專利名稱：一種掌靜脈采集裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及應(yīng)用電子電路進(jìn)行生物識(shí)別的方法或裝置，特別是涉及一種掌靜脈采集裝置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有生物識(shí)別技術(shù)中，指紋認(rèn)證具有極高的安全性，配套采用的射頻卡不需要直接接觸就可以認(rèn)證，使用很方便，而且不易復(fù)制。但是，由于溫度、濕度、手指脫皮、有傷痕、指紋模糊等因素的影響，在某些情況下可能導(dǎo)致指紋無(wú)法識(shí)別，且射頻卡和傳統(tǒng)的鑰匙一樣可能丟失，密碼也可能被遺忘，都會(huì)影響指紋認(rèn)證的正常使用。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是彌補(bǔ)上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種掌靜脈采
集裝置。本實(shí)用新型的技術(shù)問(wèn)題通過(guò)以下技術(shù)方案予以解決。這種掌靜脈采集裝置，包括設(shè)有掌靜脈采集窗口的保護(hù)面板即外殼，以及掌靜脈圖像采集單元。所述掌靜脈圖像采集單元包括設(shè)置在所述殼體內(nèi)圖像接收面上采集圖像的互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor,縮略詞為 CMOS)傳感器，以及主板即電路控制模塊，所述電路控制模塊是小封裝的電路控制模塊，包括控制所述CMOS傳感器完成采集圖像數(shù)據(jù)的主控芯片、分別與所述主控芯片連接的存儲(chǔ)單元芯片、提供時(shí)鐘信號(hào)給主控芯片的晶體振蕩電路、加密芯片、降壓集成電路、與計(jì)算機(jī)通訊進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)通訊單元，以及照明單元，所述數(shù)據(jù)通訊單元包括帶靜電保護(hù)的通用串行總線(Universal Serial Bus，縮略詞為USB)連接座，所述主控芯片用于掌靜脈采集、掌靜脈圖像校正、數(shù)據(jù)通訊和輸出控制；所述存儲(chǔ)單元芯片用于存儲(chǔ)功能文件，以便完成采集后的登記與識(shí)別；所述晶體振蕩電路用于給主控芯片提供時(shí)鐘信號(hào)；所述加密芯片用于下載自有軟件算法和代碼，對(duì)被采集者重要數(shù)據(jù)提供全方位、高安全度的保護(hù)，維護(hù)自身權(quán)益，避免軟件盜版；所述降壓集成電路用于將來(lái)自USB連接座的電源降壓后向主控芯片和CMOS傳感器提供電源；所述數(shù)據(jù)通訊單元用于與計(jì)算機(jī)聯(lián)合使用，以完成被采集者掌靜脈采集、掌靜脈圖像校正、數(shù)據(jù)通訊和輸出控制，有效提高掌靜脈采集速率和識(shí)別精度。這種掌靜脈采集裝置的特點(diǎn)是設(shè)有光機(jī)成像系統(tǒng)，所述光機(jī)成像系統(tǒng)是透鏡系統(tǒng)，設(shè)置在所述殼體中部，所述透鏡系統(tǒng)包括順應(yīng)光路安裝在所述掌靜脈采集窗口正下方的紅外濾光片、設(shè)置在所述紅外濾光片正下方的成像透鏡組，使裝置的體積更加小型化，所述照明單元發(fā)射的透射手掌的近紅外光經(jīng)所述成像透鏡組折射進(jìn)所述掌靜脈圖像采集單元的CMOS傳感器的感光陣列上，所述掌靜脈圖像采集單元的主板即電路控制模塊將接收到的掌靜脈圖像轉(zhuǎn)換成電信號(hào)輸出，采集掌靜脈圖像。[0009]所述照明單元是設(shè)有亮度調(diào)整單元的近紅外光照射源，所述近紅外光照射源設(shè)置在所述殼體內(nèi)，用于發(fā)射透射手掌的近紅外光，所述亮度調(diào)整單元用于調(diào)整所述近紅外光照射源的亮度，所述亮度的調(diào)整基于所述存儲(chǔ)單元芯片存儲(chǔ)的用于自動(dòng)曝光的校正曲線。本實(shí)用新型的技術(shù)問(wèn)題通過(guò)以下進(jìn)一步的技術(shù)方案予以解決。所述紅外濾光片與所述成像透鏡組的間距根據(jù)要求的圖像質(zhì)量調(diào)整。被采集者的掌靜脈與所述掌靜脈采集窗口的間距為60mnT70mm時(shí)，所述掌靜脈采集窗口的尺寸大于80_X80mm。