專利名稱：基于靜脈識別技術(shù)的智能密鑰信息保護(hù)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于信息安全技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于靜脈識別技術(shù)的智能密鑰
信息保護(hù)裝置。
背景技術(shù)：
近些年，隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和電子商務(wù)的發(fā)展，使得越來越多的活動轉(zhuǎn)移到網(wǎng)絡(luò)上來 進(jìn)行，這項(xiàng)舉動無疑為人們提供了一定的方便，但是也帶來一定的危險(xiǎn)。如果要保證網(wǎng)上的 活動能夠安全順利的進(jìn)行，交易雙方能夠快速準(zhǔn)確地確認(rèn)對方的身份是十分必要的。 智能密鑰裝置的產(chǎn)生滿足了對于身份的認(rèn)證，提高了網(wǎng)絡(luò)安全交易對于安全性的 要求。智能密鑰裝置內(nèi)置有可執(zhí)行RSA算法的微處理器，可在其硬件內(nèi)部產(chǎn)生并存儲標(biāo)識 持有者身份的"私鑰"，在通信過程中可利用該"私鑰"對數(shù)據(jù)進(jìn)行"簽名"，以表明信息發(fā)送 者的身份并供信息接收者驗(yàn)證。 由上所述，密碼鑰匙持有人的"私鑰"作為關(guān)鍵數(shù)據(jù)必須得到良好的"保密"，并且 只能由持有人"授權(quán)"使用。現(xiàn)有的技術(shù)通過將"私鑰"置入安全的存儲芯片中取得"保密" 性，并利用持有人的"個人密碼(PIN)"完成對"私鑰"的使用"授權(quán)"。 但是，這種密碼鑰匙的安全性有一定的局限性。因?yàn)椋坏﹣G失，就可能會給原 持有者造成不小的損失。因此，必須找到一種有效的方法，對智能密鑰裝置進(jìn)行保護(hù)，使其 即使在丟失的情況下也不能被別有用心的人所利用。 如果獲取私鑰必須經(jīng)過唯一性的特征驗(yàn)證，那么這樣就可以較為有效的保護(hù)私鑰 了 。而人體的靜脈恰恰具有唯一性和終生不變的特點(diǎn)，如果通過靜脈識別技術(shù)來獲取使用 私鑰的權(quán)限，無疑會提高保護(hù)私鑰的安全性的強(qiáng)度。

發(fā)明內(nèi)容針對上面技術(shù)背景中描述的目前普遍使用的智能密鑰裝置，在安全性方面存在的
不足，本實(shí)用新型提出了一種基于靜脈識別技術(shù)的智能密鑰信息保護(hù)裝置。 本實(shí)用新型的技術(shù)方案是，一種基于靜脈識別技術(shù)的智能密鑰信息保護(hù)裝置，其
特征在于，所述裝置包括靜脈獲取模塊、圖像處理模塊和智能密鑰處理模塊； 其中，所述靜脈獲取模塊、所述智能密鑰處理模塊分別與所述圖像處理模塊連
接； 所述靜脈獲取模塊包括通過光線連接的發(fā)光器和傳感器； 所述圖像處理模塊包括圖像處理器和對比確認(rèn)器；所述圖像處理器分別與所述對 比確認(rèn)器和所述靜脈獲取模塊連接。 所述靜脈獲取模塊包括通過近紅外線連接的發(fā)光器和近紅外傳感器。 所述發(fā)光器采用近紅外LEDs。 所述發(fā)光器帶透鏡或者不帶透鏡。所述發(fā)光器發(fā)射預(yù)設(shè)波長為0. 72iim-l. 10 y m范圍之內(nèi)的近紅外線。
4[0016] 所述近紅外傳感器采用帶有紅外濾鏡的CCD或者帶有紅外濾鏡的CM0S。 所述發(fā)光器與所述近紅外傳感器位于待測靜脈的同側(cè)或者分別位于待測靜脈的 所述近紅外傳感器采用帶有紅外濾鏡的CCD時，所述靜脈獲取模塊還包括一次放 大濾波器、二次放大濾波器和A/D輸出轉(zhuǎn)換器；其中，所述近紅外傳感器、一次放大濾波器、 二次放大濾波器和A/D輸出轉(zhuǎn)換器依次連接。 所述A/D輸出轉(zhuǎn)換器與所述圖像處理器連接。 所述圖像處理器包括依次連接的圖像噪聲處理器、圖像增強(qiáng)處理器、局部域值處 理器和提取結(jié)構(gòu)特征處理器。 所述圖像噪聲處理器包括依次連接的高斯低通濾波器和低通濾波器。 所述圖像增強(qiáng)處理器包括分別與圖像噪聲處理器連接的行靜脈血管模式提取過
