血管识别方法技术

血管识别方法及装置是一种用生物鉴定技术快速鉴定和识别人身份的方法，其操作的步骤如下：ａ．血管纹理图像采集：用近红外线辅助光照射被采集的血管部位，采集血管纹理图；ｂ．图像纹理的预处理：采用标准差阈值跟踪法进行背景分离，确定图像的前景和背景，然后进行二值去噪、细化；ｃ．奇异点检测：区分出奇异点，将血管纹理认证问题转化成为点模式匹配问题；ｄ．建立数据库：建档时将奇异点位置点坐标转化为极坐标后存入数据库，作为建档模板；ｅ．特征匹配：按照先锁定参考位置然后进行比对的原则，在血管纹理比对时，用上面存入数据库中的模板和用户ＰＩＤ号一起构成原有特征数据模板。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是一种用生物鉴定技术快速鉴定和识别人身份的方法，尤其是一种将血管识别技术与嵌入式操作系统技术相结合进行血管识别的方法。
技术介绍
生物鉴定技术是当前研究的热点之一。目前，有很多生物测定技术可用于身份认证，包括虹膜识别、视网膜识别、面部识别、签名识别、声音识别技术、指纹识别技术等。本文的血管识别技术与指纹识别技术一样因具有终生不变性及稳定性，是目前应用前景较好的生物识别系统。但指纹识别目前在国内乃至世界仍未普及的主要原因是(1)速度慢目前一般系统辨别需要数秒钟甚至更长；(2)性能差错误拒识率(FRR)和错误接受率(FAR)过高，目前市场上出现的系统一般FRR＜3％，FAR＜1/106；(3)价格高由于目前国内主要引用国外成熟的指纹识别技术，并且比对系统大多采用PC机处理，体积庞大，不便移动。
技术实现思路
技术问题本专利技术的目的是提供一种血管识别方法及装置，该方法在快速鉴定和识别人身份的方法和手段上降低了成本，提高了性能，加快了速度，识别错误率降低。技术方案血管识别方法是指确认用户声称的身份是否与真实身份一致，只有两种可能的答案“是”或“否”。系统包含两个主要的功能模块学习模块和鉴定模块。学习模块负责采集用户血管纹理数据，提取代表这些数据的特征与用户PID(用户序号)号一起存入数据库。用户PID号作为索引以加速查库的效率。鉴定模块则负责采集待鉴定用户血管纹理数据，提取特征后与数据库中的模板进行比对，决定两者匹配程度，根据在阈值以内与否，作出“是”或“否”的判断。本专利技术的操作的步骤如下 a、血管纹理图像采集用近红外线辅助光照射被采集的血管部位，采集到清晰的血管纹理图；b、图像纹理的预处理采用标准差阈值跟踪法进行背景分离，确定图像的前景和背景，然后进行二值去噪、细化；c、奇异点检测区分出奇异点，血管纹理图像的血管细化线末梢和分支点的位置及血管弧度较大点，将血管纹理认证问题转化成为点模式匹配问题；d、建立数据库建档时将奇异点位置点坐标转化为极坐标后存入数据库，作为建档模板；e、特征匹配按照先锁定参考位置然后进行比对的原则，在血管纹理比对时，用上面存入数据库中的模板和用户PID号一起构成原有特征数据模板；由于血管细化图像的平移和旋转，对每个奇异点A，在血管图像上寻找两个与其最近的奇异点R、S，把A、R、S点的三种类型即末梢、分支点、血管弧度较大点，分别纪录为Type1、Type2、Type3；把两两连接这3点构成的3条虚拟线段所跨越的血管细线数分别记为CrossNum1、CrossNum2、CrossNum3；这两点通过运算，结果满足预定范围，则认为两幅图像初位置锁定成功，如此可选择出最好的3组对应点，计算出比对模板相对建档模板的旋转角度，将比对模板矫正后，再进行细节点的精细匹配，根据隶属函数可计算两个血管纹理的相似度；如在阈值范围以内，则认为是同一血管纹理。血管识别的基本原理为即对经过灰度滤波、二值化、二值去噪、细化后的血管的纹理细线末梢、分支点和血管弧度较大点提取特征点鉴定血管纹理。血管图像纹理的预处理目的是去除血管纹理图像中的噪音，将其转化为一幅清晰的点线图，便于提取正确的血管纹理特征。预处理影响血管识别的效果，具有重要的意义。它分四步进行，即灰度滤波、二值化、二值去噪、细化。奇异点检测对图像细化后，进行奇异点检测。区分出奇异点，如血管纹理图像的血管细化线末梢A和分支点的位置R及血管弧度较大点S，将血管纹理认证问题转化成为点模式匹配问题。建档时将特征位置点坐标转化为极坐标后存入数据库，作为建档模板。按照先锁定参考位置然后进行比对的原则，在血管纹理比对时，用上面存入数据库中的模板和用户PID(用户序号)号一起构成原有特征数据模板。由于要考虑血管细化图像的平移和旋转(对极坐标只考虑旋转)，对每个奇异点A，在血管图像上寻找两个与其最近的奇异点R、S，把A、R、S点的类型(末梢、分支点、血管弧度较大点)分别纪录为Type1、Type2、Type3；把两两连接这3点(A、R、S)构成的3条虚拟线段所跨越的血管细线数分别记为CrossNum1、CrossNum2、CrossNum3。