基于人体双生物特征的电子证件及持证人身份识别一体机制造技术

一种基于人体双生物特征的电子证件及持证人身份识别一体机。包括：眼睛ＣＣＤ传感器，手部ＣＣＤ传感器，电子证件读写器，嵌入式处理器。本发明专利技术基于高速ＤＳＰ的嵌入式系统技术，并结合图像处理、光电信息处理、射频卡技术，提出了一种集电子证件信息读取、持证人的虹膜、手背血管图像的采集、处理、识别于一体的电子证件及持有人多生物特征身份识别一体机。由于融合了虹膜和手背血管两种生物特征识别技术，其系统的识别能力和鲁棒性是单一的生物特征识别系统所不能比拟的。同时，由于使用了嵌入式系统技术，体积小，系统的稳定性高，适合于工业现场等复杂条件下使用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于身份识别
，特别是一种生物特征识别系统。
技术介绍
证件一直是现代人类社会生活中的一个重要工具，身份证、银行卡、护照等各种证件在人们的日常生活中扮演重要的角色。与之对应的是假证随之泛滥，到处张贴的假证广告就是其最好的说明。经常出现使用假证，或者真证被非法持有人使用来进行各种违法犯罪活动，已经对国家安全、金融秩序、社会稳定造成了极大的不利影响。怎样杜绝假证？怎样做到人、证合一？这是摆在我们面前的一个重要任务。科技的发展为解决这个问题提供了答案。现在的电子证件携带内存，可以存储标识信息，为解决这个问题提供了载体。上世纪九十年代以来，以光学图像处理为基础，涉及到模式识别、生物科学、计算机科学等多个学科领域的生物认证技术已经成为国内外的一个前沿而又热门的交叉学科。目前，学术界已经对指纹、虹膜等近20种生物特征进行了不同程度的研究。研究和经验表明，人体的这些身体特征具有不可复制的特点，因此可以据此识别出人的身份。基于这些特征，人们发展了指纹识别、脸形识别、虹膜识别等多种生物识别技术，目前许多生物识别技术的研究都已经取得了一定的成果，有些已经得到了初步的推广和应用。人们在实际应用中发现，虹膜具有普遍性、唯一性、稳定性、可靠性、非侵犯性、可采集性等特点，成为识别研究的重点，并且，近来又出现了以手掌皮下血管为研究对象的生物识别技术，它具有同虹膜一样的优点，研究应用前景广阔。由于虹膜和手背血管的稳定特征、活体识别特点和极高的防伪特性，同时考察人体虹膜和手背血管的生物特征，将极大地提高识别的准确率和防伪的安全性。目前我国生物识别市场以指纹识别为主，多用于门禁、锁等物理安全领域和U盘、移动硬盘等信息安全领域，私人应用较多。随着国内虹膜、手血管等高端识别技术的不断成熟，成本降低，并进入实用领域，由政府采购用于国防安全需要的订单规模和由万事达卡国际组织等各大行业组织使用的用于信息安全的订单规模，将明显提升我国生物识别市场的整体发展速度，在应用不断深入和产业标准确定的基础上，中国生物识别技术及产业将会呈现出市场迅猛发展、产业规模不断扩大的发展趋势。生物识别电子证件的应用，将使代用身份领取他人财物等违法行为得到有效的控制，给人民的生命和财产安全提供更高效的保护。从目前技术的发展来看，仅仅采用人体生物特征进行识别很难做到万无一失，在相当长的时间里，电子证件将成为关键的生物特征识别载体，实现人与证、证与库(数据库)、库与人的相互比对与验证体系(像正在推行的第二代身份证就采用了这样的方案)，今后在电子护照、智能居民证、智能银行卡、电子社保卡、电子医疗卡等领域都将得到实施。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种能对电子证件及持证人进行准确率较高的身份识别和电子证件的防伪安全可靠的身份识别系统，即一种基于人体双生物特征的电子证件及持证人身份识别一体机。本专利技术提供的基于人体双生物特征的电子证件及持证人身份识别一体机，包括——眼睛CCD传感器，用于采集持证人的虹膜图像，并将该图像信息输入嵌入式处理器；——手部CCD传感器，用于采集持证人的手背血管图像，并将该图像信息输入嵌入式处理器；——电子证件读写器，与嵌入式处理器连接，用于读或写表明持证人身份ID的生物特征识别标识；——嵌入式处理器，用于对采集的图像进行处理，并把计算结果写入电子证件，或把计算结果和从电子证件中读到的特征值以及一体机数据库中调取的特征值进行匹配，进行真伪判决。其中嵌入式处理器主要包括数字信号处理器(DSP)和现场可编程门阵列FPGA或者复杂的可编程逻辑器件CPLD等。本专利技术具体的技术路线和方案1)同时采集虹膜和手背血管图像，采集时，人站到固定的地方，脸部正对眼睛CCD传感器，右手握拳，手背正对手部CCD传感器。