专利名称：手持行动电子装置身份认证系统及方法
技术领域：
本发明涉及一种身份认证系统及方法，特别涉及一种利用手持行动电子装置进行身份认 证的系统及方法。
背景技术：
目前，具有可移动特性的手持行动电子装置在越来越广泛的环境中被应用着，这类电子 装置为通讯、娱乐以及数据交换提供了极大便利。主要的手持行动电子装置包括手机、PDA (personal digital assistant,个人数字助理)、掌上游戏机、数码相机及掌上电脑等。
个人身份的确认和权限的认定是生活中的一个非常重要的环节，尤其是随着网络化时代 的来临，人们对于安全性的要求越来越高。但是，越来越繁琐的密码设置也成为了摆在人们 面前的一大心病，密码管理对于高安全性的商务生活而言显得尤为重要。为了实现较高的安 全性，使用更复杂和更不方便的密码是目前的选择，而如果我们对身边不同的手持行动电子 装置使用一个相同的密码，那我们在得到了方便性的同时也增加了安全性的隐患。但是如果 设置成不同的密码，又很容易记混。
因此，有必要提供一种安全稳妥的系统及方法对手持行动电子装置进行身份验证，而不 必像使用密码一样，有被盗取或者忘记的危险。
发明内容
鉴于以上内容，有必要提供一种手持行动电子装置身份认证系统，其能利用手持电子装 置扫描使用者的指纹并识别该手持行动电子装置，提高手持行动电子装置的安全性。
此外，还有必要提供一种手持行动电子装置身份认证方法，其能利用手持电子装置扫描 使用者的指纹并识别该手持行动电子装置，提高手持行动电子装置的安全性。
一种手持行动电子装置身份认证系统，所述的手持行动电子装置包括指纹扫描装置及内 存，所述的内存中储存有各使用者的原始指纹特征点的特征值，所述的手持行动电子装置还 包括指纹扫描模块，用于令该指纹扫描装置扫描使用者的认证指纹，并获取相应的认证指 纹图像；处理模块，用于对所述的认证指纹图像进行处理，得到认证指纹图像的负片影像； 指纹特征提取模块，用于在所述的认证指纹图像的负片影像中提取认证指纹特征点，并计算 所提取的认证指纹特征点的特征值；比对模块，用于比对所述的认证指纹特征点的特征值是 否与内存中该使用者的原始指纹特征点的特征值相符；及认证模块，用于当认证指纹特征点
5的特征值与内存中该使用者的原始指纹特征点的特征值相符时，通过认证，允许该使用者进 入手持行动电子装置。
一种手持行动电子装置身份认证方法，所述的手持行动电子装置包括指纹扫描装置及内 存，该方法包括如下步骤将手持行动电子装置各使用者的原始指纹特征点的特征值储存至 内存中；通过所述的指纹扫描装置扫描使用者的认证指纹，并获取相应的认证指纹图像；对 所扫描的认证指纹图像进行处理，得到认证指纹图像的负片影像；在所述的认证指纹图像的 负片影像中提取认证指纹特征点，并计算所提取的认证指纹特征点的特征值；比对所述的认 证指纹特征点的特征值是否与内存中该使用者的原始指纹特征点的特征值相符；及当认证指 纹特征点的特征值与内存中该使用者的原始指纹特征点的特征值相符时，通过认证，允许该 使用者进入手持行动电子装置。
相较于现有技术，所述的手持行动电子装置身份认证系统及方法可利用手持电子装置的 指纹扫描装置扫描使用者的指纹并识别该手持行动电子装置，提高手持行动电子装置的安全 性。
图l是本发明手持行动电子装置身份认证系统较佳实施例的系统架构图。
图2是本发明指纹扫描装置的较佳实施例的示意图。
图3是本发明指纹扫描装置的另一较佳实施例的示意图。
图4是本发明手持行动电子装置身份认证方法较佳实施例的流程图。
图5是本发明提取指纹特征点的示意图。
图6是本发明对所提取的指纹特征点建立的坐标图。
图7是本发明计算指纹特征点间相对位置的示意图。
具体实施例方式
如图1所示，是本发明手持行动电子装置身份认证系统较佳实施例的系统架构图。该系 统架构包括手持行动电子装置l。所述的手持行动电子装置1包括指纹扫描装置11及内存12。
所述的手持行动电子装置l可以是手机、PDA (personal digital assistant,个人数字 助理)、掌上游戏机、数码相机或掌上电脑等。
