一種生物特征綜合識別系統(tǒng)及方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種生物特征綜合識別系統(tǒng)及方法，該系統(tǒng)包括探頭陣列、數(shù)據(jù)處理設(shè)備及控制器。所述探頭陣列與數(shù)據(jù)處理設(shè)備電性連接，所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備與控制器電性連接。本發(fā)明以指紋、手背毛孔分布、手背紋路分布及手指血管分布多項特征作為身份識別的特征值，極大地提高身份識別的準確度，降低了假陰性和假陽性的概率，同時，本發(fā)明采用模塊化的探頭陣列，方便用戶任意選取所需傳感器組合。
【專利說明】一種生物特征綜合識別系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及身份識別領(lǐng)域，尤其涉及一種生物特征綜合識別系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]生物特征識別是指利用人體固有的生理特征或行為特征來進行個人身份鑒定。目前常見的身份識別包括指紋、面部、瞳孔等，或者幾種技術(shù)組合來提高識別的準確度，降低假陰性和假陽性的概率。一般來說，特征值選取越多，身份識別的準確度越高。人體手背毛孔分布、手背紋路以及手指血管分布從青少年開始，除非有外傷發(fā)生，基本不會發(fā)生變化，而且不同個體之間幾乎不可能完全相同，因此可作為很好的身份識別指標，以提高身份識別的準確度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于通過一種生物特征綜合識別系統(tǒng)及方法，來解決以上【背景技術(shù)】部分提到的問題。
[0004]為達此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
[0005]一種生物特征綜合識別系統(tǒng)，其包括探頭陣列、數(shù)據(jù)處理設(shè)備及控制器；
[0006]所述探頭陣列與數(shù)據(jù)處理設(shè)備電性連接，用于依次采集手指指紋圖像、手背毛孔分布圖像、手背紋路圖像、手指血氧飽和度數(shù)據(jù)，輸出給數(shù)據(jù)處理設(shè)備；
[0007]所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備與控制器電性連接，用于將所述指紋圖像與預(yù)存的授權(quán)人員指紋圖像進行比對，獲取指紋相似度，將所述手背毛孔分布圖像與預(yù)存的手背毛孔分布圖像進行比對，獲取毛孔分布相似度，將所述手背紋路圖像與預(yù)存的手背紋路圖像進行比對，獲取紋路相似度，對所述手指血氧飽和度數(shù)據(jù)進行分析，獲取手指血管分布信息，將其與預(yù)存手指血管分布信息比對，獲取血管分布相似度，并根據(jù)所述指紋相似度、毛孔分布相似度、紋路相似度及血管分布相似度計算綜合相似度，根據(jù)綜合相似度判別待識別人員是否為授權(quán)人員，若是，則反饋“開”信號給控制器，否則，反饋“不開”信號給控制器。
[0008]特別地，所述探頭陣列包括指紋采集模塊、視覺傳感器、光學(xué)掃描儀及血氧探頭；其中，所述指紋采集模塊、視覺傳感器、光學(xué)掃描儀、血氧探頭均與數(shù)據(jù)處理設(shè)備連接，用于依次采集指紋圖像、手背毛孔分布圖像、手背紋路圖像、手指血氧飽和度數(shù)據(jù)，輸出給數(shù)據(jù)處理設(shè)備。
[0009]特別地，所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備包括處理器和存儲器；所述數(shù)據(jù)處理器與存儲器、指紋采集模塊、視覺傳感器、光學(xué)掃描儀、血氧探頭、控制器電性連接，用于將指紋圖像與存儲器中預(yù)存的授權(quán)人員指紋圖像進行比對，獲取指紋相似度，將所述手背毛孔分布圖像與存儲器中預(yù)存的手背毛孔分布圖像進行比對，獲取毛孔分布相似度，將所述手背紋路圖像與存儲器中預(yù)存的手背紋路圖像進行比對，獲取紋路相似度，對所述手指血氧飽和度數(shù)據(jù)進行分析，獲取手指血管分布信息，將其與存儲器中預(yù)存手指血管分布信息比對，獲取血管分布相似度，并根據(jù)所述指紋相似度、毛孔分布相似度、紋路相似度及血管分布相似度計算綜合相似度，根據(jù)綜合相似度判別待識別人員是否為授權(quán)人員，若是，則反饋“開”信號給控制器，否則，反饋“不開”信號給控制器。
