一种考试用射频式指静脉指纹身份识别系统的制作方法

本实用新型属于电子信息技术领域，尤其是涉及一种考试用射频式指静脉指纹身份识别系统。

背景技术：

一、无线射频识别技术(RFID)中最基本的RFID系统由射频卡、阅读器、天线三部分组成。

射频卡：由耦合元件及芯片组成，每个标签具有唯一的电子编码，附着在物体上标识目标对象；

阅读器：读取(有时还可以写入)标签信息的设备，可设计为手持式或固定式；

天线：在标签和读取器间传递射频信号。

RFID的优点：1、读取方便快捷；2、数据容量大；3、标签数据可动态更改；4、更好的安全性；5、识别速度快；6、使用寿命长，应用范围广；7、动态实时通信。

二、指纹识别技术中的指纹是指人的手指末端正面皮肤上凸凹不平产生的纹线，纹线有规律的排列形成不同的纹型。纹线的起点、终点、结合点和分叉点，称为指纹的细节特征点。

指纹识别，是由计算机通过提取指纹图像的特征，并根据特定的识别比对算法，对待识别的指纹图像给出是否源于同一指纹的技术。技术涉及图像处理、模式识别、计算机视觉、数学形态学、小波分析等众多学科。

指纹识别的优点：具有终身不变性、唯一性和方便性。

指纹识别缺点：部分群体由于手指长期磨擦而指纹纹路不清，导致指纹识别困难。指纹易受到外界污渍环境潮湿程度的影响而不能被正确识别。指纹由于其外在的特性，且手指常与各种物品接触，容易被窃取和伪造，指纹痕迹存在被用来复制指纹的可能性。市面上已经有许多指纹膜可欺骗过指纹识别系统。

三、指静脉识别技术中的手指静脉识别，是一种先进的生物内部特征识别技术。它利用手指内的静脉分布图像来进行身份识别。

该技术通过近红外光照射手指，拍摄手指静脉的图像，再使用特定的算法从图像提取出特征数据，注册时将提取的特征数据予以存储，识别时将提取的特征数据与存储的特征数据进行比对，给出识别比对的结果，从而达到身份识别的功能。手指静脉里流动的静脉血中的血红蛋白会对近红外光有所吸收，而皮肤、肌肉、骨骼等不吸收近红外光，因而手指在红外光的照射下能够呈现出静脉分布的图像。

手指静脉及识别技术的优点：唯一性、稳定性、精确性、活体性，难以窃取、难以伪造、抗干扰性、适用人群广泛性、使用的安全性。

唯一性：手指静脉的形态是由人体的DNA及手指发育共同作用的结果。同一人的不同手指静脉形态也各不相同，即便具有相同DNA的同卵双胞胎的手指静脉形态也不相同。

稳定性：成人手指静脉纹路终生不变。曾有研究对6000根手指静脉被跟踪了30年，仍保持稳定不变。

精准性：由于手指静脉图像成像的复杂差异性，识别系统误接受非注册手指的概率在0.0001％以下。识别的安全等级高。

活体性，难以窃取：手指静脉分布于皮肤以下，形状错综复杂，而且手指脱离人体后，静脉血管中的血液特性会发生变化，致使不能通过静脉识别采集装置的身份验证，故难以窃取。

难以伪造：采集装置一方面需要感应到进入采集区域的物体具有手指特性才会启动采集过程，另一方面根据静脉血的特定性质成像。因而，难以伪造出具有和手指相同感应特性的欺骗物，且该欺骗物能够与特定的真实手指在采集装置下有极为相似的成像。

抗干扰性：不受手指表面污渍、潮湿程度、蜕皮等外界情况的影响，疾病或运动等内在因素也不会改变静脉纹路。

适用人群广泛性：成年的人群，都可使用手指静脉识别技术。

使用的安全性：照射手指的光线为近红外光线，其波长接近于可见光。作为静脉识别的光源，近红外光不会对人体产生危害。

手指静脉及识别技术的缺点：成本高。

四、条形码识别技术中的条形码是将宽度不等的多个黑条和空白，按照一定的编码规则排列，用以表达一组信息的图形标识符的一种自动识别技术，它是集编码、印刷、识别、数据采集和处理于一身的新型技术。