所述的指纹扫描装置ll，用于扫描各使用者的指纹图像。该指纹扫描装置ll可以是摄像 头、指纹辨识仪或其他指纹辨识装置。在本较佳实施例中，所述的指纹扫描装置11为如图2 或图3所示的指纹扫描装置。如图2以及图3所示，该指纹扫描装置ll包括，但不限于，玻璃 平台21，镜头22及发光灯23， 24。在图2所示的指纹扫描装置11中，所述的玻璃平台21位于该指纹扫描装置ll的顶端，用于供使用者将手指放在该玻璃平台21进行指纹扫描。所述的镜 头22正对着所述的玻璃平台21，用于对放置在玻璃平台21上的使用者手指的指纹进行扫描， 获取指纹图像。所述的发光灯23， 24，分别位于玻璃平台21的两端，用于照亮玻璃平台21以 使所述的镜头22能够清晰的扫描使用者的指纹。与图2所示的指纹扫描装置11相比，在图3所 示的指纹扫描装置ll中，将发光灯23， 24置于镜头22的两端，正对着玻璃平台21，同样可以 照亮该玻璃平台21，使镜头22能够清晰的扫描使用者的指纹。
所述的内存12可以是手持行动电子装置1本身的内存，还可以是外部存储卡，如SM卡( Smart Media Card,智能媒体卡)、SD卡(Secure Digital Card,安全数字卡)、CF卡( Compact Flash Card,标准闪存卡)、丽C卡(Multi Media Card,多媒体卡)、MS卡( Memory Stick,记忆棒)、XD卡(Extreme Digital Card,极限数字卡)、TF卡(Trans Flash Card)等。所述的内存12中储存有各使用者的指纹特征点的特征值。其中，所述的特 征值包括，但不限于，特征点数量、特征点坐标、特征点形状及特征点距离。
所述的手持行动电子装置l还包括有指纹扫描模块llO，处理模块120，指纹特征提取模 块130，储存模块140，比对模块150及认证模块160。
所述的指纹扫描模块110与所述的指纹扫描装置11相连，用于令该指纹扫描装置ll扫描 各使用者的原始指纹，并获取相应的原始指纹图像。
所述的处理模块120，用于对所获取的各使用者的原始指纹图像进行处理，得到原始指 纹图像的负片影像。其中，所述的处理模块120对原始指纹图像所进行的处理包括调整原 始指纹图像的亮度和对比度；将调整亮度和对比度后的原始指纹图像由彩色变成黑白色；调 整该黑白色原始指纹图像的色阶；将色阶调整后的原始指纹图像转换成负片影像。其中，所 述的负片影像是指明暗与所调整的原始指纹图像相反，色彩与所调整的原始指纹图像互为补 色的影像。
所述的指纹特征提取模块130，用于在所述的原始指纹图像的负片影像中提取原始指纹 特征点，并计算所提取的各原始指纹特征点的特征值。其中，所述的原始指纹特征点的特征 值包括，但不限于，特征点数量、特征点坐标、特征点的形状及特征点距离。指纹特征提取 模块130提取原始指纹特征点和计算原始指纹特征点数量的方法如图5所示。其中，圆圈和方 框部分的指纹即为所提取的原始指纹特征点。方框部分的指纹为指纹主特征点，包括回圈形 状纹路和三角形状的纹路。圆圈部分的指纹为指纹辅特征点，包括指纹断线点和指纹分叉点 。在该示意图中，指纹主特征点的数量为2，指纹辅特征点的数量为16。指纹特征提取模块 130计算各原始指纹特征点的坐标的方法如图6所示。提取原始指纹的指纹主特征点和指纹辅特征点后，在该各指纹主特征点和指纹辅特征点上建立坐标图，然后根据该坐标图可以计算 出各指纹特征点的坐标。其中，指纹特征提取模块130计算原始指纹特征点的形状及各原始 指纹特征点间距离的方法如图7所示。根据所计算出的各指纹特征点的坐标，可计算出各指 纹特征点之间的距离，并将每个指纹特征点与其距离最近的指纹特征点相连，连接后得到图 形就是指纹特征点的形状。
所述的储存模块140与所述的内存12相连，用于将指纹特征提取模块130所提取的各原始 指纹特征点以及所计算的各原始指纹特征点的特征值储存至内存12内，作为各使用者进入手 持行动电子装置l时的认证码。
所述的指纹扫描模块IIO，还用于当需要通过认证进入手持行动电子装置l时，令该指纹 扫描装置ll扫描使用者的认证指纹，并获取相应的认证指纹图像。
所述的处理模块120，还用于对指纹扫描模块110所获取的认证指纹图像进行处理，得到 认证指纹图像的负片影像。
