[发明专利]基于相机的非接触指纹图像采集装置及方法

说明书

本发明属于非接触指纹图像采集技术领域，特别是涉及一种基于相机的非接触指纹图像采集装置及方法。该发明利用相机在蓝光下采集指纹图像，通过对指尖轮廓线进行圆拟合估计手指在图像中的宽度，并据此利用语音提示调整手指与相机之间的距离；提取指纹区域的中心线并确定指纹ROI区域，控制摄像头对ROI进行聚焦，从而获得高质量的非接触指纹图像；再根据指纹中心线的倾斜度对指纹图像进行旋转校正，获得放置规则、尺寸合适的指纹图像。本发明通过在蓝光下采集指纹图像增强指纹脊线和谷线的对比度，通过调整手指与相机之间的距离克服指纹尺度变化的影响，利用旋转校正降低手指随意放置的影响，根据ROI区域的质量调整焦距，得到高质量的非接触指纹图像。

技术领域

本发明属于非接触指纹图像采集技术领域，特别是涉及一种基于相机的非接触指纹图像采集装置及方法。

背景技术

信息技术的飞速发展，极大地推动了社会的发展进步，但随之而产生的信息安全问题也日益突出。实行个人身份认证是保障信息安全的重要途径，但传统的身份认证方法存在着容易丢失和易被伪造的缺点，已不能满足当前的社会需要。生物识别技术凭借其安全、便捷的优势成为当前最佳替代方案。BBC在其2016年发布的《生物识别技术与全球市场》调研报告中指出：全球生物识别市场产值总额将从2015年的149亿美元增长至2020年的415亿美元，其中与指纹识别相关的产品占据50％以上的市场份额。

指纹识别技术凭借其较高的实用性和可行性，成为目前应用最普遍且具有法律效力的生物识别技术。但是，传统的接触式指纹识别系统(通过接触式的光学或电容传感器采集指纹图像)存在着指纹形变、纹路残留、对皮肤状况敏感、采集过程中容易导致细菌传播等问题，而非接触指纹识别系统(采集指纹图像时指纹表面与摄像机或结构光等传感器不直接接触)不仅可以消除这些不利因素，而且因可以获取更多指纹信息(颜色、三维结构等)而具有提高指纹识别准确度的巨大潜力，在国防安全、金融、电子商务、考勤管理、海关进出口检验等领域都有着广阔的应用前景。

但现有的基于结构光等高质量非接触指纹采集装置一般体积较大、价格昂贵，不利于非接触指纹识别技术的推广和应用。采用手机等便携式设备采集指纹图像简单易行，但其获得的指纹图像往往因光照不均、抖动模糊以及散焦等影响而不够清晰，并且由于采集过程中手指放置比较随意，手指与相机之间的距离、角度、光照等存在一定的差异，导致不同时间采集的指纹图像存在较大的差异，严重影响后续指纹识别的精度。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于相机的非接触指纹图像采集装置及方法，从而获得格式规范的高质量非接触指纹图像。

为了实现上述目的，本发明采用以下的技术方案：

本发明提供一种基于相机的非接触指纹图像采集装置，包括：

指纹采集模块，用于采集高对比度的非接触指纹图像；

摄像头及灯光控制模块，用于控制灯的亮度和摄像头的聚焦；

图像处理模块，用于对摄像头拍摄的指纹图像进行处理，估计手指在图像中的宽度、提取指纹中心线和提取指纹ROI区域。

进一步地，所述指纹采集模块包括CMOS摄像头和蓝色LED灯阵列。

进一步地，还包括距离调整语音提示模块，用于根据图像处理模块估计的手指在图像中的宽度信息，提示用户调整手指与摄像头之间的距离。

进一步地，还包括显示模块，用于将摄像头获取的指纹图像显示在显示屏上。

本发明还提供一种基于相机的非接触指纹图像采集方法，包含以下步骤：

步骤1，在蓝光照射下，摄像头拍摄指纹图像，并将其传送给图像处理模块；

步骤2，图像处理模块根据颜色信息将指纹区域与背景分割出来，得到指纹区域二值图像；