条形码的优点：输入速度快、采集信息量大、准确度高、成本低、可靠性强、灵活实用。

条形码标识既可以作为一种识别手段单独使用，也可以和有关识别设备组成一个系统实现自动化识别，还可以和其他控制设备联接起来实现自动化管理。

目前市场上，有关上述的几种识别技术的电子信息技术产品，在市场上基本各自单独应用在不同的领域，如无线射频识别技术主要应用制作各类射频卡用阅读卡来识别，指纹识别技术主要应用于门禁、考勤系统、银行等支付系统，指静脉识别技术应用市场上极少见，只是试制门禁类产品，条形码识别技术条形码识别技术主要应用于众多行业的实物及证件识别。

而对于身份识别要求安全等级高的身份识别各类国家级的资格考试，尤其是每年有千万左右考生参加的全国高考，目前还没有相应的身份识别装置系统产品问世(尽管极少数学校有只利用指纹识别的方法尝试，但解决不了指纹识别的缺陷)。

国家教育部2016年2月26日颁布的《教育部关于做好2016年普通高校招生工作的通知》教学[2016]3号文中指出“要完善考试安全体系，地方各级教育行政部门、招生考试机构和考点学校要加强标准化考点的日常维护和升级，确保标准化考点各类设备正常运行，提高技术防范能力。要结合各地实际，采用二代身份证现场报名确认、现场采集照片和指纹或指静脉等生物特征、及时进行信息比对等措施严防替考。”这进一步说明研制生产身份识别装置系统产品的重要性和紧迫性。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种考试用射频式指静脉指纹身份识别系统，将不同的识别技术组合起来，取长补短，通过多模态生物识别为高考保驾护航。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种考试用射频式指静脉指纹身份识别系统，包括处理器、读卡器、指静脉识别仪和指纹识别器；

所述读卡器、指静脉识别仪和指纹识别器分别与所述处理器信号连接。

进一步的，所述处理器包括一级处理器和二级处理器，所述读卡器包括一级读卡器和二级读卡器，所述一级处理器和二级处理器之间无线通信，所述二级处理器至少一个，所述一级读卡器与所述一级处理器信号连接，所述二级读卡器与所述二级处理器一一对应并对应信号连接，所述指静脉识别仪与所述二级处理器一一对应并对应信号连接，所述指纹识别器与所述二级处理器一一对应并对应信号连接。

进一步的，所述考试用射频式指静脉指纹身份识别系统还包括条形码识别器，所述条形码识别器与所述二级处理器一一对应并对应信号连接。

进一步的，所述考试用射频式指静脉指纹身份识别系统还包括结果提示装置，所述结果提示装置的个数与所述一级处理器和二级处理器的个数和相同，分别与所述一级处理器和二级处理器信号连接。

进一步的，所述结果提示装置包括LED显示屏或液晶显示屏。

进一步的，所述结果提示装置包括语音模块。

进一步的，所述读卡器的前端开设有一插卡槽，该插卡槽侧端开口。

进一步的，所述条形码识别器固设在所述二级读卡器的一端，且该条形码识别器的识别端位于外侧。

进一步的，所述处理器包括按键电路、数据处理模块、储存模块和无线通信模块，所述按键电路、储存模块和无线通信模块分别与所述数据处理模块信号连接，所述数据处理模块分别与所述读卡器、指静脉识别仪、指纹识别器、条形码识别器和结果提示装置信号连接。

进一步的，所述二级处理器还包括外壳，所述外壳呈长方体状，所述二级处理器的按键电路位于所述外壳前端面的中心，所述二级读卡器、指静脉识别仪、指纹识别器、条形码识别器和结果提示装置环绕所述二级处理器固设在所述外壳的前端面上。

