专利名称：多特征活体识别方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及利用活体的多种生物信息识别活体的方法及其装置。
背景技术：
随着时代的发展，不可靠的身份识别和认证造成了商业、财产等方面的巨大损失。 可以替代密码的生物特征识别方法已成为能够很好解决身份认证问题的方法之一，诸如对 声音、视网膜和指纹的物理特征进行识别。但是，这种识别装置存在安全方面的问题，因为 第二人可获得和模仿图案数据。实际上，第二人可简单地从第一人身上切取物理特性部分 并可伪装成第一人。为了消除以上不利的情况，已公开了如下所示的用于活体识别的方法和装置。日本专利CN 1937955A通过检测活体传送的300GHz_30THz频带中的电磁波(太 赫波)，从中提取活体的固有信息与已储存的信息进行对比以进行活体身份的识别。对活体 传送的电磁波进行相位变化的提取，可检测到包含脉动振动、声带变化、瞳孔收缩等多种活 体的移动的信息。但是由于空气中的水蒸气对太赫波有很强的吸收作用，在它还没有到达 探测器前，大多数太赫波已经被吸收掉了，所以该发明提供的远距离成像活体识别方法很 容易受到干扰，使身份识别受到阻碍。发明专利CN 1441380A设计了一套活体识别的身份防伪与防胁迫技术，集指纹识 另IJ、心理探测、自动隐蔽报警于一体，以达到活体识别与防胁迫的目的。但是该方法还是以 对指纹的物理特性进行识别为基础，不能避免第二人通过切除或盗取指模获得图案数据进 行伪装的可能性。
发明内容
本发明的目的在于解决上述问题，提供一种多特征活体识别方法及装置。为达到上述目的，本发明采用下述技术方案一种活体的多特征识别方法，其特征 在于操作步骤如下从活体体表提取红外显微图像信息；从提取的红外显微图像中提取多 种信息，以从中得到关于活体固有的信息；将关于活体固有的信息与预先存储的信息相比 较。关于提取红外显微图像信息是利用基于采集温度信息的红外成像技术结合采集 微观信息的显微技术对活体体表进行温度和显微信息采集。关于记录温度信息与微观信息结合的红外显微图像信息是选自包含活体汗腺、皮 肤纹路(如指纹等)的组中的任意之一及其组合。活体汗腺的采集是利用活体汗腺对汗液的排出会降低汗腺部位的温度，造成汗腺 和活体体表其他部位的温差，再利用显微成像技术对汗腺进行显微采集。皮肤纹路的采集是利用不同表面状态的皮肤表面辐射率不同，通过红外显微成像 技术对皮肤纹路进行显微采集。从红外显微图像中提取多种信息是包含对所采集的汗腺、皮肤纹路等活体固有的信息进行提取、整合。一种多特征的活体识别装置，包括提取部分、信息处理部分和识别部分，其特征在于所述提取部分用于从活体体表提取红外显微图像信息，主要组成为红外显微热成像系 统；所述信息处理部分，用于对提取的红外显微图像信息进行校正、自动识别等处理，得到 准确的活体固有的信息；所述识别部分，用于将活体固有的信息与预先存储的信息相比较 以识别活体。本发明与现有技术相比较，具有如下显而易见的突出实质性特点和显著优点本发明从汗腺排汗产生的温差出发，利用红外显微热成像技术对汗腺进行识别， 再者，汗腺排汗是活体所特有的生理特征，由此，排除了第二人从第一人身上切取物理特性 部分伪装成第一人的可能性。对于本发明的活体的识别装置，活体体表辐射的红外线直接 进入识别装置的提取部分，避免了外界环境对信息采集的影响。
图1是本发明的多特征活体识别装置的结构示意图。图2是利用图1所示的识别装置拍摄的手指图像。图3是汗腺加掌纹多特征活体识别的示意图。