所述的指纹特征提取模块130，还用于在所述的认证指纹图像的负片影像中提取认证指 纹特征点，并计算所提取的认证指纹特征点的特征值。同样，所述的认证指纹特征点的特征 值也包括，但不限于，特征点数量、特征点坐标、特征点的形状及特征点距离。其中，所述 的认证指纹特征点的提取方法与原始指纹特征点的提取方法相同，所述的认证指纹特征点的 特征值的计算方法与原始指纹特征点的特征值的计算方法相同。
所述的比对模块150，用于比对所述的认证指纹特征点的特征值是否与内存12中该使用 者的原始指纹特征点的特征值相符。例如，当认证指纹的主特征点与原始指纹的主特征点数 量相同，认证指纹的辅特征点的数量超过原始指纹的辅特征点数量的6成以上，则可认为认 证指纹与原始指纹在特征点数量上相符；当认证指纹的特征点坐标与原始指纹的特征点坐标 有6成以上相同，则可认为认证指纹与原始指纹在特征点坐标上相符。
所述的认证模块160，用于当认证指纹特征点的特征值与内存12中该使用者的原始指纹 特征点的特征值相符时，通过认证，允许该使用者进入手持行动电子装置l。
如图4所示，是本发明手持行动电子装置身份认证方法较佳实施例的流程图。首先，步 骤Sll，指纹扫描模块110通过该指纹扫描装置11扫描各使用者的原始指纹，并获取相应的原 始指纹图像。
步骤S12，处理模块120对所述的各使用者的原始指纹图像进行处理，得到原始指纹图像 的负片影像。其中，所述的处理模块120对原始指纹图像所进行的处理包括调整原始指纹 图像的亮度和对比度；将调整亮度和对比度后的原始指纹图像由彩色变成黑白色；调整该黑白色原始指纹图像的色阶；将色阶调整后的原始指纹图像转换成负片影像。
步骤S13，指纹特征提取模块130在所述的原始指纹图像的负片影像中提取原始指纹特征 点，并计算所提取的各原始指纹特征点的特征值。其中，所述的原始指纹特征点的特征值包 括，但不限于，特征点数量、特征点坐标、特征点的形状及特征点距离。
步骤S14，储存模块140将所提取的各原始指纹特征点以及所计算的各原始指纹特征点的 特征值储存至内存12中，作为各使用者进入手持行动电子装置l时的认证码。
步骤S15，当需要通过认证进入手持行动电子装置l时，指纹扫描模块110通过该指纹扫 描装置ll扫描使用者的认证指纹，并获取相应的认证指纹图像。
步骤S 16 ，处理模块120对所述的认证指纹图像进行处理，得到认证指纹图像的负片影像
步骤S 17 ，指纹特征提取模块130在所述的认证指纹图像的负片影像中提取认证指纹特征 点，并计算所提取的认证指纹特征点的特征值。同样，所述的认证指纹特征点的特征值也包 括，但不限于，特征点数量、特征点坐标、特征点的形状及特征点距离。
步骤S18，比对模块150比对所述的认证指纹特征点的特征值是否与内存12中该使用者的 原始指纹特征点的特征值相符。
步骤S19，当认证指纹特征点的特征值与内存12中该使用者的原始指纹特征点的特征值 相符时，认证模块160通过认证，允许该使用者进入手持行动电子装置l，并结束流程。
在步骤S18中，当认证指纹特征点的特征值与内存12中该使用者的原始指纹特征点的特 征值不相符时，认证失败，不允许该使用者进入手持行动电子装置l，并返回至步骤S15重新 扫描使用者的认证指纹图像。
权利要求
权利要求1一种手持行动电子装置身份认证系统，所述的手持行动电子装置包括指纹扫描装置及内存，其特征在于，所述的内存中储存有各使用者的原始指纹特征点的特征值，所述的手持行动电子装置还包括指纹扫描模块，用于令该指纹扫描装置扫描使用者的认证指纹，并获取相应的认证指纹图像；处理模块，用于对所述的认证指纹图像进行处理，得到认证指纹图像的负片影像；指纹特征提取模块，用于在所述的认证指纹图像的负片影像中提取认证指纹特征点，并计算所提取的认证指纹特征点的特征值；比对模块，用于比对所述的认证指纹特征点的特征值是否与内存中该使用者的原始指纹特征点的特征值相符；及认证模块，用于当认证指纹特征点的特征值与内存中该使用者的原始指纹特征点的特征值相符时，通过认证，允许该使用者进入手持行动电子装置。