相对于现有技术，本实用新型所述的考试用射频式指静脉指纹身份识别系统具有以下优势：

(1)本实用新型所述的考试用射频式指静脉指纹身份识别系统，通过指静脉识别仪和读卡器的配合使用，实现了考生识别的活体性、唯一性和准确性，由于人体指静脉的难以窃取，难以伪造、不受外界因素影响以及适用人群广泛的特性，避免了考试时的替考现象，提高了考试的公平性和安全性。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型实施例所述的考试用射频式指静脉指纹身份识别系统原理示意图；

图2为本实用新型实施例所述的处理器原理示意图。

附图标记说明：

2-处理器；2a-一级处理器；2b-二级处理器；21-按键电路；22-数据处理模块；23-储存模块；24-无线通信模块；3-读卡器；3a-一级读卡器；3b-二级读卡器；4-指静脉识别仪；5-指纹识别器；6-条形码识别器；7-结果提示装置。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

如图1所示，本实用新型包括电源1、处理器2、读卡器3、指静脉识别仪4和指纹识别器5；

读卡器3、指静脉识别仪4和指纹识别器分别与处理器2信号连接，电源1分别与处理器2、读卡器3和指静脉识别仪4电连接。

处理器2包括一级处理器2a和二级处理器2b，读卡器3包括一级读卡器3a和二级读卡器3b，一级处理器2a和二级处理器2b之间无线通信，二级处理器2b至少一个，一级读卡器3a与一级处理器2a信号连接，二级读卡器3b与二级处理器2b一一对应并对应信号连接，指静脉识别仪4与二级处理器2b一一对应并对应信号连接，指纹识别器5与二级处理器2b一一对应并对应信号连接。

一级处理器2a和一级读卡器3a安装在考点的大门处，二级处理器2b以及与二级处理器2b对应信号连接的二级读卡器3b、指静脉识别仪4和指纹识别器5有多组，每组由各个考场的监考人员持有。

一级读卡器3a读取考生身份卡内信息，并将读取的信息输入一级处理器2a，一级处理器2a将接收到的考生信息与该一级处理器2a内存储的考生信息比对，正确后即可进入考点的大门；

考生进入考点找到指定考场后，监考人员提示考生进行指静脉识别和指纹识别，指静脉识别仪4和指纹识别器5分别将识别的指静脉图像信息和指纹信息输入二级处理器2b，二级处理器2b将接收到的指静脉图像信息和指纹信息与二级处理器2b内储存的考生指静脉图像信息和指纹信息比对，正确则说明考生为本人参考，允许进入考场，提高了考生识别的精确度，杜绝了替考现象的发生。

考试用射频式指静脉指纹身份识别系统还包括条形码识别器6，条形码识别器6与二级处理器2b一一对应并对应信号连接，配合二级读卡器3b实现对考生答题卡中的条形码的确认。

考试用射频式指静脉指纹身份识别系统还包括结果提示装置7，结果提示装置7的个数与一级处理器2a和二级处理器2b的个数和相同，并分别与所述一级处理器2a和二级处理器2b信号连接。

结果提示装置7包括LED显示屏或液晶显示屏，用以显示考生身份识别结果。

结果提示装置7包括语音模块，用以提示考生身份是否正确。

读卡器3的前端开设有一插卡槽，用以插入考生身份射频卡，以便于读取考生信息。

条形码识别器6固设在二级读卡器3b的一端，且该条形码识别器6的识别端位于外侧，在确认考生答题卡上的条形码与考生身份一致时，将考生身份射频卡插入二级读卡器3b的插卡槽读取信息，并将读取的考生信息输入二级处理器2b，然后使用条形码识别器6读取条形码信息，并将读取的条形码信息输入二级处理器2b，二级处理器2b调用二级处理器2b内储存的与射频卡内考生信息相对应的全部信息，并将其与条形码识别器6输入的条形码信息进行比对，相同则表示考生的条形码正确，不同则表示考生的条形码错误。

