一種基于手背靜脈與多指指紋的支付采集裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
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[0001]本發(fā)明涉及一種基于手背靜脈與多指指紋的支付采集裝置，屬于生物特征支付認(rèn)證技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
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[0002]銀行卡的出現(xiàn)替代了原本的紙幣消費(fèi)方式，而隨著數(shù)據(jù)時代的來臨，人的消費(fèi)支付方式又逐漸發(fā)生著改變。利用人體生物特征識別技術(shù)，生物特征支付正逐漸取代銀行卡，使人們又脫離了銀行卡的束縛，實(shí)現(xiàn)無卡消費(fèi)。此時，只要將自己的生物特征信息和銀行賬號在信用卡公司進(jìn)行登記，付款時只需在讀取設(shè)備上讀取生物特征，即可獲得身份認(rèn)證，消費(fèi)金額就將自動從銀行賬戶中扣除。
[0003]靜脈紋路是人體的一種生物特征，具有長期不變性，而且靜脈位于表皮以下，幾乎是不可偽造的。當(dāng)近紅外光照射人體時，活體靜脈中的血紅蛋白會吸收近紅外光，使得有靜脈紋路的地方在圖像上呈現(xiàn)出黑色，形成靜脈紋路圖。由于靜脈認(rèn)證的活體識別、采集友好、和不可復(fù)制的特點(diǎn)，靜脈認(rèn)證也逐漸發(fā)展成為支付認(rèn)證的普遍方法。手背靜脈比指靜脈含有更大的區(qū)域和更多的血管，可以提前更多的特征點(diǎn)運(yùn)用于更廣泛的人群，并且相對掌靜脈，手背處的脂肪與皮膚比掌心要薄，手背部分的靜脈圖像更容易獲得，因此，手背靜脈是一種非常適合用于支付認(rèn)證的生物特征。但是靜脈紋路的唯一性還未得到證明，當(dāng)運(yùn)用于大規(guī)模樣本時，單一的靜脈認(rèn)證可能發(fā)生特征相同或相似而造成的誤識，引起支付錯誤。而指紋作為人體的另一種生物特征，理論已經(jīng)證明了指紋的唯一性和長期不變性。因而常常用來作為身份認(rèn)證的一個有效手段。但是指紋認(rèn)證也存在缺點(diǎn):因?yàn)橹讣y是人體外層的特征，當(dāng)手指過濕、過干或出現(xiàn)手指暴皮等特征損傷時，或者手指有污物時，容易發(fā)生拒識；而且指紋很容易偽造，造成錯識，引起支付錯誤。但是如果將手背靜脈認(rèn)證與單指紋認(rèn)證結(jié)合起來，手背靜脈認(rèn)證彌補(bǔ)了單指紋認(rèn)證防偽性低的缺點(diǎn)，而單指紋認(rèn)證解決了手背靜脈認(rèn)證可能發(fā)生重復(fù)的問題，對于兩者結(jié)合的認(rèn)證方式還存在的指紋拒識問題，可采用多指紋采集、單指紋認(rèn)證的方式解決，即采集多個手指的指紋，但是只要有一個指紋符合即認(rèn)為指紋認(rèn)證部分通過。因此，一個手背靜脈與多指紋結(jié)合的認(rèn)證系統(tǒng)使得兩種認(rèn)證方法優(yōu)勢互補(bǔ)，互相彌補(bǔ)對方缺點(diǎn)，形成一種可靠性極強(qiáng)的支付認(rèn)證系統(tǒng)。要實(shí)現(xiàn)一個有效的手背靜脈與多指紋結(jié)合的支付認(rèn)證系統(tǒng)，首先必須研究并解決手背靜脈和多指指紋的獲取這個關(guān)鍵的技術(shù)問題；只有獲取了有效的手背靜脈和多指指紋信息后，后續(xù)處理處理才能得以實(shí)施。因此設(shè)計(jì)適用的手背靜脈和多指指紋信息獲取方式及設(shè)備，是實(shí)現(xiàn)手背靜脈與多指紋結(jié)合的支付認(rèn)證的首要步驟。

【發(fā)明內(nèi)容】

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[0004]本發(fā)明的目的是提供一種基于手背靜脈和多指指紋的支付認(rèn)證裝置，可同一時間采集手背靜脈圖像和多個手指的指紋兩種生物特征，增加了采集生物特征的信息量，克服單一手背靜脈識別或單一指紋識別的可重復(fù)、可偽造等問題，提高了支付認(rèn)證系統(tǒng)的準(zhǔn)確性與唯一性。
[0005]為達(dá)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下
