一种手指静脉特征提取方法、装置及一种终端的制作方法
【专利摘要】本发明实施例公开了一种手指静脉特征提取方法及装置，所述方法包括：获取多幅手指静脉图像，其中所述多幅手指静脉图像是手指在光源照射下沿手指长度方向移动时由摄像头连续拍摄得到的至少两幅手指静脉图像，所述光源与所述摄像头位于所述手指的同侧；对所述多幅手指静脉图像进行图像拼接，以获取整个手指的静脉特征信息。本发明实施例于手指在摄像头与闪光灯上方移动时进行多次拍摄，获得手指不同位置的静脉图像，再通过图像拼接，从而得到手指较为完整全面的静脉特征信息，进而可以提高身份认证时的识别率。
【专利说明】一种手指静脉特征提取方法、装置及一种终端
【技术领域】
[0001]本公开实施例一般涉及身份认证【技术领域】，尤其是涉及一种手指静脉特征提取方法、装置及一种终端。
【背景技术】
[0002]当前随着各种智能终端设备的普及，安全的身份认证变得越来越重要。传统的安全认证方式主要包括密码/ 口令，这种外部的认证方式安全性较差，难以保证不被非法用户使用。为了克服这一问题，基于生物特征的识别技术迅速发展起来，手指静脉识别便是一种新的生物特征识别技术。
[0003]虽然人体组织在通常情况下不会透光，但是在较强光源照射下，人体组织还是具有一定的透光性，能够看到内部的静脉血管结构。手指静脉识别技术即通过使用光源对手指进行照射的方式得到清晰的手指静脉结构，根据不同个体静脉结构互不相同的特点进行身份识别、认证。与以往的人脸、虹膜、指纹等生物特征识别技术相比，手指静脉识别技术在安全性、便捷性上都具有更多的优势，例如:手指静脉属于活体特征，且属于体内特征，因此难以进行伪造，也不容易被盗取或复制；静脉位于人体部，不会受外界环境冷热、手指干湿以及划伤等影响；每个人的手指静脉结构均不相同，且这种差异不随年龄的增长而改变。
[0004]然而，发明人在应用手指静脉识别技术的过程中发现，相关的手指静脉识别方案常常存在获得的静脉信息较少的问题，造成认证信息不足，从而影响识别率。
【发明内容】
[0005]有鉴于此，本公开实施例的目的是提供一种手指静脉特征提取方法、装置及一种终端，以解决获得的静脉信息较少，造成认证信息不足，从而影响识别率的问题。
[0006]第一方面，本公开实施例提供了一种手指静脉特征提取方法，所述方法包括:
[0007]获取多幅手指静脉图像，其中所述多幅手指静脉图像是手指在光源照射下沿手指长度方向移动时由摄像头连续拍摄得到的至少两幅手指静脉图像，所述光源与所述摄像头位于所述手指的同侧；
[0008]对所述多幅手指静脉图像进行图像拼接，以获取整个手指的静脉特征信息。
[0009]较佳的，所述光源为多光谱红外光光源。
[0010]较佳的，所述光源由至少两个LED组成，所述至少两个LED分别发射不同波长的近红外光。
[0011]较佳的，对所述多幅手指静脉图像进行图像拼接，包括:
[0012]获取每幅手指静脉图像的尺度不变特征转换SIFT特征点；
[0013]对每对手指静脉图像中的SIFT特征点进行匹配，其中所述每对手指静脉图像为相邻的两幅手指静脉图像；
[0014]根据每对手指静脉图像中相互匹配的SIFT特征点，获取每对手指静脉图像的透视矩阵；[0015]根据各对手指静脉图像的透视矩阵完成图像拼接。
[0016]较佳的，对每对手指静脉图像中的SIFT特征点进行匹配，包括:
[0017]对于一对手指静脉图像，遍历其中一幅图像的SIFT特征点，
[0018]在遍历过程中，对于一个SIFT特征点a，获取另一幅图像中与所述a的欧氏距离最近的SIFT特征点b及次近的SIFT特征点c，
[0019]如果a b的距离与a c的距离的比值小于指定阈值，则确定a与b为匹配的SIFT特征点。
[0020]较佳的，根据各对手指静脉图像的透视矩阵完成图像拼接，包括:
[0021]根据各对手指静脉图像的透视矩阵进行透射变换，以统一各手指静脉图像的坐标并确定各对手指静脉图像间的重叠区域；
[0022]根据所述统一的坐标及各对手指静脉图像间的重叠区域，依次将各手指静脉图像添加到一幅新的空白图像中，以在所述新的空白图像中完成图像拼接。
[0023]较佳的，所述方法还包括:
[0024]存储获取的所述静脉特征信息，和/或，
[0025]将获取的所述静脉特征信息上传至服务器。
[0026]较佳的，所述方法还包括:
[0027]判断获取的所述静脉特征信息是否与存储的静脉特征信息相匹配，若匹配，则确定通过身份认证。
[0028]第二方面，本公开实施例提供了一种手指静脉特征提取装置，所述装置包括:
[0029]图像获取单元，用于获取多幅手指静脉图像，其中所述多幅手指静脉图像是手指在光源照射下沿手指长度方向移动时由摄像头连续拍摄得到的至少两幅手指静脉图像，所述光源与所述摄像头位于所述手指的同侧；
[0030]图像拼接单元，用于对所述多幅手指静脉图像进行图像拼接，以获取整个手指的静脉特征信息。
[0031]较佳的，所述图像拼接单元包括:
[0032]特征点获取子单元，用于获取每幅手指静脉图像的尺度不变特征转换SIFT特征
占.[0033]特征点匹配子单元，用于对每对手指静脉图像中的SIFT特征点进行匹配，其中所述每对手指静脉图像为相邻的两幅手指静脉图像；
[0034]透视矩阵获取子单元，用于根据每对手指静脉图像中相互匹配的SIFT特征点，获取每对手指静脉图像的透视矩阵；
[0035]图像拼接子单元，用于根据各对手指静脉图像的透视矩阵完成图像拼接。
[0036]较佳的，所述特征点匹配子单元包括:
[0037]特征点遍历子单元，用于对于一对手指静脉图像，遍历其中一幅图像的SIFT特征点，在遍历过程中，对于一个SIFT特征点a调用特征点匹配判断子单元；
