到最佳的目的。

红外光源、手部部位、成像设备等相关设备示意图如图3所示，设定闭环电路参考标准值Uin的方法，具体设定如下：