專利名稱：活體手掌血管造影圖像采集儀的制作方法
技術領域：
本發明屬于生物特征識別和自動身份鑒別技術領域，特別涉及手掌血管造影圖像采集技術。
背景技術：
隨著社會的發展，人與人之間的交往日益頻繁，社會關系日益復雜，鑒別一個人的身份顯得越來越重要。
傳統的身份鑒別方法，都是借助于第三方的工具來進行的，如密碼、IC卡、磁卡等，但是這種工具都有一定的可遺失性，易丟、易壞、易遺忘，這些無論是給使用還是管理都都造成了很大的不便和風險。生物特征識別技術是利用人自身的某些具有共有性、獨特性、永久性等特性的生物特征來進行身份鑒別可以很好的解決傳統身份鑒別方式的問題。
血管造影是一種新興的生物特征，它是利用提取手掌內部血管的網絡圖作為一種生物特征，經科學驗證這種網絡圖是符合生物特征的各種特性的。它與指紋、掌紋、虹膜等已經廣泛應用的生物特征相比較擁有以下優點1.特征藏于皮下，不易偽造破壞；2.有較強的抗干擾能力；3.可以實現非接觸式的采集，采集特征過程友好。
隨著生物特征識別技術的發展，作為它的一部分，血管造影特征識別技術也將得到廣泛的應用。一種生物特征識別技術的研究，首先要有穩定的特征采集方式，所以研究手掌血管造影圖像采集儀對于血管造影識別技術的發展有著很重要的意義。
目前，血管造影圖像采集主要有以下幾種方法1、紅外熱像儀直接提取手掌血管圖像利用PtSi紅外熱象儀接收3.5~4um的紅外光的特性，接收手掌的熱成像，輸入到計算機，以二維灰度圖像存儲。這種采集方式最大的問題是成本高昂，無法實用化。而且采集的血管圖像模糊，信息損失比較大。
2、外界紅外光源照射手掌用攝像頭拍攝由于不同的發射和吸收造成的手掌血管圖像。這種方式成本低，方式簡便，但是由于手掌的凸凹不平和角度無法保證每次都一樣，所以采集到的圖片的穩定性不好保證，而且這種方式無法深入皮膚內部，所以無法得到全面的手掌血管圖像。例如專利1472692中提到的鼠標中的手掌血管圖像的采集裝置就是用的這個方案。
發明內容
本發明的目的是克服已有的采集手掌血管圖像技術的不足，設計出一種新的活體手掌血管造影圖像采集儀，使之具有采集圖像清晰，能夠全面反映手掌血管網絡的全貌，能夠實時采集等特性。
本發明提出的一種手掌血管造影圖像采集儀，它包括紅外光源、數字攝像頭，其特征在于，還包括一箱體，該紅外光源和數字攝像頭分別安裝在該箱體內的下部和上部，以及安裝在箱體中部帶有可通過紅外光的窗口及手掌定位裝置的采集平臺，所述的數字攝像頭、紅外光源與窗口的中心處在同一垂直線上。
上述的光源采用紅外發光二極管陣列，使得照射范圍內亮度均勻。
上述的手掌定位裝置包括用于中指定位的定位槽及用于中指、食指和無名指之間的根部定位的兩個定位栓，通過對中指的限位和中指與食指，中指與無名指之間的根部進行限位來實現手掌定位。
上述的數字攝像頭前方可設置一鍍膜鏡片濾除可見光，使得只有紅外光能夠穿透鍍膜鏡片，這樣避免可見光得干擾。
所述的數字攝像頭設有與PC機連接的USB接口，具有傳輸速度快的特點，使得PC機上的處理可以實時。
本發明的特點及效果本發明利用近場紅外光對于手掌內不同的介質中不同的穿透性的性質，利用平臺的定位裝置固定手掌位置，阻隔紅外光源與數字攝像頭，用數字攝像頭采集穿過手掌的紅外光得到手掌血管造影圖像。可將該圖像信息通過USB接口傳入PC機得到手掌血管網絡得灰度圖。
本裝置具有采集圖像清晰，能夠全面反映手掌血管網絡的全貌，能夠實時采集等特性。
圖1為本發明的手掌血管造影圖像采集儀的實施例結構示意2為本發明的采集平臺上定位裝置實施例結構示意3為利用本發明采集到的手掌血管網絡圖。
具體實施例方式
本發明設計的一種手掌血管造影圖像采集儀結合附圖及實施例進一步詳細說明如下本發明的總體結構實施例如圖1所示，它包括儀器箱體1、帶窗口5和手掌定位裝置6的采集平臺2和數字攝像頭8；其中，采集平臺被固定于箱體中部，紅外光源3安裝在箱體下部，可通過與紅外光源3相連的調節機構4來微調光源的角度，平臺2上的窗口5在采集平臺的中部，手掌定位裝置6直接加工在平臺上，數字攝像頭8被固定于箱體頂部，并與光源3和采集窗口5的中心處在同一垂直線上，數字攝像頭8前還設置一鍍膜鏡片7；數字攝像頭上直接引出usb接口與PC機(不屬于本采集儀的部件，圖中未示出)連接。
