本发明涉及用户身份验证技术领域，是一种计算机用户身份识别装置及使用方法。
背景技术：
随着计算机技术的不断发展，信息安全已成为计算机用户普遍关注的焦点，传统方法仅仅只是对密码内容进行确认，传统密码方式在如今快速发展的移动互联网时代逐步显示出其安全性、有效性及便捷性的不足。现有的计算机身份识别装置并不能实现对计算机用户人体生物特征进行确认，一旦密码被他人盗取则会造成巨大的经济损失。现有的很多登录界面均需要使用用户密码登录，如果分别使用不同的同态加密密码会很容易造成遗忘；使用统一的验证密码则很容易被盗取，例如撞库攻击方式等。因此，需要一种新的用户身份识别装置，将用户人体生物特征与同态加密相结合的计算机用户身份识别装置。
技术实现要素：
本发明提供了一种计算机用户身份识别装置及使用方法，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决现有技术使用密码验证识别计算机用户身份存在的密码易被窃取造成个人机密泄露的问题。
本发明的技术方案之一是通过以下措施来实现的：计算机用户身份识别装置包括主机和显示屏，所述主机电连接有指纹验证器和按键键盘，所述显示屏上部固定有与主机电连接的高清摄像头，还包括指纹采集模块、图像采集模块、控制器、按键输入模块、信号传输模块、指纹特征提取模块、人脸特征提取模块、生物特征信息处理模块、身份属性匹配模块、加密模块和计数器，指纹采集模块的输出端与信号传输模块的第一输入端电连接，图像采集模块的输出端与信号传输模块的第二输入端电连接，信号传输模块与控制器双向电连接，按键输入模块的输出端与控制器的第一输入端电连接，指纹特征提取模块、人脸特征提取模块均与生物特征信息处理模块双向电连接，生物特征信息处理模块与控制器双向电连接，身份属性匹配模块与控制器双向电连接，加密模块的输出端与控制器第二输入端电连接，所述计数器的输出端与控制器的第三输入端电连接。
下面是对上述发明技术方案的进一步优化或/和改进：
上述还包括数据库模块，所述数据库模块的输入端与控制器的输出端电连接。
上述所述信号传输模块包括运算放大器、二极管A、二极管B、稳压管A、稳压管B、压敏电阻D、第一电阻、第二电阻、第三电阻和第四电阻，所述运算放大器的负极输入端与正极输入端之间电连接有第一电容，所述运算放大器输出端电连接有第一电阻，第一电阻另一端与电源端电连接，所述运算放大器正极输入端与第二电阻一端电连接，所述第二电阻另一端分别与稳压管A阴极、稳压管B阴极电连接，稳压管A阳极与二极管A、二极管B、第三电阻、第四电阻依序电串联，所述第四电阻两端电连接有第二电容，所述稳压管B两端电连接有第三电容，第三电容与压敏电阻D电串联，第四电阻另一端接地，稳压管B阳极接地。
上述生物特征信息处理模块内设有生物特征信息传感器，所述生物特征信息传感器包括光学生物特征信息传感器、半导体生物特征信息传感器和超声波生物特征信息传感器，所述光学生物特征信息传感器、半导体生物特征信息传感器和超声波生物特征信息传感器均与控制器双向电连接。
本发明的技术方案之二是通过以下措施来实现的：一种计算机用户身份识别装置的使用方法，包括以下步骤：
第一步，启动计算机主机，驱动生物特征信息处理模块，主机上电自检完成，在读取操作系统启动文件前，控制计算机系统进入保护状态，并产生身份识别命令，进入身份一次认证界面，之后进入第二步；
第二步，使用者进入一次认证界面，将手指按在指纹验证器上，指纹验证器将指纹分割成三个指纹识别区，对每个指纹识别区进行分别识别，并且控制器驱动身份特征匹配模块进行指纹信息匹配，之后进入第三步；
第三步，指纹信息匹配成功同时高清摄像头扫描人脸，并将人脸特征分割成四个人脸识别区，对每个人脸识别区分别进行识别，控制器驱动身份特征匹配模块进行人脸信息匹配，若指纹识别和人脸识别3次之内均通过认证，之后进入第五步；若指纹识别与人脸识别未通过验证，则进入第四步；
第四步，若验证次数在3次之内时，指纹识别认证未通过且人脸识别认证通过或者指纹识别认证通过且人脸识别认证未通过或者指纹识别认证未通过且人脸识别认证未通过，则进入第二步；若验证次数超过3次时，指纹识别和人脸识别未通过验证，则自动退出一次认证界面；
第五步，使用者进入二次认证界面，在按键键盘上输入12位密码，若密码验证在一次验证通过，则直接进入计算机系统，若密码验证3次之内输错密码，则退出二次认证界面并返回第二步继续进行验证，若验证次数超过3次时输错密码，则直接退出二次认证界面，结束。
本发明通过指纹识别和人脸识别同时进行身份认证以及密码输入验证，能够对计算机用户进行二次身份认证，极大的提高了计算机系统的安全性。通过采用信号传输模块进行指纹和人脸图像传输，其抗干扰能力强，信号传输稳定，能够提高图像和指纹的采集效率，进一步提高身份认证效率。
附图说明
附图1为本发明实施例1的控制原理框图。
