[发明专利]一种人体掌纹图像采集装置及处理方法

说明书

(一)技术领域

本发明涉及图像处理技术，具体说就是一种人体掌纹图像采集装置及处理方法。

(二)背景技术

二十世纪九十年代至今，人体生物特征识别技术得到了广泛的应用，在门禁控制、身份鉴别等领域取得很多成果。掌纹识别技术是人体生物特征识别技术中性能最为突出的技术之一，但由于掌纹图像采集装置体积相对较大，使用不便，成为掌纹识别大规模应用的一个难点。现有的活体掌纹图像实时采集装置，都是基于面阵图像传感器设计。面阵图像传感器需要有较大的光路空间，体积难以缩小。由于设备体积较大，在空间狭小处不便安装，难以与其他设备集成，也无法在移动的场合使用。同时有些设备还存在或者缺少防伪能力、或者切换光源图像采集速度慢等问题。

(三)发明内容

本发明的目的在于提出一种新的人体掌纹图像采集装置及处理方法。

本发明的目的是这样实现的：一种人体掌纹图像采集装置，它是由同步单元、传感器单元、控制单元和计算机组成的，同步单元连接传感器单元、传感器单元连接控制单元，控制单元连接计算机，由多次反射的光学系统、滚轴对、齿轮组和光电编码器组成的同步单元，使用一对滚轴随着手的滑动，由齿轮组连接同步滚动，同时由齿轮组以一定比例将滚动传递到光电编码器发出脉冲，使得手的滑动触发光电编码器的脉冲，用来对线阵图像传感器的采集进行同步，所述的传感器单元包括CCD线阵图像传感器和CIS线阵图像传感器模组，所述的控制单元为基于FPGA和USB的线阵掌纹图像采集控制单元。

一种由人体掌纹图像采集装置实现的掌纹图像处理方法，使用CCD线阵图像传感器或者CIS线阵图像传感器模组作为采集装置的主要传感器，实时采集活体掌纹线阵图像，通过同步装置将手的运动与采集进行同步，将掌纹通过光学装置成像到线阵传感器表面，采集到的图像经过实时处理拼接后得到面阵掌纹图像，CCD线阵图像传感器或者CIS线阵图像传感器模组的驱动及控制电路使用FPGA芯片实现，将数据存储到SDRAM中，再用工作于FIFO模式的USB单片机将数据通过USB接口传输到通用计算机平台或嵌入式计算平台。

本发明与原有类似设备相比，在保持图像质量与识别精度的情况下，体积减小，是现有同类设备中最小的。本发明使用滚轴对作为同步装置解决了线阵CCD图像传感器或者CIS线阵图像传感器模组在再采集面阵掌纹图像时的难题。这种采集方式易于使用，滚轴对容易清洁与消毒，能够防止同类设备传染病菌的难题。与不接触的情况下采集到的掌纹，本发明具有更高的掌纹提取速度和识别精度。本发明采集到的图像清晰准确没有背景干扰。其他同类设备若要实现无背景，需要在手背有遮挡，体积变大。本发明采集到的掌纹图像，可以拼接为100dpi、200dpi等多种分辨率，适应不同需求。本发明可以实现移动的掌纹识别，同时也可以作为固定的掌纹识别装置。用一个设备即可实现两种不同功能，灵活易用。

(四)附图说明

图1为本发明的CCD线阵图像采集系统结构框图；

图2为本发明的CIS线阵图像采集系统结构框图；

图3为本发明CCD线阵图像传感器专用光路反射图；

图4为本发明的手掌运动反馈单元结构图；

图5为本发明的电路原理框图；

图6为本发明的线阵掌纹图像预处理算法流程图；

图7为本发明采集到的掌纹图像与提取的掌纹中心块示例。

(五)具体实施方式

下面结合附图举例对本发明作进一步说明。

实施例1：结合图1、图2，本发明一种人体掌纹图像采集装置，它是由同步单元、传感器单元、控制单元和计算机组成的，同步单元连接传感器单元、传感器单元连接控制单元，控制单元连接计算机，由多次反射的光学系统、滚轴对、齿轮组和光电编码器组成的同步单元，使用一对滚轴随着手的滑动，由齿轮组连接同步滚动，同时由齿轮组以一定比例将滚动传递到光电编码器发出脉冲，使得手的滑动触发光电编码器的脉冲，用来对线阵图像传感器的采集进行同步，所述的传感器单元包括CCD线阵图像传感器和CIS线阵图像传感器模组，所述的控制单元为基于FPGA和USB的线阵掌纹图像采集控制单元。