一种基于云端服务器的手指静脉身份认证系统的制作方法

本发明属于生物特征识别技术领域，特别是涉及一种基于云端服务器的手指静脉身份认证系统。

背景技术：

当今社会，随着信息技术的不断发展，人们对自己的信息安全越来越重视。传统的密码锁、指纹锁，人脸识别等原有的识别设备已经不能满足人们对于安全的要求，手指静脉作为人身体内部的活体特征，具有不易磨损、不易丢失、难以伪造的优点，基于手指静脉的身份鉴别安全、稳定、识别速度快，因此手指静脉识别技术可以广泛应用于身份信息认证、公司考勤和安防等领域。

目前，虽然手指静脉识别技术应用广泛，但也尚未普及，主要有两方面的缺陷，一方面，传统的手指静脉识别设备无论是基于个人电脑还是基于嵌入式设备，其运算能力都有限，无法处理大规模的数据，因此难免存在实用性不足的缺陷，另一方面，现有的基于手指静脉识别的装置只能实现简单的身份认证功能，而无法实现出入人员的信息记录和考勤等功能，所以难以产品化和市场化。

技术实现要素：

为了解决如上问题，本发明的目的在于提供一种基于云端服务器的手指静脉身份认证系统。

为了解决上述问题，本发明提供的基于云端服务器的手指静脉身份认证系统包括云端服务器、手指静脉注册系统、至少一台嵌入式终端、网页管理系统和身份证阅读器；其中云端服务器与手指静脉注册系统、嵌入式终端和网页管理系统相连，手指静脉注册系统同时与嵌入式终端及身份证阅读器相接。

所述的嵌入式终端包括嵌入式微处理器、LCD显示屏、网卡模块、手指静脉采集模块和语音播报装置；其中嵌入式微处理器与LCD显示屏、网卡模块、手指静脉采集模块和语音播报装置相连；网卡模块同时与云端服务器相连，而手指静脉采集模块则同时与手指静脉注册系统相接。

所述的云端服务器采用阿里云服务器，内部安装有嵌入式Linux操作系统，搭载web服务器、TCP服务器和MySQL数据库；其中web服务器采用Nginx代理服务器。

所述的嵌入式微处理器采用恩智浦的i.MX6Q处理器，内部安装有嵌入式Linux操作系统。

所述的嵌入式微处理器通过USB接口与手指静脉采集模块相连接。

所述的手指静脉采集模块采用850nm的红外激光头和CMOS摄像头，CMOS摄像头上加装有850nm的窄带滤光片。

所述的嵌入式终端还包括一个采用不透光材料制成的外壳，外壳表面设有一个用于放置手指的凹槽，便于用户放置手指及采集图像，嵌入式微处理器、网卡模块、手指静脉采集模块和语音播报装置封装在外壳内部，LCD显示屏设置在外壳表面。

所述的手指静脉注册系统采用个人计算机，通过互联网和云端服务器相连，通过USB接口与身份证阅读器和手指静脉采集模块连接。

本发明提供的基于云端服务器的手指静脉身份认证系统具有如下有益效果：

1)能够解决传统的手指静脉识别设备对个人计算机的依赖，增加手指静脉识别系统的功能；

2)借助云云端服务器强大的计算能力，能够解决嵌入式设备和普通电脑运算能力不足的缺点，有利于处理大规模的数据。

3)利用手指静脉采集装置提取手指静脉图像，然后通过手指静脉注册系统将用户信息保存在云端服务器中，能够保证用户信息的安全。

4)用户不用自己构建服务器，只需购买嵌入式设备，接入商家的云端服务器就能使用，因此能够节省大量的资金和成本。

附图说明

图1为本发明提供的基于云端服务器的手指静脉身份认证系统构成框图。

图2为本发明提供的基于云端服务器的手指静脉身份认证系统中嵌入式终端构成框图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明提供的基于云端服务器的手指静脉身份认证系统进行详细说明。

如图1—图2所示，本发明提供的基于云端服务器的手指静脉身份认证系统包括云端服务器1、手指静脉注册系统2、至少一台嵌入式终端3、网页管理系统4和身份证阅读器5；其中云端服务器1与手指静脉注册系统2、嵌入式终端3和网页管理系统4相连，手指静脉注册系统2同时与嵌入式终端3及身份证阅读器5相接。

所述的嵌入式终端3包括嵌入式微处理器6、LCD显示屏7、网卡模块8、手指静脉采集模块9和语音播报装置10；其中嵌入式微处理器6与LCD显示屏7、网卡模块8、手指静脉采集模块9和语音播报装置10相连；网卡模块8同时与云端服务器1相连，而手指静脉采集模块9则同时与手指静脉注册系统2相接。

