首页 > 论文 > 激光与光电子学进展 > 55卷 > 9期(pp:92201--1)

指纹静脉多模识别光学系统的设计

Design of Optical System for Multimode Recognition Based on Fingerprints and Veins

  • 摘要
  • 论文信息
  • 参考文献
  • 被引情况
  • PDF全文
分享:

摘要

设计了一款可同时提取人体指纹及静脉图像的红外与可见光共焦光学系统。该系统由10片球面透镜组成, 系统焦距为10 mm, 视场角为34°, F数为2.4。为减小仪器体积, 系统的共轭距控制在120 mm以内。利用ZEMAX软件对系统进行了优化, 结果表明, 不同波长的光线严格成像于同一像面; 在系统要求的空间频率164 lp/mm处, 调制传递函数值大于0.4; 所有视场弥散斑的大小均小于成像器件的最小像元尺寸, 畸变小于1%。系统公差分析表明, 该设计符合生产制造要求。

Abstract

An infrared-visible confocal optical system for simultaneous extraction of human fingerprint and finger vein images is designed, which consists of ten spherical lenses with system focal length of 10 mm, total field of view of 34° and F number of 2.4. In order to reduce the instrument volume, the conjugate distance of this system is controlled within 120 mm. After optimization by the ZEMAX software, the design results show that the lights with different wavelengths strictly image on the same image plane. The value of modulation transfer function at a spatial frequency of 164 lp/mm required by this system is greater than 0.4. The sizes for all defocused spots in view field are smaller than the smallest pixel size of the image device and the distortion is less than 1%. The tolerance analysis of the system shows that this design meets the manufacturing requirements.

Newport宣传-MKS新实验室计划
补充资料

中图分类号:TP391

DOI:10.3788/lop55.092201

所属栏目:光学设计与制造

基金项目:福建省科技厅高校产学合作重大项目(2018H61010052)、福建省高校产学合作项目(2018H6006)

收稿日期:2018-02-27

修改稿日期:2018-03-23

网络出版日期:2018-04-02

作者单位    点击查看

叶文炜:福建师范大学光电与信息工程学院福建省光子技术重点实验室, 福建 福州 350007福建师范大学光电与信息工程学院医学光电科学与技术教育部重点实验室, 福建 福州 350007
何丽鹏:福建师范大学光电与信息工程学院福建省光子技术重点实验室, 福建 福州 350007福建师范大学光电与信息工程学院医学光电科学与技术教育部重点实验室, 福建 福州 350007
林峰:福建师范大学光电与信息工程学院福建省光子技术重点实验室, 福建 福州 350007福建师范大学光电与信息工程学院医学光电科学与技术教育部重点实验室, 福建 福州 350007

联系人作者:林峰(lfeng127@163.com); 叶文炜(yww_dyx@163.com);

【1】Yin Y L, Yang G P, Yang L. Survey of finger vein recognition study[J]. Journal of Data Acquisition and Processing, 2015, 30(5): 933-939.
尹义龙, 杨公平, 杨璐. 指纹静脉识别研究综述[J]. 数据采集与处理, 2015, 30(5): 933-939

【2】Saropourian B. A new approach of finger print recognition based on neural network[C]. IEEE International Conference on Computer Science and Information Technology, 2009: 10868177.

【3】Lin K M. Research on multimode biometrics based on fingerprint and finger vein[D]. Chongqing: Chongqing University, 2012: 10-16.
林坤明. 基于指纹与指静脉的多模态身份识别方法研究[D]. 重庆: 重庆大学, 2012: 10-16.

【4】Li X Y. Study of multibiometics system based on fingerprint and finger vein[D]. Changchun: Jilin University, 2008: 68-88.
李雪妍. 融合指纹和指静脉的多模态生物识别技术的研究[D]. 长春: 吉林大学, 2008: 68-88.

【5】Xu T Y, Hui X W, Lin S. A near infrared finger vein recognition approach based on wavelet grayscale surface matching[J]. Laser & Optoelectronics Progress, 2016, 53(4): 041005.
徐天扬, 惠晓威, 林森. 基于小波灰度曲面的近红外手指静脉识别方法[J]. 激光与光电子学进展, 2016, 53(4): 041005.

【6】Yang J F, Zhang X. Feature-level fusion of fingerprint and finger-vein for personal identification[J]. Pattern Recognition Letters, 2012, 33(5): 623-628.