所述近紅外光照射源是安裝在正對(duì)被采集者的手掌的掌靜脈采集窗口正上方的一組波長(zhǎng)為850nm的近紅外發(fā)光二極管(Light Emitting Diode,縮略詞為L(zhǎng)ED)。所述CMOS傳感器是至少8. 215萬(wàn)像素的CMOS傳感器，圖像分辨率至少為500dpi，符合中國(guó)公安部門和美國(guó)FBI有關(guān)必須達(dá)到圖像分辨率為500dpi的要求，由主控芯片提供時(shí)鐘信號(hào)、復(fù)位信號(hào)、同步信號(hào)和I2C信號(hào)進(jìn)行控制，采集到的數(shù)據(jù)直接傳送至所述主控芯片。優(yōu)選的是，所述CMOS傳感器是美國(guó)Aptina公司出品的型號(hào)為MT9V117的高級(jí)視頻圖形陣列(Super Video Graphics Array,縮略詞為SVGA)的CMOS傳感器。本實(shí)用新型的技術(shù)問(wèn)題通過(guò)以下再進(jìn)一步的技術(shù)方案予以解決。所述主控芯片設(shè)有掌靜脈采集單元、數(shù)據(jù)通訊單元、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元以及輸出控制單元，用于實(shí)現(xiàn)掌靜脈采集、掌靜脈圖像校正、數(shù)據(jù)通訊和輸出控制。優(yōu)選的是，所述主控芯片是美國(guó)Cypress半導(dǎo)體公司出品的型號(hào)為CY7C68013A的主控芯片，符合中國(guó)公安部門和美國(guó)FB有關(guān)必須達(dá)到圖像灰度級(jí)為256gray-leVel的要求。所述存儲(chǔ)單元芯片是存儲(chǔ)有用于自動(dòng)曝光的校正曲線的存儲(chǔ)單元芯片，由所述主控芯片進(jìn)行控制。優(yōu)選的是，所述存儲(chǔ)單元芯片是美國(guó)Atmel公司出品的型號(hào)為AT24C64CN-SH-B(64K)的存儲(chǔ)芯片。所述加密芯片是深圳市華曦達(dá)科技公司出品的型號(hào)為DM2016N的加密芯片。本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比的有益效果是本實(shí)用新型采用掌靜脈識(shí)別技術(shù)，安全性非常高，不會(huì)遺失，不會(huì)被竊，無(wú)記憶密碼負(fù)擔(dān)。其光機(jī)成像系統(tǒng)的光源設(shè)計(jì)合理，縮減了長(zhǎng)度，電路控制模塊采用小封裝，克服了現(xiàn)有同類型的掌靜脈采集裝置體積大的缺陷，大大降低了系統(tǒng)成本，且便于攜帶，還可以與計(jì)算機(jī)聯(lián)合使用實(shí)現(xiàn)掌靜脈采集、掌靜脈圖像校正、數(shù)據(jù)通訊和輸出控制功能，提高掌靜脈采集速率和識(shí)別精度。

圖1是本實(shí)用新型具體實(shí)施方式
的組成方框圖；圖2是本實(shí)用新型具體實(shí)施方式
的光路圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施方式
并對(duì)照附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行說(shuō)明。[0027]—種如圖1、2所示的掌靜脈采集裝置，包括設(shè)有掌靜脈采集窗口的保護(hù)面板即外殼，以及掌靜脈圖像采集單元。掌靜脈圖像采集單元包括設(shè)置在殼體內(nèi)圖像接收面上采集掌靜脈圖像的CMOS傳感器2，以及主板即電路控制模塊。電路控制模塊是小封裝的電路控制模塊，包括控制CMOS傳感器2完成采集圖像數(shù)據(jù)的主控芯片7、分別與主控芯片7連接的存儲(chǔ)單元芯片10、提供時(shí)鐘信號(hào)給主控芯片7的晶體振蕩電路5、加密芯片1、降壓集成電路11、與計(jì)算機(jī)通訊進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)通訊單元6，以及照明單元12。數(shù)據(jù)通訊單元6包括帶靜電保護(hù)的USB連接座，用于與計(jì)算機(jī)聯(lián)合使用，以完成被采集者掌靜脈采集、掌靜脈圖像校正、數(shù)據(jù)通訊和輸出控制，有效提高掌靜脈采集速率和識(shí)別精度。主控芯片7用于掌靜脈采集、掌靜脈圖像校正、數(shù)據(jù)通訊和輸出控制。存儲(chǔ)單元芯片10用于存儲(chǔ)功能文件，以便完成采集后的登記與識(shí)別。晶體振蕩電路5用于向主控芯片7提供時(shí)鐘信號(hào)。