基于智能移动信息设备的指纹活体检测方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及通信安全和生物识别技术领域，具体地，涉及一种基于智能移动信息设备的指纹活体检测方法。
【背景技术】
[0002]苹果公司开启了触摸屏的时代，触摸屏手机已成为人们的新宠。手机发展的终端是“一机在手，走遍天下”。例如可以通过手机远程打开家里的热水器、可以通过手机进行银行转账业务、可以通过手机进行身份识别等。这小小的手机里存储了庞大的信息量，极大地方便和简化了人们的生活。但隐患问题便随之而来，那就是安全性问题。现在的手机大多采用多点触控解锁或者是简单的数字设定解密，这种手机加密功能极易被破解，不能保证机主信息的安全性。
[0003]指纹特征是人终生不变的特征之一，而且不同人的指纹特征相同的可能性几乎为零。人体指纹含有天然的密码信息，其具有作为密码信息必须具备的三个重要性质:广泛性，指每一个正常人都有指纹；唯一性，指每一个人的指纹都不同；终生不变性，指非意外事故指纹终身不变。因此，指纹识别技术，作为一种可靠的生物识别技术，受到了人们的重视。
[0004]现有的指纹识别都是以指纹采集器所获得的图像为基础来进行识别的，也就是说必须要有一个指纹采集器，包括各类图像、CIS、电容、电感等类型，并且是接触采集，这样现有的指纹识别技术有两个不足:一是成本较高，必须要有单独的硬件采集设备；二是接触采集手指信息，必须需要接触到采集器端面，增加病毒、细菌等致病菌的接触传播的可能性。
[0005]然而人造假指纹的出现，使指纹识别系统自身的安全可靠性受到了极大的挑战和威胁。至今已有不少用假指纹成功入侵指纹识别系统的案例。假指纹的制作方法有两种:利用真实手指按压的模具复制和采用物体表面残留的指纹痕迹复原，制作材料有橡胶、明胶、硅胶等。针对不同类型指纹采集仪的大量攻击性实验都证明了假指纹对现有的自动指纹识别系统安全性的严重挑战。只有解决了活体指纹的实时检测问题，指纹识别技术才能在需要高安全和高可靠识别的领域真正得到广泛应用。电容式或超声波式传感器采集到的指纹是活体的指纹，虽然可以避免橡胶指模和复印指模进入系统。但现有的电容式、电感式指纹传感器，是通过发射电信号或超声波到手指上，这样，就会伤害人体手指，长期使用会引发皮肤脱皮，影响人们的健康。
[0006]现有技术中对被检测对象是否真为对象本身活体还没有特别有效的方法。
【发明内容】
[0007]本发明的目的是提供一种基于智能移动信息设备的指纹活体检测方法，可通过手机端实现非接触式指纹识别功能，解决现有指纹识别装置硬件成本过高、需要接触采集指纹图像的问题。
[0008]本发明的另一个目的是在上述非接触式采集手指图像后，解决指纹识别对象是否为活体的问题。
[0009]本发明的目的是通过下面的技术方案来实现的:
基于智能移动信息设备的指纹活体检测方法，所述智能移动信息设备具有摄像头，所述方法包括:
步骤(I )、在预定距离范围内，开启所述摄像头进行非接触式地手指图像信息的采集； 步骤(2)、拍摄时在一定的预设时间段内连续拍摄至少两次，获得至少两幅图像；
步骤(3)、对所获取的手指图像进行预处理，同时进行活体检测，如果是活体则进入下一步，反之结束；
步骤(4)、提取出指纹特征；
步骤(5)、将所获取的指纹特征与预先存储的模板进行匹配，如果匹配成功，则执行设定的相应功能，反之结束。
[0010]优选的，所述步骤(3)中活体检测的方法具体包括:
对步骤(2)中所拍摄的两张图像的局部进行检测，判断前后两次拍摄的图像在一个预定的手指局部是否完全相同，如果完全相同则判断不是活体，如果有不同则判断为活体。
[0011]更进一步的，所述判断是基于所拍摄的两幅手指图像中的手指局部的微小相对位移。
