一种基于指静脉识别的汽车后备箱开启方法及系统与流程

1.本发明涉及汽车配件技术领域，特别涉及了一种基于指静脉识别的汽车后备箱开启方法及系统。


背景技术：

2.新能源汽车是指采用非常规的车用燃料作为动力来源，综合车辆的动力控制和驱动方面的先进技术，形成的技术原理先进、具有新技术、新结构的汽车。为了安全，新能源汽车轿车的后备箱上都安装有锁具，现有后备箱锁具多为一道锁，主要有以下开启有几种方式：1、机械钥匙打开 2、遥控钥匙直接打开 3、智能感应钥匙 尾箱开关 4、车内按钮式开关。因此，一般情况下车辆使用者在开启后备箱时都需要携带钥匙，或者其他具备身份认证的设备（比如手机远程开后备箱）。在目前车辆智能化的发展趋势下，车辆的无钥匙化是一个重要的发展方向，能够更加便捷的使用汽车。针对此，提出了基于指纹识别的车辆后备箱开启方法。
3.如中国专利局2019年2月1日公开了一种名称为一种基于指纹识别系统的车辆解锁系统的发明，其公开号为cn106364453a，该发明包括控制模块、分别位于车门内外把手及后备箱开启把手上的指纹传感模块、车门内部底端的压力传感器模块、车内后视镜上端的红外线传感器模块、位于中控台上的用于接受移动终端手机控制的通讯模块及听从控制器指令的执行模块。通过对指纹识别，实现车门与后备箱的开启与关闭，实现所有目前普通智能钥匙可以满足的要求，彻底解决车钥匙容易被遗忘的问题。而且结合车门内底部的压力传感器模块和位于车内后视镜上的红外线传感器模块，进而对车辆的启动与熄火进行控制。基于指纹识别的车辆解锁系统极大程度上提高了车辆的使用便捷性和安全性。但指纹容易脏污和损坏，当手指表面出现损伤、磨损、干燥或太湿等都会影响识别效果。


技术实现要素：

4.本发明的目的是克服现有技术中指纹识别开启后车厢的方法，当手指表面出现损伤、磨损、干燥或太湿，会造成识别障碍的问题，提供了一种基于指静脉识别的汽车后备箱开启方法及系统，对于手指表面的损伤、磨损、干燥或太湿等都不会影响识别效果，识别可靠性高、识别速度快，不需要携带其他的身份认证状态，极大的方便了车辆的使用。
5.为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种基于指静脉识别的汽车后备箱开启方法，其特征在于，它包括下列步骤：s1：注册指静脉信息，并将注册的指静脉信息保存在存储模块中；s2：按照语音提示将手指放至指定位置，采集操作者指静脉信息；s3：指静脉识别模块识别并判断是否与注册信息匹配，若不是，则不打开后备箱，若是，执行步骤s4；s4：指静脉识别模块向车身控制器发送指令，车身控制器控制后备箱打开。
6.传统后备箱开启方式，一般都需要借助外部钥匙等身份验证设备，在目前车辆智
能化的发展趋势下，车辆的无钥匙化是一个重要的发展方向，能够更加便捷的使用汽车。本发明指静脉信息采集装置取的个人手指静脉分布图，可以通过近红外光线照射，利用摄像头获取手指静脉的图像。通过比对图像信息，来判断操作者的身份。本发明中的用户指的是注册的指静脉信息的拥有者；操作者指的是需要进行识别的指静脉信息都拥有者。在操作时，有语音提示操作者和用户操作步骤，在操作者身份识别失败时，还可以通过对用户发出警报，提示用户。本发明在用手指静脉进行身份认证时，获取的是手指内部的静脉图像特征，而不是手指表面的图像特征。因此，不存在任何由于手指表面的损伤、磨损、干燥或太湿等带来的识别障碍。识别可靠性高、识别速度快，安全性强。指静脉识别在使用时需要先进行身份注册，就可以进行识别。