处理器2包括按键电路21、数据处理模块22、储存模块23和无线通信模块24，按键电路21、储存模块23和无线通信模块24分别与数据处理模块22信号连接，数据处理模块22分别与读卡器3、指静脉识别仪4、指纹识别器5、条形码识别器6和结果提示装置7信号连接；

按键电路21向数据处理模块22输入操作信息，即可实现对处理器2的各种功能的限定、数据的录入等，在数据录入时，按键电路21操作数据处理模块22通过无线通信模块24与上位机信号连接，接收上位机中的录入数据，并将数据存储在储存模块23中，按键电路21还可以操作数据处理模块22由储存模块23中调用信息用以查看、发送或比对等；

数据处理模块22接收读卡器3、指静脉识别仪4、指纹识别器5、条形码识别器6的识别信息，并由储存模块23中调用对应信息进行比对，并将比对结果输入结果提示装置7。

二级处理器2b还包括外壳，外壳呈长方体状，二级处理器2b的按键电路21位于外壳前端面的中心，二级读卡器3b、指静脉识别仪4、指纹识别器5、条形码识别器6和结果提示装置7环绕二级处理器2b固设在外壳的前端面上。

本实用新型在使用时的信息流程为：

1、信息的录入：首先采用可靠性高的先进非接触性射频卡进行个人信息录入，然后采用国际领先的指静脉识别仪4与指纹识别器5，进行个人指静脉图像、指纹生物特征的录入注册，最后将指静脉图像、指纹生物特征写入非接触性射频卡中，并上传数据库，同时采用条形码生成技术将个人信息生成相关条形码，此时将射频卡作为考生身份凭证下发，将条形码送入相关考场，同时将数据库中的考生信息分考点输入一级处理器2a的储存模块23中，再由一级处理器2a分考场输入二级处理器2b的储存模块23中。

2、信息识别：考生入场时，将持有的射频卡插入一级读卡器3a，一级读卡器3a读取射频卡数据，并将数据输入一级处理器2a的数据处理模块22，数据处理模块22由储存模块23中调用相关信息与一级读卡器3a读取的信息进行比对，若相同，则证明该考生为本考点考生，结果提示装置7提示考生可进入考点大门，若不同，则说明考生不是本考点考生，由此对考生身份进行粗略识别，使得考生快速进入考点；

考生为该考点考生，考生进入考点后找到指定考场，在进入考场前，监考人员提示考生进行指静脉识别和指纹识别，考生将手指伸入指静脉识别仪4和指纹识别器5进行识别，指静脉识别仪4和指纹识别器5分别将获得的指静脉图像信息和指纹信息输入二级处理器2b的数据处理模块22，数据处理模块22由储存模块23中调用相关信息与指静脉识别仪4获得的指静脉图像信息和指纹识别器5获得的指纹信息进行比对，若相同，则说明该考生为本人，若不同则说明考生为替考；

当考生为本人考试进入考场后，会将监考人员下发的条形码贴在答题卡上，监考人员手持二级读卡器3b和条形码识别器6，将考生射频卡插入插卡槽读取信息，二级读卡器3b将读取的信息输入二级处理器2b的数据处理模块22，然后监考人员使用条形码识别器6读取条形码信息，条形码识别器6将条形码信息输入二级处理器2b的数据处理模块22，数据处理模块22将条形码信息和射频卡信息进行比对，若信息相同，则说明条形码正确，若不同，则说明条形码错误，考生的身份识别工作到此完成。

该考试用射频式指静脉指纹身份识别系统，通过指静脉识别仪4和读卡器3的配合使用，实现了考生识别的活体性、唯一性和准确性，由于人体指静脉的难以窃取，难以伪造、不受外界因素影响以及适用人群广泛的特性，避免了考试时的替考现象，提高了考试的公平性和安全性。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。