一种指纹识别门禁控制方法及系统与流程

本发明涉及指纹识别，特别涉及一种指纹识别门禁控制方法及系统。

背景技术：

1、指纹识别技术是一种生物特征认证技术，具有唯一性和稳定性的特点，在安全防护领域有着广泛应用。目前市场上的指纹识别产品大多采用电容式或光学式的传感器来捕捉指纹图像，然后使用特定算法提取特征进行比对，以此判断是否为合法用户。这些产品通常要求用户提供特定的按压姿势和力度，且受手指湿润程度影响较大，用户体验并不理想。

2、此外，在移动互联网时代，人们对于身份认证的要求越来越高，希望能够快速准确地完成身份认证，同时也希望身份认证过程尽可能简单方便，不给用户带来过多负担。这就要求指纹识别系统能够在保证识别准确性的同时，提供良好的用户体验。

技术实现思路

1、本发明提供了一种指纹识别门禁控制方法及系统，用以解决传统指纹识别需要对整体指纹图像进行全部特征识别，由于指纹识别的对应指纹面积较大导致处理效率和识别响应速度较低的问题发生，而进行提取局部指纹图像块进行识别，虽然能够降低识别面积，但是识别准确率低；本发明对指纹图像进行指纹图像块提取，但是，按照传统的图像块提取方法，无法筛选出指纹特征表征最强的图像块，因此会导致由于指纹图像块选择的表征性较弱，容易出现指纹识别失败概率较大以及指纹识别准确性较低的问题。

2、本发明提出的一种指纹识别门禁控制方法，所述指纹识别门禁控制方法包括：

3、s1：实时采集针对同一用户用于指纹识别的指纹图像；

4、s2：根据当前采集的指纹图像的指纹部分的像素块的灰度值，获取当前指纹图像对应的第一灰度阈值和第二灰度阈值；其中，所述第一灰度阈值大于第二灰度阈值；

5、s3：利用所述第一灰度阈值和第二灰度阈值获取多个待识别图像块，并结合所述待识别图像块的灰度值获取当前指纹图像的综合相似度数值；

6、s4：当所述综合相似度数值不低于预设的相似度阈值时，则判定当前用户的指纹图像通过指纹验证。

7、进一步的，根据当前采集的指纹图像的指纹部分的像素块的灰度值，获取当前指纹图像对应的第一灰度阈值和第二灰度阈值，包括：

8、s21：提取当前指纹图像的指纹部分的像素块的灰度值；

9、s22：提取所述指纹部分的像素块中低于指纹图像对应的最佳阈值的像素块灰度值，作为第一灰度值数据；

10、s23：提取所述指纹部分的像素块中不低于指纹图像对应的最佳阈值的像素块灰度值，作为第二灰度值数据；

11、s24：利用所述第一灰度值数据设置指纹部分的第一候选灰度阈值；

12、s25：利用所述第二灰度值数据设置指纹部分的第二候选灰度阈值；

13、s26：将所述第一候选灰度阈值与第二候选灰度阈值进行比较，将第一候选灰度阈值与第二候选灰度阈值中较大的一个候选灰度阈值作为第一灰度阈值，并且，将第一候选灰度阈值与第二候选灰度阈值中较小的一个候选灰度阈值作为第二灰度阈值。

14、进一步的，利用所述第一灰度阈值和第二灰度阈值获取多个待识别图像块，并结合所述待识别图像块的灰度值获取当前指纹图像的综合相似度数值，包括：

15、s31：通过所述第一灰度阈值和第二灰度阈值对所述指纹图像进行分割，获取多个第一待识别图像块和第二待识别图像块；

16、s32：将所述多个第一待识别图像块和第二待识别图像块依次与用户已录入数据库的指纹参考图像对应的指纹位置进行相似比较，获得所述多个第一待识别图像块和第二待识别图像块各自对应的相似度数值；

17、s33：利用所述多个第一待识别图像块和第二待识别图像块各自对应的相似度数值结合所述待识别图像的灰度值获取当前指纹图像的综合相似度数值。

18、进一步的，通过所述第一灰度阈值和第二灰度阈值对所述指纹图像进行分割，获取多个待识别图像块，包括：

19、s311：提取所述指纹图像中的指纹部分所有像素块的灰度值；

20、s312：提取灰度值超过所述第一灰度阈值的像素块，作为第一类像素块；

21、s313：在所述第一类像素块中调取第一目标区域面积内包含所述第一类像素块的块数超过预设的第一块数阈值的目标区域，作为第一目标区域；

22、s314：根据所述第一目标区域的位置对所述指纹图像进行分割，获取第一待识别图像块；

23、s315：提取灰度值超过所述第二灰度阈值，但，未超过所述第一灰度阈值的像素块，作为第二类像素块；

24、s316：在所述第二类像素块中调取第二目标区域面积内包含所述第二类像素块的块数超过预设的第二块数阈值的目标区域，作为第二目标区域；

25、s317：根据所述第二目标区域的位置对所述指纹图像进行分割，获取第二待识别图像块。

26、进一步的，所述第一目标区域面积小于第二目标区域面积，并且，第一目标区域面积与第二目标区域面积之间的比例范围为1:1.7—1:2.3；同时，所述第一块数阈值小于第二块数阈值，并且，所述第一块数阈值与所述第二块数阈值之间的比例范围为1:2.1—1:2.8。

