指纹识别系统以及指纹识别方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及指纹识别领域，特别涉及一种指纹识别系统以及指纹识别方法。
【背景技术】
[0002]指纹识别技术通过指纹传感器采集到人体的指纹图像，然后与指纹识别系统里已有指纹成像信息进行比对，以实现身份识别。由于使用的方便性，以及人体指纹的唯一性，指纹识别技术已经大量应用于各个领域，比如:公安局、海关等安检领域，楼宇的门禁系统，以及个人电脑和手机等消费品领域等等。
[0003]指纹识别技术获取指纹图像的方式有光学成像、电容成像、超声成像等多种技术。
[0004]参考图1，示出了现有光学成像指纹识别系统的结构示意图。采集指纹图像时，人体指头I放置于保护玻璃2上；背光板3的出射光31透过光学图像传感器4和保护玻璃2，在人体指头I与保护玻璃2的接触界面发生反射和透射；反射光12透过保护玻璃2，照射到光学图像传感器4上，进行光电转换和信号处理，实现指纹图像的采集。人体指头I与保护玻璃2的接触面特征反映了人体的指纹特征，而且此接触面的特征会直接影响反射光12的特征，因此，光学图像传感器4采集到的图像直接反映了人体指纹的特征。
[0005]但是，现有光学式指纹识别设备存在功能单一，安全性低的问题。
【发明内容】
[0006]本发明解决的问题是提供一种指纹识别系统以及指纹识别方法，以提高指纹识别的安全性。
[0007]为解决上述问题，本发明提供一种指纹识别系统，包括:
[0008]背光板，用于提供照亮手指的入射光；
[0009]图像传感器，用于采集指尖图像和脉搏图像；
[0010]采集模块，用于控制所述图像传感器采集指尖图像，还用于控制所述图像传感器连续采集多幅脉搏图像；
[0011]处理模块，用于接收所述采集模块采集的指尖图像和多幅脉搏图像；还用于根据所述指尖图像获得指尖指纹图像；所述处理模块还用于根据所述多幅脉搏图像获得脉搏波波形图像；
[0012]识别模块，用于结合指尖指纹图像和脉搏波波形图像进行身份识别。
[0013]可选的，所述采集模块控制所述图像传感器连续采集多幅脉搏图像的速度不低于15帧/秒。
[0014]可选的，所述脉搏图像为指尖图像。
[0015]可选的，所述采集模块至少采集9幅指尖图像。
[0016]可选的，所述脉搏图像为手腕图像或手臂图像。
[0017]可选的，所述采集模块用于至少采集I幅指尖图像，还用于至少采集9幅手腕图像或手臂图像。
[0018]可选的，所述处理模块包括:指纹处理单元，用于根据所述采集模块采集的所述指尖图像，获取指尖指纹图像；脉搏处理单元，用于根据所述采集模块采集的所述多幅脉搏图像，获取脉搏波波形图像。
[0019]可选的，所述脉搏处理单元包括:存储器，用于存储所述采集模块采集的所述多幅脉搏图像；脉搏处理器，用于根据所述存储器中存储的多幅所述脉搏图像，获得所述脉搏波波形图像。
[0020]可选的，所述脉搏处理器根据多幅所述脉搏图像灰度值的变化，获得脉搏波波形图像。
[0021]可选的，所述脉搏图像灰度值为所述脉搏图像中心区域的平均灰度值。
[0022]可选的，所述脉搏处理单元还包括滤波器，用于滤除所述脉搏处理器获得的脉搏波波形图像中的杂波。
[0023]可选的，所述识别模块包括:存储单元，用于存储指尖指纹特征信息和脉搏波特征信息；识别单元，用于将处理模块获得的指尖指纹图像与存储单元内的存储指纹特征信息进行比对，还用于将处理模块获得的脉搏波波形图像与存储单元内的脉搏波特征信息进行比对，在所述指尖指纹图像和所述存储单元中的指尖指纹特征信息相匹配，且所述脉搏波波形图像和所述脉搏波特征信息也相匹配时，判断身份识别通过。
[0024]可选的，所述指纹识别系统还包括显示模块，用于显示所述处理模块获得的所述指尖指纹图像和所述脉搏波波形图像。
[0025]相应的，本发明还提供一种指纹识别方法，包括:
[0026]采集指尖图像并连续采集多幅脉搏图像；
[0027]根据所述指尖图像，获得指尖指纹图像；
[0028]根据所述多幅脉搏图像，获得脉搏波波形图像；
[0029]结合指尖指纹图像和脉搏波波形图像进行身份识别。
[0030]可选的，连续采集多幅脉搏图像的步骤包括:连续采集多幅脉搏图像的速度不低于15帧/秒。
[0031]可选的，所述脉搏图像为指尖图像。
[0032]可选的，连续采集多幅脉搏图像的步骤包括:至少采集9幅指尖图像。
[0033]可选的，所述脉搏图像为手腕图像或手臂图像。
[0034]可选的，连续采集多幅脉搏图像的步骤还包括:至少采集I幅指尖图像并至少采集9幅手腕图像或手臂图像。
[0035]可选的，获得脉搏波波形图像的步骤之后，识别所述脉搏波波形图像的步骤之前，所述指纹识别方法还包括滤除所述脉搏波波形图像中的杂波。
[0036]可选的，根据所述多幅脉搏图像，获得脉搏波波形图像的步骤包括:根据所述多幅脉搏图像灰度值的变化，获得脉搏波波形图像。
[0037]可选的，所述脉搏图像灰度值为所述脉搏图像中心区域的平均灰度值。
[0038]可选的，结合指尖指纹图像和脉搏波波形图像进行身份识别的步骤包括:通过比对所述指尖指纹图像和预先存储的指尖指纹特征信息实现指尖指纹图像的识别；通过比对所述脉搏波波形图像和预先存储的脉搏波特征信息实现脉搏波波形图像的识别；在所述指尖指纹图像与所述指尖指纹特征信息相匹配，并且所述脉搏波波形图像与所述脉搏波特征信息也相匹配时，判断身份识别通过。
[0039]与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点:
[0040]本发明通过采集模块控制图像传感器在采集指尖图像的同时连续采集多幅脉搏图像，在获得指尖指纹图像的同时，利用人体内血液流动对光的不同反射吸收原理，获得脉搏波波形图像，结合指尖指纹图像和脉搏波波形图像进行身份识别。本发明所提供的指纹识别系统不仅能够提供指纹图像，还能提供脉搏波波形图像，实现了指纹识别的活体监测，有利于提高指纹识别的安全性，提升了指纹识别系统的扩展性和可靠性。
【附图说明】
[0041 ]图1是现有指纹识别系统的结构示意图；
[0042]图2是本发明所提供指纹识别系统一实施例的示意图；
[0043]图3是图2所示指纹识别系统的功能框图；
[0044]图4是图2所示指纹识别系统所获取的指尖指纹图像；
[0045]图5是图2所示指纹识别系统所获取的脉搏波波形图像；
[0046]图6是本发明所提供指纹识别方法一实施例的流程图。
【具体实施方式】
[0047]由【背景技术】可知，现有指纹识别系统具有功能单一，安全性低的问题，现结合现有指纹识别系统结构，解释其原因:
[0048]从现有指纹识别系统的结构中，可以知道，现有技术中的指纹识别系统，仅仅通过光学图像传感器4采集反射光13，获得人体指纹特征。而且，现有技术在一次识别过程中仅获得一幅指纹图像，并不能知道所识别的对象是否为活体，即