一种多因子信息采集装置的制作方法

1.本技术涉及信息采集技术领域，尤其涉及一种多因子信息采集装置。


背景技术：

2.生物特征识别技术，是指通过计算机利用人体固有的生物特征，例如指纹、声纹、虹膜、面相以及dna等来进行个人身份鉴定的技术。利用生物特征识别技术，对被采集人员进行生物特征信息采集，建立数据库并通过对比系统进行比对，可以提高办事效率。
3.但是传统的对被采集人员进行生物特征信息采集中，将多种采集设备，例如声纹采集设备、虹膜采集设备以及人脸采集设备等分别设置于采集室内，对被采集人员不同的生物特征信息，依次选择不同的设备进行采集，操作步骤复杂，采集效率低。


技术实现要素：

4.本技术提供了一种多因子信息采集装置，以解决对被采集人员的生物特征信息进行采集时采用多种采集设备效率低的问题。
5.本技术提供一种多因子信息采集装置，包括：声纹采集模块、面部采集模块、虹膜采集模块、主控模块和装置本体。
6.所述主控模块分别与所述声纹采集模块、所述面部采集模块以及所述虹膜采集模块建立通信连接。
7.所述主控模块被配置为获取控制命令和采集信号。所述控制命令包括声纹采集控制命令、面部采集控制命令以及虹膜采集控制命令。所述采集信号包括所述声纹采集模块获取的声纹信号、所述面部采集模块获取的面部图像信号以及所述虹膜采集模块获取的虹膜图像信号。
8.所述装置本体包括顶板、倾斜板、竖直板以及背板。
9.所述顶板水平设置于所述装置本体的顶部，所述倾斜板设置于所述顶板与所述竖直板之间，所述竖直板与所述装置本体的底面垂直连接。所述倾斜板设置于所述竖直板的上方并与所述竖直板连接，所述倾斜板与所述顶板连接。
10.所述声纹采集模块设置于所述顶板上，所述面部采集模块设置于所述倾斜板的顶部中间位置，所述虹膜采集模块设置于所述倾斜板的上半部，所述虹膜采集模块设置于所述面部采集模块的正下方。
11.所述多因子信息采集装置将所述声纹采集模块、所述面部采集模块、所述虹膜采集模块通过所述装置本体和所述主控模块集成到同一个设备上。所述主控模块从控制软件获取控制命令，用于控制各个采集模块进行信息采集，获取采集信号，并将所述采集信号发送给所述控制软件进行处理分析。
12.可选的，所述声纹采集模块包括：第一控制单元、麦克风阵列和第一信号转换单元。
13.所述第一控制单元与所述主控模块连接，所述第一控制单元被配置为，获取所述
声纹采集控制命令。
14.所述第一控制单元与所述麦克风阵列连接，所述第一控制单元被配置为，将所述声纹采集控制命令发送给所述麦克风阵列，所述麦克风阵列获取所述声纹信号。
15.所述麦克风阵列与所述第一信号转换单元连接，所述麦克风阵列将所述声纹信号发送给所述第一信号转换单元。
16.所述第一信号转换单元与所述主控模块连接，所述第一信号转换单元将所述声纹信号转化为第一电信号，并将所述第一电信号发送给所述主控模块。
17.所述主控模块将所述声纹采集控制命令发送给所述第一控制单元，所述第一控制单元控制所述麦克风阵列采集声纹信号。所述声纹信号由所述第一信号转换模块转化为电信号的形式，再通过所述主控模块发送给所述控制软件。
18.可选的，所述麦克风阵列设置于所述顶板的中心位置。所述麦克风阵列包括若干麦克风，所述麦克风组成矩形形状。所述麦克风通过串行总线连接。
19.所述麦克风阵列水平设置于所述装置本体的顶板上，根据被采集声纹信息的空间范围设计阵列的形状，减少噪音的干扰。
20.可选的，所述面部采集模块包括：第二控制单元、面部摄像头和第二信号转换单元。
21.所述第二控制单元与所述主控模块连接，所述第二控制单元被配置为，获取所述面部采集控制命令。
22.所述第二控制单元与所述面部摄像头连接，所述第二控制单元被配置为，将所述面部采集控制命令发送给所述面部摄像头。所述面部摄像头获取所述面部图像信号。