[0038]特征点匹配判断子单元，用于获取另一幅图像中与所述a的欧氏距离最近的SIFT特征点b及次近的SIFT特征点c，如果a b的距离与a c的距离的比值小于指定阈值，则确定a与b为匹配的SIFT特征点。
[0039]较佳的，所述图像拼接子单元包括:[0040]透射变换子单元，用于根据各对手指静脉图像的透视矩阵进行透射变换，以统一各手指静脉图像的坐标并确定各对手指静脉图像间的重叠区域；
[0041]新图生成子单元，用于根据所述统一的坐标及各对手指静脉图像间的重叠区域，依次将各手指静脉图像添加到一幅新的空白图像中，以在所述新的空白图像中完成图像拼接。
[0042]较佳的，所述装置还包括:
[0043]存储单元，用于存储获取的所述静脉特征信息；和/或，
[0044]传送单元，用于将获取的所述静脉特征信息上传至服务器。
[0045]较佳的，所述装置还包括:
[0046]身份认证单元，用于判断获取的所述静脉特征信息是否与存储的静脉特征信息相匹配，若匹配，则确定通过身份认证。
[0047]第三方面，本公开实施例提供了一种终端，所述终端包括摄像头和光源，所述摄像头用于拍摄在所述光源照射下的手指的静脉图像；
[0048]所述终端还包括一个或者一个以上的程序，其中一个或者一个以上程序存储于存储器中，且经配置以由一个或者一个以上处理器执行所述一个或者一个以上程序包含用于进行以下操作的指令:
[0049]获取多幅手指静脉图像，其中所述多幅手指静脉图像是手指在光源照射下沿手指长度方向移动时由摄像头连续拍摄得到的至少两幅手指静脉图像，所述光源与所述摄像头位于所述手指的同侧；
[0050]对所述多幅手指静脉图像进行图像拼接，以获取整个手指的静脉特征信息。
[0051]第四方面，本公开实施例提供了一种闪光灯，所述闪光灯由至少两个光源组成，所述至少两个光源分别发射不同波长的近红外光。
[0052]较佳的，所述光源为LED。
[0053]较佳的，所述光源的数量为二?四个；当所述光源的数量为四个时，所述四个光源呈矩形分布。
[0054]第五方面，本公开实施例提供了一种闪光灯与摄像头组成的拍照系统，所述摄像头与所述闪光灯位于被拍摄物体的同侧，所述闪光灯由至少两个光源组成，所述至少两个光源分别发射不同波长的近红外光。
[0055]较佳的，所述光源为LED。
[0056]较佳的，所述光源的数量为二?四个；当所述光源的数量为四个时，所述四个光源呈矩形分布。
[0057]本公开的一些有益效果可以包括:
[0058]本公开实施例于手指在摄像头与闪光灯上方移动时进行多次拍摄，获得手指不同位置的静脉图像，再通过图像拼接，从而得到手指较为完整全面的静脉特征信息，进而可以提高身份认证时的识别率。
[0059]应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本公开。
【专利附图】
【附图说明】[0060]为了更清楚地说明本公开实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0061]图1为本公开实施例提供的手指静脉特征提取方法的示例性流程图；
[0062]图2为本公开实施例中拍摄手指静脉图像时一种场景的主视图；
[0063]图3为图2中场景的俯视图；
[0064]图4为四LED闪光灯示意图；
[0065]图5为本公开实施例中进行图像拼接过程的示例性流程图；
[0066]图6为本公开实施例中SIFT特征点匹配过程的示例性流程图；
[0067]图7为本公开实施例中根据透视矩阵完成图像拼接过程的示例性流程图；
[0068]图8为本公开实施例提供的手指静脉特征提取方法在一种场景下的示例性流程图；
[0069]图9为本公开实施例一种场景中手指静脉认证的应用的界面示意图；
[0070]图10为本公开实施例一种场景中通过手指静脉特征进行解锁时的界面示意图；
[0071]图11为本公开实施例提供的手指静脉特征提取装置的结构示意图；
[0072]图12为本公开实施例中四个光源呈矩形分布时的示意图；
[0073]图13为本公开实施例中摄像头及呈矩形分布的四个光源所组成的拍照系统的示意图；
[0074]图14为本公开实施例提供的一种移动终端的结构示意图；
[0075]图15为本公开实施例中涉及的服务器的结构示意图；
[0076]图16为本公开实施例一种场景下的手指静脉图像示意图。
[0077]通过上述附图，已示出本公开明确的实施例，后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本公开构思的范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本公开的概念。
【具体实施方式】
[0078]下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。
[0079]为了全面理解本公开，在以下详细描述中提到了众多具体的细节，但是本领域技术人员应该理解，本公开可以无需这些具体细节而实现。在其他实施例中，不详细描述公知的方法、过程、组件和电路，以免不必要地导致实施例模糊。
[0080]图1为本公开实施例提供的手指静脉特征提取方法的示例性流程图，该方法的执行主体可以为终端。
[0081]在步骤S101中，获取多幅手指静脉图像，其中所述多幅手指静脉图像是手指在光源照射下沿手指长度方向移动时由摄像头连续拍摄得到的至少两幅手指静脉图像，所述光源与所述摄像头位于所述手指的同侧。[0082]光源发出的光可以透入手指内部，使用与光源位于手指同一侧的摄像头即可借助光源的照射拍到手指内部的静脉图像。在光源照射手指时手指沿手指方向移动，并令摄像头进行多次拍摄，即可获得手指不同位置处的静脉图像。
[0083]在步骤S102中，对所述多幅手指静脉图像进行图像拼接，以获取整个手指的静脉特征信息。
