一种基于手指静脉识别的身份认证平台的制作方法
【专利摘要】本发明涉及生物特征识别技术应用领域，尤其涉及一种基于手指静脉识别的身份认证平台。包括指静脉识别终端、指静脉识别客户端、指静脉识别服务器和互联网；指静脉识别终端、指静脉识别客户端与指静脉识别服务器通过互联网连接；指静脉识别终端采用终端进行身份识别实现本地验证和数据采集的功能；指静脉识别客户端用于系统设置、用户管理和终端管理；指静脉识别服务器用于存储用户信息、远程处理身份识别算法和指静脉识别终端管理。本发明采用了“身份证/账号”+“静脉/人脸/密码”的多种识别模式，同时设有SOC认证模块，还具备终端识别和服务器识别的两种方式，满足多样化需求，具有识别速度快和精度高的优点。
【专利说明】
一种基于手指静脉识别的身份认证平台
技术领域
[0001]本发明涉及生物特征识别技术应用领域，尤其涉及一种基于手指静脉识别的身份认证平台。
【背景技术】
[0002]生物识别技术是最为方便与安全的身份识别技术。同时，生物识别技术产品均借助于现代计算机技术实现，很容易配合电脑和安全、监控、管理系统的融合，实现自动化管理。正是由于生物识别技术的诸多优点，使其广泛应用于身份识别领域中，例如考勤管理系统、物理门禁系统和电子锁具产品等。然而，在现有的几种常见生物识别技术中，指纹识别容易低成本的复制模仿、容易受到环境因素的影响，人脸识别容易受到化妆、双胞胎、父子兄弟、戴眼镜和光照条件的影响，虹膜识别容易受到用户戴眼镜、眼睛发红、强光和光线昏暗的影响。
[0003]指静脉识别技术是真正的活体识别技术。手指静脉的形状具有唯一性和稳定性，即每个人的手指静脉图像都不相同，同一个人不同手指的静脉图像也不相同，健康成年人的手指静脉形状不再发生变化。同时，指静脉识别具有安全性和便携性，因为指静脉特征藏于人体内部，不可能丢失、忘记或被窃取。因此在复制难度、盗取难度、识别准确度和使用便捷度等方面，指静脉识别技术远胜于其它生物识别技术，将是未来身份识别的趋势所在。
[0004]目前的手指静脉识别系统主要存在以下不足:
[0005]1.中国市场大都集中在小型商业应用和消费类指静脉识别产品，几乎无法兼容中大型应用系统，无法实现指静脉识别应用深度和广度的扩展。
[0006]2.在指静脉识别时，需在数据库中寻找之前注册过的手指静脉图像进行匹配。数据库数据庞大，虽然可以通过远程认证识别解决该问题。但在网速较慢或断网的情况下，只能在本地进行认证，由于本地认证的处理能力有限，无法进行大规模的数据存储与认证。
[0007]3.目前手指静脉已经广泛应用于社保认证和监狱门禁。凌佳科技在专利CN104394173A中公开了指静脉安全管理平台的基本方案，其采用了无线通讯模块实现远程认证。此种方案虽然能够解除有线网络传输对指静脉智能终端地域性限制，但是由于无线通信线路传输速度慢、传输距离短等缺点，并且无线数据极易被窃取，因此在高端安全应用场合不再适用。
【发明内容】
[0008]针对上述存在问题或不足，本发明提供了一种基于手指静脉识别的身份认证平台。该平台采用本地和远程认证、一种和多种身份认证方式结合，实现了可配置网络化的多模生物特征识别，能够广泛应用于多种场景，并且具有识别速度快、精度高等优点。
[0009]—种基于手指静脉识别的身份认证平台，包括:指静脉识别终端，指静脉识别服务器，指静脉识别客户端和互联网。指静脉识别终端、指静脉识别服务器与指静脉识别客户端通过互联网连接。
[0010]指静脉识别终端采用WIFI协议传输识别结果和用户信息;指静脉识别服务器通过TCP/IP协议实现数据的传输和终端的管理;指静脉识别客户端采用ZigBee协议实现各终端之间的数据传输。