7.作为优选，所述的步骤s1中，注册指静脉信息的具体步骤为：s1.1：按照语音提示将手指放至指定位置，指静脉识别模块采集个人手指静脉分布图，从个人手指静脉分布图中提取图像特征信息，将提取的特征信息与存储模块中存储的特征信息比对，若找不到对应的特征信息，则将该特征信息保存在存储模块中，完成第一次注册，若能找到对应的特征信息，则再次采集个人手指静脉分布图并提取图像特征信息，若仍能找到对应的特征信息，则注册结束，不在执行步骤s1.2和s1.3；s1.2：按照语音提示将手指放至指定位置，指静脉识别模块采集个人手指静脉分布图，从个人手指静脉分布图中提取图像特征信息，将提取的特征信息与第一次注册后保存的特征信息进行比对，若匹配成功，则第二次注册成功，若匹配不成功，则重新采集本次指静脉分布图，提取特征信息，进行比对，若仍匹配不成功，删除步骤s1.1中保存的特征信息，重复步骤s1.1至s1.2，重新进行注册；s1.3：按照语音提示将手指放至指定位置，指静脉识别模块采集个人手指静脉分布图，从个人手指静脉分布图中提取图像特征信息，将提取的特征信息与第一次注册后保存的特征信息进行比对，若匹配成功，则第三次注册成功，注册结束，并将特征信息保存为指静脉信息一；若匹配不成功，则重新采集本次指静脉分布图，提取特征信息，进行比对，若仍匹配不成功，则删除步骤s1.1中保存的特征信息，重复步骤s1.1至s1.3，重新进行注册。
8.若注册时能够在存储模块中找到对应的特征信息，说明不是第一次注册，不需要再进行注册过程。多次执行，可以减少因指纹识别模块识别不准确带来的误差。匹配时，特征信息匹配度为95%以上，则可以判定为匹配成功。
9.作为优选，所述的步骤s1.1、步骤s1.2和步骤s1.3中，从个人手指静脉分布图中提取特征信息的具体步骤为：a：对所述指静脉图像进行图像预处理，得到第一图像，对第一图像进行指静脉横截断线分割，得到第二图像；b：对第二图像进行特征信息提取，提取的特征信息包括纹路信息、端点信息、交叉点信息以及尺寸信息；c：对提取的特征信息进行过滤和增强，得到指静脉特征信息。
10.作为优选，所述的步骤s3的具体步骤为：s3.1：静脉识别模块从采集的个人手指静脉分布图中提取特征信息；s3.2：将提取的特征信息与存储模块中存储的已注册的特征信息进行匹配，若匹配成功，执行步骤s4，若匹配不成功，则再次进行匹配，若连续三次不成功，则重新采集用户
指静脉信息，重复步骤s3.1至3.2，若仍是不成功，执行步骤s3.3；s3.3：提示模块发出提示，提醒用户其指静脉信息不匹配。
11.匹配次数增加，减少了因为识别不准确带来的匹配错误。
12.作为优选，所述的步骤s3中，若注册了多个用户的指静脉信息，操作者可以自行选择自己是哪一个用户，从而与该用户下保存的指静脉信息进行匹配。适用于注册有多个用户的指静脉信息的情况，节约了匹配时间，提高了效率。
13.作为优选，注册指静脉信息时用户需要在车机系统或终端设备上开放注册权限，用户可以使用车机系统或终端设备对不需要的已注册的指静脉信息进行删除。灵活控制，同时权限设置也保障了安全性。
14.一种基于指静脉识别的汽车后备箱开启系统，其特征在于，包括：电源模块：为指静脉识别模块提供工作电源；车机系统：开放指静脉注册权限，删除已注册指静脉信息，实现人机交互；车身控制器：与指静脉模块实现信息交互，完成车机系统与指静脉模块之间的信息中转；终端设备：接收需要删除的指静脉信息的id指令，删除对应信息；指静脉模块，包括：存储模块：用于保存已经注册的指静脉信息；指静脉识别模块：注册用户静脉信息，识别操作者指静脉信息，并与保存在存储模块中的已注册指静脉信息进行配对，并能发出控制指令到车身控制器；通信模块：接收指静脉识别模块的识别失败信息，并与车身控制器实现串口通信；所述指静脉识别模块包括：指静脉信息采集模块：采集用户指静脉信息和操作者指静脉信息，并将采集到的指静脉信息发送至图像特征提取模块；图像特征提取模块：对采集到的用户指静脉信息进行图像特征信息提取，并保存在存储模块中，对采集到的操作者指静脉信息进行图像特征信息提取，并发送给信息匹配模块；信息匹配模块：接收来自图像特征提取模块的信息，并与注册模块中的指静脉信息进行匹配。