所述的云端服务器1采用阿里云服务器，该服务器性能稳定，安全性高，维护费用低，内部安装有嵌入式Linux操作系统，搭载web服务器、TCP服务器和MySQL数据库；其中web服务器采用Nginx代理服务器，Nginx代理服务器支持多并发连接和均衡负载，能够平均分配网络资源，因此当访问量过大时不会出现网络拥堵。

所述的嵌入式微处理器6采用恩智浦的i.MX6Q处理器，该处理器性能强劲，支持浮点运算，内部安装有嵌入式Linux操作系统，利用Qt搭建显示界面，用于手指静脉图像的ROI提取，图像自动上传和识别结果的显示控制等。

所述的嵌入式微处理器6通过USB接口与手指静脉采集模块9相连接。

所述的手指静脉采集模块9采用850nm的红外激光头和CMOS摄像头，红外激光不易发散，而且穿透能力强，能够很容易照透手指，CMOS摄像头上加装有850nm的窄带滤光片，以去除杂光对成像的干扰。

所述的嵌入式终端3还包括一个采用不透光材料制成的外壳，可避免外界光对成像造成干扰，外壳表面设有一个用于放置手指的凹槽，便于用户放置手指及采集图像，嵌入式微处理器6、网卡模块8、手指静脉采集模块9和语音播报装置10封装在外壳内部，LCD显示屏7设置在外壳表面。

所述的手指静脉注册系统2采用个人计算机，通过互联网和云端服务器1相连，通过USB接口与身份证阅读器5和手指静脉采集模块9连接，用于个人身份信息以及手指静脉图像的提取和注册，内部搭载有手指静脉注册程序，该程序一方面能够驱动身份证阅读器5读取用户的身份证信息，另一方面通过驱动手指静脉采集模块9采集用户的手指静脉图像，然后将用户身份信息和手指静脉图像同步传送给云端服务器1。

所述的网页管理系统4用于用户信息的管理，其上具有用户登录页面和用户信息显示页面，其中用户信息显示页面用于用户查询个人信息、识别时间等；网页管理拥有两种登录模式，一种是普通用户模式，另一种是管理员用户模式。

现将本发明提供的基于云端服务器的手指静脉身份认证系统使用方法阐述如下：当用户需要使用本系统时，首先需要进行信息注册。当用户注册时，手指静脉注册系统2利用其内的手指静脉注册程序驱动身份证阅读器5运行，普通用户需要在身份证阅读器5上刷一下第二代居民身份证，身份证阅读器5就会读取出用户的身份信息，包括姓名、性别和身份证号等，然后将上述信息在手指静脉注册系统2上进行显示，用户确认无误后将手指放到嵌入式终端3上的凹槽中，手指静脉注册程序会驱动手指静脉采集模块9采集静脉图像，当其上的CMOS摄像头检测到有手指放入时，如果用户手指摆放位置合适，CMOS摄像头将会提取手指静脉图像，然后手指静脉采集模块9将上述用户身份信息和手指静脉图像同步传送给云端服务器1而进行识别。

云端服务器1接收到上述用户身份信息和手指静脉图像后将在其MySQL数据库中为每一个注册用户增加两个表，一个表用于记录用户的身份信息、手指静脉图像特征和注册时间，另一个表用于记录用户的ID编号和密码，用作用户的账户和密码。

当云端服务器1接收到嵌入式终端3传来的手指静脉图像后，利用其内部的手指静脉识别程序对上述图像进行预处理和特征提取，然后与其上MySQL数据库中已经注册的手指静脉的特征进行特征匹配，当匹配成功后，将在MySQL数据库中查询当前识别成功的特征所对应的用户所有信息，然后将查询结果返回到嵌入式终端3，并在LCD显示屏7上显示出用户信息，同时在语音播报装置10上播报识别成功，否则，语音播报装置10播报识别失败。为了使系统识别效率更高，当识别成功后，系统会把本次匹配成功的特征数据作为用户注册样本保存到云端服务器1的MySQL数据库中，这样就会消除因用户摆放姿势差异带来的识别速度上的差别。另外，当识别成功后，MySQL数据库会给该用户一个时间戳，记录识别成功的时间，这样用户可通过网页管理系统4看到用户识别的时间和识别次数。

当注册和识别完成之后，用户可通过网页管理系统4查询自己的个人信息，网站的账户登录分为普通用户和管理员用户；普通用户注册时，可以得到一个基于自己编号ID的账户，用户可以登录网站，查询自己的识别信息，包括自己的识别次数和识别时间。管理员用户可以增删用户、查询所有用户的识别信息。如果管理员删除用户信息，那么用户将不能实现身份认证，如果作为门禁系统，用户就会失去了通关资格。此系统还可以用作考勤系统，员工可以通过此系统来查看自己上下班的时间和出勤的次数以及当月的工资。

另外，网页管理系统4还可以增加留言板功能，用户可以在上面留言，进行请假或者未打卡原因说明，还可以增加工资结算功能，根据用户本月出勤的次数，可以自动计算出本月工资，用户可以用网页管理系统4进行查看。