[0011]所述指静脉识别终端包括:电源管理模块、SOC认证模块、采集模块、触摸显示屏模块、TF卡模块以及网络通信模块;在网速较慢或断网的情况下，指静脉识别终端采用终端进行身份识别实现本地验证和数据采集的功能。指静脉识别终端至少一个。
[0012]电源管理模块通过电源线与上述各模块连接，为各模块提供多种电平的工作电压以及起隔离、保护、电压变换、稳压和降噪的功能。
[0013]SOC认证模块通过FPC排线与采集模块、触摸显示屏模块、TF卡模块和网络通信模块连接。该模块实现以下具体功能:算法移植，将指静脉服务器的算法在指静脉识别终端上实现，用于本地终端上的身份识别;并行处理，用于提高指静脉识别终端的处理速度和处理规模;数据缓存，用于存储用户信息和系统配置文件。
[0014]采集模块包括指静脉采集器、人脸采集器以及身份证读写器;所述指静脉采集器包括近红外光源、红外滤光片、微距摄像头和CMOS图像传感器，其中红外光源和红外滤光片分别位于手指上下侧，为指静脉成像提供必要的光学基础;微距摄像头和CMOS图像传感器位于终端底部，采集透过手指的近红外光源，从而形成清晰的指静脉图像;所述人脸采集器包括图像处理器和彩色摄像头;所述身份证读写器用于获取原始的人体生物特征和个人身份信息。
[0015]触摸显示屏模块，实现本地认证的现场控制和显示用户信息的功能。
[0016]TF卡模块用于存储本地认证的用户信息和控制命令。
[0017]网络通信模块包括WIFI通信以及以太网络JIFI通信采用IEEE802.1Ib.g.η协议，以太网络采用TCP/IP协议，实现指静脉识别终端、指静脉识别服务器与指静脉识别客户端之间的通信。
[0018]所述指静脉识别服务器用于存储用户信息、远程处理身份识别算法和指静脉识别终端管理。它包括指静脉采集验证系统软件和指静脉数据库。
[0019]指静脉采集验证系统软件提供采集、认证及管理功能，安装在独立的指静脉认证服务器上，并部署指静脉数据库。该软件提供联机或脱机两种接入方式。
[0020]所述指静脉识别客户端用于系统设置、用户管理和终端管理。采用个人电脑或内置在采集认证终端中，通过浏览器访问指静脉识别服务器。
[0021]系统设置包括PD参数、PB参数、待定阈值、注册采集次数和最大识别次数；用户管理用于添加/删除用户信息；终端管理包括所有的指静脉识别终端和指静脉注册设备的管理。该平台包括两类认证模式，一类为本地和远程认证;另一类为I: I和1:Ν认证。所述的1:1认证，先通过身份证或IC卡查找用户信息，再进行指静脉认证;所述1:Ν认证，在固定范围内(如一个组)通过指静脉信息确定是否为合法用户，适合用于认证用户忘记带其ID信息(如身份证或IC卡)。在进行身份识别前，需要配置两类认证模式的组合方式，每次识别只能选择一种方式。能够适用于银行ATM取款、金库管理，企业数据防护、考勤签到，军队枪支弹药管理，教育考试认证，社区出入门禁等领域。
[0022]指静脉识别服务器与指静脉识别终端通过互联网相连，指静脉服务器的存储空间大，因此弥补了本地无法进行大数据认证的不足。
[0023]本发明的有益效果为:
[0024]1、采用了“身份证/账号” + “静脉/人脸/密码”的多种识别模式，兼顾了不同应用场景的多样化需求，实现了多种识别方式的有机融合，避免了单一认证方式的局限性。
[0025]2、设有SOC认证模块，由于SOC模块是一个单芯片系统，能并行处理，这使系统识别速度得到了大幅度的提升。
[0026]3、系统具备了终端识别和服务器识别的两种方式。采用服务器识别，能使识别速度增快;采用终端识别，在网速较慢或断网的情况下也能进行身份识别。
【附图说明】
[0027]图1是本发明的平台架构示意图；
[0028]图2是本发明实施例的指静脉识别终端模块示意图；
[0029]图3是本发明实施例的指静脉识别客户端示意图；