[0084]每幅手指静脉图像都包含了一部分手指静脉特征，将这些手指静脉图像拼接起来，即可得到较为完整的手指静脉特征，而不是仅仅得到指尖区域的手指静脉特征。图16为本公开实施例一种场景下的手指静脉图像示意图。在图16中，图像a和图像b均为手指局部位置上的手指静脉图像，由摄像头拍摄得到；而图像c则为经过拼接处理后得到的手指静脉图像，以反映整个手指的静脉特征信息。
[0085]图2为本公开实施例中拍摄手指静脉图像时一种场景的主视图。在该场景中，手指沿长度方向覆盖摄像头及作为光源的闪光灯并从右向左滑动，在手指滑动期间，摄像头借助闪光灯的照射拍摄下至少两幅手指静脉图像。
[0086]图3为上述场景的俯视图，因为手指覆盖着摄像头及闪光灯，所以图3中的摄像头及闪光灯用虚线绘出。
[0087]考虑到人体手指中静脉血管内的血液对红外光的吸收率与周围组织存在较大差另IJ，因此可以选取红外光源进行照射。不过红外光源的光谱范围较大，而不同年龄、不同性别的人群对不同谱段的红外光吸收存在差异，只使用单一波段的光源不能满足不同人群的需要，所以为了进一步提高本实施例方法的适应性，对不同人群都能拍摄到较为清晰的手指静脉图像，在本实施例或本公开其他某些实施例中，所述光源可以为多光谱红外光光源。
[0088]在一种场景中,所述光源可以由至少两个LED组成,所述至少两个LED分别发射不同波长的近红外光。
[0089]图4为四LED闪光灯示意图。在图4中，发出不同波长的LED闪光灯呈矩形分布，即每个LED位于矩形的一角。在一种情形下，这四个LED发出的近红外光的波长可以分别为 760nm、850nm、960nm、1050nm。
[0090]图5为本公开实施例中对所述多幅手指静脉图像进行图像拼接过程的示例性流程图。
[0091]在步骤S501中，获取每幅手指静脉图像的尺度不变特征转换SIFT特征点。
[0092]SIFT 即尺度不变特征转换(Scale-1nvariant Feature Transform),是一种已经被广泛使用的图像特征提取算法。在获取SIFT特征点的过程中，可采用DoG (高斯差分)滤波方法对图像进行多尺度滤波，得到DoG尺度空间。DoG尺度空间类似于一个金字塔，最下一层是原图，然后通过卷积公式对原图进行缩小，形成第二层，然后再卷积缩小，形成第三层，以此类推，最上面的一层图像很小，用来描述全局特征。上述卷积公式可以为:
[0093]D(x, y, σ ) = (G(x, y, k σ )-G(x, y, o))*I(x，y)
[0094]其中，o为高斯函数的方差，I (x，y)表示像素点(x，y)处的灰度值，k表示尺度的层数，G为标准高斯分布。
[0095]一幅图像(原图)经过多次(例如8次)尺度缩放可以得到多张图，而在缩放过程中，图像中的有些点是描述这幅图像的特征所必须的，那么简单来讲这些点就可以看作是SIFT特征点。例如，一个苹果上有一个大斑点，将这个苹果的图像进行一定程度的缩放时，苹果的轮廓以及该斑点应保持存在，否则该苹果的特征就被丢失了，那么最终用于描述苹果轮廓以及这个斑点的点就可以看作是SIFT特征点。
[0096]在步骤S502中，对每对手指静脉图像中的SIFT特征点进行匹配，其中所述每对手指静脉图像为相邻的两幅手指静脉图像。
[0097]在本实施例或本公开其他某些实施例中，对每对手指静脉图像中的SIFT特征点进行匹配的过程，可以包括:
[0098]对于一对手指静脉图像，遍历其中一幅图像的SIFT特征点，
[0099]在遍历过程中，对于一个SIFT特征点a，获取另一幅图像中与所述a的欧氏距离最近的SIFT特征点b及次近的SIFT特征点c，
[0100]如果a b的距离与a c的距离的比值小于指定阈值，则确定a与b为匹配的SIFT特征点。
[0101]SIFT特征点可以用SIFT特征向量描述，b、c即为与a在SIFT特征上相似度最大(也即SIFT特征向量最接近)的2个点。这里的相似度用特征向量间的欧氏距离度量。b和c必然有一个离a更近一些(假设为b)，用a到b的距离除以a到c的距离，如果这个比值小于指定阈值，那么就认为a和b是一对匹配的SIFT特征点。
[0102]图6为本公开实施例中SIFT特征点匹配过程的示例性流程图。假设一对手指静脉图像中的两幅图像分别为A、B。
[0103]在步骤S601中，在图像A中选择下一个SIFT特征点作为SIFT特征点a。
[0104]在步骤S602中，在图像B中选择与a的欧氏距离最近的SIFT特征点b及次近的SIFT特征点c。
[0105]在步骤S603中，判断a b的距离与a c的距离的比值是否小于指定阈值。若小于指定阈值，则进入步骤S604，否则则跳回步骤S601，即在图像A中选择下一个SIFT特征点作为SIFT特征点a。
[0106]在步骤S604中，确定a与b为一对匹配的SIFT特征点，然后跳回步骤S601，即在图像A中选择下一个SIFT特征点作为SIFT特征点a。
[0107]在步骤S503中，根据每对手指静脉图像中相互匹配的SIFT特征点，获取每对手指静脉图像的透视矩阵。
[0108]上一步中获取到的匹配的SIFT特征点属于粗略匹配，匹配点对中存在着误匹配点对，在本步骤中可以先采用随机抽样一致性算法(RANSAC)对粗匹配点对进行提纯，得到优化后的匹配点对，然后将这些点作为内点模型，使用L-M算法(Levenberg-Marquardt)得到两图像间的透视矩阵M。透视矩阵是图像匹配中的基础概念，用于变换图像空间，简单讲即一幅图像中每个点的原坐标乘以透视矩阵后都可以得到变换后的坐标，从而可以将两幅图像统一到同一个空间坐标下，为图像拼接打下基础。