附图2为附图1的信号传输模块电路图。
附图3为本发明实施例2的方法流程图。
附图中的编码分别为：R1为第一电阻，R2为第二电阻，R3为第三电阻，R4为第四电阻，RD为压敏电阻D，C1为第一电容，C2为第二电容，C3为第三电容，U1为运算放大器，VDA为二极管A，VDB为二极管B，DzA为稳压管A，DzB为稳压管B，Vcc为电源。
具体实施方式
本发明不受下述实施例的限制，可根据本发明的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。
下面结合实施例及附图对本发明作进一步描述：
实施例1：如附图1、2所示，计算机用户身份识别装置包括主机和显示屏，所述主机电连接有指纹验证器和按键键盘，所述显示屏上部固定有与主机电连接的高清摄像头，还包括指纹采集模块、图像采集模块、控制器、按键输入模块、信号传输模块、指纹特征提取模块、人脸特征提取模块、生物特征信息处理模块、身份属性匹配模块、加密模块和计数器，指纹采集模块的输出端与信号传输模块的第一输入端电连接，图像采集模块的输出端与信号传输模块的第二输入端电连接，信号传输模块与控制器双向电连接，按键输入模块的输出端与控制器的第一输入端电连接，指纹特征提取模块、人脸特征提取模块均与生物特征信息处理模块双向电连接，生物特征信息处理模块与控制器双向电连接，身份属性匹配模块与控制器双向电连接，加密模块的输出端与控制器第二输入端电连接，所述计数器的输出端与控制器的第三输入端电连接。这里的计数器主要用于对用户认证次数进行计数，并将记录的次数发送至控制器。
可根据实际需要，对上述计算机用户身份识别装置作进一步优化或/和改进：
如附图1、2所示，还包括数据库模块，所述数据库模块的输入端与控制器的输出端电连接。实际使用中，当需要验证身份的用户较多时，每个用户可以提前录入个人指纹和人脸特征并存放在数据库模块中，方便对用户身份进行识别认证。
如附图1、2所示，所述信号传输模块包括运算放大器U1、二极管VDA、二极管VDB、稳压管DzA、稳压管DzB、压敏电阻RD、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3和第四电阻R4，所述运算放大器U1的负极输入端与正极输入端之间电连接有第一电容C1，所述运算放大器U1输出端电连接有第一电阻R1，第一电阻R1另一端与电源端Vcc电连接，所述运算放大器U1正极输入端与第二电阻R2一端电连接，所述第二电阻R2另一端分别与稳压管DzA阴极、稳压管DzB阴极电连接，稳压管DzA阳极与二极管VDA、二极管VDB、第三电阻R3、第四电阻R4依序电串联，所述第四电阻R4两端电连接有第二电容C2，所述稳压管DzB两端电连接有第三电容C3，第三电容C3与压敏电阻RD电串联，第四电阻R4另一端接地，稳压管VDB阳极接地。这里的信号传输模块主要将采集的用户指纹和人脸图像进行处理之后传输至控制器。
如附图1、2所示，生物特征信息处理模块内设有生物特征信息传感器，所述生物特征信息传感器包括光学生物特征信息传感器、半导体生物特征信息传感器和超声波生物特征信息传感器，所述光学生物特征信息传感器、半导体生物特征信息传感器和超声波生物特征信息传感器均与控制器双向电连接。
实施例2：如图1、2、3所示，一种计算机用户身份识别装置的使用方法，包括以下步骤：
第一步，启动计算机主机，驱动生物特征信息处理模块，主机上电自检完成，在读取操作系统启动文件前，控制计算机系统进入保护状态，并产生身份识别命令，进入身份一次认证界面，之后进入第二步；
第二步，使用者进入一次认证界面，将手指按在指纹验证器上，指纹验证器将指纹分割成三个指纹识别区，对每个指纹识别区进行分别识别，并且控制器驱动身份特征匹配模块进行指纹信息匹配，之后进入第三步；
第三步，指纹信息匹配成功同时高清摄像头扫描人脸，并将人脸特征分割成四个人脸识别区，对每个人脸识别区分别进行识别，控制器驱动身份特征匹配模块进行人脸信息匹配，若指纹识别和人脸识别3次之内均通过认证，之后进入第五步；若指纹识别与人脸识别未通过验证，则进入第四步；
第四步，若验证次数在3次之内时，指纹识别认证未通过且人脸识别认证通过或者指纹识别认证通过且人脸识别认证未通过或者指纹识别认证未通过且人脸识别认证未通过，则进入第二步；若验证次数超过3次时，指纹识别和人脸识别未通过验证，则自动退出一次认证界面；
第五步，使用者进入二次认证界面，在按键键盘上输入12位密码，若密码验证一次验证通过，则直接进入计算机系统，若密码验证3次之内输错密码，则退出二次认证界面并返回第二步继续进行验证，若验证次数超过3次时输错密码，则直接退出二次认证界面，结束。
以上技术特征构成了本发明的实施例，其具有较强的适应性和实施效果，可根据实际需要增减非必要的技术特征，来满足不同情况的需求。