专利名称：网络化嵌入式手指静脉识别系统及该系统的手指静脉识别方法
技术领域：
本发明涉及生物识别技术领域，具体涉及手指静脉识别技术领域。
背景技术：
随着信息技术飞速发展、人类社会不断进步，对信息技术提出了更新、更高的要求。网络信息化时代对人的身份进行识别的需求应用越来越多，更要求身份的数字化和隐性化，如何准确鉴定一个人的身份，保护信息安全，是信息化时代必须解决的一个关键性问题。生物特征识别技术所依据的不是传统的标示物或标示知识，而是依靠人体生物特征进行身份认证的一种技术，即通过计算机将人体所固有的生理特征或行为特征收集进行处理，来进行个人身份鉴定的技术。目前，一些用于身份鉴别的生物统计特征主要有声纹、指纹、脸纹、虹膜、笔迹、步态、红外温光谱图等。第一代生物识别技术如指纹识别、掌纹识别、耳廓识别等都属于人体表面的生物特征。在现有的生物识别技术中，指纹和掌纹容易被破坏和伪造，耳廓在活体检测存在不足。这些识别人的身份的方式仅停留在观察人的生物特征的“表象”上，安全系数较低。第二代生物特征识别技术如手指静脉识别技术，基于人体内部的生物特征。手指静脉识别以其在速度、稳定性、安全性与隐秘性等方面的优势，已成为众多发达国家的第二代身份认证技术的主流研究方向。目前的手指静脉识别系统存在以下不足:1、目前的产品多是本地识别，未能做到网络化；2、手指静脉识别的算法在计算机上运行速度慢；3、在手指静脉识别的应用上仍有许多未被开发的方面。
发明内容
本发明的目的是为了解决目前手指静脉识别系统未能做到网络化、过程运行速度慢、应用场合单一的问题，提供一种网络化嵌入式手指静脉识别系统及该系统的手指静脉识别方法。本发明所述的网络化嵌入式手指静脉识别系统包括N套采集设备I和服务器2，N为大于0的正整数，所述N套采集设备I通过局域网或者国际互联网与服务器2连接；采集设备I由键盘1-1、采集装置1-2、显示屏1-3和控制电路1-4组成，所述键盘1-1的USB端口与控制电路1-4的USB端口连接，采集装置1-2的图像信号输出端与控制电路1-4的图像信号输入端连接，显示屏1-3的显示信号输入端与控制电路1-4的显示信号输出端连接。本发明所述的网络化嵌入式手指静脉识别系统的控制电路1-4采用dm6446芯片实现。
本发明所述的网络化嵌入式手指静脉识别系统的每个采集设备I的控制电路1-4内均嵌入有手指静脉子图库和识别模块，服务器2中嵌入有手指静脉图库和识别模块，本发明所述的网络化嵌入式手指静脉识别系统的手指静脉识别方法包括以下内容:每个采集设备I中的控制电路1-4的工作流程为:步骤Al、采集线程接收采集装置1-2发送的手指静脉原始图像，并对该原始静脉图像进行处理，得到采集图像；执行步骤BI ；步骤B1、视频处理线程接收采集线程发送的采集图像，并对该采集图像进行处理，得到处理后的手指静脉图像；执行步骤Cl ；步骤Cl、主控线程 将处理后的手指静脉图像与该采集设备I中的手指静脉子库中的图像通过匹配算法进行匹配；执行步骤Dl ；步骤D1、主控线程判断匹配是否成功，如果判断结果为是，执行步骤El ;否则，执行步骤Fl ；步骤E1、将匹配成功的图像对应的身份信息作为识别结果，并将该识别结果发送给显示屏1-3显示、同时还发给送服务器2，完成本次识别；步骤F1、将处理后的手指静脉图像发送给服务器2，并等待返回信息；执行步骤Gl ；步骤G1、判断反馈信息是否为识别结果，如果判断结果为是，执行步骤El ;否则，执行步骤Hl ；步骤H1、发送识别失败信息给显示屏1-3显示输出，完成本次识别；服务器2的工作流程为:步骤A2、判断采集设备I发送的信息是否为识别结果，如果判断结果为是，执行步骤B2 ;否则，执行步骤C2 ；步骤B2、存储接收到每个采集设备I的识别结果，并存储该识别结果、采集设备I的序号以及识别时间信息，完成本次识别；步骤C2、将接收到的处理后的手指静脉图像信息与手指静脉库中的图像进行对比匹配；执行步骤D2;步骤D2、判断匹配是否成功，如果判断结果为是，执行步骤E2;否则，执行步骤F2 ；步骤E2、将匹配成功的图像对应的身份信息作为识别结果发送给对应的采集设备I中的控制电路1-4，同时存储接收到每个采集设备I的识别结果，并存储该识别结果、采集设备I的序号以及识别时间信息，完成本次识别；步骤F2、发送识别失败信息给相应的采集设备I中的控制电路1-4，完成本次识别；上述步骤Cl中的匹配算法通过以下步骤实现:步骤一、提取静脉图像的特征点，所述特征点包括端点和交叉结点，对于经过图像提取处理后的静脉图像中的一个3 X 3区域，共有9个像素点，所述9个像素点分别为pQ、Pl、P2> P3、P4> P5、P6、P7 和 P8，所述 9 个像素点的像素值分别为 P。、P1^ P2> P3> P4> P5、P6、P7 和 P8，如果某个像素点有静脉图像，则该像素点的像素值为1，否则为0，如果Ptl = l，NtMns表示从P1到P8过程中像素值为0和像素值为I交替变换的次数，所述Ntrans的表达式为:
权利要求