2.如权利要求l所述的手持行动电子装置身份认证系统，其特征在于 ，所述的手持行动电子装置还包括储存模块，其中所述的指纹扫描模块，还用于令该指纹扫描装置扫描各使用者的原始指纹，并获取相 应的原始指纹图像；所述的处理模块，还用于对所述的各使用者的原始指纹图像进行处理，得到原始指纹 图像的负片影像；所述的指纹特征提取模块，还用于在所述的原始指纹图像的负片影像中提取原始指纹 特征点，并计算所提取的各原始指纹特征点的特征值；及所述的储存模块，用于将所提取的各原始指纹特征点以及所计算的各原始指纹特征点 的特征值储存至内存内，作为各使用者进入手持行动电子装置时的认证码。
3.如权利要求l所述的手持行动电子装置身份认证系统，其特征在于 ，所述的指纹扫描装置包括玻璃平台、镜头及发光灯，其中所述的玻璃平台位于该指纹扫描装置的顶端，用于让使用者将手指放在该玻璃平台进行指纹扫描；所述的镜头正对着所述的玻璃平台，用于对放置在玻璃平台上的使用者手指的指纹进行扫描，获取指纹图像；及所述的发光灯，用于照亮玻璃平台以使所述的镜头能够清晰的扫描使用者的指纹。
4 如权利要求3所述的手持行动电子装置身份认证系统，其特征在于，所述的发光灯为两个，分别置于玻璃平台的两端或者分别置于镜头的两端，正对着玻璃平台
5 如权利要求l所述的手持行动电子装置身份认证系统，其特征在于，所述的原始指纹特征点包括指纹主特征点及指纹辅特征点，所述的指纹主特征点包括回圈形状纹路和三角形状的纹路，所述的指纹辅特征点，包括指纹断线点和指纹分叉点。
6 如权利要求l所述的手持行动电子装置身份认证系统，其特征在于，所述的处理模块对指纹图像所进行的处理包括调整指纹图像的亮度和对比度；将调整亮度和对比度后的指纹图像由彩色变成黑白色；调整该黑白色指纹图像的色阶；以及将色阶调整后的指纹图像转换成负片影像。
7 如权利要求l所述的手持行动电子装置身份认证系统，其特征在于，所述的原始指纹特征点的特征值和认证指纹特征点的特征值均包括特征点数量、特征点坐标、特征点的形状及特征点距离。
8 一种手持行动电子装置身份认证方法，所述的手持行动电子装置包括指纹扫描装置及内存，其特征在于，该方法包括如下步骤将手持行动电子装置各使用者的原始指纹特征点的特征值储存至内存中；通过所述的指纹扫描装置扫描使用者的认证指纹，并获取相应的认证指纹图像；对所扫描的认证指纹图像进行处理，得到认证指纹图像的负片影像；在所述的认证指纹图像的负片影像中提取认证指纹特征点，并计算所提取的认证指纹特征点的特征值；比对所述的认证指纹特征点的特征值是否与内存中该使用者的原始指纹特征点的特征值相符；及当认证指纹特征点的特征值与内存中该使用者的原始指纹特征点的特征值相符时，通过认证，允许该使用者进入手持行动电子装置。
9 如权利要求8所述的手持行动电子装置身份认证方法，其特征在于，所述的将各使用者的原始指纹特征点的特征值储存至内存中的步骤包括通过该指纹扫描装置扫描各使用者的原始指纹，并获取相应的原始指纹图像；对所扫描的各使用者的原始指纹图像进行处理，得到原始指纹图像的负片影像；在所述的原始指纹图像的负片影像中提取原始指纹特征点，并计算所提取的各原始指纹特征点的特征值；及将所提取的各原始指纹特征点以及所计算的各原始指纹特征点的特征值储存至内存中，作为各使用者进入手持行动电子装置时的认证码。
10.如权利要求8所述的手持行动电子装置身份认证方法，其特征在于，所述的原始指纹特征点的特征值和认证指纹特征点的特征值均包括特征点数量、特征点坐标、特征点的形状及特征点距离。
全文摘要
本发明提供一种手持行动电子装置身份认证方法，该方法包括如下步骤将各使用者的原始指纹特征点的特征值储存至内存中；扫描使用者的认证指纹图像；对所扫描的认证指纹图像进行处理，得到认证指纹图像的负片影像；在所述的认证指纹图像的负片影像中提取认证指纹特征点，并计算所提取的认证指纹特征点的特征值；比对所述的认证指纹特征点的特征值是否与内存中该使用者的原始指纹特征点的特征值相符；及当认证指纹特征点的特征值与内存中该使用者的原始指纹特征点的特征值相符时，通过认证，允许该使用者进入手持行动电子装置。本发明还提供一种手持行动电子装置身份认证系统。利用本发明可扫描使用者的指纹并识别该手持行动电子装置。
文档编号H04L9/32GK101459515SQ20071020307
公开日2009年6月17日 申请日期2007年12月14日 优先权日2007年12月14日
发明者周盟杰 申请人:深圳富泰宏精密工业有限公司;奇美通讯股份有限公司