[0030]图4是本发明实施例的指静脉识别终端结构示意图；
[0031 ]图5是本发明实施例的指静脉识别终端后视图。
[0032]附图标记:人脸采集器-101、触摸显示屏模块-102、指静脉采集器-103、身份证读写器-104、S0C认证模块-105、电源管理模块-106、TF卡模块-107，WIFI通信-108和以太网络-109。
【具体实施方式】
[0033]为了使本发明的技术方案能够清晰和完整的描述，需结合参照附图进行进一步说明。
[0034]图1为本发明的平台架构示意图。它包括指静脉识别终端，指静脉识别服务器，指静脉识别客户端和互联网。指静脉识别终端、指静脉识别服务器与指静脉识别客户端通过互联网连接。
[0035]该平台包括两类认证模式，一类为本地和远程认证;另一类为1:1和1:N认证，所述的1:1认证，先通过身份证或IC卡查找用户信息，再进行指静脉认证;所述1:N认证，在固定范围内(如一个组)通过指静脉信息确定是否为合法用户，适合用于认证用户忘记带他的ID信息(如身份证或IC卡)。在进行身份识别前，需要配置两类认证模式的组合方式，每次识别只能选择一种方式。能够适用于银行ATM取款、金库管理，企业数据防护、考勤签到，军队枪支弹药管理，教育考试认证，社区出入门禁等领域。
[0036]图2为指静脉识别终端模块示意图。它包括:电源管理模块、SOC认证模块、采集模块、触摸显示屏模块、TF卡模块以及网络通信模块。
[0037]电源管理模块通过电源线与上述各模块连接；
[0038]SOC认证模块通过FPC排线与采集模块、触摸显示屏模块、TF卡模块和网络通信模块连接，该模块采用)(Iinx公司的Fpga片上系统，是由一个FPGA核心、两个ARM核心、一个内存RAM、一个存储器FLASH等部件组成的单芯片系统；
[0039]采集模块包括指静脉采集器、人脸采集器以及身份证读写器;所述指静脉采集器包括近红外光源、红外滤光片、微距摄像头和CMOS图像传感器，其中红外光源和红外滤光片分别位于手指上下侧;微距摄像头和CMOS图像传感器位于终端底部;人脸采集器包括图像处理器和彩色摄像头;身份证读写器采用公安部第一研究所的标准模块；
[0040]触摸显示屏模块选用4.3寸的电容触摸;TF卡模块采用金斯顿的TF存储卡；
[0041 ]网络通信模块包括WIFI通信以及以太网络;WIFI通信采用IEEE802.1 Ib.g.η协议，以太网络采用TCP/IP协议。
[0042]图3为指静脉识别客户端示意图，它包括系统设置、用户管理和终端管理。
[0043]系统设置包括PD参数、PB参数、待定阈值、注册采集次数、最大识别次数，通过配置相关参数可实现对指静脉识别终端的管理。用户管理用于添加/删除用户信息。
[0044]终端管理，对于有权限的使用者，通过指静脉识别终端注册自己的ID信息和生物特征，在系统数据库中存档。指静脉采集验证系统软件部署在指静脉识别服务器上，以实现对所有的指静脉识别终端和指静脉注册设备的管理。通过该软件也可增删使用者，限定使用者的权限，并且可查询各个终端的使用记录。例如，指静脉门锁终端将静脉识别技术与传统的门锁技术相结合，可将使用者的指静脉识别结果作为门锁开关的控制信号，实现门锁只对有权限的使用者开通。并且每一次门锁开启都会将当前的使用者、时间地点等信息上传到指静脉识别服务器以记录备案。
[0045]如图4、图5所示，指静脉识别终端结构示意图包括:人脸采集器101、触摸显示屏模块1 2、指静脉采集器103、身份证读写器104、SOC认证模块105、电源管理模块106、TF卡模块107，WIFI通信-108和以太网络-109。
【主权项】