1.网络化嵌入式手指静脉识别系统，其特征在于:它包括N套采集设备(I)和服务器(2)，N为大于O的正整数，所述N套采集设备(I)通过局域网或者国际互联网与服务器(2)连接； 采集设备⑴由键盘(1-1)、采集装置(1-2)、显示屏(1-3)和控制电路(1-4)组成，所述键盘(1-1)的USB端口与控制电路(1-4)的USB端口连接，采集装置(1-2)的图像信号输出端与控制电路(1-4)的图像信号输入端连接，显示屏(1-3)的显示信号输入端与控制电路(1-4)的显示信号输出端连接。
2.根据权利要求1所述的网络化嵌入式手指静脉识别系统，其特征在于:所述手指静脉识别系统的控制电路(1-4)采用dm6446芯片实现。
3.基于权利要求1所述的网络化嵌入式手指静脉识别系统的手指静脉识别方法，其特征在于:每个采集设备(I)的控制电路(1-4)内均嵌入有手指静脉子图库和识别模块，服务器(2)中嵌入有手指静脉图库和识别模块，所述静脉识别方法包括以下内容: 每个采集设备(I)中的控制电路(1-4)的工作流程为: 步骤Al、采集线程接收采集装置(1-2)发送的手指静脉原始图像，并对该原始静脉图像进行处理，得到采集图像；执行步骤BI ； 步骤B1、视频处理线程接收采集线程发送的采集图像，并对该采集图像进行处理，得到处理后的手指静脉图像；执行步骤Cl ； 步骤Cl、主控线程将处理后的手指静脉图像与该采集设备(I)中的手指静脉子库中的图像通过匹配算法进行匹配；执行步骤Dl ； 步骤D1、主控线程判断匹配 是否成功，如果判断结果为是，执行步骤El ;否则，执行步骤Fl ； 步骤E1、将匹配成功的图像对应的身份信息作为识别结果，并将该识别结果发送给显示屏(1-3)显示、同时还发给送服务器(2)，完成本次识别； 步骤F1、将处理后的手指静脉图像发送给服务器(2)，并等待返回信息；执行步骤Gl ；步骤G1、判断反馈信息是否为识别结果，如果判断结果为是，执行步骤El ;否则，执行步骤Hl ； 步骤H1、发送识别失败信息给显示屏(1-3)显示输出，完成本次识别； 服务器(2)的工作流程为: 步骤A2、判断采集设备(I)发送的信息是否为识别结果，如果判断结果为是，执行步骤B2 ;否则，执行步骤C2 ； 步骤B2、存储接收到每个采集设备(I)的识别结果，并存储该识别结果、采集设备(I)的序号以及识别时间信息，完成本次识别； 步骤C2、将接收到的处理后的手指静脉图像信息与手指静脉库中的图像进行对比匹配；执行步骤D2 ； 步骤D2、判断匹配是否成功，如果判断结果为是，执行步骤E2 ;否则，执行步骤F2 ；步骤E2、将匹配成功的图像对应的身份信息作为识别结果发送给对应的采集设备(I)中的控制电路(1-4)，同时存储接收到每个采集设备(I)的识别结果，并存储该识别结果、采集设备I的序号以及识别时间信息，完成本次识别； 步骤F2、发送识别失败信息给相应的采集设备(I)中的控制电路(1-4)，完成本次识别； 上述步骤Cl中的匹配算法通过以下步骤实现: 步骤一、提取静脉图像的特征点，所述特征点包括端点和交叉结点，对于经过图像提取处理后的静脉图像中的一个3X3区域，共有9个像素点，所述9个像素点分别为PrPpPyp3、p4、p5、p6、p7和p8，所述9个像素点的像素值分别为P。、P1^ P2> P3> P4> P5、P6> P7和P8，如果某个像素点有静脉图像，则该像素点的像素值为1，否则为O，如果Ptl= l，NtMns表示从P1到P8过程中像素值为O和像素值为I交替变换的次数，所述Ntans的表达式为:
4.根据权利要求3所述的网络化嵌入式手指静脉识别系统的手指静脉识别方法，其特征在于:所述的步骤BI中的视频处理线程对采集图像的处理过程为: 对采集图像进行一次位置裁剪，取出图像中手指静脉的位置； 对图像进行一次比例缩放，使得图像的大小适合codec算法包； 调用手指静脉codec算法包处理图像，得到处理过的手指静脉图像； 将手指静脉图像传送到显示进程和主控进程。
5.根据权利要求4所述的网络化嵌入式手指静脉识别系统的手指静脉识别方法，其特征在于:所述的codec算法包处理图像的过程包括以下步骤: 步骤A3、对图像进行灰度归一化； 步骤B3、对图像进行一次静脉方向上的纹理增强； 步骤C3、对图像二值化处理； 步骤D3、对图像进行去躁点、滤波和细化。
全文摘要
网络化嵌入式手指静脉识别系统及该系统的手指静脉识别方法，涉及一种手指静脉识别技术。它为了解决现有手指静脉识系统运行速度慢、只能本地化识别的问题。本发明所述的网络化嵌入式手指静脉识别系统包括N套采集设备和服务器，N套采集设备通过局域网或者国际互联网与服务器连接；采集设备由键盘、采集装置、显示屏和控制电路组成。通过控制电路中的识别模块和服务器中的识别模块对采集到的手指静脉图像进行识别，服务器记录识别结果并将识别结果通过控制电路显示在显示屏上。本发明具有运行速度快、能够实现网络化识别和应用场合多的优点。本发明适用手指静脉识别技术领域。
文档编号G06K9/00GK103207962SQ20131015294
公开日2013年7月17日 申请日期2013年4月27日 优先权日2013年4月27日
发明者高会军, 陈继成, 刘强 申请人:哈尔滨工业大学