濾器和列靜脈血管模式提取過濾器。 所述圖像增強(qiáng)處理器還包括依次連接的歸一化處理器、灰度拉伸處理器和銳化處理器。 所述對比確認(rèn)器采用基于像素值相關(guān)性的模板匹配算法或基于距離向量匹配算 法。 所述裝置還包括與所述圖像處理模塊連接的狀態(tài)指示模塊。 所述裝置還包括與所述圖像處理模塊連接的電源模塊。 所述裝置還包括與所述圖像處理模塊連接的控制電路模塊。 所述裝置還包括與所述圖像處理模塊連接的接口模塊。 所述電源模塊包括變壓單元。 本實(shí)用新型的效果在于，利用人體的靜脈具有唯一性和終生不變的特點(diǎn)提供的一 種基于靜脈識別技術(shù)的智能密鑰信息保護(hù)裝置，增強(qiáng)了智能密鑰信息安全性的強(qiáng)度，從而 進(jìn)一步提高了用戶對智能密鑰的使用體驗(yàn)。

圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種基于靜脈識別技術(shù)的智能密鑰信息保護(hù)裝 置的第一示意圖； 圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種基于靜脈識別技術(shù)的智能密鑰信息保護(hù)裝 置的第二示意圖； 圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的近紅外LEDs的電路圖； 圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的靜脈獲取模塊的電路圖； 圖5是本實(shí)用新型提供的 三示意圖； 圖6是本實(shí)用新型提供的 四示意圖； 圖7是本實(shí)用新型提供的 像處理器內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖； 圖8是本實(shí)用新型提供的
種基于靜脈識別技術(shù)的智能密鑰信息保護(hù)裝置的第 種基于靜脈識別技術(shù)的智能密鑰信息保護(hù)裝置的第 種基于靜脈識別技術(shù)的智能密鑰信息保護(hù)裝置的圖 種基于靜脈識別技術(shù)的智能密鑰信息保護(hù)裝置的第五示意圖； 圖9是本實(shí)用新型提供的一種基于靜脈識別技術(shù)的智能密鑰信息保護(hù)裝置的電 源模塊結(jié)構(gòu)圖； 圖10是本實(shí)用新型提供的一種基于靜脈識別技術(shù)的智能密鑰信息保護(hù)裝置的控 制電路模塊的芯片電路圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖，對優(yōu)選實(shí)施例作詳細(xì)說明。應(yīng)該強(qiáng)調(diào)的是，下述說明僅僅是示例性 的，而不是為了限制本實(shí)用新型的范圍及其應(yīng)用。 本實(shí)用新型的實(shí)施例以采集手掌的靜脈圖像為例來說明基于靜脈識別技術(shù)的智 能密鑰信息保護(hù)裝置，同時，本實(shí)用新型的實(shí)施例中獲取靜脈圖像是通過手掌血液吸收近 紅外線來獲取靜脈圖像的，發(fā)光器發(fā)射的是近紅外光，相應(yīng)地，其傳感器為近紅外傳感器。 具體方案如下 圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種基于靜脈識別技術(shù)的智能密鑰信息保護(hù)裝 置的第一示意圖。