阅读说明：本技术 一种基于非接触型手指静脉识别的自助式地铁售票机 (Self-service subway ticket vending machine based on non-contact finger vein recognition ) 是由 杨健 谢振东 谢侃 谢胜利 于 2019-07-30 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种基于非接触型手指静脉识别的自助式地铁售票机,包括主控板、静脉采集识别模块、触摸屏、出票模块、语音模块、存储模块、远程服务器；其中,静脉采集识别模块、触摸屏、出票模块、语音模块、存储模块分别与主控板连接,该主控板通过网络传输端口与远程服务器连接。进一步地,静脉采集识别模块包括DSP处理器、生物识别传感器、CCD摄像头以及红外点阵灯；生物识别传感器、CCD摄像头以及红外点阵灯分别与DSP处理器连接。本发明具有支付便捷、安全性高、可靠性好等优点。(The invention discloses a self-service subway ticket vending machine based on non-contact finger vein recognition, which comprises a main control board, a vein acquisition and recognition module, a touch screen, a ticket drawing module, a voice module, a storage module and a remote server, wherein the main control board is connected with the vein acquisition and recognition module; the vein collection and identification module, the touch screen, the ticket issuing module, the voice module and the storage module are respectively connected with the main control board, and the main control board is connected with the remote server through the network transmission port. Furthermore, the vein acquisition and identification module comprises a DSP (digital signal processor), a biological identification sensor, a CCD (charge coupled device) camera and an infrared dot matrix lamp; the biological recognition sensor, the CCD camera and the infrared dot matrix lamp are respectively connected with the DSP processor. The invention has the advantages of convenient payment, high safety, good reliability and the like.)

一种基于非接触型手指静脉识别的自助式地铁售票机

技术领域

本发明涉及地铁售票的技术领域，尤其涉及到一种基于非接触型手指静脉识别的自助式地铁售票机。

背景技术

轨道交通的飞速成长，使得地铁这种便利的出行方式逐渐成为人们出行的首选。地铁内使用人群广泛而复杂，为方便乘客而设置的公共设施显得尤为重要，尤其在购票环节上，自助售票机的使用无疑为节省人力、方便乘客、提高效率起到了关键性作用。

目前，地铁站内的售票机通常是以二维码支付和现金支付为主。

二维码支付的缺点：第一，受手机性能影响交易速度较慢；第二，对网络的依赖性高，手机可能出现没电或者欠费停网的情况，导致无法进行交易。现金支付的缺点：互联网时代的到来让电子支付成为一种主流交易方式，零钱支付显然背离时代标准，装带零钱不方便容易丢失，而且以现金支付为主的售票系统经常出现误识别现象(纸币无法识别)，导致交易速度很慢。地铁站属于人员密集型场所，交易方式不便捷，导致交易速度慢，容易出现人员拥堵现象，不利于人流疏散。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种支付便捷、安全性高、可靠性好的基于非接触型手指静脉识别的自助式地铁售票机。

为实现上述目的，本发明所提供的技术方案为：

一种基于非接触型手指静脉识别的自助式地铁售票机，包括主控板、静脉采集识别模块、触摸屏、出票模块、语音模块、存储模块、远程服务器；

其中，所述静脉采集识别模块、触摸屏、出票模块、语音模块、存储模块分别与主控板连接，该主控板通过网络传输端口与远程服务器连接。

进一步地，所述主控板搭载ARM9TDMI系列的MCU。

进一步地，所述存储模块为W25Q256存储器。

进一步地，所述静脉采集识别模块包括DSP处理器、生物识别传感器、CCD摄像头以及红外点阵灯；其中，所述生物识别传感器、CCD摄像头以及红外点阵灯分别与DSP处理器连接。

进一步地，所述DSP处理器为TMS320C6000系列的DSP处理器。

进一步地，所述CCD摄像头-为带有红外滤镜的CCD摄像头。

进一步地，所述出票模块包括步进式电机、储币容器、硬币导轨、出币卡口；储币容器内存储硬币，且通过硬币导轨与出币卡口连接，硬币通过自身重力滑入出币卡口，当购票者交易成功后，主控板控制步进式电机机械联动出币卡口的弹簧，使出币卡口打开。

与现有技术相比，本方案原理及优点如下：

1.通过静脉识别的方式进行自助式购票，保证了整体运作的安全性。

2.在不用手指完全接触感应器的情况下就可以被准确识别，既提高了识别的准确性，又卫生环保。

3.与虹膜识别相比，手指静脉识别的操作过程在购票者感官层面来说和指纹识别相似，因此购票者几乎没有抗拒心里，能够将此项技术在市场中的进行大规模推广。

4.购票者采用手指静脉识别方式进行买票，操作简洁，减少排队时间，而且可以减少购票者对手机的依赖性，真正做到了“一指走遍天下”。

5.以地铁运营方的角度来看，地铁站是高密集人群场所，购票者买票操作过程简洁，排队时间减少，间接的缓解了地铁站人员拥堵现象。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的服务作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一种基于非接触型手指静脉识别的自助式地铁售票机的结构示意图；

图2为通过本发明一种基于非接触型手指静脉识别的自助式地铁售票机购票的流程图；

图3为本发明一种基于非接触型手指静脉识别的自助式地铁售票机中静脉采集识别模块的结构示意图；

图4为静脉采集识别模块的工作原理图。

附图标记如下：

1-主控板，2-静脉采集识别模块，2-1-DSP处理器，2-2-生物识别传感器，2-3-CCD摄像头，2-4-红外点阵灯，3-触摸屏，4-出票模块，5-语音模块，6-存储模块，7-远程服务器。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步说明：