[0010]本發(fā)明還公開了一種生物特征綜合識別方法，其包括如下步驟:
[0011]A、探頭陣列依次采集手指指紋圖像、手背毛孔分布圖像、手背紋路圖像、手指血氧飽和度數(shù)據(jù)，輸出給數(shù)據(jù)處理設(shè)備；
[0012]B、數(shù)據(jù)處理設(shè)備將所述指紋圖像與預(yù)存的授權(quán)人員指紋圖像進行比對，獲取指紋相似度，將所述手背毛孔分布圖像與預(yù)存的手背毛孔分布圖像進行比對，獲取毛孔分布相似度，將所述手背紋路圖像與預(yù)存的手背紋路圖像進行比對，獲取紋路相似度，對所述手指血氧飽和度數(shù)據(jù)進行分析，獲取手指血管分布信息，將其與預(yù)存手指血管分布信息比對，獲取血管分布相似度，并根據(jù)所述指紋相似度、毛孔分布相似度、紋路相似度及血管分布相似度計算綜合相似度，根據(jù)綜合相似度判別待識別人員是否為授權(quán)人員，若是，則反饋“開”信號給控制器，否則，反饋“不開”信號給控制器。
[0013]特別地，所述探頭陣列包括指紋采集模塊、視覺傳感器、光學(xué)掃描儀及血氧探頭；所述指紋采集模塊、視覺傳感器、光學(xué)掃描儀、血氧探頭依次采集指紋圖像、手背毛孔分布圖像、手背紋路圖像、手指血氧飽和度數(shù)據(jù)，輸出給數(shù)據(jù)處理設(shè)備。
[0014]特別地，所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備包括處理器和存儲器；所述數(shù)據(jù)處理器將指紋圖像與存儲器中預(yù)存的授權(quán)人員指紋圖像進行比對，獲取指紋相似度，將所述手背毛孔分布圖像與存儲器中預(yù)存的手背毛孔分布圖像進行比對，獲取毛孔分布相似度，將所述手背紋路圖像與存儲器中預(yù)存的手背紋路圖像進行比對，獲取紋路相似度，對所述手指血氧飽和度數(shù)據(jù)進行分析，獲取手指血管分布信息，將其與存儲器中預(yù)存手指血管分布信息比對，獲取血管分布相似度，并根據(jù)所述指紋相似度、毛孔分布相似度、紋路相似度及血管分布相似度計算綜合相似度，根據(jù)綜合相似度判別待識別人員是否為授權(quán)人員，若是，則反饋“開”信號給控制器，否則，反饋“不開”信號給控制器。
[0015]特別地，所述步驟B中根據(jù)綜合相似度判別待識別人員是否為授權(quán)人員，具體包括:當(dāng)指紋相似度、毛孔分布相似度、紋路相似度及血管分布相似度中任一數(shù)據(jù)不小于95%時，則判定別待識別人員是授權(quán)人員，當(dāng)指紋相似度、毛孔分布相似度、紋路相似度及血管分布相似度的100%補救數(shù)的乘積不大于5%時，則判定別待識別人員是授權(quán)人員。
[0016]本發(fā)明的技術(shù)方案以指紋、手背毛孔分布、手背紋路分布及手指血管分布多項特征作為身份識別的特征值，極大地提高身份識別的準確度，降低了假陰性和假陽性的概率，同時，本發(fā)明采用模塊化的探頭陣列，方便用戶任意選取所需傳感器組合。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1為本發(fā)明實施例提供的生物特征綜合識別系統(tǒng)框圖；
[0018]圖2為本發(fā)明實施例提供的生物特征綜合識別方法流程圖。
【具體實施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明?？梢岳斫獾氖牵颂幩枋龅木唧w實施例僅僅用于解釋本發(fā)明，而非對本發(fā)明的限定。另外還需要說明的是，為了便于描述，附圖中僅示出了與本發(fā)明相關(guān)的部分而非全部內(nèi)容。[0020]請參照圖1所示，圖1為本發(fā)明實施例提供的生物特征綜合識別系統(tǒng)框圖。
[0021]本實施例中生物特征綜合識別系統(tǒng)包括探頭陣列101、數(shù)據(jù)處理設(shè)備102及控制器 103。
[0022]所述探頭陣列101與數(shù)據(jù)處理設(shè)備102電性連接，用于依次采集手指指紋圖像、手背毛孔分布圖像、手背紋路圖像、手指血氧飽和度數(shù)據(jù)，輸出給數(shù)據(jù)處理設(shè)備102。
