一种能扩大掌静脉识别使用人数的方案

本发明涉及一种能扩大掌静脉识别使用人数的方案，属于第三代生物识别技术领 域。

现有技术中，大多数采用的是卡式管理，比较先进的采用的是生物技术进行验证 管理，而掌静脉识别生物技术在这个领域刚刚发展。掌静脉识别是静脉识别的一种，属于生 物识别，掌静脉识别系统就是首先通过静脉识别仪取得个人掌静脉分布图，从掌静脉分布 图依据专用比对算法提取特征值，通过红外线CCD摄像头获取手掌、手背静脉的图像，将静 脉的数字图像存贮在计算机系统中，将特征值存储。静脉比对时，实时采取静脉图，提取特 征值，运用先进的滤波、图像二值化、细化手段对数字图像提取特征，同存储在主机中静脉 特征值比对，采用复杂的匹配算法对静脉特征进行匹配，从而对个人进行身份鉴定，确认身 份。

用掌静脉进行身份认证时，获取的是掌静脉的图像特征，是指活体时才存在的特 征。在该系统中，非活体的手掌是得不到静脉图像特征的，因而无法识别，从而也就无法造 假。用掌静脉进行身份认证时，获取的是手掌内部的静脉图像特征，而不是手掌表面的图像 特征。因此，不存在任何由于手掌表面的损伤、磨损、干燥或太湿等带来的识别障碍。用掌静 脉进行身份认证，获取手掌静脉图像时，手掌无须与设备接触，轻轻一放，即可完成识别。这 种方式没有手接触设备时的不卫生的问题以及手掌表面特征可能被复制所带来的安全问 题，并避免了被当作审查对象的心理不适，同时也不会因脏物污染后无法识别。手掌静脉方 式由于静脉位于手掌内部，气温等外部因素的影响程度可以忽略不计，几乎适用于所有用 户。用户接受度好。除了无需与扫描器表面发生直接接触以外，这种非侵入性的扫描过程既 简单又自然，减轻了用户由于担心卫生程度或使用麻烦而可能存在的抗拒心理。因为有了 前面的活体识别、内部特征和非接触式3个方面的特征，确保了使用者的掌静脉特征很难被 伪造。所以掌静脉识别系统安全等级高，特别适合于安全要求高的场所使用。但是现有技术 中还存在以下问题待解决： (1)属于内生理特征，不会磨损，较难伪造，具有很高安全性。 (2)血管特征通常更明显，容易辨识，抗干扰性好。(3)可实现非接触式测量，卫生性好，易于 为用户接受。(4)不易受手表面伤痕或油污的影响。以上技术存在的缺点是：采集设备有特 殊要求，设计相对复杂，制造成本高。

CPU卡：也称智能卡，卡内的集成电路中带有微处理器CPU、存储单元，以及芯片操作系统COS。装有COS的CPU卡相当于一台微型计算机，不仅具有数据存储功能，同时具有命 令处理和数据安全保护等功能。CPU卡可适用于金融、保险、交警、政府行业等多个领域，具 有用户空间大（可存储掌静脉数据）、读取速度快、支持一卡多用等特点，并已经通过中国人民银行和国家部委的认证。

本发明的目的。

本发明为了提高门禁系统的安全系数，而提出一种能扩大掌静脉识别使用人数的 方案。

本发明所采用的技术方案。

一种能扩大掌静脉识别使用人数的方案，包括电源、电源驱动电路、掌静脉采集电 路、SD卡、SD卡接口电路、cortex A8以上ARM处理器、LCD显示电路、LCD显示屏、音频输出电 路、喇叭、RS232/485通信转换电路、门禁控制器，电源通过电源驱动电路与cortex A8以上 ARM处理器相连，掌静脉采集电路与cortex A8以上ARM处理器相连，SD卡通过SD卡接口电路 与cortex A8以上ARM处理器相连，cortex A8以上ARM处理器通过LCD显示电路将对讲可视 信息传输到LCD显示屏，通过音频输出电路将音频提示通过喇叭传出，通过RS232/485转换 电路与CPU读卡器相连，门禁控制器对门进行开关控制，cortex A8以上ARM处理器对掌静脉 识别和电路之间的逻辑通信进行控制，cortex A8以上ARM处理器配置近红外光led摄像头, 访客进行掌静脉图像提取和数字化处理，其中掌静脉识别按照以下步骤进行：