圖1中，基于靜脈識別技術(shù)的智能密鑰信息保護(hù)裝置包括用于獲取用戶 手掌靜脈圖像的靜脈獲取模塊101、用于對靜脈獲取模塊101獲取的靜脈圖像進(jìn)行處理，并 將處理后得到的手掌靜脈圖像特征值與預(yù)置的手掌靜脈圖像特征值模板進(jìn)行對比，當(dāng)相同 時，允許主機(jī)訪問智能密鑰中的數(shù)據(jù)的圖像處理模塊103 ;和用于根據(jù)圖像處理模塊103的 處理結(jié)果對智能密鑰進(jìn)行控制的智能密鑰處理模塊102 ;進(jìn)一步，該智能密鑰處理模塊102 用于提供智能密鑰功能。靜脈獲取模塊101、智能密鑰處理模塊102分別與圖像處理模塊 103連接。 圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種基于靜脈識別技術(shù)的智能密鑰信息保護(hù)裝 置的第二示意圖。圖2中，靜脈獲取模塊101通過發(fā)光器1010和近紅外傳感器1011獲取 手掌靜脈圖像，并將獲取的手掌靜脈圖像傳遞給圖像處理模塊103。發(fā)光器1010通過發(fā)射 的近紅外線與近紅外傳感器1011進(jìn)行連接。 其中，發(fā)光器1010可以通過近紅外LEDs實(shí)現(xiàn)。 圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的近紅外LEDs的電路圖，圖中D6為LED，只要有外 界向它提供工作電壓，D6就會工作，發(fā)射近紅外光。 其中，近紅外傳感器1011可以采用帶有紅外濾鏡的CCD(ChargeCoupled Device, 電荷耦合器件)或是帶有紅外濾鏡的CMOS(ComplementaryMetal Oxide Semiconductor, 互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體)，具體的獲取手掌靜脈圖像的過程為發(fā)光器1010向手掌發(fā)射預(yù) 設(shè)波長的近紅外線，當(dāng)手掌血液對該預(yù)設(shè)波長的近紅外線吸收得到了手掌靜脈清晰的圖像 后，近紅外傳感器1011通過使用帶有與發(fā)射波長相同的紅外濾鏡獲取手掌靜脈圖像并將 獲取的靜脈圖像傳遞給圖像處理模塊103。 進(jìn)一步，該發(fā)光器1010和近紅外傳感器1011可以在手掌靜脈的同一側(cè)，此時是通 過光的反射原理獲取手掌靜脈圖像的；該發(fā)光器1010和近紅外傳感器1011可以位于手掌 靜脈的兩側(cè)，此時是通過光的透射原理獲取手掌靜脈圖像的。 進(jìn)一步，為了使得照射到手掌上的光是預(yù)設(shè)波長的近紅外光，發(fā)光器1010還可以 帶有透鏡。
6[0050] 發(fā)光器1010發(fā)射的近紅外線的預(yù)設(shè)波長在0. 72iim-l. 10iim范圍之內(nèi)。 圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的靜脈獲取模塊的電路圖。本實(shí)施例中，該近紅外 傳感器1011采用帶有紅外濾鏡的CCD。此時，靜脈獲取模塊101還可以包括一次放大濾波器 1012、二次放大濾波器1013和A/D輸出轉(zhuǎn)換器1014 ;具體為近紅外傳感器1011、一次放大 濾波器1012、二次放大濾波器1013、A/D輸出轉(zhuǎn)換器1014依次連接。二次放大濾波器1013 與A/D輸出轉(zhuǎn)換器1014具體的管腳連接為二次放大濾波器1013TCLA端和A/D輸出轉(zhuǎn)換器 1014的引腳TCLA端連接。 圖5是本實(shí)用新型提供的一種基于靜脈識別技術(shù)的智能密鑰信息保護(hù)裝置的第 三示意圖。本實(shí)施例中，該近紅外傳感器1011采用帶有紅外濾鏡的CMOS。此時，CMOS的工 作電壓為5伏特，同時，發(fā)光器1010、 CMOS、圖像處理模塊103和智能密鑰處理模塊102依 次連接。 另外，本實(shí)用新型提供的一種基于靜脈識別技術(shù)的智能密鑰信息保護(hù)裝置，其中 的圖像處理模塊103可以通過DSP實(shí)現(xiàn)，具體可以采用DSPTMS320vC5402處理器。