具体实施例方式以下参照附图解释本发明的优选实施例。实施例1 本多特征活体识别装置包括提取部分、信息处理部分和识别部分，所述 提取部分，用于从活体体表提取红外显微图像信息，主要组成为红外显微热成像系统；所述 信息处理部分，用于对提取的红外显微图像信息进行校正、自动识别处理，得到准确的活体 固有的信息；所述识别部分，用于将活体固有的信息与预先存储的信息相比较以识别活体。实施例2 本实施例与实施例1相同，特别之处参见图1。本多特征活体识别装置 由红外线显微部分101、生物信息采集部分102和生物信息处理及识别部分103构成。红外 线显微部分101接收从生物体辐射的红外线，并通过多组镜头得到放大、显微的图像信息， 其中，镜头由能透过红外线的材料制成，如锗、氟化钙、二氧化硅等。生物信息采集部分102 是一个红外线CCD摄像头，将红外线显微部分101得到的红外图像信息转换成数字图像信 息。生物信息处理及识别部分103对生物信息采集部分102提取的图像信息进行校正、自 动识别等处理，得到准确的活体固有的信息，并与预先存储的信息相比较，由此判断生物体 是否为目标生物体，并输出判断结果作为识别结果。在本实施例中，使用红外线作为感测生物信息的手段。红外线辐射是自然界存在 的一种最为广泛的电磁波辐射，温度在绝对零度以上的任何物体，都会因自身的分子和原 子无规则的运动而辐射出红外线，分子和原子的运动愈剧烈，辐射的能量愈大，反之，辐射 的能量愈小。著名的普朗克定律表明温度、波长和能量之间存在一定的关系，红外总能量随 温度的增加而迅速增加；峰值波长随温度的增加向短波移动。根据斯蒂芬 玻耳兹曼定律， 当温度变化时，红外总能量与绝对温度的四次方成正比，当温度有较小的变化时，会引起总 能量的很大变化，这就使红外测温有了重大的开发价值，本发明就是建立在此基础上。活体体表的汗腺排出的汗液会带走汗腺附近的热量，使汗腺部位与体表其他部位产生温度差，这种细小的温差可以被本发明中的识别装置检测到，由此得到活体体表的汗腺分布信息。不同表面状态的皮肤其红外辐射率不同，通过红外显微成像技术还可以检测 到皮肤纹路分部信息。同时对两种信息进行识别，增加了活体识别的准确程度。红外线显微部分101由红外线可以透过的特殊材料制成的凸镜片组构成，如锗、 氟化钙等。镜片组对活体辐射的红外线进行汇聚，实现红外图像信息的多倍放大。生物信息采集部分102的主要功能是将红外线显微部分101得到的红外显微图像 信息转换成数字图像信息，红外线CCD摄像头就可以实现该功能。生物信息处理及识别部分103对生物信息采集部分102提取的图像信息进行校 正、自动识别等处理，得到准确的活体固有的信息，并与预先存储的信息相比较，由此判断 生物体是否为目标生物体。在本实施例中，生物信息采集部分102采集的信息包含活体体表的纹路信息与汗 腺分布信息。原始图像不可避免地存在噪声，造成图像一定程度上的模糊不清，必须除去噪 声，以提高图像的清晰度。由于纹路信息的复杂性和汗腺分布的密集性，必须对图像进行细 化处理，去除纹线上的毛刺，同时，提高汗腺的分辨率，从而去除图像信息中的伪特征。然 后，识别部分103将处理后得到的准确的活体固有的信息与预先存储的信息相比较，对生 物体进行身份识别，并输出判断结果作为识别结果。实施例3 本多特征活体识别方法的操作步骤如下(1)从活体体表提取红外显微图像信息；(2)从提取的红外显微图像中提取多种信息，以从中得到关于活体固有的信息；(3)将关于活体固有的信息与预先存储的信息相比较。实施例4 本实施例与实施例3相同，特别之处是采用实施例2的多特征识别装 置通过以下步骤识别活体(输入生物性息)(1)检测来自活体辐射的红外线。(2)红外图像信息通过多组镜头实现显微放大。(识别)(1)红外显微图像信息进入红外线CXD摄像头被转换成数字图像信息。