[发明专利]一种掌纹掌脉采集系统

说明书

本发明涉及一种掌纹掌脉采集系统，属于生物识别技术领域。该掌纹掌脉采集系统，包括光照度感测单元、模数转换单元、光路变换单元、补光发光单元、LED驱动单元、CMOS感应单元、图片与信号处理单元、手掌放置区和嵌入式处理器核心单元。该掌纹掌脉采集系统采用嵌入式ARM处理器，系统具有较强的图像预处理性能，降低了对后级计算机处理的要求；该系统支持CMOS摄像头，可一次性采集掌纹和掌脉双重生物特征信息；系统中带有白光和近红外补光阵列和可控近红外驱动电路，支持补光光源的开关控制和光强控制；系统中设有光路变换单元和光照度感测单元可实现光线的调节，总之，该系统结构设计合理，能够实现掌纹掌脉的快速准确采集。

技术领域

本发明涉及一种掌纹掌脉采集系统，属于生物识别技术领域。

背景技术

随着电子信息技术的发展，基于人体生物特征的身份识别应用越来越广泛，加上电子控制技术，可以广泛替代原先的智能卡识别应用，而无需携带。

生物识别技术的发展中出现了指纹、声纹、人脸、虹膜、指静脉、掌纹、掌脉等一系列技术，其技术特点各不相同，识别的精度也差异较大。截至目前，公认的生物识别技术中虹膜识别和掌脉识别精度最高，而且要求必须是活体，具有厚积薄发的应用前景。

已有的采集系统，要么只能单独采集掌脉信息，要么只能采集掌纹信息，二者能同步采集的并不多见，即使能够采集也是使用双镜头，体积偏大。此外已有的采集系统往往采用定焦摄像头，需要使用者手掌固定于摄像头的前方，且保持标准的距离（摄像头的焦距），否则不能采集到清晰的图像。另外，已有的采集系统往往使用非标准的接口与后端计算机通讯，即使采用USB接口，也需要针对不同的操作系统安装特定的驱动程序，使用不够便捷，通用性大打折扣。

本发明介绍了一种掌纹掌脉采集系统，采用单镜头设计，兼容掌纹、掌脉两种生物特征信息的采集。对外采用标准化USB的通讯接口，无需专门驱动，兼容和支持多平台（Windows、Linux、MAC），具有广泛的通用性。通过采集的图像，为后端基于计算机平台的匹配识别提供了高质量的数据源。

发明内容

为了克服背景技术中存在的缺陷，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种掌纹掌脉采集系统，包括光照度感测单元、模数转换单元、光路变换单元、补光发光单元、LED驱动单元、CMOS感应单元、图片与信号处理单元、手掌放置区和嵌入式处理器核心单元，其特征在于：

所述CMOS感应单元采用CMOS摄像头左右图像的采集输入，所述摄像头是可变焦距摄像头，可以对拍照的手掌进行自动对焦，摄像头通过DVP接口连接至图像与信号处理单元，图像与信号处理单元将摄像头采集到的图像处理后传送给嵌入式处理器核心单元；

所述光照度检测单元，采用光电池作为照度检测传感器，经过信号调理后，通过模数转换单元，将环境光的照度信号转变成数字信号再传递至嵌入式处理器核心单元；

所述嵌入式处理器核心单元会根据测量的环境光强度，通过LED驱动单元自动调节补光发光单元中的白光LED灯或近红外LED灯补光的强度，所述LED驱动单元通过I2C接口与嵌入式处理器核心单元连接，I2C接口发送LED的亮度参数，驱动单元以PWM的方式调节LED的驱动电流，驱动点亮补光发光单元中的白光LED灯或近红外LED灯；如果拍摄掌纹信息，则白光LED灯发光，发光强度根据环境光强度而定；如果拍摄掌脉分布，则关闭白光LED灯，打开近红外LED灯，同样根据环境光强度调节近红外LED灯的亮度；

所述补光发光单元通过光路变换单元来采集手掌放置区内手掌的掌纹掌脉，所述光路变换单元采用菲涅尔透镜式设计，将点式呈现环状的LED光源转变成圆形面光源，均匀的照射在手掌中间，以获得最优的图像；

所述嵌入式处理器核心单元对所拍摄的掌纹图像，以及掌脉图像，经过预处理后，通过USB3.0接口发送至后端计算机进行特征提取和匹配识别。

所述图像与信号处理单元设置在嵌入式处理器核心单元的外部或内部。