一种静脉采集装置及静脉采集识别方法

技术领域

本申请涉及生物识别技术领域，特别涉及一种静脉采集装置及静脉采集识别方法。

背景技术

相关技术中，指静脉采集装置，摄像头和光源往往以对侧的方式布局在采集装置的腔体的内部，并且摄像头和光源之间还需要容纳进手指以对手指进行静脉采集，这使得最后形成的采集装置的厚度尺寸往往比较大，占用空间较大，无法应用到一些要求薄型化的使用场景中。

发明内容

本申请的目的在于提供一种静脉采集装置及静脉采集识别方法，以解决现有技术中存在的技术问题：指静脉采集装置的厚度尺寸往往比较大，占用空间较大。

为解决上述技术问题，本申请采用如下技术方案：

本申请实施方式提供一种静脉采集装置。所述静脉采集装置包括：底座；指托，设置在所述底座上，所述指托能够沿着所述底座滑动；红外光源，设置在所述底座上，用于朝向所述指托滑动的平面发射红外光线；第一支架，所述第一支架的第一端与所述底座上设置的固定件相铰接；第二支架，所述第二支架的第一端与所述第一支架的第二端相铰接，所述第二支架的第二端与所述指托相铰接，所述指托朝向所述固定件滑动时，能够带动所述第二支架朝向所述第一支架进行折叠；相机，设置在所述第二支架上，所述相机在所述第二支架朝向所述第一支架折叠时，采集放置在所述指托上的手指的静脉图像。

在某些实施方式中，所述第一支架的第一端与所述固定件通过第一转轴连接。所述第二支架的第一端与所述第一支架的第二端通过第二转轴连接。所述第二支架的第二端与所述指托通过第三转轴连接。所述第一转轴、所述第二转轴和所述第三转轴两两平行地设置。

在某些实施方式中，外力施加到所述指托上以滑动所述指托能够使所述静脉采集装置在平贴状态和立起状态之间切换。其中，当所述指托处于初始位置时，所述静脉采集装置处于所述平贴状态。所述平贴状态为所述第一支架和所述第二支架贴近所述底座的状态。当所述指托处于所述初始位置和所述固定件之间时，所述静脉采集装置处于所述立起状态。所述立起状态为所述第二支架朝向所述第一支架折叠以使所述第一支架与所述第二支架相对于所述底座立起的状态。

在某些实施方式中，所述第一转轴上设置有第一弹簧，所述第二转轴上设置有第二弹簧。在所述静脉采集装置处于所述平贴状态的情况下，所述第一弹簧和所述第二弹簧均处于自然状态；在所述静脉采集装置处于所述立起状态的情况下，所述第一弹簧和所述第二弹簧均处于蓄能状态；在所述静脉采集装置处于所述立起状态并且所述第一弹簧和所述第二弹簧处于蓄能状态的情况下，若所述外力消失，则所述静脉采集装置在弹簧力的作用下由所述立起状态复原成所述平贴状态。

在某些实施方式中，所述底座上设置有导轨。所述指托嵌入在所述导轨中以沿着所述导轨滑动。所述导轨限制所述指托在所述底座的厚度方向上的移动。

在某些实施方式中，所述静脉采集装置还包括限位装置。所述限位装置设置在所述底座上，用于限制所述指托沿着所述导轨滑动的行程。

在某些实施方式中，所述限位装置为限位块。所述限位块与所述第一支架、所述第二支架设置在所述底座的同一表面上，所述限位块凸出于所述底座的该表面设置。在所述静脉采集装置处于所述平贴状态的情况下，所述限位块与所述第一支架或所述第二转轴相抵触。

在某些实施方式中，所述静脉采集装置还包括：触控传感器，设置在所述底座上并设置在所述限位装置和所述红外光源之间，所述触控传感器用于感应所述指托的位置；处理器，所述处理器用于在所述触控传感器感应到所述指托位于预设位置时，控制所述红外光源打开并且控制所述相机拍摄一张或多张照片以得到所述静脉图像。

