基于手指纹络生物特征的身份识别系统技术方案

一种基于手指纹络生物特征的身份识别系统。该系统包括手指纹络采集单元，生物特征识别单元，数据库单元；两个采集单元同时对手指纹与手指背纹进行图像采集，并将接收到的原始图像信号送到生物特征识别单元，生物特征识别单元通过对采集的图像进行预处理，分别提取出手指纹与手指背纹特征模板，利用统计学方法把两个特征模板进行融合为一体，并将最终模板与之前数据库单元中存储的模板进行对比识别，做出判断，得出最后身份识别认证结果。该系统优点：认证错误率低，抗噪性好，具有人机友好，抗伪造性等特点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于生物特征识别
，主要涉及一种基于手指纹络生物特征身份识别系统。
技术介绍
生物识别技术主要是指通过人类生物特征进行身份认证的一种技术，生物特征通常具有唯一的(与他人不同)、可以测量或可自动识别和验证等特点。人类身体生物特征包括指纹、静脉、掌型、视网膜、虹膜、人体气味、脸型、甚至血管、DNA、骨骼等；行为特征则包括签名、语音、行走步态等。生物识别系统则对生物特征进行取样，提取其唯一的特征转化成数字代码，并进一步将这些代码组成特征模板，当人们同识别系统交互进行身份认证时，识别系统通过获取其特征与数据库中的特征模板进行比对，以确定二者是否匹配，从而决定接受或拒绝该人。指纹是由于手指内侧表面的皮肤凹凸不平所产生的纹路而形成的图案。不同的人的指纹，或同一个人的不同手指的指纹，它们的纹线走向及纹线的断点和交叉点等均不相同，就是说，每个人的每个手指的指纹都是唯一的。手指背关节皮纹识别。手指背关节皮纹是指手指背部关节部位的皮肤纹理，是人人具有的部分，具有普遍性和唯一性；可以非接触地进行图像采集，具有非侵犯性；它有丰富的褶皱、弯曲和漩涡等特征。虽然生物识别技术种类较多，但在实际使用中，每种生物识别技术都存在缺陷。如虹膜识别采集不易被大众接受，容易模仿，人脸识别较复杂，且易受整容遮挡的影响。并且现有生物识别大多采用单一的生物识别方法，也就有各自的缺陷，因而大大影响其实用性。专利(CN1932840A)基于虹膜和人脸的多模态生物特征身份识别系统，介绍了一种多模态的身份识别认证系统。专利(CN1457015A)基于人脸识别和手形识别的双模态生物认证系统，介绍了一种结合人脸与手型双模态的生物识别方法。专利(CN101814130A)用摄像机阵列的虹膜识别装置和多模态生物特征识别方法，介绍了利用摄像机阵列装置及用于虹膜识别的方法。上述方法虽然解决了单种生物识别的缺陷，提高了识别安全性与正确率，但都存在自己的缺陷，比如生物特征采集比较困难，对采集者要求较高，数据处理相对较复杂。
技术实现思路
本专利技术目的是克服现有技术存在的上述不足，提供一种多模态生物特征身份识别系统，即基于手指纹络生物特征的身份识别系统，该系统将手指纹和手指背纹结合起来共同识别人的身份，以降低识别错误率，提高人机友好及抗伪造性。本专利技术的技术方案如下该系统包括手指纹络采集单元，生物特征识别单元，数据库单元；两个采集单元同时对手指纹与手指背纹进行图像采集，并将接收到的原始图像信号送到生物特征识别单元，生物特征识别单元通过对采集的图像进行预处理，分别提取出手指纹与手指背纹特征模板，利用统计学方法把两个特征模板进行融合为一体，并将最终模板与之前数据库单元中存储的模板进行对比识别，做出判断，得出最后身份识别认证结果。本专利技术的技术方案细节如下本专利技术提供的基于手指纹络生物特征的身份识别系统，包括手指纹络采集单元， 生物特征识别单元，数据库单元；系统将手指纹络采集单元采集到的图像信号送到生物特征识别单元，生物特征识别单元提取出手指纹络的特征并与数据库单元中的生物特征模板作比较，最后得出身份识别结果。所述的手指纹络采集单元包括两个独立的分别用于获取手指纹与手指背纹图像的可见光成像装置，置于成像装置周围的、用于向被识别手指照射可见光的手指纹络采集主动成像光源模板，在可见光成像装置与被识别手指之间各设置有一个用于滤除外界其他光源干扰的滤波片。所述的生物特征识别单元由DSP构成，用于分别对获取的手指纹与手指背纹进行图像归一化、图像分割、质量分析、图像增强、图像二值化、图像细化，然后对每一幅图分别提取出指纹与指背纹特征模板，利用统计学方法把两个特征模板融合为一体，并将最终模板与存储在数据库中的模板进行对比识别，做出判断，得出最后的身份识别认证结果。所述的数据库单元由FLASH存储器构成，用于存储预先采集提取的特征手指纹络数据。所述的成像装置由面阵CXD或者线阵CXD或者CMOS及外围电路组成，每一个成像装置采用单一的CXD或CMOS，或者为阵列式排布的CXD或CMOS组合，进而获取更广的图像。