[0109]对于两幅图像中的匹配点，例如第一幅图中为点al、a2、a3，第二幅为点bl、b2、b3，那么理论上应该存在一个矩阵，使得[ala2a3]乘以该矩阵得到[blb2b3]。实际中由于误差等原因，可能并不存在一个矩阵满足所有的匹配点，此时可以使用RANSAC方法对匹配点进行过滤，同时一步步尝试构建该透视矩阵，最终得到满足部分匹配点对的透视矩阵M。
[0110]在步骤S504中，根据各对手指静脉图像的透视矩阵完成图像拼接。
[0111]图像拼接又可称为图像融合，简单讲就是将所有图像统一坐标，并确定重叠区域，然后将待融合的图像注册到一幅新的空白图像中形成拼接图。
[0112]参见图7所示，在本实施例或本公开其他某些实施例中，根据各对手指静脉图像的透视矩阵完成图像拼接的过程，可以包括:
[0113]在步骤S701中，根据各对手指静脉图像的透视矩阵进行透射变换，以统一各手指静脉图像的坐标并确定各对手指静脉图像间的重叠区域；
[0114]在步骤S702中，根据所述统一的坐标及各对手指静脉图像间的重叠区域，依次将各手指静脉图像添加到一幅新的空白图像中，以在所述新的空白图像中完成图像拼接。
[0115]此外，在本实施例或本公开其他某些实施例中，在步骤S504之后，还可以包括:
[0116]存储获取的所述静脉特征信息，和/或，将获取的所述静脉特征信息上传至服务器。
[0117]另外，在本实施例或本公开其他某些实施例中，在步骤S504之后，还可以包括:
[0118]判断获取的所述静脉特征信息是否与存储的静脉特征信息相匹配，若匹配，则确定通过身份认证。
[0119]下面结合一个具体场景，对本公开实施例作进一步介绍。
[0120]图8为本公开实施例提供的手指静脉特征提取方法在一种场景下的示例性流程图。
[0121]S801、用户在手机上开启手指静脉认证的应用。该应用的界面可参见图9所示。
[0122]S802、用户点击手指静脉登记的按钮。
[0123]S803、通过预定的程序，获得该用户的手指静脉特征。
[0124]例如，可以在用户点击手指静脉登记按钮后开始计时，同时用户翻转过手机，用手指覆盖住手机背面的摄像头和闪光灯并开始滑动，手机在既定的时间段内进行闪光和拍照，得到用户的多幅手指静脉图像。
[0125]又例如，可以在手机背面的摄像头与闪光灯附近设置感应装置，当用户点击了手指静脉登记按钮后，通过该感应装置得知用户已用手指覆盖住手机背面的摄像头和闪光灯并开始滑动时，进行闪光和拍照，得到用户的多幅手指静脉图像。
[0126]S804、在手机中存储该用户的手指静脉特征，完成登记。
[0127]S805、手机锁屏后，某时刻有用户欲解锁时，在界面中提示该用户进行手指静脉身份认证,参见图10所示。
[0128]S806、通过预定的程序，得到该用户的手指静脉特征。
[0129]S807、判断该用户的手指静脉特征是否与已存储的手指静脉特征匹配。若匹配则允许手机解锁，若不匹配则不允许手机解锁。
[0130]本实施例于手指在摄像头与闪光灯上方移动时进行多次拍摄，获得手指不同位置的静脉图像，再通过图像拼接，从而得到手指较为完整全面的静脉特征信息，进而可以提高身份认证时的识别率。
[0131]图11为本公开实施例提供的手指静脉特征提取装置的结构示意图。装置1100可以包括:
[0132]图像获取单元1101，用于获取多幅手指静脉图像，其中所述多幅手指静脉图像是手指在光源照射下沿手指长度方向移动时由摄像头连续拍摄得到的至少两幅手指静脉图像，所述光源与所述摄像头位于所述手指的同侧；[0133]图像拼接单元1102，用于对所述多幅手指静脉图像进行图像拼接，以获取整个手指的静脉特征信息。
[0134]在本实施例或本公开其他某些实施例中，所述图像拼接单元可以包括:
[0135]特征点获取子单元，用于获取每幅手指静脉图像的尺度不变特征转换SIFT特征
占.[0136]特征点匹配子单元，用于对每对手指静脉图像中的SIFT特征点进行匹配，其中所述每对手指静脉图像为相邻的两幅手指静脉图像；
[0137]透视矩阵获取子单元，用于根据每对手指静脉图像中相互匹配的SIFT特征点，获取每对手指静脉图像的透视矩阵；
[0138]图像拼接子单元，用于根据各对手指静脉图像的透视矩阵进行图像拼接。
[0139]在本实施例或本公开其他某些实施例中，所述特征点匹配子单元可以包括:
[0140]特征点遍历子单元，用于对于一对手指静脉图像，遍历其中一幅图像的SIFT特征点，在遍历过程中，对于一个SIFT特征点a调用特征点匹配判断子单元；
[0141]特征点匹配判断子单元，用于获取另一幅图像中与所述a的欧氏距离最近的SIFT特征点b及次近的SIFT特征点c，如果a b的距离与a c的距离的比值小于指定阈值，则确定a与b为匹配的SIFT特征点。
[0142]在本实施例或本公开其他某些实施例中，所述图像拼接子单元可以包括:
[0143]透射变换子单元，用于根据各对手指静脉图像的透视矩阵进行透射变换，以统一各手指静脉图像的坐标并确定各对手指静脉图像间的重叠区域；
[0144]新图生成子单元，用于根据所述统一的坐标及各对手指静脉图像间的重叠区域，依次将各手指静脉图像添加到一幅新的空白图像中，以在所述新的空白图像中完成图像拼接。
[0145]此外，在本实施例或本公开其他某些实施例中，所述装置1100还可以包括:
[0146]存储单元，用于存储获取的所述静脉特征信息；和/或，
[0147]传送单元，用于将获取的所述静脉特征信息上传至服务器。
[0148]另外，在本实施例或本公开其他某些实施例中，所述装置1100还包括:
[0149]身份认证单元，用于判断获取的所述静脉特征信息是否与存储的静脉特征信息相匹配，若匹配，则确定通过身份认证。
[0150]对于装置实施例而言，由于其基本对应于方法实施例，所以相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。