[0023]于本實施例，所述探頭陣列101包括依次排布的指紋采集模塊1011、視覺傳感器1012、光學(xué)掃描儀1013及血氧探頭1014。所述指紋采集模塊1011、視覺傳感器1012、光學(xué)掃描儀1013、血氧探頭1014均與數(shù)據(jù)處理設(shè)備102連接，用于依次采集指紋圖像、手背毛孔分布圖像、手背紋路圖像、手指血氧飽和度數(shù)據(jù)，輸出給數(shù)據(jù)處理設(shè)備102。
[0024]所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備102與控制器103電性連接，用于將所述指紋圖像與預(yù)存的授權(quán)人員指紋圖像進行比對，獲取指紋相似度，將所述手背毛孔分布圖像與預(yù)存的手背毛孔分布圖像進行比對，獲取毛孔分布相似度，將所述手背紋路圖像與預(yù)存的手背紋路圖像進行比對，獲取紋路相似度，對所述手指血氧飽和度數(shù)據(jù)進行分析，獲取手指血管分布信息，將其與預(yù)存手指血管分布信息比對，獲取血管分布相似度，并根據(jù)所述指紋相似度、毛孔分布相似度、紋路相似度及血管分布相似度計算綜合相似度，根據(jù)綜合相似度判別待識別人員是否為授權(quán)人員，若是，則反饋“開”信號給控制器103，否則，反饋“不開”信號給控制器103。
[0025]于本實施例，所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備102包括處理器1021和存儲器1022。所述數(shù)據(jù)處理器1021與存儲器1022、指紋采集模塊1011、視覺傳感器1012、光學(xué)掃描儀1013、血氧探頭1014、控制器103電性連接，用于將指紋圖像與存儲器1022中預(yù)存的授權(quán)人員指紋圖像進行比對，獲取指紋相似度，將所述手背毛孔分布圖像與存儲器1022中預(yù)存的手背毛孔分布圖像進行比對，獲取毛孔分布相似度，將所述手背紋路圖像與存儲器1022中預(yù)存的手背紋路圖像進行比對，獲取紋路相似度，對所述手指血氧飽和度數(shù)據(jù)進行分析，獲取手指血管分布信息，將其與存儲器1022中預(yù)存手指血管分布信息比對，獲取血管分布相似度，并根據(jù)所述指紋相似度、毛孔分布相似度、紋路相似度及血管分布相似度計算綜合相似度，根據(jù)綜合相似度判別待識別人員是否為授權(quán)人員，若是，則反饋“開”信號給控制器103，否則，反饋“不開”信號給控制器103。
[0026]處理器1021對手背毛孔分布圖像上的可識別毛孔進行標記，然后依次對標記毛孔進行范圍標記，將標記毛孔與范圍標記內(nèi)的毛孔進行連線，將上述連線形成的每一個角度與存儲器1022中經(jīng)相同處理的毛孔分布圖像進行匹配，獲取毛孔分布相似度；對手背紋路圖像預(yù)處理后，依據(jù)特殊曲率點提取紋路圖像的特征部位，并將其與存儲器1022中的手背紋路圖像進行匹配，獲取紋路相似度；對手指的血氧飽和度數(shù)據(jù)進行分析，獲取手指的血管分布信息，對所述手指的血管分布信息進行包括極值濾波、一次平滑的預(yù)處理，提取血管分布的特征部位，并將其與存儲器1022中的血管分布信息進行匹配，獲取血管分布相似度。需要說明的是，控制器103的種類有很多種，依據(jù)不同的應(yīng)用而不同，例如可以為自動鎖系統(tǒng)。
[0027]如圖2所示，圖2為本發(fā)明實施例提供的生物特征綜合識別方法流程圖。
[0028]本實施例中生物特征綜合識別方法具體包括如下步驟:
[0029]步驟S201、探頭陣列依次采集手指指紋圖像、手背毛孔分布圖像、手背紋路圖像、手指血氧飽和度數(shù)據(jù)，輸出給數(shù)據(jù)處理設(shè)備。
[0030]本實施例中所述探頭陣列包括依次排布的指紋采集模塊、視覺傳感器、光學(xué)掃描儀及血氧探頭。所述指紋采集模塊、視覺傳感器、光學(xué)掃描儀、血氧探頭依次采集指紋圖像、手背毛孔分布圖像、手背紋路圖像、手指血氧飽和度數(shù)據(jù)，輸出給數(shù)據(jù)處理設(shè)備。
[0031]步驟S202、數(shù)據(jù)處理設(shè)備將所述指紋圖像與預(yù)存的授權(quán)人員指紋圖像進行比對，獲取指紋相似度，將所述手背毛孔分布圖像與預(yù)存的手背毛孔分布圖像進行比對，獲取毛孔分布相似度，將所述手背紋路圖像與預(yù)存的手背紋路圖像進行比對，獲取紋路相似度，對所述手指血氧飽和度數(shù)據(jù)進行分析，獲取手指血管分布信息，將其與預(yù)存手指血管分布信息比對，獲取血管分布相似度，并根據(jù)所述指紋相似度、毛孔分布相似度、紋路相似度及血管分布相似度計算綜合相似度，根據(jù)綜合相似度判別待識別人員是否為授權(quán)人員，若是，則反饋“開”信號給控制器，否則，反饋“不開”信號給控制器。