1.一种基于手指静脉识别的身份认证平台，其特征在于:包括指静脉识别终端，指静脉识别服务器，指静脉识别客户端和互联网；指静脉识别终端、指静脉识别服务器与指静脉识别客户端通过互联网连接； 所述指静脉识别终端包括电源管理模块、SOC认证模块、采集模块、触摸显示屏模块、TF卡模块以及网络通信模块;在网速较慢或断网的情况下，指静脉识别终端采用终端进行身份识别实现本地验证和数据采集的功能； 电源管理模块通过电源线与上述各模块连接，为其提供多种电平的工作电压以及起隔离、保护、电压变换、稳压和降噪的功能； SOC认证模块通过FPC排线与采集模块、触摸显示屏模块、TF卡模块和网络通信模块连接;该模块实现以下具体功能:算法移植，将指静脉服务器的算法在指静脉识别终端上实现，用于本地终端上的身份识别；并行处理，用于提高指静脉识别终端的处理速度和处理规模;数据缓存，用于存储用户信息和系统配置文件； 指静脉采集器包括近红外光源、红外滤光片、微距摄像头和CMOS图像传感器，其中红外光源和红外滤光片分别位于手指上下侧，为指静脉成像提供必要的光学基础;微距摄像头和CMOS图像传感器位于终端底部，采集透过手指的近红外光源，从而形成清晰的指静脉图像； 触摸显示屏模块，实现本地认证的现场控制和显示用户信息的功能； TF卡模块用于存储本地认证的用户信息和控制命令； 网络通信模块包括WIFI通信以及以太网络，实现指静脉识别终端、指静脉识别服务器与指静脉识别客户端之间的通信； 所述指静脉识别服务器用于存储用户信息、远程处理身份识别算法和指静脉识别终端管理;它包括指静脉采集验证系统软件和指静脉数据库； 指静脉采集验证系统软件提供采集、认证及管理功能，安装在独立的指静脉认证服务器上，并部署指静脉数据库； 所述指静脉识别客户端用于系统设置、用户管理和终端管理;采用个人电脑或内置在采集认证终端中，通过浏览器访问指静脉识别服务器； 系统设置包括PD参数、PB参数、待定阈值、注册采集次数和最大识别次数； 用户管理用于添加/删除用户信息； 终端管理包括所有的指静脉识别终端和指静脉注册设备的管理。2.如权利要求1所述基于手指静脉识别的身份认证平台，其特征在于:所述指静脉识别终端采用WIFI协议传输识别结果和用户信息；指静脉识别服务器通过TCP/IP协议实现数据的传输和终端的管理;指静脉识别客户端采用ZigBee协议实现各终端之间的数据传输。3.如权利要求1所述基于手指静脉识别的身份认证平台，其特征在于:所述指静脉识别终端至少一个。4.如权利要求1所述基于手指静脉识别的身份认证平台，其特征在于:所述网络通信模块的WIFI通信采用IEEE802.1 Ib.g.η协议，以太网络采用TCP/IP协议。5.如权利要求1所述基于手指静脉识别的身份认证平台，其特征在于:所述指静脉采集验证系统软件接入方式为联机或脱机。6.如权利要求1所述基于手指静脉识别的身份认证平台，其特征在于:该平台包括两类认证模式，一类为本地和远程认证，另一类为I: I和1: N认证； 所述的1:1认证，先通过身份证或IC卡查找用户信息，再进行指静脉认证； 所述1:N认证，在固定范围内通过指静脉信息确定是否为合法用户，适合用于用户忘记带其ID信息； 在进行身份识别前，需要配置两类认证模式的组合方式，每次识别只能选择一种方式。7.如权利要求1所述基于手指静脉识别的身份认证平台，其特征在于:适用于银行ATM取款、金库管理、企业数据防护、考勤签到、军队枪支弹药管理、教育考试认证和社区出入门禁领域的身份认证。
【文档编号】G06K9/00GK105956569SQ201610310619
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年5月11日
【发明人】张怀武, 罗敏, 张国龙, 杨青慧
【申请人】电子科技大学