15.静脉模块本身包括注册信息的存储功能，静脉模块有一个通信接口，和其他模块通信。所述电源模块与指静脉信息识别模块连接，车机系统与指静脉信息识别模块通过can网络通信，指静脉信息识别模块与存储模块连接，存储模块和指静脉信息识别模块通过通信模块与终端设备连接。指静脉信息采集模块与图像特征提取模块连接，图像特征提取模块分别与存储模块和信息匹配模块连接，信息匹配模块与车身控制器通过串口通信。
16.作为优选，所述的指静脉采集模块包括ccd摄像头，两个能发出近红外光源的led灯，所述ccd摄像头和led灯均安装在后备箱开关处，两个led灯对称分布在ccd摄像头两侧。采集时，两个led灯位于手指两侧，通过内散射捕捉指静脉图像，提高成像对比度，同时，结构较为紧凑。
17.作为优选，特征在于，所述的车机系统包括：提示模块：提示操作者识别失败或者识别成功；
显示模块：显示指静脉注册信息。提示模块用于在注册时提示用户操作步骤以及在识别失败时提示操作者。提示模块还包括车内扬声器，在注册时提醒用户操作步骤。用户可以在显示模块上进行删除指静脉信息的操作。
18.因此，本发明具有如下有益效果：1、将指静脉识别装置安装在后备箱开关处，利用指静脉识别以开启车辆后备箱，识别可靠性高、识别速度快；2、通过静脉识别的生物识别方式，不需要携带其他的身份认证状态，极大的方便了车辆的使用；3、适用人群广，准确率高，不可复制、不可伪造，安全便捷，能够保证车辆使用的安全；4、不存在任何由于手指表面的损伤、磨损、干燥或太湿等带来的识别障碍；指静脉识别在使用时需要先进行身份注册，就可以进行识别；5、人体内部信息，不受表皮粗糙、外部环境(温度、湿度)的影响；6、人体内部信息，不容易被泄露，不易被盗取，没有记忆密码的负担。
附图说明
19.图1为本发明方法的具体操作流程图；图2为本发明系统的结构框图；图中：1、电源模块；2、指静脉识别模块；3、存储模块；4、车机系统；5、车身控制器；6、通信模块；7、终端设备；8、指静脉信息采集模块；9、图像特征提取模块；10、信息匹配模块；11、提示模块；12、显示模块；13、指静脉模块。
具体实施方式
20.下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述：如图1所示的实施例中，可以看到一种基于指静脉识别的汽车后备箱开启方法，其操作流程为：步骤一，注册指静脉信息，并将注册的指静脉信息保存在存储模块中；步骤二，按照语音提示将手指放至指定位置，采集操作者指静脉信息；步骤三，指静脉识别模块识别并判断是否与注册信息匹配，若不是，则不打开后备箱，若是，执行步骤s4；步骤四，指静脉识别模块向车身控制器发送指令，车身控制器控制后备箱打开。
21.本发明指静脉信息采集装置取的个人手指静脉分布图，可以通过近红外光线照射，利用摄像头获取手指静脉的图像。通过比对图像信息，来判断操作者的身份。本发明中的用户指的是注册的指静脉信息的拥有者；操作者指的是需要进行识别的指静脉信息都拥有者。在操作时，有语音提示操作者和用户操作步骤，在操作者身份识别失败时，还可以通过对用户发出警报，提示用户。本发明在用手指静脉进行身份认证时，获取的是手指内部的静脉图像特征，而不是手指表面的图像特征。因此，不存在任何由于手指表面的损伤、磨损、干燥或太湿等带来的识别障碍。识别可靠性高、识别速度快，安全性强。指静脉识别在使用时需要先进行身份注册，就可以进行识别。