[0032]本實施例中所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備包括處理器和存儲器。所述數(shù)據(jù)處理器與存儲器、指紋采集模塊、視覺傳感器、光學(xué)掃描儀、血氧探頭、控制器電性連接，用于將指紋圖像與存儲器中預(yù)存的授權(quán)人員指紋圖像進行比對，獲取指紋相似度，將所述手背毛孔分布圖像與存儲器中預(yù)存的手背毛孔分布圖像進行比對，獲取毛孔分布相似度，將所述手背紋路圖像與存儲器中預(yù)存的手背紋路圖像進行比對，獲取紋路相似度，對所述手指血氧飽和度數(shù)據(jù)進行分析，獲取手指血管分布信息，將其與存儲器中預(yù)存手指血管分布信息比對，獲取血管分布相似度，并根據(jù)所述指紋相似度、毛孔分布相似度、紋路相似度及血管分布相似度計算綜合相似度，當(dāng)指紋相似度、毛孔分布相似度、紋路相似度及血管分布相似度中任一數(shù)據(jù)不小于95%時，則判定別待識別人員是授權(quán)人員，當(dāng)指紋相似度、毛孔分布相似度、紋路相似度及血管分布相似度的100%補救數(shù)的乘積不大于5%時，則判定別待識別人員是授權(quán)人員，若是授權(quán)人員，則反饋“開”信號給控制器，否則，反饋“不開”信號給控制器。以指紋相似度為例，100%補救數(shù)是指:若指紋相似度為70%，則指紋相似度的100%補救數(shù)就是30%。
[0033]本發(fā)明提供的生物特征綜合識別系統(tǒng)及方法以指紋、手背毛孔分布、手背紋路分布及手指血管分布多項特征作為身份識別的特征值，極大地提高身份識別的準確度，降低了假陰性和假陽性的概率，同時，本發(fā)明采用模塊化的探頭陣列，方便用戶任意選取所需傳感器組合。
[0034]注意，上述僅為本發(fā)明的較佳實施例及所運用技術(shù)原理。本領(lǐng)域技術(shù)人員會理解，本發(fā)明不限于這里所述的特定實施例，對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說能夠進行各種明顯的變化、重新調(diào)整和替代而不會脫離本發(fā)明的保護范圍。因此，雖然通過以上實施例對本發(fā)明進行了較為詳細的說明，但是本發(fā)明不僅僅限于以上實施例，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的情況下，還可以包括更多其他等效實施例，而本發(fā)明的范圍由所附的權(quán)利要求范圍決定。
【權(quán)利要求】
1.一種生物特征綜合識別系統(tǒng)，其特征在于，包括探頭陣列、數(shù)據(jù)處理設(shè)備及控制器； 所述探頭陣列與數(shù)據(jù)處理設(shè)備電性連接，用于依次采集手指指紋圖像、手背毛孔分布圖像、手背紋路圖像、手指血氧飽和度數(shù)據(jù)，輸出給數(shù)據(jù)處理設(shè)備； 所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備與控制器電性連接，用于將所述指紋圖像與預(yù)存的授權(quán)人員指紋圖像進行比對，獲取指紋相似度，將所述手背毛孔分布圖像與預(yù)存的手背毛孔分布圖像進行比對，獲取毛孔分布相似度，將所述手背紋路圖像與預(yù)存的手背紋路圖像進行比對，獲取紋路相似度，對所述手指血氧飽和度數(shù)據(jù)進行分析，獲取手指血管分布信息，將其與預(yù)存手指血管分布信息比對，獲取血管分布相似度，并根據(jù)所述指紋相似度、毛孔分布相似度、紋路相似度及血管分布相似度計算綜合相似度，根據(jù)綜合相似度判別待識別人員是否為授權(quán)人員，若是，則反饋“開”信號給控制器，否則，反饋“不開”信號給控制器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物特征綜合識別系統(tǒng)，其特征在于，所述探頭陣列包括指紋采集模塊、視覺傳感器、光學(xué)掃描儀及血氧探頭；其中，所述指紋采集模塊、視覺傳感器、光學(xué)掃描儀、血氧探頭均與數(shù)據(jù)處理設(shè)備連接，用于依次采集指紋圖像、手背毛孔分布圖像、手背紋路圖像、手指血氧飽和度數(shù)據(jù)，輸出給數(shù)據(jù)處理設(shè)備。