[实用新型]一种应用于可穿戴设备的三维静脉识别装置

说明书

本实用新型涉及一种应用于可穿戴设备的三维静脉识别装置，属于生物特征识别领域。包括智能控制单元、环形内圈单元、图像传感器单元、圆形阵列式红外光源单元、环形外圈单元和驱动控制单元。优点是结构新颖，采用全新的环状结构，图像传感器单元在静脉图像采集过程中从360°获取信息，获取到的静脉信息量多，识别更加准确，可靠性高，鲁棒性更强，误拒率低，用户身份信息安全性高，并实现了人机互动，结构简单，便于控制，有利于大量普及。

技术领域

本实用新型属于生物特征识别领域，尤其是一种应用于可穿戴设备的三维静脉识别装置。

背景技术

静脉识别是近年来兴起的新型生物识别技术，这一技术利用人体静脉血管特征进行身份识别，具有十分广阔的应用前景。医学上的相关研究证明所有人的静脉分布都会有所区别，而人体内的静脉分布一旦成型后，也基本不会随着时间而变化。因此静脉具有生物识别应该具有的广泛性、区分性、持续性和重复性的特征。除此之外，静脉识别还具有很多其他生物识别方式不具备的独特优点，如活体识别、难以伪造、非接触识别等，这使得静脉识别成为在未来更具研究意义的生物识别方式。

然而，现有的静脉识别技术存在着很大的局限性，并且没有得到良好的普及。其主要原因在于现有静脉识别技术多为简单的二维识别，识别结果很容易受到人的静态姿势和动作的影响：人细微的动作调整将使图像获取角度发生变化，故使用者在静脉识别过程中必须按照实验室理想条件下放置手指、手腕、手掌，不能出现弯曲和偏斜，这极大地损害了用户体验，并且增加了误拒率。此外，二维静脉图像易于仿造，使得安全得不到保障。

虽然有一些工作提出了基于双目视觉识别方法的三维静脉识别装置，在一定程度上解决了二维静脉识别易受人体动作姿势影响的问题，但是此方法并没有实现真正的三维静脉构建。因为红外线并不能完全透射人体，即双目视觉获得到的静脉图像只是在一定角度范围内的静脉信息，不能获取与相机相对的位置面的静脉信息。此外，双目视觉三维重建方法需要两个摄像机同时拍摄，在控制上非常困难而且装置设备非常庞大复杂，并且成本较高，因此不能够很好地应用于可穿戴的智能设备的普及中。

综上所述，现有技术、装置和方法均不能同时实现静脉识别的以下要求：1、识别准确性高、可靠性高、鲁棒性强；2、识别过程受用户姿势、动作影响较低，误拒率低，用户体验性好，可被应用于可穿戴设备中；3、对假静脉图像具有判别力，用户身份信息安全性高，并可以实现人机互动，结构简单、便于控制，能够大量普及。

发明内容

本实用新型提供一种应用于可穿戴设备的三维静脉识别装置，以解决现有静脉识别技术中存在的如下问题：多为简单的二维识别，识别结果很容易受到人的静态姿势和动作的影响；在静脉识别过程中手指、手腕、手掌不能出现弯曲和偏斜，极大地损害了用户体验并增加了误拒率；二维静脉图像易于伪造，使得安全得不到保障；基于双目视觉识别方法的三维静脉识别装置只能在一定角度内获取静脉信息，同时由于需要两个摄像机同时拍摄，在控制上非常困难而且装置设备非常庞大复杂，并且成本较高，因此不能够很好地应用于可穿戴的智能设备的普及中。

本实用新型采取的技术方案是：包括智能控制单元、环形内圈单元、图像传感器单元、圆形阵列式红外光源单元、环形外圈单元和驱动控制单元，其中，智能控制单元靠其后盖上的凸起与环形外圈单元上的凹槽过盈配合，驱动控制单元的内端面上固有三个环形阵列凹槽，环形外圈单元的环形外圈主体两个端面上分别有三个凸台，将凹槽与凸台过盈配合，实现两个驱动控制单元分别与环形外圈单元固连；环形内圈单元的主体的边缘凸起与环形外圈主体的环形凹槽间隙配合，从而实现环形内圈单元在环形外圈单元里绕着装置中心作圆周运动；图像传感器单元通过其运载装置单元的凸起的滑轨与环形外圈主体的内侧轨道沟槽间隙配合，两个驱动控制单元通过导线分别与图像传感器单元两端连接，使图像传感器单元在环形外圈主体的内侧轨道沟槽里绕着装置中心做圆周运动；图像传感器单元的上端卡在环形内圈主体的非挖空凹槽中，当图像传感器单元运动时，环形内圈主体将会随之运动；圆形阵列式红外光源单元嵌在环形外圈单元的圆形阵列式凹槽中。