在某些实施方式中，所述相机为红外相机或设置有红外滤光片的可见光相机。

本申请实施方式还提供一种静脉采集识别方法，适用于上述任一实施方式所述的静脉采集装置，所述静脉采集识别方法包括：

获取触控传感器状态；

当所述触控传感器状态为感应状态时，打开所述红外光源，控制所述相机拍摄一张或多张静脉图像，其中，所述感应状态由所述触控传感器感应到所述指托位于预设位置时触发；

提取所述静脉图像的特征数据以将所述特征数据存储到数据库中或将所述特征数据与数据库中的特征数据进行匹配并输出匹配结果。

由上述技术方案可知，本申请至少具有如下优点和积极效果：

本申请实施方式的静脉采集装置及静脉采集识别方法通过设置指托、与指托相铰接的第二支架和与第二支架相铰接的第一支架，使得指托在底座上朝向底座的固定件滑动时第二支架能够朝向第一支架折叠，从而使得指托朝向固定件滑动时第二支架能够立起，以使得设置在第二支架上的相机能够具有一定高度并且使得相机与红外光源隔着指托相对设置，从而便于相机采集放置在指托上的手指的静脉图像，并且在相机的静脉图像采集结束后，指托可以滑动回到原始位置，第一支架和第二支架的折叠高度可以解除，从而能够减小静脉采集装置的厚度尺寸，使得静脉采集装置易于收纳，占用空间较小，有利于产品及相关应用场景的薄型化。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请某个实施方式的静脉采集装置处于平贴状态下的结构示意图；

图2为图1的静脉采集装置沿II-II线剖开的截面示意图；

图3为本申请某个实施方式的静脉采集装置处于立起状态下的结构示意图；

图4为本申请某个实施方式的静脉采集识别方法的流程示意图；

图5为本申请某个实施方式提取静脉图像的特征数据的示意图。

附图标记说明如下：

100、静脉采集装置；

10、底座；

101、固定件；

102、导轨；

103、限位装置；

20、指托；

201、初始位置；

202、预设位置；

30、红外光源；

40、第一支架；

401、第一支架的第一端；

402、第一支架的第二端；

50、第二支架；

501、第二支架的第一端；

502、第二支架的第二端；

60、相机；

70、第一转轴；

71、第一弹簧；

80、第二转轴；

81、第二弹簧；

90、第三转轴；

91、第三弹簧；

110、触控传感器。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“连通”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

本申请实施方式提供一种静脉采集装置100。静脉采集装置100包括：底座10；指托20，设置在底座10上，指托20能够沿着底座10滑动；红外光源30，设置在底座10上，用于朝向指托20滑动的平面发射红外光线；第一支架40，第一支架40的第一端401与底座10上设置的固定件101相铰接；第二支架50，第二支架50的第一端501与第一支架40的第二端402相铰接，第二支架50的第二端502与指托20相铰接，指托20朝向固定件101滑动时，能够带动第二支架50朝向第一支架40进行折叠；相机60，设置在第二支架50上，相机60在第二支架50朝向第一支架40折叠时，采集放置在指托20上的手指的静脉图像。

本申请实施方式的静脉采集装置100及静脉采集识别方法通过设置指托20、与指托20相铰接的第二支架50和与第二支架50相铰接的第一支架40，使得指托20在底座10上朝向底座10的固定件101滑动时第二支架50能够朝向第一支架40折叠，从而使得指托20朝向固定件101滑动时第二支架50能够立起，以使得设置在第二支架50上的相机60能够具有一定高度并且使得相机60与红外光源30隔着指托20相对设置，从而便于相机采集放置在指托上的手指的静脉图像，并且在相机的静脉图像采集结束后，指托可以滑动回到原始位置，第一支架和第二支架的折叠高度可以解除，从而能够减小静脉采集装置的厚度尺寸，使得静脉采集装置易于收纳，占用空间较小，有利于产品及相关应用场景的薄型化。