22.如图2所示的实施例中，可以看到一种基于指静脉识别的汽车后备箱开启系统，包括：为指静脉识别模块提供工作电源的电源模块1；开放指静脉注册权限，删除已注册指静脉信息，实现人机交互的车机系统4；与指静脉模块实现信息交互，以及完成车机系统与指静脉模块之间的信息中转的车身控制器5；接收需要删除的指静脉信息的id指令，删除对应信息的终端设备6以及指静脉模块7。所述电源模块与指静脉信息识别模块连接，车机
系统与车身控制器连接，车身控制器与指静脉信息识别模块通过can网络通信。
23.所述车机系统包括显示模块12和提示模块11，所述提示模块包括扬声器，用于对用户和操作者进行语音提示。提示模块还包括以一个小型语音装置，用于提示操作者识别成功或者识别失败，例如，识别成功会发出“滴”的声音，识别失败会发出“滴滴滴”的声音。用户可以在显示模块上进行删除指静脉信息的操作。
24.所述指静脉信息识别模块包括：保存已经注册的指静脉信息的存储模块3；接收指静脉识别模块的识别失败信息，并与车身控制器实现串口通信的通信模块6；采集用户指静脉信息和操作者指静脉信息，并将采集到的指静脉信息发送至图像特征提取模块的8指静脉信息采集模块；对采集到的指静脉信息进行图像特征信息提取，并能发送至存储模块和信息匹配模块的9图像特征提取模块以及接收来自图像特征提取模块的信息，并与注册模块中的指静脉信息进行匹配的信息匹配模块10。其中信息匹配模块是现有技术中常见的可以进行匹配的模块。指静脉信息采集模块与图像特征提取模块连接，图像特征提取模块分别与存储模块和信息匹配模块连接，信息匹配模块与车身控制器通过通信模块连接。通信模块还与终端设备连接。
25.指静脉信息采集模块包括安装在后备箱开关处的ccd摄像头和两个能发出近红外光源的led灯，两个led灯对称分布在ccd摄像头两侧。
26.使用时，首先通过车机系统开放权限，进行注册。注册以及识别时，指静脉信息采集模块采集指静脉信息并将采集到的信息发送至图像特征提取模块，图像特征提取模块对特征信息进行提取。注册时，将提取到的特征信息保存在存储模块中，便于之后调用。识别时，图像特征提取模块将提取到的特征信息发送至信息匹配模块，信息匹配模块调取之前保存在存储模块中的特征信息进行匹配。匹配成功后，发送指令到车身控制器，车身控制器控制后备箱打开。
27.在采集指静脉信息时，手指放在ccd摄像头前，两个能发出近红外光源的led灯位于手指两侧。因为，若led灯在手指下方，从皮肤表面和浅层强反射光穿透皮肤会导致图像对比度变弱，清晰度不够。
28.下面继续通过具体的例子，进一步说明本发明的技术方案和技术效果，以下实例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实例。
29.第一步：注册指静脉信息，并将注册的指静脉信息保存在存储模块中注册前，首先通过车机系统或者终端设备开放权限，选择添加身份，才能开始注册；同时也可以通过车机系统或者终端设备删除身份，在车机系统选择相应的身份id，删除即可。车机端注册、删除的指令由车身控制器（二者通过can网络通信）转发给指静脉识别装置。注册时，注册时用户需要走到后备箱处，并按提示放置、移开手指。在车机系统实现人机交互，并在添加身份时通过车内扬声器发出提示音，注册时语音提示为“指静脉注册开始，请放置手指”，用户按照语音提示将手指放至指定位置，指静脉识别模块采集个人手指静脉分布图，从个人手指静脉分布图中提取图像特征信息，将提取的特征信息与存储模块中存储的特征信息比对，若找不到对应的特征信息，则将该特征信息保存在存储模块中，完成第一次注册，语音提示“第一次注册完成，请移开后再放置手指”。若能找到对应的特征信息，语音提示“已注册，请移开后再放置手指”，再次采集个人手指静脉分布图并提取图像特征信息，若仍能找到对应的特征信息，则注册结束，语音提示“已注册，不需要再次注册”。从而
