[發明專利]一種用于構建指靜脈識別系統的方法及指靜脈識別系統

在審

• 申請號: 202011508436.3
• 申請日: 2020-12-18
• 公開（公告）號: CN112560710A
• 公開（公告）日: 2021-03-26
• 發明（設計）人: 劉旭華;鄒偉;徐紅;韓烽
• 申請（專利權）人: 北京曙光易通技術有限公司
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06K9/46;G06K9/62;G06N3/04;G06T7/11
• 代理公司: 北京泛華偉業知識產權代理有限公司 11280
• 代理人: 王勇

本發明實施例提供了一種用于構建指靜脈識別系統的方法及指靜脈識別系統，該方法包括：A1、構建初始的指靜脈識別系統，其包括：預處理模塊、采用非指靜脈數據集預訓練的特征提取模塊和分域算法模塊；A2、獲取多個手指對應的指靜脈灰度圖，訓練預處理模塊對指靜脈灰度圖進行預處理以提取手指的指靜脈脈絡圖；A3、訓練特征提取模塊根據指靜脈脈絡圖遷移學習提取手指的指靜脈特征向量，其中訓練數據采用基于指靜脈脈絡圖生成的三元組形式的訓練數據；A4、訓練分域算法模塊根據指靜脈特征向量對彼此不同的手指建立彼此不同的識別區域，并根據指靜脈特征向量分析目標手指與每個識別區域對應的手指的相似度。

技術領域

本發明涉及深度學習領域，具體來說涉及利用神經網絡進行生物特征識別的領域，更具體地說，涉及一種用于構建指靜脈識別系統的方法及指靜脈識別系統。

背景技術

指靜脈識別技術通過手指的靜脈血管紋路識別確認本人的身份。靜脈血管中缺氧的血紅素能夠吸收近紅外線，近紅外線照射到手指時，將具有近紅外線感應度的小型照相機對著手指進行攝影，即可獲得靜脈紋路的影像圖。

目前指靜脈技術被廣泛應用到公共領域身份認證設備，比如：銀行ATM機、門禁管理系統、電腦登錄、汽車鎖、保險柜鎖或電子支付等需要進行個人身份認證的領域。

與其他的生物特征識別技術相比，指靜脈識別技術的優勢是顯而易見的，與指紋識別相比，指靜脈隱藏在身體內部，被復制或盜用的機會很小，使用者心理抗拒性低；與人臉識別相比，受人的生理和外界的環境干擾較??；與身份識別準確度較高的虹膜識別相比，指靜脈識別不僅能達到相當的識別準確度同時成本也更低。

現有的指靜脈識別算法和系統大部分是基于傳統的圖像處理技術，分析圖像的紋理、亮度和幾何特性，人工設計要提取的特征。但對于指靜脈設備采集的圖像樣本存在曝光過度、清晰度不夠、背景噪聲雜亂等導致指靜脈血管脈絡斷裂、特征難以提取的問題，人工設計特征的指靜脈識別算法魯棒性不高。深度學習方法可以自動提取圖像中隱含的可區分特征，當訓練的圖像足夠多時，可獲得非常高的圖像識別性能。因此，理論上可以通過指靜脈圖像來訓練神經網絡得到更好的識別效果，但是，目前可獲取的指靜脈圖像數據集的樣本數量還不夠大，導致通過現有的指靜脈圖像數據集直接訓練得到的指靜脈識別系統的識別準確率不高。

發明內容

因此，本發明的目的在于克服上述現有技術的缺陷，提供一種用于構建指靜脈識別系統的方法及指靜脈識別系統。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的：

根據本發明的第一方面，一種用于構建指靜脈識別系統的方法，包括：A1、構建初始的指靜脈識別系統，其包括：預處理模塊、采用非指靜脈數據集預訓練的特征提取模塊和分域算法模塊；A2、獲取多個手指對應的指靜脈灰度圖，訓練預處理模塊對指靜脈灰度圖進行預處理以提取手指的指靜脈脈絡圖；A3、訓練特征提取模塊根據指靜脈脈絡圖遷移學習提取手指的指靜脈特征向量，其中訓練數據采用基于指靜脈脈絡圖生成的三元組形式的訓練數據；A4、訓練分域算法模塊根據指靜脈特征向量對彼此不同的手指建立彼此不同的識別區域，并根據指靜脈特征向量分析目標手指與每個識別區域對應的手指的相似度。

在本發明的一些實施例中，所述步驟A2包括：A21、隨機獲取多個手指對應的指靜脈灰度圖中的部分指靜脈灰度圖進行打標簽操作，得到json格式的標簽文件，將標簽文件通過腳本轉換成指靜脈脈絡圖，并將該指靜脈脈絡圖作為對應指靜脈灰度圖的標簽形成脈絡提取訓練數據，其中，指靜脈脈絡圖是體現靜脈血管脈絡的二值圖像或者灰度圖像；A22、基于脈絡提取訓練數據訓練預處理模塊根據指靜脈灰度圖提取指靜脈脈絡圖；A23、用訓練好的預處理模塊根據所有手指的指靜脈灰度圖提取對應的指靜脈脈絡圖；A24、將提取的指靜脈脈絡圖按預設比例隨機劃分為特征提取模塊的訓練集、驗證集和測試集。