下面结合附图作进一步说明。

请参阅图1和图2，静脉采集装置100包括底座10、指托20、红外光源30、第一支架40、第二支架50和相机60。

底座10可以为方形板状底座10，用于支撑和连接静脉采集装置100的部件。

指托20设置在底座10上，指托20能够沿着底座10滑动。在一些具体的实施例中，底座10上设置有导轨102，指托20可以嵌入在导轨102中以沿着导轨102滑动，从而能够使得指托20的滑动平滑顺畅。在具体例子中，指托滑动的方向可以为图2和图3所示的Y方向。导轨102限制指托20在底座10的厚度方向上的移动。具体地，厚度方向为图2和图3所示的X方向。底座10的厚度方向垂直于指托20沿着导轨102滑动的Y方向。导轨102限制指托20在底座10的厚度方向上的移动，可以使得指托垂直于底座10的厚度方向滑动，进而带动第二支架和第一支架在底座的厚度方向上立起与恢复平贴，从而使得静脉采集装置的厚度在不使用该静脉采集装置时可以保持轻薄，在需使用该静脉采集装置时再将第二支架和第一支架在底座的厚度方向上立起以便相机完成静脉图像的采集，有利于产品的轻薄化。

红外光源30设置在底座10上，用于朝向指托20滑动的平面发射红外光线。

第一支架40的第一端401与底座10上设置的固定件101相铰接。具体地，第一支架40的第一端401与固定件101通过第一转轴70连接。

第二支架50的第一端501与第一支架40的第二端402相铰接。第二支架50的第二端502与指托20相铰接。具体地，第二支架50的第一端501与第一支架40的第二端402通过第二转轴80连接。第二支架50的第二端502与指托20通过第三转轴90连接。第一转轴70、第二转轴80和第三转轴90可以两两平行地设置。指托20朝向固定件101滑动时，能够带动第二支架50朝向第一支架40进行折叠。

相机60设置在第二支架50上。具体地，相机60可以嵌入设置在第二支架50上，从而使得在指托20处于原始位置时，第二支架50的形态能够平贴底座10从而节省静脉采集装置100在不使用时占用的空间。相机60在第二支架50朝向第一支架40折叠时，采集放置在指托20上的手指的静脉图像。静脉图像可以为指静脉图像。具体地，如图3所示，指静脉图像的静脉采集区域可以为手指指尖处第一个关节和第二个关节之间的区域，有利于获取更为丰富的静脉信息，从而能够使得静脉采集及识别更为准确。

相机60可以为红外相机60或设置有红外滤光片的可见光相机60。红外相机60有利于采集更为清晰的静脉图像。设置有红外滤光片的可见光相机60只有红外光能够透过红外滤光片，因此能够有效避免环境光对静脉图像的成像的干扰。

外力施加到指托20上以滑动指托20能够使静脉采集装置100在平贴状态和立起状态之间切换。其中，请参阅图2，当指托20处于初始位置201时，静脉采集装置100处于平贴状态。平贴状态为第一支架40和第二支架50贴近底座10的状态。请参阅图3，当指托20处于初始位置201和固定件101之间时，静脉采集装置100处于立起状态。立起状态为第二支架50朝向第一支架40折叠以使第一支架40与第二支架50相对于底座10立起的状态。静脉采集装置100处于立起状态时，可以使得设置在第二支架上的相机能够具有一定高度并且使得相机与红外光源隔着指托相对设置，从而便于相机采集放置在指托上的手指的静脉图像。

第一转轴70上设置有第一弹簧71，第二转轴80上设置有第二弹簧81。在一些实施方式中，第三转轴90设置有第三弹簧91。

在静脉采集装置100处于平贴状态的情况下，第一弹簧71和第二弹簧81均处于自然状态。在静脉采集装置100处于平贴状态的情况下，若外力推动指托20朝向固定件101滑动，则第二支架50朝向第一支架40折叠以使静脉采集装置100转换为立起状态。

