一种指静脉识别中的手指防伪识别装置及方法与流程

1.本发明涉及生物识别领域，特别地是一种指静脉识别中的手指防伪识别装置及方法。


背景技术：

2.静脉识别是生物识别的一种。静脉识别系统通过摄像模组获取特殊波长的近红外下手指、手掌、手背静脉的成像信息，运用先进的滤波、图像二值化、细化等技术对成像信息提取特征，采用复杂的匹配算法同存储在系统中静脉特征值比对匹配，从而对个人进行身份鉴定，确认身份。指静脉识别技术作为一种生物识别技术，时刻面对各种攻击，现有的指静脉识别技术缺失手指形态判断，为应对伪造手指攻击，需要提供一种通过手指形态特征判断待识别物是否为手指的手指防伪识别装置及方法。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种排除非手指标的物的攻击；可将表面纹理成像光源下的成像信息特征作为识别特征，实现多模态识别提高安全性的指静脉识别中的手指防伪识别装置及方法。
4.本发明通过以下技术方案实现的：
5.一种指静脉识别中的手指防伪识别装置，包括：
6.静脉成像光源，所述静脉成像光源用于照射手指，使手指静脉成像；
7.表面纹理成像光源，所述表面纹理成像光源用于照射手指表面，使手指表面纹理成像；
8.采集单元，所述采集单元用于采集手指静脉信息和表面纹理信息；
9.透近红外滤光部件，所述透近红外滤光部件用于过滤非成像波长光线；
10.手指位置感应单元，所述手指位置感应单元用于感应是否有手指放置在设备采集位置；
11.核心控制处理单元，所述核心控制处理单元用于控制静脉成像光源、表面纹理成像光源发射光线，以及检测/监测/处理手指位置感应单元信息，操作采集单元采集表面纹理成像数据和静脉成像数据并对数据加工处理进行手指防伪识别、静脉识别。
12.进一步地，所述核心控制处理单元还负责本地用户数据管理及上位机间的数据通信。
13.进一步地，所述手指位置感应单元的上方设置有导引槽或导引标示；所述导引标示为图标、凹凸纹理、灯光中的其中一种。
14.进一步地，所述采集单元内集成滤光片或镀膜，用于截止成像光源以外波长的光线。
15.进一步地，所述手指位置感应单元采用光学传感器、电容感应传感器、电阻感应传感器、距离传感器中的其中一种。
16.进一步地，还包括指示光源，所述指示光源指示装置工作状态和静脉识别结果信息。
17.进一步地，一种指静脉识别中的手指防伪识别方法，包括以下步骤：步骤s1、待测者将手指放置在导引槽内，触发手指位置感应单元；
18.步骤s2、核心处理控制单元处理手指位置感应单元获取的数据，判断手指是否放置；
19.步骤s3、若判断有放置手指，采集单元分别采集手指静脉成像信息和手指表面纹理成像信息；
20.步骤s4、核心处理控制单元处理手指表面纹理成像信息，通过手指关节处纹理特征判定待识别物体是否是手指，利用手指静脉成像信息和手指表面纹理成像信息的差异判定是否是伪造非活体手指；
21.步骤s5、核心处理控制单元对采集单元采集的手指静脉成像信息进行加工处理获得用户静脉特征数据；
22.步骤s6、若设备处于验证流程，则将用户静脉特征数据与已录入的静脉特征数据进行匹配，如匹配则确认用户为该录入数据对应用户，否则验证失败；若设备处于录入流程，则将用户静脉特征数据录入该用户信息内存储。
23.进一步地，所述步骤s5中，核心控制处理单元对采集单元采集的手指静脉成像信息和手指表面纹理成像信息进行加工处理获得用户多模态特征数据。
24.进一步地，所述步骤s6中，若设备处于验证流程，则将用户多模态特征数据与已录入的多模态特征数据进行匹配，如匹配则确认用户为该录入数据对应用户，否则验证失败；若设备处于录入流程，则将用户多模态特征数据录入该用户信息内存储。
25.本发明的有益效果：
26.本发明通过设置静脉成像光源、表面纹理成像光源、采集单元、手指位置感应单元和核心控制处理单元；采集单元可先后或同时采集到手指表面纹理和手指静脉信息，即可利用手指关节处纹理这种共有的特征判定待识别是否是手指，利用非静脉成像光源下的成像与静脉成像光源下的成像间的差异判定是否是伪造非活体手指，排除非手指标的物的攻击；在安全级别高的场景，可将表面纹理成像光源下的成像信息特征作为识别特征的一部分，实现多模态识别提高安全性。
附图说明
27.图1为本发明的一种指静脉识别中的手指防伪识别装置架构正视示意图；
28.图2为本发明的一种指静脉识别中的手指防伪识别装置架构左视示意图；
29.图3为本发明的一种指静脉识别中的手指防伪识别装置整体架构示意图；
30.图4为现有指静脉识别中的手指防伪识别方法流程示意图；
31.图5为本发明的一种指静脉识别中的手指防伪识别方法流程示意图。
32.附图中：1
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静脉成像光源；2
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表面纹理成像光源；3
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采集单元；4
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透近红外滤光部件；5
‑
手指位置感应单元；6
‑
核心控制处理单元；7
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导引槽。
具体实施方式
33.下面将结合附图以及具体实施例来详细说明本发明，在此以本发明的示意下面将结合附图以及具体实施例来详细说明本发明，在此以本发明的示意性实施例及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
