掌脉识别作为一种新兴的生物特征识别方法具有很大的发展前景。采集清晰的手掌静脉图像是进行掌脉识别的重要环节。不同人的手掌在不同波长近红外光照下所成掌脉图像质量不同,较低质量的掌脉图像有可能影响掌脉特征提取与识别。针对这个问题,本文将人的手掌分为四种类型,并在四种不同波长近红外光照射下研究了掌脉成像质量问题。经比较发现,选择波长为850nm和960nm组合的近红外光照下所成掌脉图像质量最好。其中850nm波长近红外光能够解决图像清晰度问题,960nm波长近红外光能够解决人群覆盖面的问题。在光源波长确定的前提下,理想的光学结构和图像取样机械结构可以在硬件环境下提高所采图像质量,减小算法的复杂度。本文实验了传统的光学结构并分析了不足之处,论证了获取均匀光是得到高质量静脉图像的重要因素并设计了两种获取均匀光的光学结构。对比两种光学结构所得实验结果后,发现通过匀光板获取均匀光,垂直手掌手背照射的光学结构可以得到高质量的均匀光并且可以使光的透射深度达到最大化,有效地提高了静脉与背景的对比度。所设计相应的静脉图像取样机械结构满足了非接触,抗干扰的要求。本文同时还设计了一种以TMS320DM6437 DSP为核心,通过视频解码芯片TVP5146将视频信号数字化的掌脉图像采集系统。系统使用850nm和960nm双波长近红外光,在不改变光照强度的情况下,通过两次设置TVP5146的光亮度和亮度对比度寄存器后,利用手形图像可以间接精确地定位出掌脉图像的有效区域。该系统可以脱离通用计算机的束缚方便地应用于现场。通过实验表明,该系统具有非接触、高速、抗干扰等优点。本装置所采掌脉图像具有很好的识别效果。