如果这两点通过运算，结果满足预定范围，则认为两幅图像初位置锁定成功，如此可选择出最好的3组对应点，计算出比对模板相对建档模板的旋转角度，将比对模板矫正后，再进行细节点的精细匹配，根据隶属函数可计算两个血管纹理的相似度。如在阈值范围以内，则认为是同一血管纹理。本专利技术的血管识别方法的血管识别装置包括图像处理及控制电路，血管纹理图象采集电路，可编程器器件，随机存储器，并口传输接口，键盘扫描和显示电路，LCD显示器，RS232接口，闪存存储器，键盘；其中，图像处理及控制电路分别与并口传输接口、键盘扫描和显示电路、RS232接口、闪存存储器相接；键盘扫描和显示电路还分别与LCD显示器、键盘相接；并口传输接口通过数据线与随机存储器相接；随机存储器通过数据线与血管纹理图象采集电路相接；随机存储器通过地址总线与可编程器器件相接；可编程器器件还分别与血管纹理图象采集电路、随机存储器、并口传输接口相接。有益效果识别唯一性血管纹理特征与指纹特征一样，稳定性高，不易随外在环境或生理变化而改变，使用方便，其最大的特点是其识别的“唯一性”，也就是说只有合法用户本人的血管纹理才能被识别和允许通过。在现有的科技条件下，无法轻易仿造出人的血管纹理特征，完全杜绝了钥匙和IC卡被盗用或密码被破解等导致他人非法进入的现象。信息安全性对于一种安全产品，人们可能会花更多的时间关心它的信息安全性。该血管识别系统从硬件到软件完全自行设计。而国内很多公司往往是代理国外的产品，或由国外公司代开发、代生产，并不能保证“后门”或其它类似的安全隐患。因而在一些敏感部门，自主开发的产品才能够被选择。因此，信息的安全性高是该模块很大的特点。使用方便血管识别技术是目前最为方便的识别技术。即使在最为恶劣的工业环境下，仍然能够实现很高的识别率，使用前，灰尘较多的手无需清洗或擦拭。而指纹识别在这方面不得不说是一个遗憾。其次，血管识别系统可以作为前端系统和各种应用系统集成综合的网络管理系统。对人安全本专利技术采用主动近红外光源，其原理与电视机的遥控器相同，能量也相当，不会对人体造成任何伤害。利用血管纹理进行鉴别，在人们的心理上，也比利用虹膜、语音更容易接受(比如使用使用虹膜识别系统时，须将眼睛对准一个特制摄像头，系统就会将人的虹膜信息输入电脑储存，以后凡是需要出示身份证的场合，须眼睛再对准摄像头)。系统可靠本血管识别系统完全由电子器件制成，全机除按键外无活动或转动零件，故障率低。识别速度快该血管纹理识别系统的识别时间小，可以应用于人流量很大的场合。系统扩展性强大配合相应的辅助定位装置和应用场合，可制成手掌血管识别装置，面部血管识别装置等等。采用模块化设计分为辅助定位装置，血管纹理采集电路，图像传输控制电路，图像处理和控制电路，液晶显示部分，修改升级方便。该系统借鉴了指纹识别的算法，媲美面部识别的方便，通过嵌入式系统优良的性价比来降低成本，提高性能。由于血管纹理数据量低于指纹数据量，可使识别速度超过指纹识别，同理可带来识别错误率的降低。接触此系统，可最大限度使您感觉舒适方便。此系统识别在湿度，汗本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种血管识别方法，其特征在于操作的步骤如下：　　　　ａ、血管纹理图像采集：用近红外线辅助光照射被采集的血管部位，采集到清晰的血管纹理图；　　　　ｂ、图像纹理的预处理：采用标准差阈值跟踪法进行背景分离，确定图像的前景和背景，然后进行二值去噪、细化；　　　　ｃ、奇异点检测：区分出奇异点，血管纹理图像的血管细化线末梢和分支点的位置及血管弧度较大点，将血管纹理认证问题转化成为点模式匹配问题；　　　　ｄ、建立数据库：建档时将奇异点位置点坐标转化为极坐标后存入数据库，作为建档模板；　　　　ｅ、特征匹配：按照先锁定参考位置然后进行比对的原则，在血管纹理比对时，用上面存入数据库中的模板和用户ＰＩＤ号一起构成原有特征数据模板；由于血管细化图像的平移和旋转，对每个奇异点Ａ，在血管图像上寻找两个与其最近的奇异点Ｒ、Ｓ，把Ａ、Ｒ、Ｓ点的三种类型即末梢、分支点、血管弧度较大点，分别纪录为Ｔｙｐｅ１、Ｔｙｐｅ２、Ｔｙｐｅ３；把两两连接这３点构成的３条虚拟线段所跨越的血管细线数分别记为ＣｒｏｓｓＮｕｍ１、ＣｒｏｓｓＮｕｍ２、ＣｒｏｓｓＮｕｍ３；这两点通过运算，结果满足预定范围，则认为两幅图像初位置锁定成功，如此可选择出最好的３组对应点，计算出比对模板相对建档模板的旋转角度，将比对模板矫正后，再进行细节点的精细匹配，根据隶属函数可计算两个血管纹理的相似度；如在阈值范围以内，则认为是同一血管纹理。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：季一峰，李磊，庄玉娟，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：84[中国|南京]