[0012]更进一步的，所述相对位移是手指与背景图像之间的相对位移。
[0013]更进一步的，所述相对位移是手指之间的间距和相对位置。
[0014]更进一步的，所述相对位移包括两个方面:一是与背景之间的相对位移，二是手指之间的间距和相对位置。
[0015]优选的，所述步骤(4)中的指纹特征提取包括以下步骤:
步骤(41)、所述预处理后的指纹图像的细化；
步骤(42 )、所述细化图像的特征点提取。
[0016]更进一步的，所述特征点提取之后还包括去除伪特征点。
[0017]优选的，所述预定距离由所述智能移动信息设备预先设置或者用户自定义，以保证拍摄的指纹完整性和可识别度。
[0018]优选的，所述设定的相应功能包括解锁、登录、移动支付中任意一种或者其组合功倉泛。
[0019]这样，通过上述的技术方案，就可以达到这样的效果:利用手机端就可以实现非接触式地指纹识别，采集指纹图像时不需要接触到采集器端面，减少了致病菌传播的可能性，并且不需要额外的成本较高的硬件采集设备，同时通过检测连续拍摄的两幅手指图像之间的细微差别可以判断出拍摄对象的真假，在手机端就可以实现高级别的安全指纹识别，防止假体出现。
【附图说明】
[0020]图1是本发明所提出的基于智能移动信息设备的指纹活体检测方法流程示意图。【具体实施方式】
[0021]为了更好地理解本发明，下面结合附图参考实施例的描述，对本发明的方法和系统进行进一步的说明。
[0022]为了全面理解本发明，在以下详细描述中提到了众多具体细节。但是本领域技术人员应该理解，本发明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，以免不必要地使实施例繁琐。
[0023]如图1所示，本发明的目的是通过下面的技术方案来实现的:
基于智能移动信息设备的指纹活体检测方法，所述智能移动信息设备具有摄像头，所述方法包括:
步骤SlOl:摄像头非接触式采集手指图像信息，具体地，在预定距离范围内，开启所述智能移动信息设备(在本发明中具体采用智能手机尤其是电容式触摸屏的智能手机来示例说明)的摄像头，特别是利用所述智能手机的前置摄像头进行非接触式地手指图像信息的米集；
本实施例优选地，所述预定距离由所述智能移动信息设备预先设置或者用户自定义。因为所述距离的远近会影响到手指图像的大小和清晰度，以及周围背景噪声的引入，所述预定距离可以根据具体的智能手机前置摄像头像素高低以及识别算法精度来进行自动调整或者用户手动设置，只要其满足可以清晰采集手指图像并能进行识别即可。
[0024]可选地，本发明在采集手指图像之前，还需要对所述智能手机本地是否预先存储有手指特征模板进行判断，如果有则直接进行待识别手指图像的采集，如果没有，则将当前采集到的手指图像通过特征提取后或者直接对该图像进行手机本地存储，当然，现在也可以进行云端的识别，那么相应的手指模板也存储在云端。其次，该手指模板也可以是外部设备传输而来的。
[0025]步骤S102:预设时间段内连续拍摄两幅手指图像，具体的，拍摄时在一定的预设时间段内连续拍摄至少两次，获得至少两幅图像；
所述预设时间段可以由所述手机用户自主设置或者由所述指纹识别系统自动设置，例如0.1s内连续的拍摄两张同一手指的图像。
[0026]这里所说的两幅只是一个最小可以实现的方案，也可以是三幅或者更多幅图像的对比。
[0027]步骤S103:图像预处理同时进行活体检测，具体的，对所获取的手指图像进行预处理，同时进行活体检测，如果是活体则进入下一步，反之结束；
基于带有摄像头的所述智能手机进行拍摄手指图像并识别，特别是利用手机的前置摄像头，在适当距离下，自动开启摄像头进行手指图像信息获取和分析，获得指纹信息，并与预先获得的模板进行特征对比，判断是否具有相同的指纹特征，同