[0006]本發(fā)明所述的基于手背靜脈和多指紋的支付采集裝置由鍵盤、顯示屏、外殼、握把、手背靜脈采集模塊、多指指紋采集模塊和無線收發(fā)模塊組成。手背靜脈采集模塊采集手背靜脈圖像，多指指紋采集模塊同時采集食指、中指、無名指、小指四個手指的指紋，然后將靜脈圖像和指紋圖像同金額數(shù)據(jù)一起通過無線收發(fā)模塊傳送出去，最后接收后臺操作信息顯示在顯示屏上。
[0007]所述的手背靜脈采集模塊由紅外成像器件、近紅外光源和紅外濾光片組成。
[0008]所述的紅外成像器件采用對近紅外光有更好的響應(yīng)特性的黑白CMOS成像器件。
[0009]所述的近紅外光源是一組環(huán)繞在紅外成像器件數(shù)碼攝像頭的850nm近紅外LED陣列。由于人體血紅蛋白對波長為850nm的近紅外光有很強(qiáng)的吸收能力，所以采用850nm的近紅外LED，而采用環(huán)形結(jié)構(gòu)可以使光均勻照射在手背采集區(qū)域，避免光照不均的現(xiàn)象。
[0010]所述的紅外濾光片用于濾除周圍的可見光，只讓紅外波段的光線能夠進(jìn)入紅外成像器件，從而保證獲得靜脈圖像的清晰度。
[0011]所述的握把是基于人體生物構(gòu)造考慮提出。當(dāng)人的手采用握拳方式時會將手背組織拉平，使靜脈血管更靠近表皮，利于近紅外光穿透采集手背靜脈圖像。因此，采用一種對握動作采集的方法采集手背靜脈圖像。握把上用標(biāo)記指示手心抓握的位置來控制有效采集區(qū)域。
[0012]所述的多指指紋采集模塊位于手掌抓握的握把底部，采用CCD感光傳感器。由于多指紋采集要求采集窗口較大，因此采用光電式傳感器；雖然光電式傳感器分為CMOS和CCD，但在采集指紋信息時，相比CCD，CMOS圖像噪聲比較大，感光度低，特別是低照度時光線靈敏度較差，導(dǎo)致圖像動態(tài)響應(yīng)范圍小，所以本發(fā)明選擇CCD圖像傳感器。
[0013]所述的無線收發(fā)模塊與鍵盤、顯示屏、手背靜脈采集模塊和多指指紋采集模塊相接。用于將采集裝置的信息與后臺系統(tǒng)信息交互。
[0014]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和有益效果:
[0015](I)本發(fā)明可同一時間采集手背靜脈與多指指紋兩種生物特征，采集設(shè)備簡單，采集快速準(zhǔn)確。
[0016](2)本發(fā)明基于手背靜脈與多指指紋兩種生物特征進(jìn)行支付認(rèn)證，抗噪性好，有極尚的抗偽造性，提尚了認(rèn)證的準(zhǔn)確性。
[0017](3)本發(fā)明基于手背靜脈與多指指紋識別，降低了對環(huán)境的使用要求。
【附圖說明】
[0018]圖1是基于手背靜脈和多指指紋的支付采集裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。其中1-顯示屏，2-外殼，3-鍵盤，4-握把，5-標(biāo)記符號，6-多指指紋采集模塊，7-無線收發(fā)模塊，8-手背靜脈采集模塊。
[0019]圖2是手背靜脈采集模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。其中9-紅外成像器件，10-近紅外光源，11-紅外濾光片。
[0020]圖3是用左手支付采集時手部擺放位置示意圖；其中(a)為抓握時的俯視圖；(b)為抓握時的右視圖；(c)為抓握時的仰視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0022]實(shí)施例1
[0023]一、基于手背靜脈和多指指紋的支付采集裝置組成
[0024]如圖1所示，本發(fā)明所述的基于手背靜脈和多指紋的支付采集裝置由鍵盤、顯示屏、外殼、握把、手背靜脈采集模塊、多指指紋采集模塊和無線收發(fā)模塊組成。
[0025]所述的鍵盤和顯示屏位于裝置頂部長方體外殼的正面，便于操作和閱讀信息。
[0026]如圖2所示，所述的手背靜脈采集模塊由紅外成像器件、近紅外光源和組外濾光片組成，模塊位于長方體外殼的背面，這樣便可以正對人體手背，方便地采集手背靜脈圖像。
[0027]所述的紅外成像器件采用對近紅外光有更好的響應(yīng)特性的黑白CMOS成像器件。所述的近紅外光源是一組環(huán)繞在紅外成像器件數(shù)碼攝像頭的850nm近紅外LED陣列。所述的紅外濾光片用于濾除周圍的可見光，只讓紅外波段的光線能夠進(jìn)入紅外成像器件。
[0028]所述的握把是基于人體生物構(gòu)造考慮提出。
[0029]所述的多指指紋采集模塊位于手掌抓握的握把底部，采用CCD感光傳感器。
[0030]所述的無線收發(fā)模塊位于長方體外殼內(nèi)，與鍵盤、顯示屏、手背靜脈采集模塊和多指指紋采集模塊相接。
[0031]二、基于手背靜脈和多指指紋的采集裝置的工作過程
[0032]當(dāng)需要支付采集時，裝置平時保持休眠狀態(tài)，通過鍵盤喚醒裝置，顯示屏亮，開始操作。