在一些实施方式中，在静脉采集装置100处于立起状态的情况下，第一弹簧71和第二弹簧81均处于蓄能状态。在一些实施方式中，在静脉采集装置100处于立起状态的情况下，第二弹簧81和第三弹簧91均处于蓄能状态。在一些实施方式中，在静脉采集装置100处于立起状态的情况下，第一弹簧71、第二弹簧81和第三弹簧91均处于蓄能状态。在静脉采集装置100处于立起状态并且第一弹簧71、第二弹簧81和第三弹簧91中的一个或多个处于蓄能状态的情况下，若外力消失，则静脉采集装置100在弹簧力的作用下由立起状态复原成平贴状态。由此，当手指放置在指托上推动指托滑动并完成静脉图像的采集后，手指离开指托，外力消失，此时静脉采集装置100能够在弹簧力的作用下由立起状态复原成平贴状态，从而第一支架和第二支架的折叠高度可以解除，进而能够使得静脉采集装置的厚度尺寸复原为平贴状态下较轻薄化的状态，使得静脉采集装置易于收纳，占用空间较小，有利于产品及相关应用场景的薄型化。

静脉采集装置100还包括限位装置103。限位装置103设置在底座10上，用于限制指托20沿着导轨102滑动的行程。限位装置103为限位块。限位块103与第一支架40、第二支架50设置在底座10的同一表面上，限位块103凸出于底座10的该表面设置。在静脉采集装置100处于平贴状态的情况下，限位块103可以与第一支架40或第二转轴80相抵触，由此，使得第一支架40、第二转轴80和第二支架50均不为完全紧贴底座10的状态，而是第一支架40、第二转轴80和第二支架50呈为微拱状态，与底座10之间具有空隙，能够有利于指托20朝向固定件101滑动时，第二支架能够以较小的阻力顺利地朝向第一支架40折叠，使得静脉采集装置100处于立起状态。

静脉采集装置100还可以包括触控传感器110和处理器120。

触控传感器110设置在底座10上并设置在限位装置103和红外光源30之间。触控传感器110用于感应指托20的位置。触控传感器110可以为光电耦合器或者电容式触控传感器等。当指托20滑动到触控传感器110上方的预设位置202时，触控传感器110输出感应信号，处理器120接收该感应信号并控制红外光源30打开并且控制相机60拍摄一张或多张照片以得到静脉图像。预设位置202可以为触控传感器110的正上方，或者为指托20刚接触到触控传感器110时。由此，可以在手指推动指托20并将指托20滑动到预设位置202时，控制红外光源30打开并且控制相机60拍摄一张或多张照片以得到静脉图像，从而有利于准确把控时机光源打开与采集静脉图像的时机，有利于采集到视野更合适的静脉图像。

进一步地，预设位置202可以为指托20与限位块103相抵触并且指托20处于触控传感器110上方时指托20的位置，图3所示即指托20处于该预设位置202的情况。当指托20处于该预设位置202时，静脉采集装置100处于立起状态，如图3所示，相机视野的聚集区域A恰好为手指指尖处第一个关节和第二个关节之间的区域，红外光源30打开并且控制相机60拍摄一张或多张照片以得到静脉图像，有利于准确采集手指指尖处第一个关节和第二个关节之间的区域的指静脉特征。

请参阅图4，本申请实施方式的静脉采集识别方法适用于上述任一实施方式的静脉采集装置100。静脉采集识别方法包括：

S01：获取触控传感器110状态；

S02：当触控传感器110状态为感应状态时，打开红外光源，控制相机60拍摄一张或多张静脉图像，其中，感应状态由触控传感器110感应到指托20位于预设位置202时触发；