为获得较好的图像质量同时不引起人眼睛的不适，采用LightTool等工具分析合适的光照模型。2)光学镜头本身存在畸变，由于眼球、手位置的不同，会造成同一人的虹膜和手背血管图像图像并不相同，并且由于位置的偏心，会造成图像的变形。镜头等造成的偏心可以通过采用色彩样板标定和几何样板标定纠正过来。位置不同造成的图像畸变是采集过程中固有的，通过识别算法解决。3)使用同一片DSP(数字信号处理器)同时驱动3路CCD相机完成采集。采集的图像数据在FPGA的控制下经过A/D、FPGA、EDMA存放到内存中，在这个过程中使用FPGA对图像信号进行去躁、纠正镜头畸变等预处理。4)虹膜和手背血管图像分别处理，先处理虹膜图像。5)对虹膜图像进行预处理，经过图像定位，找出虹膜圆心和内外径，并将虹膜图像进行归一化和增强，为虹膜识别和编码做准备。6)每一个虹膜都包含一个独一无二的基于像冠、水晶体、细丝、斑点、结构、凹点、射线、皱纹和条纹等特征的结构。采用改进的Gabor算法分析这些特征，对其进行相位编码。7)考虑到虹膜的相关性较强，有较强的相关长度，考察其自相关特性进行辨识。同时，如果电子证件上的存储容量足够大，可以存储虹膜的图像的话，可以同时考察两幅图像间的互相关系数特征。8)对手背血管经过去躁、图像归一化、动态二值化、滤波、细化后得到血管分布特征。9)分析血管特征，对其纹线交点、段点、曲率、长短、粗细、相对位置等进行分析识别。10)考虑到需要考察的参数多，运算量大，实现时考虑算法局部的FPGA实现和并行算法。11)对虹膜和手背血管图像的分析结果进行编码，形成可以综合反映其特征的代码作为其身份ID输出。12)在设备本身的读写装置中，使用这个身份ID作为电子证件的识别号存入证件。13)校验证件合法性时，使用这个身份ID同电子证件中的ID进行匹配，识别其真伪，并把识别结果输入显示或者控制相应的机构动作。14)设备本身支持标准的TCP/IP网络协议，可以和外部网络体系结构无缝的集成在一起，实现信息的共享和互连互通，共享一体机内嵌的数据库。15)基于安全因素的考虑，电子证件中和网络中的数据以加密形式保存，保障数据的安全。16)图像模块采集和运算部分设计时充分考虑模块化设计，可以根据实际需要组合，满足不同的需求。本专利技术的优点和积极效果本专利技术基于高速DSP(数字信号处理器)的嵌入式系统技术，并结合图像处理、光电信息处理、射频卡技术，提出了一种集电子证件信息读取、持证人的虹膜、手背血管图像的采集、处理、识别于一体的电子证件及持有人多生物特征身份识别一体机。本基于人体双生物特征的电子证件及持证人身份识别一体机在一定的光照环境下，使用多个CCD相机同时采集人体的虹膜、手背血管的生物特征图像，对这些图像进行处理后编码。把该编码写入电子证件作为其识别标识，即作为其身份ID。证件持有人使用证件时，同样采集其上述两个生物特征进行识别，并把运算的结果同电子证件保存的结果比对，同一体机数据库保存的结果比对，以验证证件及其持有人的真伪，真正做到“人证合一”。由于融合了虹膜和手背血管两种生物特征识别技术，其系统的识别能力和鲁棒性是单一的生物特征识别系统所不能比拟的。同时，由于使用了嵌入式系统技术，体积小，系统的稳定性高，适合于工业现场等复杂条件下使用。附图说明图1是本专利技术一体机外形示意图；图2是一体机结构框图；图3是一体机制证过程流程图；图4是验证电子证件过程流程图。具体实施方式实施例1如图1、2所示，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于人体双生物特征的电子证件及持证人身份识别一体机，其特征是该一体机包括：－眼睛ＣＣＤ传感器，用于采集持证人的虹膜图像，并将该图像信息输入嵌入式处理器；－手部ＣＣＤ传感器，用于采集持证人的手背血管图像，并将该图像信息输入嵌入式处理器；－电子证件读写器，与嵌入式处理器连接，用于读或写表明持证人身份ＩＤ的生物特征识别标识；－嵌入式处理器，用于对采集的图像进行处理，并把计算结果写入电子证件，或把计算结果和从电子证件中读到的特征值以及一体机数据库中调取的特征值进行匹配，进行真伪判决。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘铁根，夏申，朱均超，刘兴刚，江俊峰，周承平，王云新，纪鸿舜，邓集杰，谢晓光，王晋疆，裴绍立，张巍华，王双，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：12[中国|天津]