23.所述面部摄像头与所述第二信号转换单元连接，所述面部摄像头将所述面部图像信号发送给所述第二信号转换单元。
24.所述第二信号转换单元与所述主控模块连接，所述第二信号转换单元将所述面部图像信号转化为第二电信号，并将所述第二电信号发送给所述主控模块。
25.所述主控模块将所述面部采集控制命令发送给所述第二控制单元，所述第二控制单元控制所述面部摄像头采集面部图像信号。所述面部图像信号由所述第二信号转换模块转化为电信号的形式，再通过所述主控模块发送给所述控制软件。
26.可选的，所述虹膜采集模块包括：第三控制单元、虹膜摄像头、灯光补偿单元、灯光指示单元以及第三信号转换单元。
27.所述第三控制单元与所述主控模块连接，获取所述虹膜采集控制命令。
28.所述第三控制单元分别与所述虹膜摄像头、所述灯光补偿单元以及所述灯光指示单元连接，并将所述控制命令发送给所述虹膜摄像头、所述灯光补偿单元以及所述灯光指示单元。
29.所述虹膜摄像头与所述第三信号转换单元连接，所述虹膜摄像头获取所述虹膜图像信号并将所述虹膜图像信号发送给所述第三信号转换单元。
30.所述第三信号转换单元与所述主控模块连接，所述第三信号转换单元将所述虹膜图像信号转化为第三电信号，并将所述第三电信号发送给所述主控模块。
31.在进行虹膜信息采集时，所述主控模块将所述虹膜采集控制命令发送给所述第三控制单元，所述第三控制单元控制所述灯光补偿单元发出补偿灯光，所述灯光指示单元发
出指示灯光，指示被采集人员注视虹膜采集摄像头，所述虹膜摄像头采集虹膜图像信号。所述虹膜图像信号由所述第三信号转换模块转化为电信号的形式，再通过所述主控模块发送给所述控制软件。
32.可选的，还包括显示模块。
33.所述显示模块与所述主控模块连接，所述显示模块被配置为显示提示信息。所述显示模块设置于所述倾斜板上，所述显示模块设置于所述虹膜采集模块的正下方。在采集过程中，所述显示模块通过显示提示信息协助引导被采集人员完成信息采集。
34.可选的，还包括扬声器。
35.所述扬声器与所述主控模块连接，所述扬声器被配置为发出提示音。所述扬声器设置于所述竖直板的中心位置。在声纹采集过程中，扬声器发出提示音指示被采集人员读出指定文字内容或回答采集人员提出的问题。
36.可选的，还包括通信接口。
37.所述通信接口与所述主控模块连接，所述通信接口被配置为传输所述控制命令和所述采集信号。所述通信接口设置于所述背板上。
38.可选的，所述通信接口为type-c接口。所述主控模块通过所述通信接口与所述控制软件进行数据传输。
39.本技术提供的多因子信息采集装置，通过所述主控模块和所述装置本体将所述声纹采集模块、所述面部采集模块以及所述虹膜采集模块集成在同一个设备上。所述主控模块分别与各个采集模块以及所述控制软件连接，所述主控模块获取所述控制命令并将所述控制命令发送给各个采集模块，各个采集模块获取的采集信息通过所述主控模块发送给所述控制软件进行分析和处理。在实际应用中，本技术提供的多因子信息采集装置，可以实现在同一个设备上完成声纹采集、人脸采集以及虹膜采集，简化采集操作步骤，提高采集效率。
附图说明
40.为了更清楚地说明本技术的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，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。
41.图1为本技术实施例提供的多因子信息采集装置结构示意图；
42.图2为本技术实施例提供的多因子信息采集装置俯视结构示意图；
43.图3为本技术实施例提供的多因子信息采集装置背部结构示意图；
44.图4为本技术实施例提供的多因子信息采集装置模块结构示意图；
45.图示说明：
