应用研究
近红外手背静脉图像采集系统的研究与设计
潘晓苹1汪天富1庄礼杰1刘军2
(1.深圳大学医学院生物医学工程系广东深圳518060;2.汕头大学工学院广东汕头515063)
摘要：手肾静脉识别是新额的身份认证技术，与指纹识别相比，具有活体识别、内部特征、非接融式等优点。基于近红外技术的于背图像采集设备有制作成本低的优势是实际应用中首选的技术。文章研究了基于近红外技水的手背静脉图像采集系统及制作实验结累表明,在850照的近红外光波下，可以采集到高对比度的手背静脉图像。对手骨静脉身份识别系统制作具有参考价值。
关键调：生物识别技术手骨静脉识别图像采集近红外技术CCD传感器
文章编号:1007-9416(2013)06-0076-03
中图分类号：TP391.41
文献标识码：A
A Design of Dorsal Hand Vein Image
Acquisition System Based on Near Infrared
Technology
PAN Xiaoping WANG Tianfut ZHUANG LiJie1 LIU Jung
(1.Department of Biomedical Engineering,School of Medicine,Shenzhen University, Shenzhen 518060,China;
2.College of Engineering, Shantou University, Shantou 515063)
Abstract:Doral hand vein pattem recognition is a new biometric identification technology, with the virtue ofliving body recognition , inner characteristic and noncontact. The image acquisition system based on near infrared technology is popular because of lkost cost. The system is designed using near infrared technology. The experimental results show that the system can capture highcontrast dorsal hand vein images under 850 rm near infrared
Key Words:recognition; dorsal hand vein recognition; image acquisition; near infrared technology; CCD sensor
1引言
手背静脉识别是近年来新兴的生物特征识别技术，手背静脉由于具有丰富的静脉分布，可用特征多，在人体静脉识别中显示出优势，具有非常广阔的应用前录。与其他人体生物特征一样，手背静脉其有普速性、唯一性、稳定性、可采集性、可接受性、防欺诈性等特性回，而且具有活体识别、内部特征、非接触式等优点，很难伪造或手术改变，与指纹识别技术相比，安全性更高。静脉图像的采集途径分为近红外和远红外两种技术，近红外图像，是通过主动发射波长为 700900nm的红外光波，由带有红外滤镜的CCD(Charged Couple Device)摄像头拍摄而得3,该波长可以较好地穿透骨骼和肌肉，静脉里的血液比周围组织吸收更多的红外光，血管流经处颜色较深，从而呈现出静脉结构。基于近红外技术的手背静脉识别，具有设备成本低的优势，更利于实际应用的推广，成为研究的热点(4-。文章研究了近红外技术手背静脉图像采集系统及制作，采用光学摄像镜头，SONY的ICX089AKCCD图像传感器、NEC的PD16510CCD图像传感器动芯片、Phiips的数码摄像信号处理器芯片SAA8116(包括微控制器和USB接口),TDA8787A/D接口构成图像采集硬件系统。利用Directshow开发图像采集软件。硬件系统与计算机之间采用USB作为通信接口。实验结果表明，系统能采集到清晰的手背静脉图像，尤其在850mm近红外光波条件下，取得更加满意的实验结果，系统的研制对手背静脉身份识别仅器的研制具有一定的参考价值。
2图像采集系统设计
系统由近红外成像，通信接口、图像处理三大部分组成。通过发
射一定波长的红外光照射手背，使手背静脉血液吸收红外光，使其跟周围组织对比度更加鲜明。在镜头前加装红外滤镜。红外滤镜的作用是阻挡可见光面让红外光顺利通过镜头，CCD传感器铺提红外光，信号采集和处理模块进行数据采集，再通过USB通信接口将图像数据传输给计算机，由图像采集软件完成手背静脉图像的显示、预览、存储等。系统采集硬件和图像采集软件之间通过计算机采用USB通信接口完成数据传输及指令控制，这就是红外线手背静脉图像采集系统的设计原理。系统总体框架如图1。
2.1近红外成像
主要由摄像镜头、CCD传感器、驱动电路、信号处理电路、电子接口电路、光学机械接口等组成。
摄像镜头：具有4层玻璃镜片，层数越多，失真校正越好。装有红
CCD镜头
避红外滤镜虹外LEE 手青
信号采案计算机图像果禁
图1图像采集系统总体框医
作者简介：添晓革(1978一)，女，广东汕头人，实验师，颈士。主要从事生物医学信号处理、医学图像处理的科研工作。