S03：提取静脉图像的特征数据以将特征数据存储到数据库中或将特征数据与数据库中的特征数据进行匹配并输出匹配结果。

具体地，触控传感器110的状态可以包括感应状态和非感应状态。感应状态由指托20处于触控传感器110上方的预设位置202时触发。当触控传感器110不再感应到指托20处于触控传感器110上方的预设位置202时，触控传感器处于非感应状态。

在控制相机60拍摄一张或多张静脉图像之后，可以将采集到的一张或多张静脉图像分别提取特征数据以将特征数据存储到数据库中；或者将采集到的一张或多张静脉图像作图像处理得到处理后的静脉图像，再将对该处理后的静脉图像提取特征数据后将该特征数据存储到数据库中，完成对静脉特征的采集。进一步地，还可以将特征数据加密后再存储到数据库中，从而能够提高数据库内的特征数据的安全性，有利于防止数据库内的特征数据被盗用或篡改。

将静脉图像提取特征数据的过程可以如图5所示，将采集到的静脉图像进行二值化等图像处理得到二值黑白图像作为特征数据。在一些实施例中，特征数据也可为从采集到的静脉图像中提取的数组等。

在具体应用中，静脉采集装置和静脉采集识别方法可以应用于门禁系统或者保险柜、密码柜中作采集、识别与解锁用。在完成对静脉图像的采集后，还可以包括对静脉图像对应的特征数据的匹配比对过程。

静脉采集识别方法可以控制静脉采集装置工作在录入模式或匹配模式下。

在静脉采集装置处于录入模式的情况下，静脉采集识别方法可以包括如下步骤：

提取静脉图像的特征数据；

对特征数据加密得到加密特征数据；

存储加密特征数据到数据库。

在静脉采集装置处于匹配模式的情况下，静脉采集识别方法可以包括如下步骤：

提取静脉图像的特征数据；

从数据库调用加密特征数据；

将加密特征数据解密以得到钥匙特征数据；

将特征数据与钥匙特征数据匹配并根据特征数据与钥匙特征数据的匹配程度输出匹配结果。

具体实施例中，在采集静脉图像并提取静脉图像的特征数据之后，可以将特征数据与数据库中的特征数据进行匹配并输出匹配结果，从而通过对当前静脉的采集和识别得到特征数据，并将该特征数据与数据库中保存的特征数据进行对比匹配，并输出匹配结果。由此，可以在当前静脉的特征数据与数据库中保存的钥匙特征数据匹配度高于预设匹配度时，例如当前静脉的特征数据与数据库中保存的钥匙特征数据匹配度高于70％、80％、90％或95％等时，静脉采集装置判断匹配结果为匹配成功，输出匹配成功的匹配结果。与静脉采集装置连接的设备如门锁、保险柜锁、密码柜锁等，可以根据匹配成功的匹配结果将锁打开，从而能够完成门锁控制的智能化与轻薄化。进一步地，若完成对指静脉的采集后将特征数据加密后再存储到数据库中，则从数据库中调取钥匙特征数据后需要对钥匙特征数据进行解密后再将当前静脉的特征数据与解密后的钥匙特征数据进行匹配。

综上，本申请实施方式的静脉采集装置100及静脉采集识别方法通过设置指托20、与指托20相铰接的第二支架50和与第二支架50相铰接的第一支架40，使得指托20在底座10上朝向底座10的固定件101滑动时第二支架50能够朝向第一支架40折叠，从而使得指托20朝向固定件101滑动时第二支架50能够立起，以使得设置在第二支架50上的相机60能够具有一定高度并且使得相机60与红外光源30隔着指托20相对设置，从而便于相机采集放置在指托上的手指的静脉图像，并且在相机的静脉图像采集结束后，指托可以滑动回到原始位置，第一支架和第二支架的折叠高度可以解除，从而能够减小静脉采集装置的厚度尺寸，使得静脉采集装置易于收纳，占用空间较小，有利于产品及相关应用场景的薄型化。

在本申请的实施方式的描述中，流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本申请的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本申请的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理模块的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(控制方法)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。

应当理解，本申请的实施方式的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

以上仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。