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2任一項所述的生物特征綜合識別系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備包括處理器和存儲器；所述數(shù)據(jù)處理器與存儲器、指紋采集模塊、視覺傳感器、光學(xué)掃描儀、血氧探頭、控 制器電性連接，用于將指紋圖像與存儲器中預(yù)存的授權(quán)人員指紋圖像進行比對，獲取指紋相似度，將所述手背毛孔分布圖像與存儲器中預(yù)存的手背毛孔分布圖像進行比對，獲取毛孔分布相似度，將所述手背紋路圖像與存儲器中預(yù)存的手背紋路圖像進行比對，獲取紋路相似度，對所述手指血氧飽和度數(shù)據(jù)進行分析，獲取手指血管分布信息，將其與存儲器中預(yù)存手指血管分布信息比對，獲取血管分布相似度，并根據(jù)所述指紋相似度、毛孔分布相似度、紋路相似度及血管分布相似度計算綜合相似度，根據(jù)綜合相似度判別待識別人員是否為授權(quán)人員，若是，則反饋“開”信號給控制器，否則，反饋“不開”信號給控制器。
4.一種生物特征綜合識別方法，其特征在于，包括如下步驟: A、探頭陣列依次采集手指指紋圖像、手背毛孔分布圖像、手背紋路圖像、手指血氧飽和度數(shù)據(jù)，輸出給數(shù)據(jù)處理設(shè)備； B、數(shù)據(jù)處理設(shè)備將所述指紋圖像與預(yù)存的授權(quán)人員指紋圖像進行比對，獲取指紋相似度，將所述手背毛孔分布圖像與預(yù)存的手背毛孔分布圖像進行比對，獲取毛孔分布相似度，將所述手背紋路圖像與預(yù)存的手背紋路圖像進行比對，獲取紋路相似度，對所述手指血氧飽和度數(shù)據(jù)進行分析，獲取手指血管分布信息，將其與預(yù)存手指血管分布信息比對，獲取血管分布相似度，并根據(jù)所述指紋相似度、毛孔分布相似度、紋路相似度及血管分布相似度計算綜合相似度，根據(jù)綜合相似度判別待識別人員是否為授權(quán)人員，若是，則反饋“開”信號給控制器，否則，反饋“不開”信號給控制器。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的生物特征綜合識別方法，其特征在于，所述探頭陣列包括指紋采集模塊、視覺傳感器、光學(xué)掃描儀及血氧探頭；所述指紋采集模塊、視覺傳感器、光學(xué)掃描儀、血氧探頭依次采集指紋圖像、手背毛孔分布圖像、手背紋路圖像、手指血氧飽和度數(shù)據(jù)，輸出給數(shù)據(jù)處理設(shè)備。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的生物特征綜合識別方法，其特征在于，所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備包括處理器和存儲器；所述數(shù)據(jù)處理器將指紋圖像與存儲器中預(yù)存的授權(quán)人員指紋圖像進行比對，獲取指紋相似度，將所述手背毛孔分布圖像與存儲器中預(yù)存的手背毛孔分布圖像進行比對，獲取毛孔分布相似度，將所述手背紋路圖像與存儲器中預(yù)存的手背紋路圖像進行比對，獲取紋路相似度，對所述手指血氧飽和度數(shù)據(jù)進行分析，獲取手指血管分布信息，將其與存儲器中預(yù)存手指血管分布信息比對，獲取血管分布相似度，并根據(jù)所述指紋相似度、毛孔分布相似度、紋路相似度及血管分布相似度計算綜合相似度，根據(jù)綜合相似度判別待識別人員是否為授權(quán)人員，若是，則反饋“開”信號給控制器，否則，反饋“不開”信號給控制器。
7.根據(jù)權(quán)利要求4至6之一所述的生物特征綜合識別方法，其特征在于，所述步驟B中根據(jù)綜合相似度判別待識別人員是否為授權(quán)人員，具體包括: 當(dāng)指紋相似度、毛孔分布相似度、紋路相似度及血管分布相似度中任一數(shù)據(jù)不小于95%時，則判定別待識別人員是授權(quán)人員，當(dāng)指紋相似度、毛孔分布相似度、紋路相似度及血管分布相似度的100 %補救數(shù)的乘積不大于5%時，則判定別待識別人員是授權(quán)人員。
【文檔編號】G06F21/32GK103544421SQ201310485119
【公開日】2014年1月29日 申請日期:2013年10月16日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月16日
【發(fā)明者】池靜, 盧志強 申請人:無錫優(yōu)創(chuàng)生物科技有限公司