46.其中，1-声纹采集模块；2-面部采集模块；3-虹膜采集模块；4-显示模块；5-扬声器；6-主控模块；7-通信接口；8-装置本体；101-第一控制单元；102-麦克风阵列；103-第一信号转换单元；201-第二控制单元；202-面部摄像头；203-第二信号转换单元；301-第三控制单元；302-虹膜摄像头；303-灯光补偿单元；304-灯光指示单元；305-第三信号转换单元；801-顶板；802-倾斜板；803-竖直板；804-背板。
具体实施方式
47.下面将详细地对实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下实施例中描述的实施方式并不代表与本技术相一致的所有实施方式。仅是与权利要求书中所详述的、本技术的一些方面相一致的系统和方法的示例。
48.应当理解，本技术中说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”和“第三”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，例如能够根据本技术实施例图示或描述中给出那些以外的顺序实施。
49.提取被采集人员的生物特征信息，例如指纹信息、声纹信息、面部信息、虹膜信息以及dna等并录入数据库，便于人事管理，提高办事效率。在实际应用中，一台采集设备通常只能采集一种生物特征信息，对一名被采集人员进行完整的信息录入需要利用多种采集设备共同完成，采集过程比较繁琐。基于此，本技术提供一种多因子信息采集装置，用于实现将所述声纹信息、所述面部信息以及所述虹膜信息通过同一个设备完成采集，简化采集流程，提高采集效率。
50.本技术实施例提供的多因子信息采集装置包括：声纹采集模块1、面部采集模块2、虹膜采集模块3、显示模块4、扬声器5、主控模块6、通信接口7以及装置本体8。装置本体8包括顶板801、倾斜板802、竖直板803以及背板804。参见图1、图2和图3，顶板801水平设置于装置本体8的顶部，倾斜板802设置于顶板801与竖直板803之间。竖直板803设置于装置本体8的底部，与装置本体8的底面垂直连接。倾斜板802设置于竖直板803的上方，倾斜板802的底部与竖直板803连接，顶部与顶板801连接，倾斜板802与水平面之间的角度为70度。
51.主控模块6通过通信接口7与pc端的控制软件连接，主控模块6从控制软件获取控制命令，并将所述控制命令发送给各个采集模块。主控模块6可以是例如mcu和fpga等可编程的控制器件。通信接口7采用标准type-c接口，也可以采用其他类型的usb接口。通信接口7设置于所述背板804的中心位置，在实际应用中可以根据需要设计通信接口7的位置，例如也可以将通信接口7设置于所述多因子信息采集装置的侧面。
52.参见图4，声纹采集模块1包括第一控制单元101、麦克风阵列102以及第一信号转换单元103。麦克风阵列102水平设置于顶板801的中心位置，麦克风阵列102根据被采集声音的空间方向和范围进行设定。在本实施例中，所述多因子信息采集装置设置于采集室中，在所述多因子信息采集装置的正前方30厘米处设有固定座椅，被采集人员坐在固定座椅上进行信息采集。参见图2，本实施例中的麦克风阵列102包括四个麦克风，所述麦克风组成矩形形状，每个麦克风设置于所述矩形的顶点上，四个麦克风通过i2c串行总线连接，用于获取所述多因子信息采集装置正前方90
°
左右范围内的声纹信息，减少噪音干扰。
53.第一控制单元101分别与主控模块6和麦克风阵列102连接，第一控制单元101获取声纹采集控制命令，控制麦克风阵列102的开启和关闭。声纹采集以被采集人员读出指定文字或者通过采集人员与被采集人员问答的形式进行。所述指定文字通过显示模块4进行显示，显示模块4还将所述采集人员提出的问题以文字的方式进行显示。