[0151]本公开实施例于手指在摄像头与闪光灯上方移动时进行多次拍摄，获得手指不同位置的静脉图像，再通过图像拼接，从而得到手指较为完整全面的静脉特征信息，进而可以提高身份认证时的识别率。
[0152]本公开实施例还提供了一种终端，所述终端包括摄像头和光源，所述摄像头用于拍摄在所述光源照射下的手指的静脉图像；[0153]所述终端还包括一个或者一个以上的程序，其中一个或者一个以上程序存储于存储器中，且经配置以由一个或者一个以上处理器执行所述一个或者一个以上程序包含用于进行以下操作的指令:
[0154]获取多幅手指静脉图像，其中所述多幅手指静脉图像是手指在光源照射下沿手指长度方向移动时由摄像头连续拍摄得到的至少两幅手指静脉图像，所述光源与所述摄像头位于所述手指的同侧；
[0155]对所述多幅手指静脉图像进行图像拼接，以获取整个手指的静脉特征信息。
[0156]本公开实施例还提供了一种闪光灯，所述闪光灯由至少两个光源组成，所述至少两个光源分别发射不同波长的近红外光。
[0157]在本实施例或本公开其他某些实施例中，所述光源可以为LED。
[0158]在本实施例或本公开其他某些实施例中，所述光源的数量为二?四个；当所述光源的数量为四个时，所述四个光源呈矩形分布，参见图12所示。
[0159]本公开实施例还提供了一种闪光灯与摄像头组成的拍照系统，所述摄像头与所述闪光灯位于被拍摄物体的同侧，所述闪光灯由至少两个光源组成，所述至少两个光源分别发射不同波长的近红外光。
[0160]在本实施例或本公开其他某些实施例中，所述光源可以为LED。
[0161]在本实施例或本公开其他某些实施例中，所述光源的数量为二?四个；当所述光源的数量为四个时，所述四个光源呈矩形分布，参见图13所示。
[0162]图14为本公开实施例提供的一种移动终端的结构示意图。优选的:
[0163]终端设备1800可以包括通信单元110、包括有一个或一个以上计算机可读存储介质的存储器120、输入单元130、显示单元140、传感器150、音频电路160、WIFI (WirelessFidelity，无线保真)模块170、包括有一个或者一个以上处理核心的处理器180、以及电源190等部件。本领域技术人员可以理解，图中示出的终端设备结构并不构成对终端设备的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。其中:
[0164]通信单元110可用于收发信息或通话过程中，信号的接收和发送，该通信单元110可以为RF (Radio Frequency，射频)电路、路由器、调制解调器、等网络通信设备。特别地，当通信单元110为RF电路时，将基站的下行信息接收后，交由一个或者一个以上处理器180处理；另外，将涉及上行的数据发送给基站。通常，作为通信单元的RF电路包括但不限于天线、至少一个放大器、调谐器、一个或多个振荡器、用户身份模块(SIM)卡、收发信机、耦合器、LNA(Low Noise Amplifier,低噪声放大器)、双工器等。此外，通信单元110还可以通过无线通信与网络和其他设备通信。所述无线通信可以使用任一通信标准或协议，包括但不限于 GSM (Global System of Mobile communication,全球移动通讯系统)、GPRS (GeneralPacket Radio Service,通用分组无线服务)、CDMA (Code Division Multiple Access,石马分多址)、WCDMA (Wideband Code Division Multiple Access,宽带码分多址)、LTE (LongTerm Evolution,长期演进)、电子邮件、SMS (Short Messaging Service,短消息服务)等。存储器120可用于存储软件程序以及模块，处理器180通过运行存储在存储器120的软件程序以及模块，从而执行各种功能应用以及数据处理。存储器120可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序(比如声音播放功能、图像播放功能等)等；存储数据区可存储根据终端设备1800的使用所创建的数据(比如音频数据、电话本等)等。此外，存储器120可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。相应地，存储器120还可以包括存储器控制器，以提供处理器180和输入单元130对存储器120的访问。
[0165]输入单元130可用于接收输入的数字或字符信息，以及产生与用户设置以及功能控制有关的键盘、鼠标、操作杆、光学或者轨迹球信号输入。优选地，输入单元130可包括触敏表面131以及其他输入设备132。触敏表面131，也称为触摸显示屏或者触控板，可收集用户在其上或附近的触摸操作(比如用户使用手指、触笔等任何适合的物体或附件在触敏表面131上或在触敏表面131附近的操作)，并根据预先设定的程式驱动相应的连接装置。可选的，触敏表面131可包括触摸检测装置和触摸控制器两个部分。其中，触摸检测装置检测用户的触摸方位，并检测触摸操作带来的信号，将信号传送给触摸控制器；触摸控制器从触摸检测装置上接收触摸信息，并将它转换成触点坐标，再送给处理器180，并能接收处理器180发来的命令并加以执行。此外，可以采用电阻式、电容式、红外线以及表面声波等多种类型实现触敏表面131。除了触敏表面131，输入单元130还可以包括其他输入设备132。优选地，其他输入设备132可以包括但不限于物理键盘、功能键(比如音量控制按键、开关按键等)、轨迹球、鼠标、操作杆等中的一种或多种。
