[发明专利]手背静脉采集系统及其方法

权利要求书

1.手背静脉采集系统，该系统由反射光源、普通CCD摄像机、近红外滤光片、散射纸、把手和透射光源组成，其特征在于：

在该系统中，两套近红外光源组合使用，即反射光源(1)和透射光源(7)组合使用，共有透射模式、反射模式或混合模式三种成像模式；

其中，透射模式是指只采用透射光源，反射模式是指只采用反射光源；混合模式是指透射光源和反射光源同时使用；

两套近红外光源，即反射光源(1)和透射光源(7)，分别同时照射手背(5)和手掌区域；其中，透射光源(7)放置在手掌一侧，透射光源(7)发出的光透过手背(5)进入普通CCD摄像机(2)；反射光源(1)放置在普通CCD摄像机(2)两侧，反射光源(1)发出的光照射在手背(5)上，反射回普通CCD摄像机(2)；普通CCD摄像机(2)采集到的手背静脉图像直接传输到台式计算机上，经过降噪处理得到并输出最终图像；

其中，透射光源(7)安装在把手(6)上，手握在把手(6)上；在反射光源(1)前放置散射纸(4)。

2.根据权利要求1所述的手背静脉采集系统，其特征在于，所述的普通CCD摄像机(2)是指能够感应近红外光的黑白摄像机。

3.根据权利要求1所述的手背静脉采集系统，其特征在于，所述的近红外滤光片(3)选用近红外全通滤光片。

4.根据权利要求1所述的手背静脉采集系统，其特征在于，所述的透射光源(7)和反射光源(1)选用全波段近红外二极管，这种二极管发出的波长为600nm到1100nm。

5.采用权利要求1-4任意一项权利要求所述的手背静脉采集系统进行手背静脉采集的方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

步骤一：手背静脉采集系统中成像模式的选择；

该手背静脉采集系统中提供了透射模式、反射模式或混合模式三种成像模式；

步骤二：根据步骤一的选择结果进入透射模式、反射模式或混合模式；

透射模式只使用手掌一侧的透射光源(7)，反射模式只使用手背(5)上方的反射光源(1)，混合模式同时使用在手掌一侧的透射光源(7)和手背(5)上方的反射光源(1)；

步骤三：根据步骤二的成像模式选择结果进行手背静脉的图像采集；

根据步骤二选择的成像模式，利用普通CCD的摄像机(2)实现手背(5)的静脉图像的采集；

步骤四：采集图像的降噪处理；

对步骤三中由普通CCD摄像机(2)采集到的图像进行降噪处理；

步骤五：输出最终图像；

经过步骤四的降噪处理后，输出满足要求的手背静脉图像。

6.根据权利要求5所述的采用权利要求1-4任意一项权利要求所述的手背静脉采集系统进行手背静脉采集的方法，其特征在于，所述的降噪处理采用三次滤波的方法，三次滤波分别采用匹配滤波器、维纳滤波器和均值滤波器；

第一次滤波的匹配滤波器的总宽度为300个像素，其中从第150个到第165个像素为高电平，其他为低电平；设n为像素序号，n为正整数，且n∈[1,300]，则得到一个时间序列h[n]；把采集的手背静脉图像按纵向分为一个一个的行向量x[n]，对每一个行向量分别和第一个匹配滤波器进行一维卷积处理h[n]*x[n]，各行向量经过卷积处理后得到一幅新的图像；将得到的新的图像再输入到第二个滤波器进行进一步的降噪处理；

第二次滤波的滤波器是维纳滤波器，维纳滤波器是依据最小均方误差准则设计的最优线性滤波器；

最后一次滤波是使用12×12像素窗口的均值滤波器来进一步平滑图像。