光源類型
近紅外線光源:手掌靜脈辨識主要依賴近紅外光,因為靜脈中的氧合血紅素對近紅外光有強烈的吸收。在近紅外光照射下,靜脈區域呈現深色,與周圍組織形成明顯的對比,從而清晰顯示出手掌靜脈圖案。常見的近紅外線光源有近紅外線發光二極體(LED),其具有功耗低、壽命長、響應速度快等優點,可穩定地提供掌靜脈影像擷取所需的光源。 因此,在常見的手掌靜脈辨識門禁設備中,廣泛採用近紅外線LED光源,以確保在各種環境下有效擷取掌靜脈影像。
隱形特性:為保護使用者隱私,增強安全性,掌靜脈辨識的光源應具有隱形光特性。近紅外光處於人眼看不見的光譜範圍,避免對使用者視覺的干擾,也降低了掌靜脈特徵被肉眼觀察和竊取的風險。在金融機構靜脈辨識身分驗證系統中,看不見的近紅外線光源不僅能確保使用者身分核驗的準確性,還能有效保護使用者資訊安全。
光強度
穩定、強度適中:光照強度需穩定、適中。光線太強可能會導致影像過度曝光,造成掌靜脈圖案細節的遺失;而光照過弱則會增加影像的雜訊、降低清晰度,影響手掌特徵的擷取與辨識。一般來說,手掌靜脈辨識設備的光照強度應控制在一定的範圍內,以確保所擷取的手掌靜脈影像亮度均勻、清晰。例如,室內辦公環境中的掌靜脈考勤設備,需要根據室內自然光和設備擺放位置,合理調整光照強度,以確保在不同時刻都能準確取得員工的掌靜脈影像。
自動調節功能:為適應不同的使用環境和使用者的差異,攝影燈應具有自動調節光照強度的功能。透過內建光線感測器,即時偵測環境光強度,自動調節光源輸出,確保無論是在室外強烈陽光下,或是在室內昏暗燈光下,都能獲得高品質的掌靜脈影像。在戶外掌靜脈辨識設備中,自動調節光照強度的功能可以使設備在白天和晚上都能正常運作,不受光線變化的影響。
輕盈
手掌區域均勻照明:攝影燈需均勻照射整個手掌區域,避免局部過亮或過暗,確保手掌靜脈影像各部位的對比和清晰度一致。透過特殊的光學設計和漫反射材料,近紅外光可以均勻分佈在手掌表面。例如在一些高階的掌靜脈辨識設備中,採用環形光源與漫反射板結合的方式,實現整個手掌的均勻分佈,為準確提取掌靜脈特徵提供了保障。
避免陰影的產生:均勻的照明可以有效避免手掌表面產生陰影,因為陰影會幹擾手掌靜脈圖案的識別,從而導致特徵的提取。在設計掌靜脈辨識設備的照明系統時,需要充分考慮光源的角度和分佈,確保光線從多個方向照射手掌,消除陰影的影響。在安防監控場景中,避免陰影的產生可以提高掌靜脈辨識的準確率,減少誤報的發生。
反應速度
快速亮滅:當使用者進行掌靜脈辨識時,攝影燈需要能夠快速亮起,在較短的時間內(一般0.1秒內)達到穩定的照明狀態,及時捕捉掌靜脈影像,提高辨識效率。識別完成後,燈應該能夠快速關閉,以節省能源並減少對使用者的干擾。在機場快速安檢通道的手掌辨識設備中,快速反應燈可以確保旅客快速通過安檢,減少等待時間。
同步相機擷取:燈光的反應速度要與相機的抓拍速度同步,確保相機抓拍時燈光處於最佳狀態,並獲得清晰的手掌靜脈影像。透過精確的電路設計與控制演算法,實現燈光與相機的同步工作,避免因不同步造成的影像模糊、照度不均。在智慧考勤系統中,燈光與攝影機的同步可以確保員工上班時快速、準確地完成掌靜脈辨識。
壽命和穩定性
壽命長:掌靜脈辨識設備可能長時間連續運作,因此攝影燈的壽命至關重要,要求近紅外線光源的壽命達到數萬小時以上,減少更換光源的頻率和設備維護的成本。在銀行等對設備穩定性要求較高的場所,長壽命的光源可確保掌靜脈辨識系統長期穩定運作,確保業務的正常運作。
高穩定性:光源在長期使用過程中應保持穩定的表現,包括光強度、光譜特性等,避免光源老化或其他因素導致性能下降,影響掌靜脈辨識的準確率。採用高品質的光源和穩定的驅動電路,確保燈具在不同環境條件下穩定運作。在工業環境下的掌靜脈辨識設備中,高穩定性的光源能夠適應複雜的工況,確保設備的運作。
與相機匹配:光源的發射角度、光點大小等光學特性應與相機的視野角和成像範圍相匹配,確保相機能完整、清晰地獲取被照射手掌區域的掌靜脈影像。進行手掌靜脈辨識系統時,需綜合考慮攝影機、光源等參數,進行最佳化匹配,提升系統效能。在掌靜脈辨識門禁一體機的設計中,確保燈光與攝影機的匹配,可以提高門禁系統的辨識準確率和穩定性。
支援辨識演算法:燈光的亮光效果應滿足掌靜脈辨識演算法對影像品質的要求,為演算法提供清晰、準確的掌靜脈資料。例如,對於依賴於提取特定影像特徵的演算法,光線需要確保手掌靜脈圖案的清晰度和對比度,以便演算法準確識別特徵。在研發掌靜脈辨識演算法時,需根據燈光的實際照明效果進行最佳化,確保不同光照條件下演算法的適應性與準確率。