一种用于计算机的身份认证装置的制作方法

本实用新型涉及信息安全领域，尤其涉及身份认证领域，具体的说，是一种用于计算机的身份认证装置。

背景技术：

现实生活中，计算机的使用越来越广泛，计算机的使用离不开互联网，由于计算机存储和处理的东西会涉及到机密或者敏感信息，人们越来越重视信息安全，而计算机网络世界中一切信息包括用户的身份信息都是用一组特定的数据来表示的，计算机只能识别用户的数字身份，所有对用户的授权也是针对用户数字身份的授权，如何确认计算机操作者的物理身份与数字身份匹配，尤为重要，因此需要计算机操作者身份的认证，来确定操作者的身份。现实中，人们通常采用密码来设定，这种身份认证口令简单，容易被破解。虽然也存在少量的人脸识别系统，但通常采用计算机的摄像头对操作者采集图像，并与计算机内存储的图像比对，信息符合则认证通过，这种方式安全性能不高，一旦计算机内存储的图像被黑客或木马等劫持，而导致的冒用合法用户身份进行交易或篡改交易信息的问题,存在很大的安隐患性。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种用于计算机的身份认证装置，用于解决现有技术中计算机操作者的身份认证容易被冒用或篡改，导致安全性能不高的问题。

为了达到上述目的，本实用新型通过下述技术方案实现：

一种用于计算机的身份认证装置，包括图像采集模块和图像识别模块，所述图像采集模块包括图像采集单元、图像压缩单元、射频传输单元和用于控制图像采集和传输的控制单元，所述图像识别模块包括用于图像接收和图像比对的射频接收和控制单元和用于与计算机通信的USB接口单元，所述射频接收与控制单元采用内设微处理器的图像接收器，所述图像接收器与发射端之间连接了一个非平衡变压器，所述非平衡变压器由电感L1、电感L2、电感L3、电容C9和天线ANTENNA组成，图像接收器的33脚接电感L2的第一端，电感L2的第二端通过电阻R6连接34脚，34脚连接电感L3第一端，电感L3的第二端连接电容C9，电容C9连接到发射天线ANTENNA,电感L3的第一端与电感L1的第一端连接，电感L1的第二端连接32脚，并通过电阻R5连接电感L2的第二端，26脚通过电阻R3接地，所述图像接收器的输入输出端口P0.0-P0.7分别与USB接口单元的数据输入端口连接，输入输出端口P1.2-P1.5分别与USB接口单元的控制端口连接，用于接收USB接口单元的中断请求和控制USB接口单元的读写选通输入和地址线输入。

为了将图像比对结果输出至计算机，来控制计算机的解锁程序，所述USB接口单元主要包括USB接口芯片，所述USB接口芯片的INT#脚、WR#脚、RD#脚和A0脚分别与所述图像接收器的输入输出端口P1.2-P1.5连接，USB接口芯片的数据端口D0-D7分别与图像接收器的输入输出端口P0.0-P0.7连接，X1脚和X0脚连接晶振电路，UD+脚与UD-脚分别连接到USB插头的2脚和3脚，USB插头的4脚接电源，1脚接地。

为了简化硬件电路，实现图像的接收、比对、存储并根据比对结果控制计算机的解锁程序，所述图像接收器采用芯片CC2430。

为了实现高精度的图像采集，所述图像采集单元主要包括图像传感器OV7620，所述图像传感器OV7620通过自带的摄像装置采集人脸图像，并将图像发送至图像压缩单元。

为了将图像采集单元采集的图像进行压缩处理，所述图像压缩单元采用图像压缩芯片ZR36060。

为了控制图像单机单元的采集和所述控制射频传输单元的发送，所述控制单元采用单片机STK6031。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

（1）本实用新型采用内设微处理器的图像接收器，可以将图像的接收，比对和控制合为一体，大大简化了硬件电路，容易实现，同时图像接收器预存的图像存储在只读存储器内，并且外部不可读取，这样，提高了安全性能，降低了由于被黑客或木马等劫持，而导致的冒用合法用户身份的安全隐患。

（2）本实用新型采用了USB接口芯片与计算机通信，并由内设微处理器的图像接收器控制USB接口芯片与计算机的通信，通过USB接口芯片将比对结果输入计算机，控制计算机的解锁程序，实现计算机操作者的身份认证。

（3）本实用新型的图像采集模块与图像识别模块之间采用射频通信，射频通信采用无线电波通信，它具备无方向性、传播距离远、发射端无需对准接收端等优点，发射器和接收器之间只要没有能起屏蔽作用的金属阻挡物，就可正常使用，因此操作上更加方便。

附图说明

图1为本实用新型的系统原理框图；

图2为射频接收与控制单元的电路原理图；

图3为USB接口单元的电路原理图；

其中J1-USB接头；U1-图像接收器；U2-USB接口芯片。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型作进一步地详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此。

