一种基于掌纹识别的私密信息保护软件及新型掌纹图像预处理方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于移动设备隐私保护领域和生物特征识别领域。 技术背景
[0002] 随着智能手机的普及和移动互联网的发展，人们越来越频繁地使用智能手机进行 拍照、工作、娱乐等活动。然而，当人们使用手机给自己的生活带来方便的同时，个人隐私以 及敏感信息也常常容易暴露。例如，手机遗失后，隐私的泄露将给人们带来巨大的损失和烦 扰。因此，如何保护手机上的个人隐私成为当下急需解决的问题。
[0003] 目前市面上出现了一些隐私保护软件，这些软件在一定程度上提高了手机中个人 隐私的安全性。但是，由于这些软件是采用传统密码机制来对用户身份进行认证的。而传 统的密码认证方式存在着易遗忘和易被破解的缺点，所以我们采用掌纹识别技术作为用户 身份认证的手段。基于掌纹识别技术的私密信息保护软件给人们带来了一种更加方便、安 全、可靠的途径来对个人隐私进行保护。同时，它不需要特殊的硬件支持，具有普通摄像头 的手机即可安装使用。因此，它有着广阔的应用前景。
[0004] 对于掌纹图像的预处理，该过程一直是掌纹识别技术中的一个难点。掌纹识别的 准确率也跟其预处理方法有很大关系。本文旨在提出一种新型的掌纹图像预处理方法，该 方法在很大程度上克服了光照对预处理过程的影响。
【发明内容】
[0005] 本发明包含两项内容：基于掌纹识别技术的隐私保护软件和新型掌纹图像预处理 方法。
[0006] 该软件的目的旨在保护移动终端用户的隐私安全。特色在于使用了先进的掌纹识 别技术作为进入该软件的身份认证方式。相比于传统的文本密码和图形密码等身份认证方 式，该认证方式有着方便、新颖、无需记忆的特点。
[0007] 本软件包含以下几个功能：
[0008] (1)掌纹的注册与验证功能：该功能的使用过程分为掌纹信息的录入和掌纹信息 的匹配两个部分，分别对应用户的注册和登录。且用户通过手机摄像头即可完成掌纹的录 入与匹配。
[0009] (3)账号密码本功能：用户可在该功能中记录自己繁多的账号密码信息。具体来 说，用户可以完成账号密码条目的添加、删除、修改和查看等操作。
[0010] (4)私密日记功能：用户可在该功能中撰写私密的日记或便签。具体来说，该功能 中拥有三种日记本：普通日记本，生活日记本，私密日记本，用户可在不同的日记本中完成 日记的添加、删除、修改和查看等操作。
[0011] (5)私密应用保护功能：用户可使用该功能对手机中想要保护的应用程序进行加 锁保护。具体来说，用户进入该功能后，可在未加锁程序列表中选择某程序进行加锁，也可 在已加锁程序列表中选择某程序进行解锁。已加锁的应用程序在被打开时将被要求输入预 设的密码，密码正确时才可进入该应用。
[0012] (6)私密文件保护功能：用户可在该功能中选择手机存储卡中的任何文件进行加 解密。具体来说，用户进入该功能后，可在显示的手机文件列表中选择要加密的文件进行加 密。用户选择加密后，将采用AES算法对该文件进行加密并移动到本软件创建的一个文件 夹中。用户选择将该文件夹中的某文件进行解密时，将使用AES算法对该文件进行解密并 移动到初始目录中。
[0013] 该新型掌纹图像预处理方法旨在改进传统的掌纹图像预处理过程。该方法的特色 在于，对于不同的光照条件具有很好的鲁棒性。
[0014] 本方法包含以下几个步骤：
[0015] (1)使用Haar+Adaboost分类器检测图像中是否存在手掌。
[0016] (2)将图像转换到YCrCb空间。
[0017] (3)选取分类器检测出的手掌区域的中央作为肤色样本区域，计算该区域中像素 的Cr值、Cb值的平均值。
[0018] (4)计算整幅图像所有像素的Cr值和Cb值到上述平均值的欧几里德距离。
[0019] (5)根据每个像素点对应的距离值，建立肤色概率灰度图。
[0020] (6)利用大津法对肤色概率灰度图进行阈值分割，将其二值化。
[0021] (7)定位二值图像中手掌的食指和中指谷点、中指和无名指谷点作为两个关键点。
[0022] (8)根据两个关键点确定掌纹图像的R0I。
【附图说明】
[0023] 1.图1是本软件的功能结构图；
[0024] 2.图2是本软件-掌纹验证模块的流程图；
[0025]3.图3是本软件-掌纹注册与验证功能的界面图；
[0026]4.图4是本软件-账号密码本功能的界面图；
[0027]5.图5是本软件-私密日记功能的界面图；
[0028]6.图6是本软件-私密应用保护功能的界面图；
[0029] 7.图7是本软件-私密文件保护功能的界面图；
[0030] 8.图8是新型掌纹图像预处理方法的实施流程图；
[0031]9.图9-1~9-5是新型掌纹图像预处理方法在实施中的各个中间结果；
[0032]10.图9-1是使用Adaboost分类器判断手掌是否存在的结果；
[0033] 11.图9-2是得到的肤色概率灰度图；
[0034]12.图9-3是利用大津法求得阈值，将肤色概率灰度图进行二值化后的结果；
[0035]13.图9-4是定位食指与中指、中指与无名指谷点的结果；
[0036] 14.图9-5是通过建立坐标系，最终得到掌纹感兴趣区域的结果。
【具体实施方式】
[0037] 下面结合附图，对本发明中的私密信息保护软件和新型方法进行具体描述，以便 本领域的从事者更好地理解本发明。
[0038]图1展示的是本软件的功能结构图，各功能的大体描述如
【发明内容】
中所述。
[0039] 图2、3是本软件的掌纹注册与验证功能的流程图和界面图。用户首次进入本软件 时，需进行掌纹的注册。本软件将调用摄像头完成该功能。用户将手掌置于摄像头拍摄画 面中的适当位置时，点击手机屏幕任何位置即可完成注册。在用户第二次及之后使用本软 件时，需进行掌纹验证。用户将手掌置于摄像头拍摄画面中的适当位置，放置不动，等待大 约3秒即可完成掌纹的验证。若长时间验证不成功，则会弹出对话框，询问用户是继续验证 还是退出。若用户选择退出，则将退出本软件。若用户选择继续验证，则将继续进行验证。 若进行了三轮验证均未成功，则软件将询问用户是使用备用验证方式