第一步、训练及投影掌静脉图像，通过分类器的匹配得到五个候选的掌静脉图像，训练 得到的最佳图像特征

第二步、分类器中的五个候选掌静脉图像中到最佳测试图像：

a、加载所有掌静脉图像训练集，与候选掌静脉对应；

b、利用融合掌静脉描述从训练集中提取每张掌静脉的形变；

c、提取掌静脉测试图像的形变，表示为Dq；

d、用Dq 与之前的五个候选掌静脉图像相匹配，到匹配关键点数目

第三步、由匹配关键点数目来确定验证准则，设定匹配点数目最大的掌静脉描述符是 最有可能的项，通过特征匹配，得到目标掌静脉图像。

然后，通过CPU读卡器，把掌静脉特征数据存储到CPU卡上，每次识别的时候，从CPU 卡上读取掌静脉特征数据，这样，可以无限扩展掌静脉识别的用户数量，确保了掌静脉识别 适应各种识别场所。

优选的，所述的电源模块:为门禁控制器电路系统提供12V的直流电源；还包括消 防报警扩展模块:在门禁系统受到破坏或损坏时，门禁控制器将警报信息发送至安保管理 中心，或通过消防警报进行提醒；以太网接口:负责远程网络控制的信息传输，同时为智能 家居网关提供下行接口；门磁电锁模块:根据继电器的闭合和关断状态作用门磁电锁,并在 规定时间内检测门磁电锁的运行状态；I/O数据接口:读取cortex A8以上ARM处理器掌静脉 识别的信息，传输至门禁控制器中处理；LED模块:显示门禁控制器、电磁门锁的运行状态， 显示识别信息和数据与网络的状态；语音模块:根据掌静脉识别结果和门禁控制信息，向进 出人员发出语音提醒信息；按钮接口:开门请求和开门确认的按钮操作，通过I/O接口发送 高低电平信号；RS485接口:通过RS232/485通信适配器与cortex A8以上ARM处理器进行数 据通讯。

优选的，所述音频电路主要包括音频的输入和输出处理电路。由于音频输出信号 是电压为十几毫伏的模拟信号，因而需先通过功放电路进行增益调节，并将A/D转换电路转 换后的数字音频信号传送到控制芯片。

优选的，cortex A8以上ARM处理器的电压通过电源适配器变压获得5V，并将5V电 压通过低压差电压调节器AS1117AR-3.3V分压获取,并通过电容将其电压进行稳压处理,从 而保证为各元器件和接口提供稳定的3.3V电压以及为摄像头模块提供1.8V和2.5V电压。

优选的，用户触发摄像头将其掌静脉信息传输至控制终端，最终通过控制终端触 发门禁模块，完成其开门动作。

1、本发明的有益效果：

通过本发明的CPU卡的方式，采用掌静脉生物识别技术，能够准确的识别用户身份，且 反应速度在2s之内，能无限扩展使用人数，可适应人数较多的场所，提高掌静脉识别的准确 度和效率。

图1为本发明终端的结构示意图；

图2为PC发卡器结构示意图。

目前，国内银行不管是借记卡还是信用卡，因为卡被复制等各种原因，出现了越来越多 的金融卡被盗事件，如果使用掌静脉与ＣＰＵ卡结合的方式就基本能杜绝信用卡被盗事 件，对金融卡的发展也极其有利！具体实施方式为银行使用发卡器，使用单独的掌静脉加密 密匙，对个人用户发行带有自己掌静脉数据的ＣＰＵ卡，把掌静脉信息和个人的银行信息 相结合。在使用过程中，个人在终端上面使用，个人首先刷卡，把相关的卡上信息读入终端， 然后放手，进行掌静脉识别，接着就可以进行相关金融操作了。由于掌静脉识别技术难以复 制，因此该方案能有效的遏制金融的发生，提高金融行业的安全系数。