54.当需要被采集人员讲话时，主控模块6控制扬声器5发出提示音指示被采集人员作答，麦克风阵列102开启，对被采集人员进行声纹采集，获取声纹信号。第一信号转换单元
103分别与麦克风阵列102和主控模块6连接，第一信号转换单元获取所述声纹信号，将所述声纹信号转化为第一点信号，并将所述第一电信号发送给主控模块6，主控模块6将所述第一电信号通过通信接口7上传到pc端。扬声器5设置于竖直板803的中心位置。
55.面部采集模块2包括第二控制单元201、面部摄像头202以及第二信号转换单元203。参见图1和图2，面部摄像头202设置于倾斜板802顶部的中间位置，正对所述多因子信息采集装置前方的固定座椅。第二控制单元201分别与主控模块6和面部摄像头202连接，第二控制单元201获取面部采集控制命令，控制面部摄像头202的开启和关闭。
56.对所述被采集人员进行面部信息采集时，开启面部摄像头202获取面部图像信号，同时显示模块4显示人脸采集区域展示框，提示被采集人员将面部图像保持在采集区域内。面部摄像头202与第二信号转换单元203连接，第二信号转换单元203与主控模块6连接，第二信号转换单元203获取所述面部图像信号，将所述面部图像信号转化为第二电信号，并将所述第二电信号发送给主控模块6。主控模块6将所述第二电信号上传到pc端。
57.虹膜采集模块3包括第三控制单元301、虹膜摄像头302、灯光补偿单元303、灯光指示单元304以及第三信号转换单元305。虹膜采集模块3设置于倾斜板802上，位于面部摄像头202的正下方，其中虹膜摄像头302正对所述固定座椅。第三控制单元301分别与虹膜摄像头302、灯光补偿单元303、灯光指示单元304以及主控模块6连接。第三控制单元301获取虹膜采集控制命令。
58.当进行虹膜采集时，第三控制单元301控制灯光补偿单元303发出补偿灯光，使采集到的图像更清晰。同时灯光指示单元304发出指示灯光，同时显示模块4显示提示文字，例如“请睁大双眼，直视闪烁红灯”，指示所述被采集人员直视所述指示灯光，虹膜摄像头302对所述被采集人员的双眼进行拍摄，获取虹膜图像信号。虹膜摄像头302与第三信号转换单元305连接，第三信号转换单元305获取所述虹膜图像信号，将所述虹膜图像信号转化为第三电信号，并将所述第三电信号发送给主控模块6，主控模块6将所述第三电信号上传到pc端。
59.显示模块4包括10.4寸触摸显示屏，可用于被采集人员完成信息采集后签字确认。所述显示屏设置于倾斜板802上，位于虹膜采集模块3的正下方，方便被采集人员观看显示屏上的提示信息。
60.本实施例中，所述各个控制单元采用mcu实现控制功能，也可以是其他可编程的控制器件。
61.本技术实施例提供的多因子信息采集装置，包括声纹采集模块1、面部采集模块2、虹膜采集模块3、显示模块4、扬声器5、主控模块6、通信接口7以及装置本体8，通过主控模块6和装置本体8将声纹采集模块1、面部采集模块2以及虹膜采集模块3集成在同一个设备上。显示模块4和扬声器5用于在信息采集过程中发出或显示提示信息，协助引导被采集人员完成信息采集。主控模块6分别与各个采集模块以及pc端的控制软件连接，主控模块6获取所述控制命令并将所述控制命令发送给各个采集模块，各个采集模块获取的采集信息由主控模块6通过通信接口7发送给所述控制软件进行分析和处理。在实际应用中，本技术提供的多因子信息采集装置，可以实现在同一个设备上完成声纹采集、人脸采集以及虹膜采集，简化采集操作步骤，提高采集效率。
62.本技术提供的实施例之间的相似部分相互参见即可，以上提供的具体实施方式只
是本技术总的构思下的几个示例，并不构成本技术保护范围的限定。对于本领域的技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下依据本技术方案所扩展出的任何其他实施方式都属于本技术的保护范围。