加密芯片I用于下載自有軟件算法和代碼，對(duì)被采集者重要數(shù)據(jù)提供全方位、高安全度的保護(hù)，維護(hù)自身權(quán)益，避免軟件盜版。降壓集成電路11用于將來(lái)自USB連接座的電源降壓后向主控芯片7和CMOS傳感器2提供電源。設(shè)有光機(jī)成像系統(tǒng)8，光機(jī)成像系統(tǒng)8是透鏡系統(tǒng)，設(shè)置在殼體中部，透鏡系統(tǒng)包括順應(yīng)光路安裝在掌靜脈采集窗口正下方的紅外濾光片9、設(shè)置在紅外濾光片9正下方的成像透鏡組3，使裝置的體積更加小型化，照明單元12發(fā)射的透射手掌的近紅外光經(jīng)成像透鏡組3折射進(jìn)掌靜脈圖像采集單元的CMOS傳感器2的感光陣列上，掌靜脈圖像采集單元的主板即電路控制模塊將接收到的掌靜脈圖像轉(zhuǎn)換成電信號(hào)輸出，采集掌靜脈圖像。照明單元12是設(shè)有亮度調(diào)整單元的近紅外光照射源4，近紅外光照射源4設(shè)置在殼體內(nèi)，用于發(fā)射透射手掌的近紅外光，亮度調(diào)整單元用于調(diào)整近紅外光照射源4的亮度，亮度的調(diào)整基于存儲(chǔ)單元芯片10存儲(chǔ)的用于自動(dòng)曝光的校正曲線。紅外濾光片9與成像透鏡組3的間距根據(jù)要求的圖像質(zhì)量調(diào)整。被采集者的掌靜脈與掌靜脈采集窗口的間距為60mnT70mm時(shí)，所述掌靜脈采集窗口的尺寸大于80_X80mm。近紅外光照射源4是安裝在正對(duì)被采集者的手掌的掌靜脈采集窗口正上方的一組波長(zhǎng)為850nm的近紅外LED。CMOS傳感器2是美國(guó)Aptina公司出品的型號(hào)為MT9V117的SVGA CMOS傳感器，像素至少為8. 215萬(wàn)，圖像分辨率至少為500dpi，符合中國(guó)公安部門和美國(guó)FBI有關(guān)必須達(dá)到圖像分辨率為500dpi的要求，由主控芯片7提供時(shí)鐘信號(hào)、復(fù)位信號(hào)、同步信號(hào)和I2C信號(hào)進(jìn)行控制，采集到的數(shù)據(jù)直接傳送至主控芯片7。主控芯片7是美國(guó)Cypress半導(dǎo)體公司出品的型號(hào)為CY7C68013A的主控芯片，符合中國(guó)公安部門和美國(guó)FB有關(guān)必須達(dá)到圖像灰度級(jí)為256gray-leVel的要求，設(shè)有掌靜脈采集單元、數(shù)據(jù)通訊單元、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元以及輸出控制單元，用于實(shí)現(xiàn)掌靜脈采集、掌靜脈圖像校正、數(shù)據(jù)通訊和輸出控制。存儲(chǔ)單元芯片10是美國(guó)Atmel公司出品的型號(hào)為AT24C64CN_SH_B (64K)的存儲(chǔ)芯片，存儲(chǔ)有用于自動(dòng)曝光的校正曲線，由主控芯片7進(jìn)行控制。加密芯片I是深圳市華曦達(dá)科技公司出品的型號(hào)為DM2016N的加密芯片。本具體實(shí)施方式
進(jìn)行掌靜脈采集的工作過(guò)程如下被采集者靠近時(shí)，近紅外光照射源4發(fā)射的透射手掌的近紅外光照射被采集者的掌靜脈上，掌靜脈圖像經(jīng)光機(jī)成像系統(tǒng)8折射進(jìn)設(shè)置在圖像接收面上采集掌靜脈圖像的CMOS傳感器2上，將接收到的掌靜脈圖像轉(zhuǎn)換成電信號(hào)輸出，進(jìn)行掌靜脈圖像的采集。以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型所作的進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，不能認(rèn)定本實(shí)用新型的具體實(shí)施只局限于這些說(shuō)明。