27、本发明提出的一种指纹识别门禁控制系统，所述指纹识别门禁控制系统包括：

28、图像采集模块：实时采集针对同一用户用于指纹识别的指纹图像；

29、阈值获取模块：根据当前采集的指纹图像的指纹部分的像素块的灰度值，获取当前指纹图像对应的第一灰度阈值和第二灰度阈值；其中，所述第一灰度阈值大于第二灰度阈值；

30、图像块获取模块：利用所述第一灰度阈值和第二灰度阈值获取多个待识别图像块，并结合所述待识别图像块的灰度值获取当前指纹图像的综合相似度数值；

31、相似度判断模块：当所述综合相似度数值不低于预设的相似度阈值时，则判定当前用户的指纹图像通过指纹验证。

32、进一步的，所述阈值获取模块，包括：

33、灰度值提取模块：提取当前指纹图像的指纹部分的像素块的灰度值；

34、第一灰度值数据模块：提取所述指纹部分的像素块中低于指纹图像对应的最佳阈值的像素块灰度值，作为第一灰度值数据；

35、第二灰度值数据模块：提取所述指纹部分的像素块中不低于指纹图像对应的最佳阈值的像素块灰度值，作为第二灰度值数据；

36、第一候选灰度阈值模块：利用所述第一灰度值数据设置指纹部分的第一候选灰度阈值；

37、第二候选灰度阈值模块：利用所述第二灰度值数据设置指纹部分的第二候选灰度阈值；

38、阈值比较模块：将所述第一候选灰度阈值与第二候选灰度阈值进行比较，将第一候选灰度阈值与第二候选灰度阈值中较大的一个候选灰度阈值作为第一灰度阈值，并且，将第一候选灰度阈值与第二候选灰度阈值中较小的一个候选灰度阈值作为第二灰度阈值。

39、进一步的，所述图像块获取模块，包括：

40、待识别图像块获取模块：通过所述第一灰度阈值和第二灰度阈值对所述指纹图像进行分割，获取多个第一待识别图像块和第二待识别图像块；

41、相似度数值比较模块：将所述多个第一待识别图像块和第二待识别图像块依次与用户已录入数据库的指纹参考图像对应的指纹位置进行相似比较，获得所述多个第一待识别图像块和第二待识别图像块各自对应的相似度数值；

42、相似度数值获取模块：利用所述多个第一待识别图像块和第二待识别图像块各自对应的相似度数值结合所述待识别图像的灰度值获取当前指纹图像的综合相似度数值。

43、进一步的，所述待识别图像块获取模块，包括：

44、灰度值提取模块：提取所述指纹图像中的指纹部分所有像素块的灰度值；

45、第一类像素块模块：提取灰度值超过所述第一灰度阈值的像素块，作为第一类像素块；

46、目标区域设置模块：在所述第一类像素块中调取第一目标区域面积内包含所述第一类像素块的块数超过预设的第一块数阈值的目标区域，作为第一目标区域；

47、第一待识别图像块模块：根据所述第一目标区域的位置对所述指纹图像进行分割，获取第一待识别图像块；

48、第二类像素块确定模块：提取灰度值超过所述第二灰度阈值，但，未超过所述第一灰度阈值的像素块，作为第二类像素块；

49、面积区域调取模块：在所述第二类像素块中调取第二目标区域面积内包含所述第二类像素块的块数超过预设的第二块数阈值的目标区域，作为第二目标区域；

50、第二目标区域模块：根据所述第二目标区域的位置对所述指纹图像进行分割，获取第二待识别图像块。

51、进一步的，所述第一目标区域面积小于第二目标区域面积，并且，第一目标区域面积与第二目标区域面积之间的比例范围为1:1.7—1:2.3；同时，所述第一块数阈值小于第二块数阈值，并且，所述第一块数阈值与所述第二块数阈值之间的比例范围为1:2.1—1:2.8。

52、本发明有益效果：本发明提出的技术方案通过对用户提供的多张指纹图像进行实时采集和比对，降低了误识别和漏识别的可能性，提高了指纹识别的精度和安全性通过采用灰度值比对方法，避免了复杂的人工特征提取和匹配过程，大大节省了时间和计算资源；本发明具有快速、便捷的特点，能提供良好的用户体验，适合在各种门禁系统中应用。通过提取局部指纹图像块进行识别，可以降低识别面积，从而减少了处理时间和响应时间，提高了识别效率；通过对指纹图像进行指纹图像块提取，并筛选出指纹特征表征最强的图像块，可以增强指纹识别的准确性，降低识别失败的概率；通过改进图像块提取方法，筛选出指纹特征表征最强的图像块，可以增强指纹识别的鲁棒性，使得指纹识别系统在面对不同指纹图像时具有更好的性能；通过提高指纹识别的效率和准确性，可以降低对硬件资源的需求，从而降低了指纹识别系统的成本；通过提高识别效率和准确性，可以减少用户等待时间，提高系统的响应速度，从而提高了用户体验。