圖像處 理模塊還包括圖像處理器和對比確認(rèn)器，該圖像處理器和對比確認(rèn)器相互連接，并與靜脈 獲取模塊相互連接。 圖6是本實(shí)用新型提供的一種基于靜脈識別技術(shù)的智能密鑰信息保護(hù)裝置的第 四示意圖。圖6中，近紅外傳感器1011采用帶有紅外濾鏡的CCD。此時，近紅外傳感器1011、 一次放大濾波器1012、二次放大濾波器1013、A/D輸出轉(zhuǎn)換器1014依次連接。圖像處理模 塊103包括圖像處理器1031和對比確認(rèn)器1032 ;其中，圖像處理器1031分別與對比確認(rèn) 器1032和A/D輸出轉(zhuǎn)換器1014連接。圖像處理器1031用于對靜脈獲取模塊101獲取的 手掌靜脈圖像進(jìn)行處理，獲取手掌靜脈圖像的特征值；對比確認(rèn)器1032用于將圖像處理器 1031獲取的特征值與智能密鑰處理模塊102預(yù)置的特征值通過預(yù)設(shè)算法進(jìn)行比對，如果匹 配，則允許主機(jī)訪問智能密鑰處理模塊102內(nèi)存儲的數(shù)據(jù)資料，否則，拒絕主機(jī)訪問智能密 鑰處理模塊102內(nèi)存儲的數(shù)據(jù)資料。 其中，圖像處理器1031中獲取靜脈圖像的特征值是獲取靜脈的結(jié)構(gòu)模式特征值 (如獲取交叉點(diǎn)或是端點(diǎn)結(jié)構(gòu)模式特征值)。 圖7是本實(shí)用新型提供的一種基于靜脈識別技術(shù)的智能密鑰信息保護(hù)裝置的圖 像處理器內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。圖7中，本實(shí)用新型的圖像處理器1031具體還包括依次連接的 圖像噪聲處理器10311、圖像增強(qiáng)處理器10312、局部域值處理器10313和提取結(jié)構(gòu)特征處 理器10314。 圖像噪聲處理器10311包括依次連接的高斯低通濾波器103111和低通濾波器 103112。它們的作用在于，過濾掉圖像獲取時產(chǎn)生的干擾。 圖像增強(qiáng)處理器10312包括分別與圖像噪聲處理器10311連接的行靜脈血管模 式提取過濾器103121和列靜脈血管模式提取過濾器103122 ;它們分別對圖像噪聲處理器 10311處理后的圖像進(jìn)行處理。 圖像增強(qiáng)處理器10312根據(jù)實(shí)際使用需要，還可以包括依次連接的歸一化處理 器、灰度拉伸處理器或者銳化處理器中的一種或者幾種。 提取結(jié)構(gòu)特征處理器10314可以提取端點(diǎn)和交叉點(diǎn)結(jié)構(gòu)模式特征值。 對比確認(rèn)器1032中所用到的對比算法可以是基于像素值相關(guān)性的模板匹配算法或是基于距離向量匹配算法。 圖8是本實(shí)用新型提供的一種基于靜脈識別技術(shù)的智能密鑰信息保護(hù)裝置的第 五示意圖。圖8中，本實(shí)用新型提供的一種基于靜脈識別技術(shù)的智能密鑰信息保護(hù)裝置，還 可以包括與圖像處理模塊103連接的狀態(tài)指示模塊104，用于顯示圖像處理模塊103的處理 結(jié)果；還可以包括與圖像處理模塊103連接的電源模塊105，用于對整個系統(tǒng)供電；還可以 包括與圖像處理模塊103連接的控制電路模塊106，用于控制整個裝置的運(yùn)行；還可以包括 與圖像處理模塊103連接的接口模塊107，用于實(shí)現(xiàn)該裝置和主機(jī)的通信。 另外，圖9是本實(shí)用新型提供的一種基于靜脈識別技術(shù)的智能密鑰信息保護(hù)裝置 的電源模塊結(jié)構(gòu)圖。圖9中，電源模塊105通過芯片TPS767D318實(shí)現(xiàn)，同時該電源模塊具 體還包括變壓單元，用于將電源模塊105的電壓轉(zhuǎn)換為本實(shí)用新型提供的裝置工作所需的 電壓。該變壓單元可以通過圖9中的1051、1052和1053所示的電路實(shí)現(xiàn)。