[实用新型]一种皮肤血管光声成像装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及生物识别技术领域，尤其是一种皮肤血管光声成像装置。

背景技术

生物识别技术通过人体固有的生理和行为特征进行个人身份的鉴别，较传统身份认证技术，密钥随时携带，不易丢失、遗忘或被盗取，防伪性更强，广泛应用于国家安全、信息安全、网络安全、安全认证、电子认证等领域。指纹识别、虹膜识别、人脸识别、3D人脸识别、视网膜识别、静脉识别等生物识别技术都是以CCD光学成像后进行图像识别，伴随指模、美瞳、面具等产品制作水平越来越高，这些技术的安全性越来越低。

血管成像技术是一种通过探测皮肤组织对光吸收作用的方法,其生物特性隐藏在皮下，不易丢失与伪造。自上世纪90年代日立公司的研发人员在一项度量人脑活动的研究中,发现利用近红外光观察血液流动可以作为一种有效的、高度安全的生物识别方法以来，各国对指静脉识别技术倍加关注。

血管识别技术主要应用在指静脉与掌静脉领域，其近红外成像装置，一般采用750nm~1100nm的近红外光对组织进行照射，由近红外探头捕获血管的图像，再进行图像处理，但由于受介质对光的衰减影响，其穿深只有毫米量级，且成像对比度相对较低，且采集部位一般用于手部或耳部等薄弱的组织。

发明内容

本实用新型的目的在于要解决的是现有生物特征识别技术的不足，提供一种结构简单的皮肤血管光声成像装置，有效改善血管成像对比度较低的问题，利用光声成像技术，选用合适波长的激发光源，通过分析不同阈值范围的超声强度，可以将血管图像分成静脉和动脉两种，对两种血管图像分别进行识别，提高识别准确率。

本实用新型的技术方案为：一种皮肤血管光声成像装置，该装置包括血管光声信号采集装置、PC端和传输电缆，所述血管光声信号采集装置通过传输电缆与PC端连接；所述血管光声信号采集装置包括壳体，所述壳体内设有LD光源以及准直光路、微型电机、棱镜、A/D转换模块和电源；所述LD光源及准直电路位于壳体的左侧，壳体中间设有棱，LD光源及准直电路与棱镜之间设有光路，微型电机与棱镜与相连并带动控制棱镜转动，棱镜与LD光源及准直电路垂直分布，棱镜水平面低于 LD光源及准直电路水平面3-5mm，DOE光学全息器件位于壳体上侧开口处，位于棱镜正上方，且DOE光学全息器件与棱镜垂直分布，光声换能器阵列分布于DOE光学全息器件两侧， DOE光学全息器件与光声换能器均位于壳体上表面，电源模块位于壳体左侧，通过电路与位于壳体右侧的A/D转换模块、微型电机以及LD光源以及准直光路相连并为这三个模块供电，光声换能器与A/D转换模块相连，输出数字信号，再由传输电缆连接到PC端完成信号处理。

所述LD光源的波长400-800nm。

所述衍射光学元件全息器件的聚焦深度为1-3mm。

所述微型光声换能器大小为1-5mm。

所述棱镜为正六棱镜。

所述棱镜的外接圆直径为4mm。

所述微型电机为圆柱形，长为20-50mm，半径为5-10mm。

本实用新型的优点在于：一种皮肤血管光声成像装置与识别方法，采用棱镜对光源进行偏转，通过棱镜与微型电机相连接的设计，实现对皮肤血管的区域扫描，大大减少了相关检测的时间；采用微型光声换能器获取目标区域光声信号，由PC端实现图像重建，大大减小了装置的体积；在PC端对重建图像进行归一化、滤波、二值化和细化等处理，极大提高了识别准确率，实现了光声激发与传感的一体化、微型化和实用化，可广泛应用生物识别技术领域。

附图说明

图1为本实用新型一种皮肤血管光声成像装置结构示意图；

图2为本实用新型一种皮肤血管光声成像装置使用状态图。

图中：

1、壳体，2、LD光源以及准直光路；3、微型电机；4、棱镜；5、A/D转换模块；6、电源；7、DOE光学全息器件；8、微型光声换能器；9、光束；10、血管光声信号采集装置；11、吸收体；12、皮下血管；13、传输电缆；14、PC端。

具体实施方式