[0166]显示单元140可用于显示由用户输入的信息或提供给用户的信息以及终端设备1800的各种图形用户接口，这些图形用户接口可以由图形、文本、图标、视频和其任意组合来构成。显示单元140可包括显示面板141,可选的，可以采用IXD (Liquid CrystalDisplay,液晶显示器)、0LED (Organic Light-Emitting Diode,有机发光二极管)等形式来配置显示面板141。进一步的，触敏表面131可覆盖显示面板141，当触敏表面131检测到在其上或附近的触摸操作后，传送给处理器180以确定触摸事件的类型，随后处理器180根据触摸事件的类型在显示面板141上提供相应的视觉输出。虽然在图中，触敏表面131与显示面板141是作为两个独立的部件来实现输入和输入功能，但是在某些实施例中，可以将触敏表面131与显示面板141集成而实现输入和输出功能。
[0167]终端设备1800还可包括至少一种传感器150，比如光传感器、运动传感器以及其他传感器。光传感器可包括环境光传感器及接近传感器，其中，环境光传感器可根据环境光线的明暗来调节显示面板141的亮度，接近传感器可在终端设备1800移动到耳边时，关闭显示面板141和/或背光。作为运动传感器的一种，重力加速度传感器可检测各个方向上(一般为三轴)加速度的大小，静止时可检测出重力的大小及方向，可用于识别手机姿态的应用(比如横竖屏切换、相关游戏、磁力计姿态校准)、振动识别相关功能(比如计步器、敲击)等；至于终端设备1800还可配置的陀螺仪、气压计、湿度计、温度计、红外线传感器等其他传感器，在此不再赘述。
[0168]音频电路160、扬声器161，传声器162可提供用户与终端设备1800之间的音频接口。音频电路160可将接收到的音频数据转换后的电信号,传输到扬声器161,由扬声器161转换为声音信号输出；另一方面，传声器162将收集的声音信号转换为电信号，由音频电路160接收后转换为音频数据，再将音频数据输出处理器180处理后，经RF电路110以发送给比如另一终端设备，或者将音频数据输出至存储器120以便进一步处理。音频电路160还可能包括耳塞插孔，以提供外设耳机与终端设备1800的通信。[0169]为了实现无线通信，该终端设备上可以配置有无线通信单元170，该无线通信单元170可以为WIFI模块。WIFI属于短距离无线传输技术，终端设备1800通过无线通信单元170可以帮助用户收发电子邮件、浏览网页和访问流式媒体等，它为用户提供了无线的宽带互联网访问。虽然图中示出了无线通信单元170，但是可以理解的是，其并不属于终端设备1800的必须构成，完全可以根据需要在不改变发明的本质的范围内而省略。
[0170]处理器180是终端设备1800的控制中心，利用各种接口和线路连接整个手机的各个部分，通过运行或执行存储在存储器120内的软件程序和/或模块，以及调用存储在存储器120内的数据，执行终端设备1800的各种功能和处理数据，从而对手机进行整体监控。可选的，处理器180可包括一个或多个处理核心；优选的，处理器180可集成应用处理器和调制解调处理器，其中，应用处理器主要处理操作系统、用户界面和应用程序等，调制解调处理器主要处理无线通信。可以理解的是，上述调制解调处理器也可以不集成到处理器180中。
[0171]终端设备1800还包括给各个部件供电的电源190 (比如电池)，优选的，电源可以通过电源管理系统与处理器180逻辑相连，从而通过电源管理系统实现管理充电、放电、以及功耗管理等功能。电源190还可以包括一个或一个以上的直流或交流电源、再充电系统、电源故障检测电路、电源转换器或者逆变器、电源状态指示器等任意组件。
[0172]尽管未示出，终端设备1800还可以包括摄像头、蓝牙模块等，在此不再赘述。
[0173]在本实施例中，终端设备还包括有存储器，以及一个或者一个以上的程序，其中一个或者一个以上程序存储于存储器中，且经配置以由一个或者一个以上处理器执行所述一个或者一个以上程序包含用于进行本公开实施例提供的方法的指令。
[0174]图15为本公开实施例中涉及的服务器的结构示意图。该服务器1900可因配置或性能不同而产生比较大的差异，可以包括一个或一个以上中央处理器(centralprocessing units，CPU)1922 (例如，一个或一个以上处理器)和存储器1932，一个或一个以上存储应用程序1942或数据1944的存储介质1930 (例如一个或一个以上海量存储设备)。其中，存储器1932和存储介质1930可以是短暂存储或持久存储。存储在存储介质1930的程序可以包括一个或一个以上模块(图示没标出)，每个模块可以包括对服务器中的一系列指令操作。更进一步地，中央处理器1922可以设置为与存储介质1930通信，在服务器1900上执行存储介质1930中的一系列指令操作。
[0175]服务器1900还可以包括一个或一个以上电源1926，一个或一个以上有线或无线网络接口 1950，一个或一个以上输入输出接口 1958，一个或一个以上键盘1956，和/或，一个或一个以上操作系统 1941，例如 Windows ServerTM, Mac OS XTM, UnixTM, LinuxTM,FreeBSDTM 等等。
[0176]此外，典型地，本公开所述的移动终端可为各种手持终端设备，例如手机、个人数字助理(PDA)等，因此本公开的保护范围不应限定为某种特定类型的移动终端。
[0177]此外，根据本公开的方法还可以被实现为由CPU执行的计算机程序。在该计算机程序被CPU执行时，执行本公开的方法中限定的上述功能。
[0178]此外，上述方法步骤以及系统单元也可以利用控制器以及用于存储使得控制器实现上述步骤或单元功能的计算机程序的计算机可读存储设备实现。
