[实用新型]一种具有活体识别功能的手指静脉图像采集装置

说明书

本实用新型涉及一种具有活体识别功能的手指静脉图像采集装置，包括：LED调制电路与OV5647摄像头相对设置，中间留有放手指的间距，间距的一侧设有心率传感器，LED调制电路与脉冲宽度调制连接，OV5647摄像头、心率传感器分别与ARM处理器连接。本实用新型采用光容积法采集人体脉搏频率，判断被采样的对象是否为活体，检测通过后再由上述图像采集部分的技术对手指静脉图像进行采集，保证采集到的图像样本为活体对象的样本。

技术领域

本实用新型属于光电技术领域，具体涉及一种具有活体识别功能的手指静脉图像采集装置。

背景技术

随着社会的发展，人们对身份信息安全的要求越来越高。医学研究证明，手指静脉的形状具有唯一性，即不同人、同一人的不同手指的指静脉脉络都不相同；且手指静脉隐藏在皮肤下，结构比其它生物学特征更复杂，在可见光下无法得到，具有更高的稳定性、隐蔽性。因此，指静脉识别技术逐渐开始应用于身份识别领域中。

静脉图像采集装置是指静脉识别技术的图像来源，提高图像采集装置的防伪性是该技术中的关键环节。但一般的指静脉图像采集装置不能避免采集到伪造的静脉信息的问题，例如：由吸收红外光的材料填充的手指或由该材料打印得到的静脉图片，均可导致红外相机所拍摄的图像与活体手指静脉图像非常相似，从而造成系统后续部分将伪造的静脉图像识别为正常静脉图像，导致系统被伪造图像攻击。因此，需要研制一种具有活体识别功能的指静脉图像采集装置。

发明内容

为了保证该装置所采集的图像是真实的人体手指静脉图像，同时提高采集的手指静脉图像信号的质量，本实用新型提出一种具有活体识别功能的手指静脉图像采集装置。

采用的技术方案是：

一种具有活体识别功能的手指静脉图像采集装置，包括：LED调制电路与OV5647摄像头相对设置，中间留有放手指的间距，间距的一侧设有心率传感器，LED调制电路与脉冲宽度调制连接，OV5647摄像头、心率传感器分别与ARM处理器连接。

还包括外壳，外壳的顶部凹槽位于外壳内壁的顶部，LED调制电路安装在顶部凹槽内；

背面凹槽位于外壳内壁的背面，心率传感器安装在背面凹槽内；

外壳前面开设方形孔洞，方形孔洞的位置与放手指的间距位置重合；

底部凹槽位于外壳内壁的底部，OV5647摄像头和ARM处理器放置于底部凹槽内。

LED调制电路包括LM324四运算放大器，组成PWM正弦波转换电路、电压抬升电路和恒流驱动电路；

PWM正弦波转换电路，将PWM波转换成同频率的正弦波；

电压抬升电路，提升输入信号的强度；

恒流驱动电路，稳定LED中的电流

其中LED调制电路选用波长为850nm的红外光LED，心率传感器的发射管和接收管分别选用峰值波长为515nm的绿光LED和感受峰值波长为565nm的APDS-9008，A/D转换器选用PCF8951数据采集芯片。ARM处理器选用RaspberryPi4b。

本实用新型的手指静脉图像采集装置分为活体检测部分和图像采集部分。活体检测部分采用光容积法获取手指静脉脉搏频率，若测得脉搏频率在人体正常范围内(选取脉搏频率正常范围为每分钟45～120次)，才能进行后续的图像采集，从而确保了采集的对象为活体。图像采集部分包括调制、解调、质量评估和ROI提取；其中调制解调使用正弦波调制、数字锁相解调等技术；质量评估利用基于Mobilenet-V2的手指静脉图像质量判断模型判断并筛选出高质量静脉图像；ROI提取部分基于Sobel算子提取静脉图像感兴趣区域。

附图说明

图1本实用新型结构图；

图2本实用新型采集装置外壳结构图；