如图1所示，本实施例所述的一种基于非接触型手指静脉识别的自助式地铁售票机，包括主控板1、静脉采集识别模块2、触摸屏3、出票模块4、语音模块5、存储模块6、远程服务器7；

其中，静脉采集识别模块2、触摸屏3、出票模块4、语音模块5、存储模块6分别与主控板1连接，该主控板1通过网络传输端口与远程服务器7连接。

具体地，主控板1搭载ARM9TDMI系列的MCU。

如图3所示，静脉采集识别模块2包括TMS320C6000系列的DSP处理器2-1、生物识别传感器2-2、CCD摄像头2-3以及红外点阵灯2-4；生物识别传感器2-2、CCD摄像头2-3以及红外点阵灯2-4分别与DSP处理器2-1连接。DSP处理器2-1主要用于判断采集到的购票者的静脉血管图像的质量；生物识别传感器2-2作用是当购票者的手指放入识别设备时，可以唤醒该DSP处理器2-1，使它进入标压工作状态；CCD摄像头2-3的作用是滤除红外光采集购票者手指静脉血管图像；红外点阵灯2-4作用是射出850nm左右近红外线光对用户的手指进行扫描。

存储模块6为W25Q256存储器。

CCD摄像头2-3为带有红外滤镜的CCD摄像头。

出票模块4包括步进式电机、储币容器、硬币导轨、出币卡口；储币容器内存储硬币，且通过硬币导轨与出币卡口连接，硬币通过自身重力滑入出币卡口，当购票者交易成功后，主控板1控制步进式电机机械联动出币卡口的弹簧，使出币卡口打开，出币卡口每次只能容纳一枚硬币，避免单次交易出现多枚硬币的情况。

如图2所示，自助式地铁售票机具体的工作流程如下：

S1：购票者通过触摸屏3选择目的地；

S2：语音模块5提示购票者将手指放入静脉采集识别模块2，进行手指静脉识别；

S3：通过静脉采集识别模块2采集购票者手指静脉血管图像，并对采集到的图像质量进行判断，若合格，则进入步骤S4，否则语音模块5提示购票者重新进行静脉识别扫描，并返回步骤S1；

S4：将合格的购票者手指静脉血管图像存入存储模块6；

S5：通过网络传输端口将存储模块6内的购票者手指静脉血管图像传送至远程服务器7；

S6：远程服务器7对图像进行识别，并反馈识别结果给主控板1，若识别结果为合格，则主控板1控制出票模块4进行出票操作，购票者取票，完成整套流程，否则，返回步骤S1，购票者将重新进行静脉识别。

如图4所示，上述步骤S3中，通过静脉采集识别模块2采集购票者手指静脉血管图像，并对采集到的图像质量进行判断识别的具体过程如下：

A：购票者将手指放入静脉采集识别模块2的采集口，生物识别传感器2-2检测生物信号，若检测成功，则进行步骤B，否则购票者将重新检测；

B：生物信号检测成功后唤醒DSP处理器2-1；

C：DSP处理器2-1启动红外点阵灯2-4对购票者手指进行扫描；

D：带有红外滤镜的CCD摄像头2-3对购票者手指进行拍照

E：DSP处理器2-1对采集到的购票者手指静脉血管图像做图像质量分析，若手指静脉血管图像质量合格则进行步骤F，否则购票者将重新进行手指静脉血管图像采集；

F：将采集到的手指静脉血管图像传送给存储模块6，手指静脉图像采集成功。

本实施例具有如下优点：

本实施例采用非接触型手指静脉识别技术，由于手指静脉血管图像隐藏于手指皮肤内部，想盗取手指静脉血管图像必须在相对黑暗的条件下利用特定波长的红外光源照射手指，再利用专业的红外摄像头进行拍摄，如此苛刻的条件使手指静脉识别技术具有较高的可靠性、安全性和可操作性，进一步将手指静脉识别技术是通过专业型设备将购票者的手指静脉图像进行采集，每种设备会因不同的运用场景而导致设备的相应参数有所不同，图像采集后识别程序会提取手指静脉图像相应的图像特征，购票者每一次乘车进行手指静脉识别实质上是比较注册时保存的手指静脉图像特征与现场提取的图像特征的相似度，当相似度超过了程序中设定好相似度阈值时，识别才会成功。通过上述理论分析，可得出结论：纵使盗取了手指静脉图像但因设备不够专业，而导致了盗取的不合格图像的部分特征丢失，同样也通不过手指静脉识别验证这一步流程。正因为如此，手指静脉图像几乎不可复制，所以保证了整体运作的安全性。

另外，在不用手指完全接触感应器的情况下就可以被准确识别，既提高了识别的准确性，又卫生环保。

再者，与虹膜识别相比，手指静脉识别的操作过程在购票者感官层面来说和指纹识别相似，因此购票者几乎没有抗拒心里，能够将此项技术在市场中的进行大规模推广。

还有的是，购票者采用手指静脉识别方式进行买票，操作简洁，减少排队时间，而且可以减少购票者对手机的依赖性，真正做到了“一指走遍天下”。

最后，以地铁运营方的角度来看，地铁站是高密集人群场所，购票者买票操作过程简洁，排队时间减少，间接的缓解了地铁站人员拥堵现象。

以上所述之实施例子只为本发明之较佳实施例，并非以此限制本发明的实施范围，故凡依本发明之形状、原理所作的变化，均应涵盖在本发明的保护范围内。