一种手指多模态数据同步采集设备及其方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114332958A(43)申请公布日2022.04.12(21)申请号202111611927.5(22)申请日2021.12.27(71)申请人哈尔滨工业大学（深圳）地址518000广东省深圳市南山区桃源街道深圳大学城哈尔滨工业大学校区(72)发明人卢光明徐元荣周楚昊张大鹏(74)专利代理机构深圳市添源创鑫知识产权代理有限公司44855代理人周椿(51)Int.Cl.G06V40/12(2022.01)G06V40/13(2022.01)权利要求书2页说明书6页附图5页(54)发明名称一种手指多模态数据同步采集设备及其方法(57)摘要本发明涉及生物特征识别技术领域，特别涉及一种手指多模态数据同步采集设备及其方法。其设备包括遮光采样室、高度可调节的支撑架、电路仓、指纹采集模块、指静脉采集模块、内指节纹采集模块、设置有一套采集程序的外设计算机，外设计算机通过电路仓分别连接并控制指纹采集模块、指静脉采集模块、内指节纹采集模块，支撑架连接在遮光采样室上方并构成手指的放置空间，指纹采集模块设置于遮光采样室的前部并对准手指的指纹处，遮光采样室设有透光开口，指静脉采集模块、内指节纹采集模块设置在遮光采样室内部并通过透光开口对准手指，支撑架上设有光源。同时采集手指多模态数据，保证采集得到的数据手指形变、姿态一致，能够进行准确对齐。CN114332958ACN114332958A权利要求书1/2页1.一种手指多模态数据同步采集设备，其特征在于，包括遮光采样室、高度可调节的支撑架、电路仓、指纹采集模块、指静脉采集模块、内指节纹采集模块、设置有一套采集程序的外设计算机，所述外设计算机通过电路仓分别连接并控制指纹采集模块、指静脉采集模块、内指节纹采集模块，所述支撑架连接在遮光采样室上方并构成手指的放置空间，所述指纹采集模块设置于遮光采样室的前部并对准手指的指纹处，所述遮光采样室设有透光开口，所述指静脉采集模块、内指节纹采集模块设置在遮光采样室内部并通过透光开口对准手指，所述支撑架上设有光源。2.根据权利要求1所述的手指多模态数据同步采集设备，其特征在于，所述指纹采集模块包括棱镜、透镜、按压传感器、指纹采集摄像头和指纹采集所需要的独立可见光源，所述指纹采集摄像头和独立可见光源分别设置在棱镜的两侧，所述透镜设置于玻璃棱镜和指纹采集摄像头之间，所述按压传感器设置在棱镜处并与电路仓连接。3.根据权利要求1所述的手指多模态数据同步采集设备，其特征在于，所述指静脉采集模块包括指静脉采集近红外摄像头、近红外光阵列，所述指静脉采集近红外摄像头设置于遮光采样室底部，所述指静脉采集近红外摄像头的镜头对准透光开口，所述近红外光阵列嵌入在支撑架的顶部，所述近红外光阵列以投射式的方式将近红外光源投射到遮光采样室中。4.根据权利要求1所述的手指多模态数据同步采集设备，其特征在于，所述内指节纹采集模块包括内指节纹采集摄像头、可见光阵列，所述内指节纹采集摄像头设置于遮光采样室底部，所述可见光阵列设置于内指节纹采集摄像头两侧为采集内指节纹图像数据提供光源。5.根据权利要求1所述的手指多模态数据同步采集设备，其特征在于，所述遮光采样室上表面设有支撑开口，所述支撑架插入支撑开口内，所述光源设置在支撑架的底面，初始状态时所述支撑架完全插入遮光采样室且光源紧贴遮光采样室上表面，当有手指伸入时所述支撑架抬升且光源紧贴手指上表面。6.根据权利要求1所述的手指多模态数据同步采集设备，其特征在于，所述电路仓包括有电源、控制电路和USB接口，所述指纹采集模块、指静脉采集模块、内指节纹采集模块均分别连接电源、控制电路和USB接口，所述电源连接控制电路，所述USB接口连接外设计算机。7.根据权利要求1所述的手指多模态数据同步采集设备，其特征在于，所述遮光采样室为喷涂有遮光喷漆的外壳构成。8.一种基于权利要求1至7任一项所述手指多模态数据同步采集设备的采集程序，其特征在于，基于MATLAB编程语言，包括硬件调用：对于所述指纹采集模块，首先将其硬件调用程序封装为一个JAVA归档文件，然后使用MATLAB调用JAVA归档文件的接口，以调用指纹采集模块；对于所述指静脉采集模块和内指节纹采集模块，直接使用MATLAB集成的摄像头调用程序调用所述指静脉采集模块和内指节纹采集模块的摄像头；控制逻辑：控制各采集模块初始化、启动和采集，同时保证采集设备能够同时采集指纹、指静脉和内指节纹数据；功能实现：集成了包括样本采样、样本预览和样本管理的功能。9.一种手指多模态数据同步采集方法，其特征在于，包括以下步骤：2CN114332958A权利要求书2/2页S1.接好电源，并将手指多模态数据同步采集设备的USB接口接入外设计算机，启动采集程序，点击“