34.需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后、上端、下端、顶部、底部
……
)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
35.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
36.另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征；另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
37.参照图1
‑
3，一种指静脉识别中的手指防伪识别装置，包括：
38.静脉成像光源1，所述静脉成像光源1用于照射手指，使手指静脉成像；
39.表面纹理成像光源2，所述表面纹理成像光源2用于照射手指表面，使手指表面纹理成像；
40.采集单元3，所述采集单元3用于采集手指静脉信息和表面纹理纹理信息；透近红外滤光部件4，所述透近红外滤光部件4用于过滤非成像波长光线；透近红外滤光部件4实现方式可以是独立的滤光片或膜结构，也可以是在采集单元3内集成滤光片或膜。
41.手指位置感应单元5，所述手指位置感应单元5用于感应是否有手指放置在设备采集位置；
42.核心控制处理单元6，所述核心控制处理单元6用于控制静脉成像光源1、表面纹理成像光源2发射光线，以及检测/监测/处理手指位置感应单元5信息，操作采集单元3采集表面纹理成像数据和静脉成像数据并对数据加工处理进行手指防伪识别、静脉识别。以手指为参照物，在采集单元3同侧布置表面纹理成像光源2，通过识别标的在表面纹理成像光源2下的成像与静脉成像光源1下的成像间的差异及手指表面特征——指关节处纹理特性，区分手指和攻击标的物。需要说明的是，图1
‑
3中，虚线箭头指示光源照射光路、实线箭头指示成像光路。
43.具体的，本实施例方案中，所述核心控制处理单元6还负责本地用户数据管理及上位机间的数据通信。
44.具体的，本实施例方案中，所述手指位置感应单元5的上方设置有导引槽7或导引标示；所述导引标示为图标、凹凸纹理、灯光中的其中一种。
45.具体的，本实施例方案中，所述采集单元3内集成滤光片或镀膜，用于截止成像光
源以外波长的光线，以阻止其他波长的光透过干扰成像效果。或者在摄像模组做采集单元3应用时镜头上(或内)覆盖滤光片(膜)，截至可见光等可预见的干扰源。
46.具体的，本实施例方案中，所述手指位置感应单元5采用光学传感器、电容感应传感器、电阻感应传感器、距离传感器中的其中一种。
47.具体的，本实施例方案中，还包括指示光源，所述指示光源指示装置工作状态和静脉识别结果信息。
48.参照图5以及对比图4，具体的，本实施例方案中，一种指静脉识别中的手指防伪识别方法，包括以下步骤：
49.步骤s1、待测者将手指放置在导引槽7内，触发手指位置感应单元5；
50.步骤s2、核心处理控制单元处理手指位置感应单元5获取的数据，判断手指是否放置；
51.步骤s3、若判断有放置手指，采集单元3分别采集手指静脉成像信息和手指表面纹理成像信息；
52.步骤s4、核心处理控制单元处理手指表面纹理成像信息，通过手指关节处纹理特征判定待识别物体是否是手指，利用手指静脉成像信息和手指表面纹理成像信息的差异判定是否是伪造非活体手指；
53.步骤s5、核心处理控制单元对采集单元3采集的手指静脉成像信息进行加工处理获得用户静脉特征数据；
54.步骤s6、若设备处于验证流程，则将用户静脉特征数据与已录入的静脉特征数据进行匹配，如匹配则确认用户为该录入数据对应用户，否则验证失败；若设备处于录入流程，则将用户静脉特征数据录入该用户信息内存储。
55.具体的，本实施例方案中，所述步骤s5中，核心控制处理单元6对采集单元3采集的手指静脉成像信息和手指表面纹理成像信息进行加工处理获得用户多模态特征数据。
56.具体的，本实施例方案中，所述步骤s6中，若设备处于验证流程，则将用户多模态特征数据与已录入的多模态特征数据进行匹配，如匹配则确认用户为该录入数据对应用户，否则验证失败；若设备处于录入流程，则将用户多模态特征数据录入该用户信息内存储。
57.新指静脉识别流程(包括注册和验证流程)在现有指静脉识增加手指形态的判定，判定待识别标的物是手指才进行指静脉识别，否则直接反馈待识别标的物不是手指直接结束流程或其他处理待识别标的是非合格识别标的的流程。判定标的物是否是手指的方法。
58.手指与手掌之间的关节叫掌指关节，而靠近指尖的叫指间关节。以心脏为中心，最靠近的为第一，近指间关节就是第一指间关节，远指间关节是第二指间关节。根据手指本身特征，每根手指都有指间关节，每个指间关节处手指表面都有与手指指向方向近乎垂直的表面纹理。由于指静脉在手指关节处相较其他部位更为丰富，故指静脉识别技术优先使用包含指关节处静脉信息作为识别特征，采集单元3(摄像模组)可先后或同时(采集单元3由两个采集装置组成，一采集装置采集非静脉成像光源成像信息，另一采集装置采集静脉成像光源1成像信息)采集到手指表面纹理和手指静脉信息。即可利用手指关节处纹理这种共有的特征判定待识别是否是手指，利用非静脉成像光源下的成像与静脉成像光源1下的成像间的差异判定是否是伪造非活体手指。
59.以上对本发明实施例所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明实施例的原理以及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只适用于帮助理解本发明实施例的原理；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例，在具体实施方式以及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。