(2)对包含多种信息的数字图像信息进行校正、自动识别等处理，得到准确的活体 固有的信息。(3)将得到的信息与存储的信息相比较，做出判断。如上所述通过使用多种生物信息进行识别将确保识别的准确性，提高系统的安全 性。例子(例子1)汗腺加指纹多特征活体识别装置本例子表示应用本发明的识别装置以通过多种活体信息的组合识别个人。在本例 子中使用汗腺加指纹多特征识别装置。本例子中的汗腺加指纹多特征识别装置具有图1所示的结构。活体辐射出的波长 约8-12um的红外线作为信号被识别装置采集，不同表面状态的皮肤的红外辐射率不同。图 2是利用本发明中的活体识别装置拍摄的手指图像，本例子通过检测图2所示的手指的指纹201和汗腺202辐射的红外线进行识别。通过红外显微装置101可以检测到手指上凹凸 不平的指纹纹路。手指是汗腺分布最密集的部位，汗液的排出产生的温差被本发明中的识 别装置检测到，可以得到手指上的汗腺分布信息。本实施例的汗腺加指纹多特征活体识别装置所用的红外线CXD摄像头、显微图像 处理系统均可购买到。在本例子中，活体的指纹信息与汗腺信息被组合利用，但组合不限于它们。如图3， 还可以进行掌纹与汗腺的组合，与本例子中的指纹加汗腺识别装置和原理一样。其实，可以 对活体体表的特征物理信息进行多种组合识别，以提高识别的准确性。
权利要求
一种多特征活体识别方法，其特征在于操作步骤如下(1)从活体体表提取红外显微图像信息；(2)从提取的红外显微图像中提取多种信息，以从中得到关于活体固有的信息；(3)将关于活体固有的信息与预先存储的信息相比较。
2.根据权利要求1所述的多特征活体识别方法，其特征在于所述提取红外显微图像信 息是利用基于采集温度信息的红外成像技术结合采集微观信息的显微技术对活体体表进 行温度和显微信息采集。
3.根据权利要求2所述的多特征活体识别方法，其特征在于所述采集温度信息的红外 成像技术结合采集微观信息的显微技术是选自包含活体汗腺、皮肤纹路的组中的任意之一 及·~ 者之结合。
4.根据权利要求3所述的多特征活体识别方法，其特征在于所述活体汗腺的采集是利 用活体汗腺对汗液的排除会降低汗腺部位的温度，造成汗腺与活体体表其他部位的温差， 再利用红外显微成像技术对汗腺进行红外显微采集。
5.根据权利要求3所述的多特征活体识别方法，其特征在于所述皮肤纹路的采集是 利用不同表面状态的皮肤表面辐射率不同，通过红外显微成像技术对皮肤纹路进行显微采 集。
6.根据权利要求1所述的多特征活体识别方法，其特征在于所从提取的红外显微图像 中提取多种信息是包含对所采集的汗腺、皮肤纹路等活体固有的信息进行提取、整合。
7.一种多特征活体识别装置，包括提取部分、信息处理部分和识别部分，其特征在于(1)所述提取部分，用于从活体体表提取红外显微图像信息，主要组成为红外显微热成 像系统；(2)所述信息处理部分，用于对提取的红外显微图像信息进行校正、自动识别处理，得 到准确的活体固有的信息；(3)所述识别部分，用于将活体固有的信息与预先存储的信息相比较以识别活体。
全文摘要
本发明涉及一种多特征活体识别方法及装置。该方法包括以下步骤基于活体皮肤在红外显微成像系统下会显示汗腺分部及皮肤纹路(如指纹)等信息，由红外探测器检测红外成像系统采集到的活体汗腺信息及皮肤纹路(如指纹)等信息，将关于活体的信息与预先存储的信息相比较。红外显微成像系统的汗腺成像是基于活体体表皮肤与活体汗腺的温差，所以，该方法以更高的安全性识别单个的活体以防非法伪装。
文档编号G06K9/62GK101807246SQ20101012653
公开日2010年8月18日 申请日期2010年3月17日 优先权日2010年3月17日
发明者杨艳, 胡志宇 申请人:上海大学