手指静脉图像采集方法

一个典型的手指静脉识别流程如图6-5-1所示。首先采用近红外光源作为照明光源，使用近红外相机采集手指静脉图像，然后利用计算机（或嵌入式系统）完成图像特征提取、与数据库中的注册样本进行特征匹配等计算过程，实现身份识别。

图像采集就是从采集设备端获取图像，虽然操作比较简单，只是釆集图片，但是采集到的图像的好坏，对整个系统的识别结果有很大的影响。在釆集设备的设计原则上，简单易用、用户容易接受是很重要的两个原则。手指静脉成像方式大致有三种，即透射成像、反射成像、侧透成像，如图6-5-2所示。

图6-5-1　手指静脉识别流程

图6-5-2　手指静脉成像方式(www.xing528.com)

1.透射成像

在静脉血管流淌的血液中，有一种很重要的成分——血红蛋白。血红蛋白能够吸收一定波长的近红外线，而手指内部的骨骼、肌肉可以被近红外线穿透。透射成像是直接将手指放在光源与相机之间，当近红外光穿透手指时，利用手指静脉与其他部分对光的吸收强度差异来进行成像。由于不存在反射光且不易受环境的干扰，这种方法能够得到具有较高对比度的手指静脉图像。虽然这种成像方式使得装置很难小型化，但是它具有装置设计简单、成像质量高的优势，已经被广泛应用于现有产品上。

2.反射成像

在该方法中，红外光源与采集相机位于手指的同一边。当用红外光照射手指时，手指的静脉会吸收一部分红外光，另一部分反射回来。而手指的其他部分则几乎反射所有的红外光。因此，根据反射光的强度差异得到手指静脉特征。这种方法的优势是使采集装置可以更小、更紧凑。然而，由于静脉和其他部分反射光的差异并不明显，图像质量易受环境影响，而且手指表皮的散射也会使静脉图像变得模糊，所以这种方法采集到的静脉图像对比度比较低，增加了特征提取的难度。

3.侧透成像

侧透成像的光源位于手指的两边，当手指两侧的红外光穿过手指时，位于手指下面的相机将会采集到静脉图像。这种采集方式的成像质量比反射式的成像质量高，而且具有装置小和便于用户使用的优点，但是装置设计较为复杂。