所述的主动成像光源模板为可见LED光源，所述的滤波片为与LED光源发出的可见光对应波长的滤波片。所述的生物特征识别单元分别对获取的手指纹与手指背纹图像进行归一化，通过统计特性、方向信息、频域信息的方法分割图像，之后进行质量评估，若图像质量好直接进行二值化，若图像质量差将通过Gabor滤波进行图像增强，然后将增强后的图像或质量好的图像选用浮动闽值法对图像进行二值化，采用OPTA细化算法对图像进行细化处理，对分叉点、孤立点、分歧点、端点、环点、短线几种类型细节点进行提取特征，提取出手指纹络的特征模板，并将最终模板与存储在数据库中的模板进行对比识别，得出最后的身份识别结^ ο所述的手指纹络图，可以是手指纹络的平面图，或者是得到的整个手指纹络的三维立体图；所述的手指纹络的特征模板可以是手指纹络的平面图样的特征模板，或者是得到的整个手指纹络的三维立体图样的特征模板。实现本专利技术系统的硬件装置如图3所示硬件装置主要由核心处理器DSP芯片、两个(XD、A/D转换器件、硬件可编程逻辑器件CPLD、存储器FLASH与SDRAM、显示单元LED、通信接口 USB组成。其中CCD与其周围设备构成成像装置，成像装置及其外围电路构成手指纹络采集单元；DSP芯片与其外围接口电路共同构成生物特征识别单元；FLASH存储器构成数据库单元用于存储预先采集提取的特征手指纹络数据。系统开始工作以后，用户通过CXD获取手指纹与手指背纹图像信号并通过A/D转换器件将模拟信号转变为数字信号，CPLD作为接口和逻辑控制器件，将手指纹与手指背纹图像信号存储到SDRAM中，并在各采集完一幅图像后通知DSP数据已准备好。在数据处理阶段，DSP将SDRAM中的数据分块取到其内部RAM中，作为手指纹图像处理以及识别算法的临时数据。DSP将处理结果与FLASH中预先采集提取的特征手指纹络进行匹配，最后通过 IXD显示器显示识别结果。USB接口电路是系统的扩展接口，主要的作用就是凭借此接口， 手指纹络识别系统可以进行二次开发，以应用于其他的应用系统中。本专利技术的优点和积极效果(1)本专利技术基于手指纹与于指背纹两种生物特征抗噪性好。(2)本专利技术采用手指纹与手指背纹两种生物特征进行身份认证，提高了认证的准确性。(3)本专利技术采集简单方便具有人机友好特点。(4)本专利技术基于手指纹与手指背纹识别，有极高的抗伪造性。(5)本专利技术基于手指纹与手指背纹识别，降低了对环境的使用要求。附图说明图1手指纹络识别系统检查原理图I ；图2手指纹络图像采集单元结构与系统示意图；图3手指纹络识别系统硬件电路图；图4手指纹络识别系统程序处理流程图；图5手指纹络识别系统检查原理图11。具体实施例方式下面结合附图通过实施例对本专利技术作进一步的具体说明。实施例1 本专利技术提供的基于手指纹络生物特征的身份识别系统，包括手指纹络采集单元， 生物特征识别单元，数据库单元；手指纹络采集单元将采集到的原始图像信号送到生物特征识别单元，生物特征识别单元提取出手指纹络的特征并与数据库单元中的生物特征模板作比较，最后得出身份识别结果；所述的手指纹络采集单元包括两个独立的分别用于获取手指纹与手指背纹本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种基于手指纹络生物特征的身份识别系统，其特征在于该系统包括手指纹络采集单元，生物特征识别单元，数据库单元；系统将手指纹络采集单元采集到的图像信号送到生物特征识别单元，生物特征识别单元提取出手指纹络的特征并与数据库单元中的生物特征模板作比较，最后得出身份识别结果；所述的手指纹络采集单元包括两个独立的分别用于获取手指纹与手指背纹图像的可见光成像装置，置于成像装置周围的、用于向被识别手指照射可见光的手指纹络采集主动成像光源模板，在可见光成像装置与被识别手指之间各设置有一个用于滤除外界其他光源干扰的滤波片；所述的生物特征识别单元由ＤＳＰ构成，用于分别对获取的手指纹与手指背纹进行图像归一化、图像分割、质量分析、图像增强、图像二值化、图像细化，然后对每一幅图分别提取出指纹与指背纹特征模板，利用统计学方法把两个特征模板融合为一体，并将最终模板与存储在数据库中的模板进行对比识别，做出判断，得出最后的身份识别认证结果；所述的数据库单元由ＦＬＡＳＨ存储器构成，用于存储预先采集提取的特征手指纹络数据。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨晓苹，李飞，朱亚东，李波，吴喆明，曹丽丽，陈志宏，
申请(专利权)人：天津理工大学，
类型：发明
国别省市：12