本實施例各部件的功能分別說明如下箱體1，其主體為一矩形殼體，矩形殼體下部和采集平臺一起組成的封閉空間安裝紅外光源3，中部屬于采集平臺空間，開有一個入口10，手可從入口伸進箱體內放于采集平臺上，箱體上部連有一小柱殼體9，其內安裝數字攝像頭8。
采集平臺2，為設有透明窗口隔板，位于箱體中部。采集圖像時，手掌掌心向下按在采集平臺的窗口隔板上，窗口與手掌重合的部分，即造影區域，手的定位依靠靠平臺里的定位裝置6。
紅外光源3，用紅外發光二極管組成一個陣列，產生面光源的效果，保證光照均勻，紅外發光二極管使用波長是910nm的GaAs紅外發光二極管，光源安裝在箱體下部的支架上，紅外光源與隔板4相連，隔板4是一個旋鈕，連接在支架上，可以對紅外光源進行角度上的微調，保證對采集范圍的光照亮度均勻。
采集窗口5，可采用一塊紅外光可透過的圓形玻璃，固定于采集平臺中間，紅外光線只能從窗口透射過來，所以采集窗口限制了最大造影區域，手掌必須在采集窗口上方才能造影產生血管網絡的圖像。
手掌定位裝置6，為了保證每次采集到的血管圖像都能在比較固定的手掌區域，設置了手掌定位裝置，該裝置設置在采集平臺上，如圖2所示，包括中指的定位槽21，中指和食指之間和中指與無名指之間的根部的兩個定位栓22，通過這一線兩點的固定，可以基本控制手掌在窗口5(即采集區域)的固定。
鍍膜鏡片7，安裝在數字攝像頭8前，鍍膜鏡片7的鍍膜為反射可見光透過紅外光的膜層，這樣可以濾除可見光對圖像的干擾。
數字攝像頭8，安裝于箱體上部，與采集窗口、紅外光源同軸，它可以接收紅外光，產生的數字信號從usb接口傳入PC機，生成血管造影的灰度圖像。
本實施例的工作過程為首先打開紅外光源電源；使用者手心向下伸入儀器，平按在采集平臺上如圖2，保證中指以及中指與食指和中指與無名指的根部被采集平臺的定位裝置固定，用數字攝像頭采集穿過手掌的紅外光得到手掌血管造影圖像。
將本發明采集儀通過USB接口與計算機正確連接，從PC機上可以實時看到造影圖像采集儀產生的手掌血管造影圖像。
用本實施例正確采集到的圖像如圖3所示，圖中可見清楚分布的手掌血管31。
權利要求
1.一種手掌血管造影圖像采集儀，它包括紅外光源、數字攝像頭，其特征在于，還包括一箱體，該紅外光源和數字攝像頭分別安裝在該箱體內的下部和上部，以及安裝在箱體中部帶有可通過紅外光的窗口及手掌定位裝置的采集平臺，所述的數字攝像頭、紅外光源與窗口的中心處在同一垂直線上。
2.如權利要求1所述的手掌血管造影圖像采集儀，其特征在于，所述的光源采用紅外發光二極管陣列。
3.如權利要求1所述的手掌血管造影圖像采集儀，其特征在于，所述的手掌定位裝置包括用于中指定位的定位槽及用于中指、食指和無名指之間的根部定位的兩個定位栓。
4.如權利要求1所述的手掌血管造影圖像采集儀，其特征在于，所述的數字攝像頭前設置一濾除可見光的鍍膜鏡片。
5.如權利要求1所述的手掌血管造影圖像采集儀，其特征在于，所述的數字攝像頭設有與PC機連接的USB接口。
全文摘要
本發明涉及活體手掌血管造影圖像采集儀，屬于生物特征識別和自動身份鑒別技術領域。它包括紅外光源、數字攝像頭，其特征在于，還包括一箱體，該紅外光源和數字攝像頭分別安裝在該箱體內的下部和上部，以及安裝在箱體中部帶有可通過紅外光的窗口及手掌定位裝置的采集平臺，所述的數字攝像頭、紅外光源與窗口的中心處在同一垂直線上。本發明具有采集圖像清晰，能夠全面反映手掌血管網絡的全貌，能夠實時采集等特性。
文檔編號A61B5/117GK1586395SQ20041007434
公開日2005年3月2日 申請日期2004年9月10日 優先權日2004年9月10日
發明者林喜榮, 周斌, 譚汝謀, 賈惠波, 莊波 申請人:清華大學