對(duì)于本實(shí)用新型所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下做出若干等同替代或明顯變型，而且性能或用途相同，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本實(shí)用新型由所提交的權(quán)利要求書確定的專利保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種掌靜脈采集裝置，包括設(shè)有掌靜脈采集窗口的保護(hù)面板即外殼，以及掌靜脈圖像采集單元，所述掌靜脈圖像采集單元包括設(shè)置在所述殼體內(nèi)圖像接收面上采集圖像的互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體CMOS傳感器，以及主板即電路控制模塊，所述電路控制模塊是小封裝的電路控制模塊，包括主控芯片、分別與所述主控芯片連接的存儲(chǔ)單元芯片、提供時(shí)鐘信號(hào)給主控芯片的晶體振蕩電路、加密芯片、降壓集成電路、與計(jì)算機(jī)通訊進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)通訊單元，以及照明單元，所述數(shù)據(jù)通訊單元包括帶靜電保護(hù)的通用串行總線USB連接座， 其特征在于設(shè)有光機(jī)成像系統(tǒng)，所述光機(jī)成像系統(tǒng)是透鏡系統(tǒng)，設(shè)置在所述殼體中部，所述透鏡系統(tǒng)包括順應(yīng)光路安裝在所述掌靜脈采集窗口正下方的紅外濾光片、設(shè)置在所述紅外濾光片正下方的成像透鏡組；所述照明單元是設(shè)有亮度調(diào)整單元的近紅外光照射源，所述近紅外光照射源設(shè)置在所述殼體內(nèi)。
2.如權(quán)利要求1所述的掌靜脈采集裝置，其特征在于所述紅外濾光片與所述成像透鏡組的間距根據(jù)要求的圖像質(zhì)量調(diào)整。
3.如權(quán)利要求1或2所述的掌靜脈采集裝置，其特征在于被采集者的掌靜脈與所述掌靜脈采集窗口的間距為60mnT70mm時(shí)，所述掌靜脈采集窗口的尺寸大于80_X80mm。
4.如權(quán)利要求3所述的掌靜脈采集裝置，其特征在于所述近紅外光照射源是安裝在正對(duì)被采集者的手掌的掌靜脈采集窗口正上方的一組波長(zhǎng)為850nm的近紅外發(fā)光二極管LED。
5.如權(quán)利要求4所述的掌靜脈采集裝置，其特征在于所述CMOS傳感器是至少8. 215萬(wàn)像素的CMOS傳感器，圖像分辨率至少為500dpi。
6.如權(quán)利要求5所述的掌靜脈采集裝置，其特征在于所述CMOS傳感器是美國(guó)Aptina公司出品的型號(hào)為MT9V117的高級(jí)視頻圖形陣列SVGA 的CMOS傳感器。
7.如權(quán)利要求6所述的掌靜脈采集裝置，其特征在于所述主控芯片設(shè)有掌靜脈采集單元、數(shù)據(jù)通訊單元、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元以及輸出控制單元。
8.如權(quán)利要求7所述的掌靜脈采集裝置，其特征在于所述主控芯片是美國(guó)Cypress半導(dǎo)體公司出品的型號(hào)為CY7C68013A的主控芯片。
9.如權(quán)利要求8所述的掌靜脈采集裝置，其特征在于所述存儲(chǔ)單元芯片是美國(guó)Atmel公司出品的型號(hào)為AT24C64CN-SH-B (64K)的存儲(chǔ)芯片。
10.如權(quán)利要求9所述的掌靜脈采集裝置，其特征在于所述加密芯片是深圳市華曦達(dá)科技公司出品的型號(hào)為DM2016N的加密芯片。
專利摘要一種掌靜脈采集裝置，包括外殼，以及掌靜脈圖像采集單元，掌靜脈圖像采集單元包括CMOS傳感器，以及電路控制模塊，電路控制模塊是小封裝的電路控制模塊，包括主控芯片、存儲(chǔ)單元芯片、晶體振蕩電路、加密芯片、降壓集成電路、數(shù)據(jù)通訊單元，以及照明單元，數(shù)據(jù)通訊單元包括帶靜電保護(hù)的USB連接座。設(shè)有包括紅外濾光片、成像透鏡組的光機(jī)成像系統(tǒng)，照明單元是設(shè)有亮度調(diào)整單元的近紅外光照射源。光機(jī)成像系統(tǒng)的光源設(shè)計(jì)合理，縮減了長(zhǎng)度，電路控制模塊采用小封裝，克服了裝置體積大的缺陷，大大降低了系統(tǒng)成本，且便于攜帶，還可以與計(jì)算機(jī)聯(lián)合使用實(shí)現(xiàn)掌靜脈采集、掌靜脈圖像校正、數(shù)據(jù)通訊和輸出控制功能，提高掌靜脈采集速率和識(shí)別精度。
文檔編號(hào)G06K9/00GK202887212SQ201220517610
公開(kāi)日2013年4月17日 申請(qǐng)日期2012年10月10日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月10日
發(fā)明者車全宏, 李治農(nóng), 陳書凱 申請(qǐng)人:東莞市中控電子技術(shù)有限公司