[實用新型]一種三維手指靜脈識別系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201720451675.7
• 申請日: 2017-04-26
• 公開（公告）號: CN206833462U
• 公開（公告）日: 2018-01-02
• 發(fā)明（設計）人: 劉宏達;康文雄;鄧飛其
• 申請（專利權(quán)）人: 華南理工大學
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00
• 代理公司: 廣州市華學知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司44245
• 代理人: 梁瑩,李斌

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及身份認證技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種三維手指靜脈識別系統(tǒng)。

背景技術(shù)

隨著信息時代的發(fā)展，身份認證的重要性開始進一步凸顯，傳統(tǒng)的身份認證方式已經(jīng)難以滿足新時代人們對身份認證提出的便捷性，防偽性和高安全性的諸多需求，此時，以指紋識別和人臉識別為代表的生物特征識別技術(shù)開始逐步得到深入研究和廣泛應用。生物特征識別技術(shù)是利用一種或多種人類的生理特征(如指紋、人臉、虹膜、靜脈等)或行為特征(如步態(tài)、簽名等)進行身份認證的一種技術(shù)。其中，手指靜脈識別技術(shù)以其獨特的優(yōu)勢開始在身份認證領(lǐng)域占得重要的一席地位。它是一種利用手指表皮下的血管的紋路信息作為個體身份驗證的生物特征識別技術(shù)，與其它生物特征識別技術(shù)相比，指靜脈識別具備的獨特優(yōu)勢包括：(1)利用的是活體的內(nèi)生理特性，難以偽造，具備高安全性；(2)可實現(xiàn)非接觸或弱接觸測量，具備良好的親和性；(3)不易受手指表面?zhèn)刍蛴臀邸⒑顾绊懀邆漭^強的抗干擾性。經(jīng)過近些年的發(fā)展，指靜脈識別的研發(fā)和應用呈現(xiàn)出迅速繁榮的趨勢，并顯示出巨大的市場潛力。

現(xiàn)階段的靜脈識別技術(shù)一般采用單目相機對單側(cè)手指進行近紅外波段的二維成像，這種成像方式下僅僅獲取了手指單側(cè)的靜脈圖像，因此包含的靜脈特征信息有限。此外，由于受采集指靜脈圖像時手指放置的位置、手指擺放姿態(tài)(如旋轉(zhuǎn))、曝光不均勻等等因素影響，難以定位穩(wěn)定可靠的ROI(Region of Interest，感興趣區(qū)域)，從而后續(xù)進行的特征提取和匹配對旋轉(zhuǎn)偏差和位移偏差比較敏感。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點與不足，提供一種三維手指靜脈識別系統(tǒng)，相比傳統(tǒng)的二維手指靜脈識別系統(tǒng)而言，能夠獲得更多的靜脈紋理特征，從而能夠得到更好的手指靜脈識別效果。

本實用新型的目的通過以下的技術(shù)方案實現(xiàn)：一種三維手指靜脈識別系統(tǒng)，包括上、下位機兩部分；下位機包括光源控制模塊和圖像采集模塊，光源控制模塊包括依次相連的微處理器、驅(qū)動電路和近紅外光源，圖像采集模塊包括采集圖像的攝像頭；上位機裝有實現(xiàn)手指靜脈三維重建與識別的軟件，上位機與光源控制模塊的微處理器實現(xiàn)光源亮度控制信號的傳遞，與攝像頭進行視頻數(shù)據(jù)的傳輸；

下位機負責近紅外光源強度的控制和圖像信息的采集傳輸，上位機負責對采集到的數(shù)字圖像進行處理、三維重建、特征提取與識別。

優(yōu)選的，光源控制模塊采用微處理器控制近紅外光源的亮度，實現(xiàn)三個側(cè)面的光源輪流照射手指。

優(yōu)選的，上位機與光源控制模塊的微處理器通過串口實現(xiàn)光源亮度控制信號的傳遞。

優(yōu)選的，上位機與攝像頭通過USB方式進行視頻數(shù)據(jù)的傳輸。

優(yōu)選的，攝像頭采用近紅外USB攝像頭。

優(yōu)選的，三個攝像頭安裝在等邊三角形的三個頂點位置上，三個攝像頭的主視線位于同一平面上且兩兩相交120°。

優(yōu)選的，在每個攝像頭正對面設置了相應的LED近紅外燈組。

優(yōu)選的，下位機通過定時器產(chǎn)生PWM信號來控制近紅外LED亮度，用串口中斷接收上位機發(fā)送的控制命令。

優(yōu)選的，上位機為PC。

本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點和有益效果：

本實用新型提出了一種全新的三維手指靜脈識別系統(tǒng)，采用了三個攝像頭拍攝全方位手指表皮下的靜脈圖像，構(gòu)建手指三維模型，同時將三個視角下拍攝的二維手指靜脈映射到三維手指模型中，完整實現(xiàn)了一個基于三維手指靜脈數(shù)據(jù)的身份認證系統(tǒng)。三維手指靜脈識別系統(tǒng)比傳統(tǒng)的二維手指靜脈識別系統(tǒng)而言，能夠獲得更多的靜脈紋理特征，從而能夠得到更好的識別效果，同時還可以有效的克服手指姿態(tài)變化帶來的識別性能下降問題。

附圖說明

圖1是三維手指靜脈識別系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是硬件結(jié)構(gòu)圖。

具體實施方式

下面結(jié)合實施例及附圖對本實用新型作進一步詳細的描述，但本實用新型的實施方式不限于此。

一種三維手指靜脈識別系統(tǒng)，如圖1所示，包括上、下位機兩部分。

下位機包括光源控制模塊和圖像采集模塊，光源控制模塊包括依次相連的微處理器、驅(qū)動電路和近紅外光源，圖像采集模塊包括采集圖像的攝像頭；上位機為PC端，PC端與光源控制模塊的微處理器通過串口實現(xiàn)光源亮度控制信號的傳遞，與攝像頭通過USB方式進行視頻數(shù)據(jù)的傳輸。

光源控制模塊采用微處理器控制近紅外光源的亮度，實現(xiàn)三個側(cè)面的光源輪流照射手指。圖像采集模塊采用850nm近紅外USB攝像頭(型號為KS302D)采集圖像。