[0179]此外，应该明白的是，本文所述的计算机可读存储设备(例如，存储器)可以是易失性存储器或非易失性存储器，或者可以包括易失性存储器和非易失性存储器两者。作为例子而非限制性的，非易失性存储器可以包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦写可编程ROM(EEPROM)或快闪存储器。易失性存储器可以包括随机存取存储器(RAM)，该RAM可以充当外部高速缓存存储器。作为例子而非限制性的，RAM可以以多种形式获得，比如同步RAM (DRAM)、动态RAM (DRAM)、同步DRAM (SDRAM)、双数据速率SDRAM (DDR SDRAM)、增强SDRAM (ESDRAM)、同步链路DRAM (SLDRAM)以及直接RambusRAM(DRRAM)。所公开的方面的存储设备意在包括但不限于这些和其它合适类型的存储器。
[0180]本领域技术人员还将明白的是，结合这里的公开所描述的各种示例性逻辑块、模块、电路和算法步骤可以被实现为电子硬件、计算机软件或两者的组合。为了清楚地说明硬件和软件的这种可互换性，已经就各种示意性组件、方块、模块、电路和步骤的功能对其进行了一般性的描述。这种功能是被实现为软件还是被实现为硬件取决于具体应用以及施加给整个系统的设计约束。本领域技术人员可以针对每种具体应用以各种方式来实现所述的功能，但是这种实现决定不应被解释为导致脱离本公开的范围。
[0181]结合这里的公开所描述的各种示例性逻辑块、模块和电路可以利用被设计成用于执行这里所述功能的下列部件来实现或执行:通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其它可编程逻辑器件、分立门或晶体管逻辑、分立的硬件组件或者这些部件的任何组合。通用处理器可以是微处理器，但是可替换地，处理器可以是任何传统处理器、控制器、微控制器或状态机。处理器也可以被实现为计算设备的组合，例如，DSP和微处理器的组合、多个微处理器、一个或多个微处理器结合DSP核、或任何其它这种配置。
[0182]结合这里的公开所描述的方法或算法的步骤可以直接包含在硬件中、由处理器执行的软件模块中或这两者的组合中。软件模块可以驻留在RAM存储器、快闪存储器、ROM存储器、EPR0M存储器、EEPR0M存储器、寄存器、硬盘、可移动盘、CD-ROM、或本领域已知的任何其它形式的存储介质中。示例性的存储介质被耦合到处理器，使得处理器能够从该存储介质中读取信息或向该存储介质写入信息。在一个替换方案中，所述存储介质可以与处理器集成在一起。处理器和存储介质可以驻留在ASIC中。ASIC可以驻留在用户终端中。在一个替换方案中，处理器和存储介质可以作为分立组件驻留在用户终端中。
[0183]在一个或多个示例性设计中，所述功能可以在硬件、软件、固件或其任意组合中实现。如果在软件中实现，则可以将所述功能作为一个或多个指令或代码存储在计算机可读介质上或通过计算机可读介质来传送。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质，该通信介质包括有助于将计算机程序从一个位置传送到另一个位置的任何介质。存储介质可以是能够被通用或专用计算机访问的任何可用介质。作为例子而非限制性的，该计算机可读介质可以包括RAM、ROM、EEPR0M、CD-ROM或其它光盘存储设备、磁盘存储设备或其它磁性存储设备，或者是可以用于携带或存储形式为指令或数据结构的所需程序代码并且能够被通用或专用计算机或者通用或专用处理器访问的任何其它介质。此外，任何连接都可以适当地称为计算机可读介质。例如，如果使用同轴线缆、光纤线缆、双绞线、数字用户线路(DSL)或诸如红外线、无线电和微波的无线技术来从网站、服务器或其它远程源发送软件，则上述同轴线缆、光纤线缆、双绞线、DSL或诸如红外先、无线电和微波的无线技术均包括在介质的定义。如这里所使用的，磁盘和光盘包括压缩盘(CD)、激光盘、光盘、数字多功能盘(DVD)、软盘、蓝光盘，其中磁盘通常磁性地再现数据，而光盘利用激光光学地再现数据。上述内容的组合也应当包括在计算机可读介质的范围内。
[0184]尽管前面公开的内容示出了本公开的示例性实施例，但是应当注意，在不背离权利要求限定的本公开的范围的前提下，可以进行多种改变和修改。根据这里描述的公开实施例的方法权利要求的功能、步骤和/或动作不需以任何特定顺序执行。此外，尽管本公开的元素可以以个体形式描述或要求，但是也可以设想多个，除非明确限制为单数。
[0185]以上所述的【具体实施方式】，对本公开的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本公开的【具体实施方式】而已，并不用于限定本公开的保护范围，凡在本公开的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种手指静脉特征提取方法，其特征在于，所述方法包括:获取多幅手指静脉图像，其中所述多幅手指静脉图像是手指在光源照射下沿手指长度方向移动时由摄像头连续拍摄得到的至少两幅手指静脉图像，所述光源与所述摄像头位于所述手指的同侧；对所述多幅手指静脉图像进行图像拼接，以获取整个手指的静脉特征信息。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述光源为多光谱红外光光源。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述光源由至少两个LED组成，所述至少两个LED分别发射不同波长的近红外光。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对所述多幅手指静脉图像进行图像拼接，包括:获取每幅手指静脉图像的尺度不变特征转换SIFT特征点；对每对手指静脉图像中的SIFT特征点进行匹配，其中所述每对手指静脉图像为相邻的两幅手指静脉图像；根据每对手指静脉图像中相互匹配的SIFT特征点，获取每对手指静脉图像的透视矩阵；根据各对手指静脉图像的透视矩阵完成图像拼接。