[0033]在鍵盤上輸入交易金額，由顯示屏顯示出來。用戶將手如圖3所示伸入裝置內(nèi)，根據(jù)握把標(biāo)記符號，控制掌心在標(biāo)記符號附近，握住握把并保持食指、中指、無名指、小指輕壓在握把底部。
[0034]按下鍵盤按鍵，開始采集:近紅外光源發(fā)出光線照射手背，手背反射光經(jīng)紅外濾光片濾波后進(jìn)入CMOS紅外成像器件，完成對手背靜脈圖像的采集；與此同時，位于握把底部的采用CCD感光傳感器的指紋采集模塊采集食指、中指、無名指和小指的多指指紋。
[0035]采集完成后，將手背靜脈圖像、多指指紋信息和交易金額通過與之相連的無線收發(fā)模塊發(fā)送出去。待后臺處理完成后，由無線收發(fā)模塊接收交易操作結(jié)果，并傳送到顯示屏上顯示出來。至此，整個支付采集過程完成。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于手背靜脈與多指指紋的支付采集裝置，其特征在于該設(shè)備由鍵盤、顯示屏、外殼、握把、手背靜脈采集模塊、多指指紋采集模塊和無線收發(fā)模塊組成。手背靜脈采集模塊采集手背靜脈圖像，多指指紋采集模塊同時采集食指、中指、無名指、小指四個手指的指紋，然后將靜脈圖像和指紋圖像同金額數(shù)據(jù)一起通過無線收發(fā)模塊傳送出去，最后接收后臺操作信息顯示在顯示屏上。為了精簡設(shè)備結(jié)構(gòu)，采用開放式設(shè)計(jì)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于手背靜脈與多指指紋的支付采集裝置，其特征在于所述的手背靜脈采集裝置包含正對于人體手背部分的紅外成像器件和近紅外光源。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于手背靜脈與多指指紋的支付采集裝置，其特征在于所述的紅外成像器件是對近紅外光有更好的響應(yīng)特性的黑白CMOS成像器件。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于手背靜脈與多指指紋的支付采集裝置，其特征在于在紅外成像器件的鏡頭前裝有紅外濾光片。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于手背靜脈與多指指紋的支付采集裝置，其特征在于所述的近紅外光源為850nm的近紅外LED陣列。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于手背靜脈與多指指紋的支付采集裝置，其特征在于所述的LED陣列光源為環(huán)繞紅外成像器件數(shù)碼攝像頭的環(huán)形光源。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于手背靜脈與多指指紋的支付采集裝置，其特征在于所述的多指指紋采集模塊為位于握把底部的CCD感光傳感器。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于手背靜脈與多指指紋的支付采集裝置，其特征在于所述的無線收發(fā)模塊與鍵盤、顯示屏、手背靜脈采集模塊和多指指紋采集模塊相接。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于手背靜脈與多指指紋的支付采集裝置，其特征在于所述握把中部存在標(biāo)記符號，用于核準(zhǔn)掌心位置以有效獲取手背靜脈與指紋信息。
【專利摘要】一種基于手背靜脈與多指指紋的支付采集裝置。該設(shè)備由鍵盤、顯示屏、外殼、握把、手背靜脈采集模塊、多指指紋采集模塊和無線收發(fā)模塊組成。該裝置一般處于待機(jī)狀態(tài)，當(dāng)使用者用按鍵喚醒裝置時，系統(tǒng)開始工作：首先由鍵盤輸入金額數(shù)據(jù)并顯示在顯示屏上，然后利用手背靜脈采集模塊獲取手背靜脈圖像，與此同時，通過多指指紋采集模塊采集壓在握把上的食指、中指、無名指和小指的四手指指紋圖像；接著將采集的靜脈圖像、指紋圖像和金額通過無線收發(fā)模塊發(fā)送給后臺系統(tǒng)并接收返回的操作信息，最后將操作結(jié)果顯示在顯示屏上。本發(fā)明的裝置充分利用了手背靜脈和指紋兩種不同的手部生物特征，相對單一的指靜脈認(rèn)證方式而言，具有更高的準(zhǔn)確率、防偽性和安全性。
【IPC分類】G06Q20/40
【公開號】CN105184572
【申請?zhí)枴緾N201510644900
【發(fā)明人】王志勇, 于典, 楊曉蘋, 屈冰廣
【申請人】天津理工大學(xué)
【公開日】2015年12月23日
【申請日】2015年9月30日