【7】Zhang N N. Acquisition and recognition system based multispectral palm[D]. Shenyang: Shenyang University of Technology, 2014: 33-40.
张宁宁. 非接触多模态手成像采集系统设计[D]. 沈阳: 沈阳工业大学, 2014: 33-40.

【8】Zhang C B, He D. Composite identification method, device and system based on fingerprint and finger vein: 105678233 A[P]. 2015-12-30.
张春勃, 何笛. 基于指纹与指静脉的复合识别方法、装置及系统: 105678233 A[P]. 2015-12-30.

【9】Ji Z J. Collect images from fingerprint and vein compound recognition system[J]. Journal of Hubei University of Education, 2009, 26(2): 93-94, 128.
吉紫娟. 指纹与静脉复合识别系统的图像采集[J]. 湖北第二师范学院学报, 2009, 26(2): 93-94, 128.

【10】Ji Z J, Bao J Q, Yin J J. Optical system design of fingerprint and finger vein images compound acquisition[J]. Journalof Applied Optics, 2017, 38(5): 1-7.
吉紫娟, 包佳祺, 尹娟娟. 指纹及手指静脉图像复合采集光学系统设计[J]. 应用光学, 2017, 38(5): 1-7.

【11】Yin X L. Optical design of fingerprint identification system with non-trapezoidal distortion[J]. Electro-Optic Technology Application, 2013, 28(5): 15-18.
印晓丽. 无梯形畸变指纹识别系统的光学设计[J]. 光电技术应用, 2013, 28(5): 15-18.

【12】Chen S J, Xiao Z X. Design of optical system of fingerprint image capture device[J]. Optical Technique,2005, 31(s): 282-283, 287.
陈书剑, 萧泽新. 指纹图像采集光学系统的设计[J]. 光学技术, 2005, 31(s): 282-283, 287.

【13】Jiang H, Guo S X. Study on near infrared finger vein image acquisition and vein pattern extraction[J]. Journal of Optoelectronics·Laser, 2011, 22(9): 1431-1434.
江虹, 郭树旭. 红外光指静脉图像采集及其特征提取技术的研究[J].光电子·激光, 2011, 22(9): 1431-1434.

【14】Wu W,Yuan W Q, Lin S, et al. Selection of typical wavelength for palm vein recognition[J]. Acta Optica Sinica, 2012, 32(12): 1211002.
吴微, 苑玮琦, 林森, 等. 手掌静脉识别典型波长选择[J]. 光学学报, 2012, 32(12): 1211002.

【15】Zou H. An identification system based on finger vein patterns[D]. Hangzhou: Zhejiang University, 2016: 26-28.
邹晖. 基于手指静脉的身份识别系统[D]. 杭州: 浙江大学, 2016: 26-28.

【16】Chen L K. Research on human finger vein recognition technology[D]. Wuhan: Wuhan University, 2009: 38-40.
陈刘奎. 人体手指静脉识别技术研究[D]. 武汉: 武汉大学, 2009: 38-40.

【17】Wang S G. A survey of fingerprint recognition technology[J]. Journal of Information Security Research, 2016, 2(4): 343-355.
王曙光. 指纹识别技术综述[J]. 信息安全研究, 2016, 2(4): 343-355.

【18】Zhou L, Chi Y D, Guo L. Optical system design of object-telecentric dual finger fingerprint scanner[J]. Laser & Optoelectronics Progress, 2016, 53(10): 102201.
周路, 迟耀丹, 郭亮. 物方远心双指指纹采集光学系统设计[J]. 激光与光电子学进展, 2016, 53(10): 102201.

【19】Wang K. Optical design of day and night con-focal high-definition imaging system with larger sensor and aperture[D]. Fuzhou: Fujian Normal University, 2016: 31-35.
王琨. 大靶面大孔径日夜共焦高清成像光学系统设计[D]. 福州: 福建师范大学, 2016: 31-35.

引用该论文

Ye Wenwei,He Lipeng,Lin Feng. Design of Optical System for Multimode Recognition Based on Fingerprints and Veins[J]. Laser & Optoelectronics Progress, 2018, 55(9): 092201

叶文炜,何丽鹏,林峰. 指纹静脉多模识别光学系统的设计[J]. 激光与光电子学进展, 2018, 55(9): 092201

您的浏览器不支持PDF插件,请使用最新的(Chrome/Fire Fox等)浏览器.或者您还可以点击此处下载该论文PDF