[發(fā)明專利]一種基于靜脈特征的二維碼

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• 申請日: 2019-04-10
• 公開（公告）號: CN109993257A
• 公開（公告）日: 2019-07-09
• 發(fā)明（設計）人: 馬慧
• 申請（專利權）人: 黑龍江大學
• 主分類號: G06K19/06
• 分類號: G06K19/06;G06T5/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

基于靜脈特征的二維碼。本發(fā)明方法包括：首先對讀入的手指靜脈圖像進行尺寸歸一化、灰度化、濾波增強等預處理操作；在此基礎上采用改進的基于圓形鄰域的局部二值模式提取手指靜脈圖像局部紋理特征，并進行特征降維操作；再對加入BCH糾錯碼的靜脈特征采用特征位置重置的方式進行加密；最后，對加密后的特征采用QR碼生成靜脈特征的二維碼圖像。本發(fā)明將靜脈特征與二維碼進行有效的結合，并結合有效的糾錯與加密處理，具有保密性強、可靠性高、信息量大、使用價值高等優(yōu)點。本發(fā)明可應用到資產管理、產品追溯、電子支付等領域。

技術領域

本發(fā)明屬于模式識別技術領域，具體涉及手指靜脈識別技術與二維碼技術。

背景技術

靜脈識別技術是利用人體皮下靜脈血管的分布情況進行身份鑒別的，除了具備唯一性、普遍性與穩(wěn)定性外，還不易受到外界環(huán)境影響，具有精度高、速度快、非接觸式等諸多優(yōu)點，成為了身份識別的一種有效手段。此外，由于靜脈圖像采集裝置小、精度高、用戶使用方便等優(yōu)點，在許多場合中得到了廣泛的應用。

然而，生物識別模板的安全性是一個關鍵問題，因為它們存儲和處理每個用戶的生物特征信息，一旦系統(tǒng)存儲受到破壞，如果不保護生物特征模板，就可以顯示敏感的生物特征信息。然后，冒用者可以從顯示的模板中創(chuàng)建對特征的物理欺騙，以偽裝目標用戶非法訪問身份認證系統(tǒng)，因此，安全性問題在生物識別系統(tǒng)中尤為重要。針對這一問題，本發(fā)明充分考慮手指靜脈圖像的特點，提出一種基于手指靜脈特征的二維碼，將提取出的手指靜脈特征進行QR 編碼，使其變成二維碼圖像，用于身份信息的驗證，以期獲得一種具有保密性強、可靠性高、使用價值高等優(yōu)點的身份識別方法。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于提供一種基于手指靜脈特征的二維碼生成方法，將提取出的手指靜脈特征加入糾錯編碼并進行加密處理后采用QR碼生成二維碼圖像，從而實現(xiàn)生物特征模板的保護，并且擴大生物特征應用領域。

本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的：一種基于靜脈特征的二維碼，其特征是：對讀入的手指靜脈圖像進行尺寸歸一化、灰度化、濾波增強等預處理操作；在此基礎上采用改進的基于圓形鄰域的局部二值模式提取手指靜脈圖像局部紋理特征，并進行特征降維操作；再對加入BCH糾錯碼的靜脈特征采用特征位置重置的方式進行加密；最后，對加密后的特征采用QR碼生成靜脈特征的二維碼圖像。

所述的預處理操作，其特征是：首先對讀入的手指靜脈圖像進行尺寸歸一化、灰度化、濾波增強等預處理操作。

尺寸歸一化：由于輸入靜脈圖像尺寸略有不同，首先將原始靜脈圖像進行尺寸歸一化操作，歸一化后的圖像大小為80×15。

灰度化：對尺寸歸一化后的圖像進行灰度化操作。

濾波增強：由于指靜脈圖像經過采集、編碼、傳輸等過程后往往存在著不同形式的噪聲，而這些噪聲會對圖像質量造成不同程度的影響，因此，對歸一化后的圖像進行濾波增強操作。

所述的手指靜脈特征提取方法，其特征是：為了適應不同尺度的紋理特征，并達到灰度和旋轉不變性的要求，本發(fā)明采用圓形鄰域模板代替了傳統(tǒng)的正方形模板，取模板中心點的像素值為閾值，將模板鄰域點像素值與該閾值比較，若大于閾值則被賦值為1，否則賦值為0。再按照一定的順序將上述獲得的二進制排成一個序列，即提取出該點的局部二值模式值。在半徑為R的圓形鄰域中允許有P個像素點，采用線性插值方法計算出非像素格處的像素值。本發(fā)明使用的圓形領域模板參數為模板半徑R=2，鄰域像素點個數P=16。

由于提取出的手指靜脈圖像特征維數較大，包含大量冗余信息，并且盡管二維碼圖像能夠提供較大的信息容量，但是對于人體生物特征數據量來說還不足以完整存儲數據。因此，本發(fā)明采用二維主成分分析方法對提取出的靜脈二值模式特征向量進行有效的降維處理，提取出最主要的特征用于后續(xù)二維碼的生成。

所述的靜脈圖像特征糾錯與加密方法，其特征是：對提取出的靜脈圖像二值模式特征中加入BCH糾錯碼，提高識別系統(tǒng)的糾錯功能。