[实用新型]一种三维手指静脉识别系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及身份认证技术领域，特别涉及一种三维手指静脉识别系统。

背景技术

随着信息时代的发展，身份认证的重要性开始进一步凸显，传统的身份认证方式已经难以满足新时代人们对身份认证提出的便捷性，防伪性和高安全性的诸多需求，此时，以指纹识别和人脸识别为代表的生物特征识别技术开始逐步得到深入研究和广泛应用。生物特征识别技术是利用一种或多种人类的生理特征(如指纹、人脸、虹膜、静脉等)或行为特征(如步态、签名等)进行身份认证的一种技术。其中，手指静脉识别技术以其独特的优势开始在身份认证领域占得重要的一席地位。它是一种利用手指表皮下的血管的纹路信息作为个体身份验证的生物特征识别技术，与其它生物特征识别技术相比，指静脉识别具备的独特优势包括：(1)利用的是活体的内生理特性，难以伪造，具备高安全性；(2)可实现非接触或弱接触测量，具备良好的亲和性；(3)不易受手指表面伤痕或油污、汗水影响，具备较强的抗干扰性。经过近些年的发展，指静脉识别的研发和应用呈现出迅速繁荣的趋势，并显示出巨大的市场潜力。

现阶段的静脉识别技术一般采用单目相机对单侧手指进行近红外波段的二维成像，这种成像方式下仅仅获取了手指单侧的静脉图像，因此包含的静脉特征信息有限。此外，由于受采集指静脉图像时手指放置的位置、手指摆放姿态(如旋转)、曝光不均匀等等因素影响，难以定位稳定可靠的ROI(Region of Interest，感兴趣区域)，从而后续进行的特征提取和匹配对旋转偏差和位移偏差比较敏感。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种三维手指静脉识别系统，相比传统的二维手指静脉识别系统而言，能够获得更多的静脉纹理特征，从而能够得到更好的手指静脉识别效果。

本实用新型的目的通过以下的技术方案实现：一种三维手指静脉识别系统，包括上、下位机两部分；下位机包括光源控制模块和图像采集模块，光源控制模块包括依次相连的微处理器、驱动电路和近红外光源，图像采集模块包括采集图像的摄像头；上位机装有实现手指静脉三维重建与识别的软件，上位机与光源控制模块的微处理器实现光源亮度控制信号的传递，与摄像头进行视频数据的传输；

下位机负责近红外光源强度的控制和图像信息的采集传输，上位机负责对采集到的数字图像进行处理、三维重建、特征提取与识别。

优选的，光源控制模块采用微处理器控制近红外光源的亮度，实现三个侧面的光源轮流照射手指。

优选的，上位机与光源控制模块的微处理器通过串口实现光源亮度控制信号的传递。

优选的，上位机与摄像头通过USB方式进行视频数据的传输。

优选的，摄像头采用近红外USB摄像头。

优选的，三个摄像头安装在等边三角形的三个顶点位置上，三个摄像头的主视线位于同一平面上且两两相交120°。

优选的，在每个摄像头正对面设置了相应的LED近红外灯组。

优选的，下位机通过定时器产生PWM信号来控制近红外LED亮度，用串口中断接收上位机发送的控制命令。

优选的，上位机为PC。

本实用新型与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：

本实用新型提出了一种全新的三维手指静脉识别系统，采用了三个摄像头拍摄全方位手指表皮下的静脉图像，构建手指三维模型，同时将三个视角下拍摄的二维手指静脉映射到三维手指模型中，完整实现了一个基于三维手指静脉数据的身份认证系统。三维手指静脉识别系统比传统的二维手指静脉识别系统而言，能够获得更多的静脉纹理特征，从而能够得到更好的识别效果，同时还可以有效的克服手指姿态变化带来的识别性能下降问题。

附图说明

图1是三维手指静脉识别系统结构示意图；

图2是硬件结构图。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步详细的描述，但本实用新型的实施方式不限于此。

一种三维手指静脉识别系统，如图1所示，包括上、下位机两部分。

下位机包括光源控制模块和图像采集模块，光源控制模块包括依次相连的微处理器、驱动电路和近红外光源，图像采集模块包括采集图像的摄像头；上位机为PC端，PC端与光源控制模块的微处理器通过串口实现光源亮度控制信号的传递，与摄像头通过USB方式进行视频数据的传输。

光源控制模块采用微处理器控制近红外光源的亮度，实现三个侧面的光源轮流照射手指。图像采集模块采用850nm近红外USB摄像头(型号为KS302D)采集图像。