[实用新型]多光谱掌纹采集仪

说明书

技术领域

本实用新型属于采集设备领域。

背景技术

传统的掌纹图像信息采集一般是将手掌置于单一光谱光源照射下，使用图像采集设备直接拍摄掌纹图像。但手掌皮肤对不同光谱的反射和吸收特性不同。人类的皮肤有三层:表皮、真皮和皮下组织， 每一层包含一个不同比例的血液和脂肪，表皮也含有黑色素, 而皮下组织包含静脉，不同波长的光可以穿透不同的皮肤层。一般来讲，波长越长，射线对人体皮肤的穿透性越强，越容易得到深入皮肤表面下的信息。如近红外的光线照射下，能够看到掌部血管的信息，这是在可见光下不可得到的手掌信息。波长越短，成像越针对某一表层，得到图像的细节信息就更丰富，从而能够充分利用手掌表面细小纹线的信息。而单一光谱下的掌纹图像只能包含手掌某个层次的信息，因此，获取的信息量小，信息具有局限性，造成识别精度低。而且，在许多的图像处理方面的工作需要进行图像采集时，基本都是简单地采用普通方式的照相采集即可，当需要同一区域多幅放大图像或者不同光谱下的局部图像时，由于受条件的影响无法准确地使各个区域完全吻合，这样就会使获得的多幅图像产生偏差。

为了克服单一光谱下掌纹图像的局限性以及同一区域拍摄多幅图像的误差问题，人们已经开始对多光谱掌纹图像进行研究。多光谱掌纹图像能够结合不同波长下的掌纹图像，得到手掌各个层次的信息，从而给识别带来更高的准确率，应用于更广泛的场合。因此，迫切需要发明一种能采集多个光谱下的掌纹图像的多光谱掌纹采集装置。

目前，人们对于多光谱掌纹采集装置的研究才刚刚开始，虽然取得了一些成果，但依然存在很多问题。2008年，一种多光谱掌纹身份认证方法及其专用采集仪被提出，这种专用采集仪使用计算机控制红外、红、绿、蓝四种光谱光源的切换，光谱数量少，不足以覆盖整个可见光和近红外的光谱范围；用户的手掌需要被固定栓固定，用户体验差。2012年，一种基于掩膜与双阿米西棱镜的高分辨率多光谱采集系统被提出，这种多光谱采集系统需要使用棱镜分光装置,将透射光线色散为多个波长上的光谱，还需要标定，装置结构复杂，采集过程繁琐，不利于装置的推广使用。2014年，一种多光谱掌纹采集台被提出，这种采集台由木质框架和丝杆电机组成，传动效率和精度低，难以达到控制相机以及多光谱镜筒精确定位的目的。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种可以自动准确地拍摄手掌不同区域，并且使同一区域多幅多光谱图像完全吻合的多光谱掌纹图像采集仪。

本实用新型在机架上固定安装有圆柱直线导轨，步进电机固定安装在机架一侧，步进电机的轴通过联轴器安装有丝杆，丝杆另一端通过支架安装在机架另一侧，在丝杆上螺纹安装有滚珠滑块，滚珠滑块上安装有滚珠丝杆滑台，滚珠丝杆滑台下面安装有与圆柱直线导轨匹配的开口直线滑动单元，滚珠丝杆滑台上通过电机同轴安装有纵向丝杆，在纵向丝杆上螺纹匹配安装有纵向滚珠滑块，在纵向滚珠滑块上通过十字螺丝安装有连接板，在连接板上安装有纵行铝合金型材和横行铝合金型材，横行铝合金型材安装在多光谱镜筒上，在纵行铝合金型材上通过三角连接架安装有顶部铝合金型材，在顶部铝合金型材与三角连接架和纵行铝合金型材之间固定安装有T型铁板，铁丝一端固定于T型铁板上，另一端围成圆形套在多光谱镜筒的下边沿，数码相机放置于多光谱镜筒之上，并且数码相机的中心与多光谱镜筒的中心对准；在机架上通过螺丝固定安装竖杆型材；竖杆型材顶部固定安装丝杆步进电机，竖杆型材侧面安装三角连接架和长铁杆；步进电机的丝杆上通过螺纹连接有传动支架，传动支架下部固定连接半圆板，稳压电源通过导线与三个驱动器连接，安装有运动控制卡的个人计算机通过信号传输线与三个驱动器连接。

本实用新型既能够较全面地覆盖可见光和红外光谱范围，又能够使采集操作简单、高效、精确，易于被用户接受，便于全面推广和应用。本实用新型结构设计合理,使用方便，能采集到白光、红光、黄光、绿光、蓝光、紫光六种波长光谱下的掌纹图像；所采集到的多光谱掌纹图像是经过透镜组放大过的，比普通数码相机直接拍摄的掌纹图像更清晰；采集图像时数码相机与多光谱镜头可以在滚珠丝杆滑台的带动下移动，可以自动采集到手掌部任意位置的掌纹图像；所照取的多幅图像完全吻合，不会产生误差。

附图说明

图1是本实用新型结构立体视图；