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，对每对手指静脉图像中的SIFT特征点进行匹配，包括:`对于一对手指静脉图像，遍历其中一幅图像的SIFT特征点，在遍历过程中，对于一个SIFT特征点a，获取另一幅图像中与所述a的欧氏距离最近的SIFT特征点b及次近的SIFT特征点c，如果a b的距离与a c的距离的比值小于指定阈值，则确定a与b为匹配的SIFT特征点。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，根据各对手指静脉图像的透视矩阵完成图像拼接，包括:根据各对手指静脉图像的透视矩阵进行透射变换，以统一各手指静脉图像的坐标并确定各对手指静脉图像间的重叠区域；根据所述统一的坐标及各对手指静脉图像间的重叠区域，依次将各手指静脉图像添加到一幅新的空白图像中，以在所述新的空白图像中完成图像拼接。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括:存储获取的所述静脉特征信息，和/或，将获取的所述静脉特征信息上传至服务器。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括:判断获取的所述静脉特征信息是否与存储的静脉特征信息相匹配，若匹配，则确定通过身份认证。
9.一种手指静脉特征提取装置，其特征在于，所述装置包括:图像获取单元，用于获取多幅手指静脉图像，其中所述多幅手指静脉图像是手指在光源照射下沿手指长度方向移动时由摄像头连续拍摄得到的至少两幅手指静脉图像，所述光源与所述摄像头位于所述手指的同侧；图像拼接单元，用于对所述多幅手指静脉图像进行图像拼接，以获取整个手指的静脉特征信息。
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述图像拼接单元包括:特征点获取子单元，用于获取每幅手指静脉图像的尺度不变特征转换SIFT特征点；特征点匹配子单元，用于对每对手指静脉图像中的SIFT特征点进行匹配，其中所述每对手指静脉图像为相邻的两幅手指静脉图像；透视矩阵获取子单元，用于根据每对手指静脉图像中相互匹配的SIFT特征点，获取每对手指静脉图像的透视矩阵； 图像拼接子单元，用于根据各对手指静脉图像的透视矩阵完成图像拼接。
11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述特征点匹配子单元包括:特征点遍历子单元，用于对于一对手指静脉图像，遍历其中一幅图像的SIFT特征点，在遍历过程中，对于一个SIFT特征点a调用特征点匹配判断子单元；特征点匹配判断子单元，用于获取另一幅图像中与所述a的欧氏距离最近的SIFT特征点b及次近的SIFT特征点c，如果a b的距离与a c的距离的比值小于指定阈值，则确定a与b为匹配的SIFT特征点。
12.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述图像拼接子单元包括:透射变换子单元，用于根据各对手指静脉图像的透视矩阵进行透射变换，以统一各手指静脉图像的坐标并确定各对手指静脉图像间的重叠区域；新图生成子单元，用于根据所述统一的坐标及各对手指静脉图像间的重叠区域，依次将各手指静脉图像添加到一幅新的空白图像中，以在所述新的空白图像中完成图像拼接。
13.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述装置还包括:存储单元，用于存储获取的所述静脉特征信息；和/或，传送单元，用于将获取的所述静脉特征信息上传至服务器。
14.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述装置还包括:身份认证单元，用于判断获取的所述静脉特征信息是否与存储的静脉特征信息相匹配，若匹配，则确定通过身份认证。
15.一种终端，其特征在于，所述终端包括摄像头和光源，所述摄像头用于拍摄在所述光源照射下的手指的静脉图像；所述终端还包括一个或者一个以上的程序，其中一个或者一个以上程序存储于存储器中，且经配置以由一个或者一个以上处理器执行所述一个或者一个以上程序包含用于进行以下操作的指令:获取多幅手指静脉图像，其中所述多幅手指静脉图像是手指在光源照射下沿手指长度方向移动时由摄像头连续拍摄得到的至少两幅手指静脉图像，所述光源与所述摄像头位于所述手指的同侧；对所述多幅手指静脉图像进行图像拼接，以获取整个手指的静脉特征信息。
16.一种闪光灯，其特征在于，所述闪光灯由至少两个光源组成，所述至少两个光源分别发射不同波长的近红外光。
17.根据权利要求16所述的闪光灯，其特征在于，所述光源为LED。
18.根据权利要求16所述的闪光灯，其特征在于，所述光源的数量为二~四个；当所述光源的数量为四个时，所述四个光源呈矩形分布。
19.一种闪光灯与摄像头组成的拍照系统，其特征在于，所述摄像头与所述闪光灯位于被拍摄物体的同侧，所述闪光灯由至少两个光源组成，所述至少两个光源分别发射不同波长的近红外光。
20.根据权利要求19所述的拍照系统，其特征在于，所述光源为LED。
21.根据权利要求19所述的拍照系统，其特征在于，所述光源的数量为二~四个；当所述光源的数量为四 个时，所述四个光源呈矩形分布。
【文档编号】G06F21/32GK103729640SQ201310723938
【公开日】2014年4月16日 申请日期:2013年12月24日 优先权日:2013年12月24日
【发明者】张祺深, 张涛, 王琳 申请人:小米科技有限责任公司