实施例1：

结合附图1-3所示，一种用于计算机的身份认证装置，包括图像采集模块和图像识别模块，所述图像采集模块包括图像采集单元、图像压缩单元、射频传输单元和用于控制图像采集和传输的控制单元，所述图像识别模块包括用于图像接收和图像比对的射频接收和控制单元和用于与计算机通信的USB接口单元，所述射频接收与控制单元采用内设微处理器的图像接收器U1，所述图像接收器U1与发射端之间连接了一个非平衡变压器，所述非平衡变压器由电感L1、电感L2、电感L3、电容C9和天线ANTENNA组成，图像接收器U1的33脚接电感L2的第一端，电感L2的第二端通过电阻R6连接34脚，34脚连接电感L3第一端，电感L3的第二端连接电容C9，电容C9连接到发射天线ANTENNA,电感L3的第一端与电感L1的第一端连接，电感L1的第二端连接32脚，并通过电阻R5连接电感L2的第二端，26脚通过电阻R3接地，所述图像接收器U1的输入输出端口P0.0-P0.7分别与USB接口单元的数据输入端口连接，输入输出端口P1.2-P1.5分别与USB接口单元的控制端口连接，用于接收USB接口单元的中断请求和控制USB接口单元的读写选通输入和地址线输入。

工作原理：

所述图像采集单元采集人脸图像，并通过图像压缩单元将采集的人脸图像的数字视频信号压缩至其编码为JPEG码流输出，通过射频传输单元将人脸图像信息传输给图像识别模块，图像识别模块的图像接收器U1的微处理器在系统上电时完成自身的初始化，处于接收状态，当接收到图像采集模块发送的JPEG码流时解码成数字视频信号，并将图像信息与预先存储在微处理器的存储器内的计算机的合法操作者的图像比对，如果比对成功，则将通过USB接口芯片U2将解锁信号传输给计算机的解锁程序，计算机的解锁程序打开，操作者的身份认证通过，如果比对不成功，则通过USB接口芯片U2将不允许解锁的信号传输给计算机的解锁程序，计算机的解锁程序提示解锁失败，操作者的身份认证失败。

电路中的非平衡变压器由电容C9和电感L1、L2、L3以及天线ANTENNA组成，整个结构满足34脚RF_N和32脚RF_P输入/输出匹配电阻的要求，使芯片CC2430增加了外接天线的传输距离，因此可以更好的满足对射频传输的要求。

实施例2：

在实施例1的基础上，结合图1-3所示，所述USB接口单元主要包括USB接口芯片U2，所述USB接口芯片U2的INT#脚、WR#脚、RD#脚和A0脚分别与所述图像接收器U1的输入输出端口P1.2-P1.5连接，USB接口芯片U2的数据端口D0-D7分别与图像接收器U1的输入输出端口P0.0-P0.7连接，X1脚和X0脚连接晶振电路，UD+脚与UD-脚分别连接到USB插头J1的2脚和3脚，USB插头J1的4脚接电源，1脚接地。图像接收器U1通过P1.2-P1.5脚的电平信号控制USB接口芯片U2的读写选通控制端口和地址线控制端口并接受USB接口芯片U2的中断请求，USB接口芯片U2通过UD+脚与UD-脚，将图像接收器U1的控制信号输出至USB插头J1，USB插头J1通过安装在计算机上的驱动程序完成与计算机的通信。

实施例3：

在实施例1的基础上，当所述图像接收器U1采用芯片CC2430时，芯片CC2430的工作频率为2.4GHz,发射功率为+10dBm,接收灵敏度为-94dBm，由于通信损耗L的计算公式为L=32.44+20lgd+20lgf,单位为dB,其中d为传播距离，单位为Km,f为传播频率，单位为MHz。由计算得知L=104dBm，得出理想的传输距离d为6Km。实际传输距离要受到天气，障碍物等影响，传输距离要比理想的传输距离小，但是对于应用于计算机身份认证，已经带来了很大的便利，当计算机的合法使用者授权其他信任的人使用时，只需要远程采集自己的人脸图像，并传输给图像识别模块，即可允许信任的人登录计算机。

实施例4：

在实施例1的基础上，结合图1-3所示，所述图像采集单元主要包括图像传感器OV7620，所述图像传感器OV7620通过自带的摄像装置采集人脸图像，并将图像发送至图像压缩单元。图像传感器OV7620将CMOS光感应核与外围支持电路集成在一起，具有可编程控制与视频模/数混合输出等功能，能够消除噪声、灯光闪烁等光电干扰，输出清晰、稳定的彩色图像

实施例5：

在实施例1的基础上，结合图1-3所示，所述图像压缩单元采用图像压缩芯片ZR36060。在进行压缩时，ZR36060接受YUV4:2:2数字视频信号，将其编码为JPEG码流输出；在解压缩时，ZR36060接受JPEG码流，将其解码为YUV4:2:2数字视频信号输出，因而利用ZR36060的视频压缩和扩展功能可以很方便地对图像信息进行压缩处理。

实施例6：

在实施例1的基础上，结合图1-3所示，所述控制单元采用单片机STK6031。单片机STK6031完成自身和图像传感器OV7620的初始化，当图像传感器OV7620采集一帧图像时，单片机STK6031通知射频传输单元进行图像的传输，如果射频传输单元如果特殊情况需要暂停传输，射频传输单元通过中断请求的方式与单片机STK6031通信，等数据传输完再采集。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型做任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本实用新型的保护范围之内。