其中，1051所示 的電路為圖像處理模塊的1/0提供電源；1052所示的電路為外部設(shè)備(如USB)提供電源； 1053所示的電路為圖像處理模塊(DSP)的內(nèi)核提供電源。 此外，圖IO是本實(shí)用新型提供的一種基于靜脈識別技術(shù)的智能密鑰信息保 護(hù)裝置的控制電路模塊的芯片電路圖，其中該控制電路模塊通過CPLD實(shí)現(xiàn)，其型號為 ispMACH4032c。 具體的管腳詳見圖上的文字表示，為了使得圖簡潔，這里不進(jìn)行復(fù)雜的管腳連接 本實(shí)用新型提供的一種基于靜脈識別技術(shù)的智能密鑰信息保護(hù)裝置，加強(qiáng)了保護(hù)
智能密鑰信息安全性的強(qiáng)度，從而進(jìn)一步提高了用戶對智能密鑰的使用體驗(yàn)。 以上所述，僅為本實(shí)用新型較佳的具體實(shí)施方式
，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不
局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到
的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)該
以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
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權(quán)利要求一種基于靜脈識別技術(shù)的智能密鑰信息保護(hù)裝置，其特征在于，所述裝置包括靜脈獲取模塊、圖像處理模塊和智能密鑰處理模塊；其中，所述靜脈獲取模塊、所述智能密鑰處理模塊分別與所述圖像處理模塊連接；所述靜脈獲取模塊包括通過光線連接的發(fā)光器和傳感器；所述圖像處理模塊包括圖像處理器和對比確認(rèn)器；所述圖像處理器分別與所述對比確認(rèn)器和所述靜脈獲取模塊連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于靜脈識別技術(shù)的智能密鑰信息保護(hù)裝置，其特征在 于，所述靜脈獲取模塊包括通過近紅外線連接的發(fā)光器和近紅外傳感器。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于靜脈識別技術(shù)的智能密鑰信息保護(hù)裝置，其特征在 于，所述發(fā)光器采用近紅外LEDs。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于靜脈識別技術(shù)的智能密鑰信息保護(hù)裝置，其特征在 于，所述發(fā)光器帶透鏡或者不帶透鏡。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于靜脈識別技術(shù)的智能密鑰信息保護(hù)裝置，其特征在 于，所述發(fā)光器發(fā)射預(yù)設(shè)波長為0. 72 ii m-l. 10 ii m范圍之內(nèi)的近紅外線。
6. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于靜脈識別技術(shù)的智能密鑰信息保護(hù)裝置，其特征在 于，所述近紅外傳感器采用帶有紅外濾鏡的CCD或者帶有紅外濾鏡的CM0S。
7. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于靜脈識別技術(shù)的智能密鑰信息保護(hù)裝置，其特征在 于，所述發(fā)光器與所述近紅外傳感器位于待測靜脈的同側(cè)或者分別位于待測靜脈的兩側(cè)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于靜脈識別技術(shù)的智能密鑰信息保護(hù)裝置，其特征在 于，所述近紅外傳感器采用帶有紅外濾鏡的CCD時，所述靜脈獲取模塊還包括一次放大濾 波器、二次放大濾波器和A/D輸出轉(zhuǎn)換器；其中，所述近紅外傳感器、一次放大濾波器、二次 放大濾波器和A/D輸出轉(zhuǎn)換器依次連接。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種基于靜脈識別技術(shù)的智能密鑰信息保護(hù)裝置，其特征在 于，所述A/D輸出轉(zhuǎn)換器與所述圖像處理器連接。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于靜脈識別技術(shù)的智能密鑰信息保護(hù)裝置，其特征 在于，所述圖像處理器包括依次連接的圖像噪聲處理器、圖像增強(qiáng)處理器、局部域值處理器 和提取結(jié)構(gòu)特征處理器。
11. 根據(jù)權(quán)利要求io所述的一種基于靜脈識別技術(shù)的智能密鑰信息保護(hù)裝置，其特征在于，所述圖像噪聲處理器包括依次連接的高斯低通濾波器和低通濾波器。
12. 根據(jù)權(quán)利要求IO所述的一種基于靜脈識別技術(shù)的智能密鑰信息保護(hù)裝置，其特征 在于，所述圖像增強(qiáng)處理器包括分別與圖像噪聲處理器連接的行靜脈血管模式提取過濾器 和列靜脈血管模式提取過濾器。
13. 根據(jù)權(quán)利要求IO所述的一種基于靜脈識別技術(shù)的智能密鑰信息保護(hù)裝置，其特征 在于，所述圖像增強(qiáng)處理器還包括依次連接的歸一化處理器、灰度拉伸處理器和銳化處理 器。
14. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于靜脈識別技術(shù)的智能密鑰信息保護(hù)裝置，其特征 在于，所述裝置還包括與所述圖像處理模塊連接的狀態(tài)指示模塊。
15. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于靜脈識別技術(shù)的智能密鑰信息保護(hù)裝置，其特征 在于，所述裝置還包括與所述圖像處理模塊連接的電源模塊。
16. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于靜脈識別技術(shù)的智能密鑰信息保護(hù)裝置，其特征 在于，所述裝置還包括與所述圖像處理模塊連接的控制電路模塊。
17. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于靜脈識別技術(shù)的智能密鑰信息保護(hù)裝置，其特征 在于，所述裝置還包括與所述圖像處理模塊連接的接口模塊。
18. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的一種基于靜脈識別技術(shù)的智能密鑰信息保護(hù)裝置，其特征 在于，所述電源模塊包括變壓單元。
專利摘要本實(shí)用新型公開了信息安全技術(shù)領(lǐng)域中的一種基于靜脈識別技術(shù)的智能密鑰信息保護(hù)裝置。技術(shù)方案是，所述裝置包括靜脈獲取模塊、智能密鑰處理模塊和圖像處理模塊；其中，靜脈獲取模塊、智能密鑰處理模塊分別與圖像處理模塊連接；靜脈獲取模塊包括發(fā)光器和傳感器；發(fā)光器和傳感器通過光線連接；圖像處理模塊包括圖像處理器和對比確認(rèn)器，圖像處理器與對比確認(rèn)器連接、并與靜脈獲取模塊連接；發(fā)光器采用近紅外LEDs，傳感器采用近紅外傳感器。本實(shí)用新型增強(qiáng)了智能密鑰信息安全性的強(qiáng)度，進(jìn)一步提高了用戶對智能密鑰的使用體驗(yàn)。
文檔編號G06K9/00GK201465139SQ20092010753
公開日2010年5月12日 申請日期2009年4月24日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月24日
發(fā)明者于華章, 陸舟 申請人:北京飛天誠信科技有限公司