减小因识别不准确带来的误差。
30.第一次注册完成后，用户按照语音提示将手指放至指定位置，指静脉识别模块采集个人手指静脉分布图，从个人手指静脉分布图中提取图像特征信息，将提取的特征信息与第一次注册后保存的特征信息进行比对，若匹配成功，则第二次注册成功，语音提示“第二次注册完成，请移开后再放置手指”。若匹配不成功，语音提示“匹配失败，请移开后再放置手指”则重新采集本次指静脉分布图，提取特征信息，进行比对，若仍匹配不成功，删除上述过程中保存的特征信息，重新进行注册，语音提示“多次匹配不成功，需要重新注册”。
31.第二次注册完成后，用户按照语音提示将手指放至指定位置，指静脉识别模块采集个人手指静脉分布图，从个人手指静脉分布图中提取图像特征信息，将提取的特征信息与第一次注册后保存的特征信息进行比对，若匹配成功，则第三次注册成功，语音提示“注册成功”，到此，注册结束，并将特征信息保存为指静脉信息一。若匹配不成功，语音提示“匹配失败，请移开后再放置手指”则重新采集本次指静脉分布图，提取特征信息，进行比对，若仍匹配不成功，删除上述过程中保存的特征信息，重新进行注册，语音提示“多次匹配不成功，需要重新注册”。语音提示内容只是本实施例提供的一个例子，不代表只能是这种语音提示。
32.在进行图像特征信息提取时，首先对所述指静脉图像进行图像预处理，去除噪声，得到第一图像，对第一图像进行指静脉横截断线分割，得到第二图像。对第二图像进行特征信息提取，提取的特征信息包括纹路信息、端点信息、交叉点信息以及尺寸信息，对提取的特征信息进行过滤和增强，得到指静脉特征信息。对图像去噪的方法是现有技术中常见的方法。
33.第二步：按照语音提示将手指放至指定位置，采集操作者指静脉信息在打开后备箱时，首先语音提示“请放置手指”，操作者按照语音提示将手指放至指定位置，指静脉识别模块开始采集操作者指静脉信息，提取特征信息。
34.第三步：指静脉识别模块识别并判断是否与注册信息匹配，若不是，则不打开后备箱采用第一步中的特征提取方法静脉识别模块从采集的个人手指静脉分布图中提取特征信息，将提取的特征信息与存储模块中存储的已注册的特征信息进行匹配，若匹配成功，执行第四步。
35.若匹配不成功，则再次进行匹配，若连续三次不成功，则重新采集用户指静脉信息，进行匹配。若仍然不成功，提示模块发出提示，提醒用户其指静脉信息不匹配，摄像头还可以拍摄用户照片，将识别失败信息与拍摄的用户照片均发送至终端设备。
36.若注册了多个用户的指静脉信息，识别过程中，操作者可以自行选择自己是哪一个用户，从而与该用户下保存的指静脉信息进行匹配。节约匹配时间，效率更高。
37.第四步：指静脉识别模块向车身控制器发送指令，车身控制器控制后备箱打开在注册完成后，在后备箱关闭情况下，操作者在指静脉识别模块放置手指，指静脉模块在识别成功身份时，会通过串口传递给车身控制器后备箱开启指令，由车身控制器执行完成后备箱开启动作，提示模块同时发出“滴”的提示音。
38.以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。