專利名稱：網(wǎng)絡化嵌入式手指靜脈識別系統(tǒng)及該系統(tǒng)的手指靜脈識別方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及生物識別技術(shù)領域，具體涉及手指靜脈識別技術(shù)領域。
背景技術(shù)：
隨著信息技術(shù)飛速發(fā)展、人類社會不斷進步，對信息技術(shù)提出了更新、更高的要求。網(wǎng)絡信息化時代對人的身份進行識別的需求應用越來越多，更要求身份的數(shù)字化和隱性化，如何準確鑒定一個人的身份，保護信息安全，是信息化時代必須解決的一個關(guān)鍵性問題。生物特征識別技術(shù)所依據(jù)的不是傳統(tǒng)的標示物或標示知識，而是依靠人體生物特征進行身份認證的一種技術(shù)，即通過計算機將人體所固有的生理特征或行為特征收集進行處理，來進行個人身份鑒定的技術(shù)。目前，一些用于身份鑒別的生物統(tǒng)計特征主要有聲紋、指紋、臉紋、虹膜、筆跡、步態(tài)、紅外溫光譜圖等。第一代生物識別技術(shù)如指紋識別、掌紋識別、耳廓識別等都屬于人體表面的生物特征。在現(xiàn)有的生物識別技術(shù)中，指紋和掌紋容易被破壞和偽造，耳廓在活體檢測存在不足。這些識別人的身份的方式僅停留在觀察人的生物特征的“表象”上，安全系數(shù)較低。第二代生物特征識別技術(shù)如手指靜脈識別技術(shù)，基于人體內(nèi)部的生物特征。手指靜脈識別以其在速度、穩(wěn)定性、安全性與隱秘性等方面的優(yōu)勢，已成為眾多發(fā)達國家的第二代身份認證技術(shù)的主流研究方向。目前的手指靜脈識別系統(tǒng)存在以下不足:1、目前的產(chǎn)品多是本地識別，未能做到網(wǎng)絡化；2、手指靜脈識別的算法在計算機上運行速度慢；3、在手指靜脈識別的應用上仍有許多未被開發(fā)的方面。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了解決目前手指靜脈識別系統(tǒng)未能做到網(wǎng)絡化、過程運行速度慢、應用場合單一的問題，提供一種網(wǎng)絡化嵌入式手指靜脈識別系統(tǒng)及該系統(tǒng)的手指靜脈識別方法。本發(fā)明所述的網(wǎng)絡化嵌入式手指靜脈識別系統(tǒng)包括N套采集設備I和服務器2，N為大于0的正整數(shù)，所述N套采集設備I通過局域網(wǎng)或者國際互聯(lián)網(wǎng)與服務器2連接；采集設備I由鍵盤1-1、采集裝置1-2、顯示屏1-3和控制電路1-4組成，所述鍵盤1-1的USB端口與控制電路1-4的USB端口連接，采集裝置1-2的圖像信號輸出端與控制電路1-4的圖像信號輸入端連接，顯示屏1-3的顯示信號輸入端與控制電路1-4的顯示信號輸出端連接。本發(fā)明所述的網(wǎng)絡化嵌入式手指靜脈識別系統(tǒng)的控制電路1-4采用dm6446芯片實現(xiàn)。
本發(fā)明所述的網(wǎng)絡化嵌入式手指靜脈識別系統(tǒng)的每個采集設備I的控制電路1-4內(nèi)均嵌入有手指靜脈子圖庫和識別模塊，服務器2中嵌入有手指靜脈圖庫和識別模塊，本發(fā)明所述的網(wǎng)絡化嵌入式手指靜脈識別系統(tǒng)的手指靜脈識別方法包括以下內(nèi)容:每個采集設備I中的控制電路1-4的工作流程為:步驟Al、采集線程接收采集裝置1-2發(fā)送的手指靜脈原始圖像，并對該原始靜脈圖像進行處理，得到采集圖像；執(zhí)行步驟BI ；步驟B1、視頻處理線程接收采集線程發(fā)送的采集圖像，并對該采集圖像進行處理，得到處理后的手指靜脈圖像；執(zhí)行步驟Cl ；步驟Cl、主控線程 將處理后的手指靜脈圖像與該采集設備I中的手指靜脈子庫中的圖像通過匹配算法進行匹配；執(zhí)行步驟Dl ；步驟D1、主控線程判斷匹配是否成功，如果判斷結(jié)果為是，執(zhí)行步驟El ;否則，執(zhí)行步驟Fl ；步驟E1、將匹配成功的圖像對應的身份信息作為識別結(jié)果，并將該識別結(jié)果發(fā)送給顯示屏1-3顯示、同時還發(fā)給送服務器2，完成本次識別；步驟F1、將處理后的手指靜脈圖像發(fā)送給服務器2，并等待返回信息；執(zhí)行步驟Gl ；步驟G1、判斷反饋信息是否為識別結(jié)果，如果判斷結(jié)果為是，執(zhí)行步驟El ;否則，執(zhí)行步驟Hl ；步驟H1、發(fā)送識別失敗信息給顯示屏1-3顯示輸出，完成本次識別；服務器2的工作流程為:步驟A2、判斷采集設備I發(fā)送的信息是否為識別結(jié)果，如果判斷結(jié)果為是，執(zhí)行步驟B2 ;否則，執(zhí)行步驟C2 ；步驟B2、存儲接收到每個采集設備I的識別結(jié)果，并存儲該識別結(jié)果、采集設備I的序號以及識別時間信息，完成本次識別；步驟C2、將接收到的處理后的手指靜脈圖像信息與手指靜脈庫中的圖像進行對比匹配；執(zhí)行步驟D2;步驟D2、判斷匹配是否成功，如果判斷結(jié)果為是，執(zhí)行步驟E2;否則，執(zhí)行步驟F2 ；步驟E2、將匹配成功的圖像對應的身份信息作為識別結(jié)果發(fā)送給對應的采集設備I中的控制電路1-4，同時存儲接收到每個采集設備I的識別結(jié)果，并存儲該識別結(jié)果、采集設備I的序號以及識別時間信息，完成本次識別；步驟F2、發(fā)送識別失敗信息給相應的采集設備I中的控制電路1-4，完成本次識別；上述步驟Cl中的匹配算法通過以下步驟實現(xiàn):步驟一、提取靜脈圖像的特征點，所述特征點包括端點和交叉結(jié)點，對于經(jīng)過圖像提取處理后的靜脈圖像中的一個3 X 3區(qū)域，共有9個像素點，所述9個像素點分別為pQ、Pl、P2> P3、P4> P5、P6、P7 和 P8，所述 9 個像素點的像素值分別為 P。、P1^ P2> P3> P4> P5、P6、P7 和 P8，如果某個像素點有靜脈圖像，則該像素點的像素值為1，否則為0，如果Ptl = l，NtMns表示從P1到P8過程中像素值為0和像素值為I交替變換的次數(shù)，所述Ntrans的表達式為:
權(quán)利要求
1.網(wǎng)絡化嵌入式手指靜脈識別系統(tǒng)，其特征在于:它包括N套采集設備(I)和服務器(2)，N為大于O的正整數(shù)，所述N套采集設備(I)通過局域網(wǎng)或者國際互聯(lián)網(wǎng)與服務器(2)連接； 采集設備⑴由鍵盤(1-1)、采集裝置(1-2)、顯示屏(1-3)和控制電路(1-4)組成，所述鍵盤(1-1)的USB端口與控制電路(1-4)的USB端口連接，采集裝置(1-2)的圖像信號輸出端與控制電路(1-4)的圖像信號輸入端連接，顯示屏(1-3)的顯示信號輸入端與控制電路(1-4)的顯示信號輸出端連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的網(wǎng)絡化嵌入式手指靜脈識別系統(tǒng)，其特征在于:所述手指靜脈識別系統(tǒng)的控制電路(1-4)采用dm6446芯片實現(xiàn)。
3.基于權(quán)利要求1所述的網(wǎng)絡化嵌入式手指靜脈識別系統(tǒng)的手指靜脈識別方法，其特征在于:每個采集設備(I)的控制電路(1-4)內(nèi)均嵌入有手指靜脈子圖庫和識別模塊，服務器(2)中嵌入有手指靜脈圖庫和識別模塊，所述靜脈識別方法包括以下內(nèi)容: 每個采集設備(I)中的控制電路(1-4)的工作流程為: 步驟Al、采集線程接收采集裝置(1-2)發(fā)送的手指靜脈原始圖像，并對該原始靜脈圖像進行處理，得到采集圖像；執(zhí)行步驟BI ； 步驟B1、視頻處理線程接收采集線程發(fā)送的采集圖像，并對該采集圖像進行處理，得到處理后的手指靜脈圖像；執(zhí)行步驟Cl ； 步驟Cl、主控線程將處理后的手指靜脈圖像與該采集設備(I)中的手指靜脈子庫中的圖像通過匹配算法進行匹配；執(zhí)行步驟Dl ； 步驟D1、主控線程判斷匹配 是否成功，如果判斷結(jié)果為是，執(zhí)行步驟El ;否則，執(zhí)行步驟Fl ； 步驟E1、將匹配成功的圖像對應的身份信息作為識別結(jié)果，并將該識別結(jié)果發(fā)送給顯示屏(1-3)顯示、同時還發(fā)給送服務器(2)，完成本次識別； 步驟F1、將處理后的手指靜脈圖像發(fā)送給服務器(2)，并等待返回信息；執(zhí)行步驟Gl ；步驟G1、判斷反饋信息是否為識別結(jié)果，如果判斷結(jié)果為是，執(zhí)行步驟El ;否則，執(zhí)行步驟Hl ； 步驟H1、發(fā)送識別失敗信息給顯示屏(1-3)顯示輸出，完成本次識別； 服務器(2)的工作流程為: 步驟A2、判斷采集設備(I)發(fā)送的信息是否為識別結(jié)果，如果判斷結(jié)果為是，執(zhí)行步驟B2 ;否則，執(zhí)行步驟C2 ； 步驟B2、存儲接收到每個采集設備(I)的識別結(jié)果，并存儲該識別結(jié)果、采集設備(I)的序號以及識別時間信息，完成本次識別； 步驟C2、將接收到的處理后的手指靜脈圖像信息與手指靜脈庫中的圖像進行對比匹配；執(zhí)行步驟D2 ； 步驟D2、判斷匹配是否成功，如果判斷結(jié)果為是，執(zhí)行步驟E2 ;否則，執(zhí)行步驟F2 ；步驟E2、將匹配成功的圖像對應的身份信息作為識別結(jié)果發(fā)送給對應的采集設備(I)中的控制電路(1-4)，同時存儲接收到每個采集設備(I)的識別結(jié)果，并存儲該識別結(jié)果、采集設備I的序號以及識別時間信息，完成本次識別； 步驟F2、發(fā)送識別失敗信息給相應的采集設備(I)中的控制電路(1-4)，完成本次識別； 上述步驟Cl中的匹配算法通過以下步驟實現(xiàn): 步驟一、提取靜脈圖像的特征點，所述特征點包括端點和交叉結(jié)點，對于經(jīng)過圖像提取處理后的靜脈圖像中的一個3X3區(qū)域，共有9個像素點，所述9個像素點分別為PrPpPyp3、p4、p5、p6、p7和p8，所述9個像素點的像素值分別為P。、P1^ P2> P3> P4> P5、P6> P7和P8，如果某個像素點有靜脈圖像，則該像素點的像素值為1，否則為O，如果Ptl= l，NtMns表示從P1到P8過程中像素值為O和像素值為I交替變換的次數(shù)，所述Ntans的表達式為:
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的網(wǎng)絡化嵌入式手指靜脈識別系統(tǒng)的手指靜脈識別方法，其特征在于:所述的步驟BI中的視頻處理線程對采集圖像的處理過程為: 對采集圖像進行一次位置裁剪，取出圖像中手指靜脈的位置； 對圖像進行一次比例縮放，使得圖像的大小適合codec算法包； 調(diào)用手指靜脈codec算法包處理圖像，得到處理過的手指靜脈圖像； 將手指靜脈圖像傳送到顯示進程和主控進程。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的網(wǎng)絡化嵌入式手指靜脈識別系統(tǒng)的手指靜脈識別方法，其特征在于:所述的codec算法包處理圖像的過程包括以下步驟: 步驟A3、對圖像進行灰度歸一化； 步驟B3、對圖像進行一次靜脈方向上的紋理增強； 步驟C3、對圖像二值化處理； 步驟D3、對圖像進行去躁點、濾波和細化。
全文摘要
網(wǎng)絡化嵌入式手指靜脈識別系統(tǒng)及該系統(tǒng)的手指靜脈識別方法，涉及一種手指靜脈識別技術(shù)。它為了解決現(xiàn)有手指靜脈識系統(tǒng)運行速度慢、只能本地化識別的問題。本發(fā)明所述的網(wǎng)絡化嵌入式手指靜脈識別系統(tǒng)包括N套采集設備和服務器，N套采集設備通過局域網(wǎng)或者國際互聯(lián)網(wǎng)與服務器連接；采集設備由鍵盤、采集裝置、顯示屏和控制電路組成。通過控制電路中的識別模塊和服務器中的識別模塊對采集到的手指靜脈圖像進行識別，服務器記錄識別結(jié)果并將識別結(jié)果通過控制電路顯示在顯示屏上。本發(fā)明具有運行速度快、能夠?qū)崿F(xiàn)網(wǎng)絡化識別和應用場合多的優(yōu)點。本發(fā)明適用手指靜脈識別技術(shù)領域。
文檔編號G06K9/00GK103207962SQ20131015294
公開日2013年7月17日 申請日期2013年4月27日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月27日
發(fā)明者高會軍, 陳繼成, 劉強 申請人:哈爾濱工業(yè)大學