[发明专利]手指静脉认证系统

说明书

技术领域

本发明属于利用人体生物特征进行身份识别和认证的技术领域，具体是指一种采集手指静脉图像进行认证的系统。

背景技术

随着信息化的到来，信息的安全性和保密性越来越受到人们的重视。人体丰富的生理特征，使得生物特征识别技术成为身份认证领域的一项重要手段。

生物特征识别技术指利用人体生理特征进行身份认证的一种技术。与传统身份认证方法(身份证、工作证、智能卡和密码等)不同在于，它使用的是人体本身携带的信息，不依赖其他物件，因此不存在携带不便、容易遗失，或者由于使用过多或不当造成的不可识别和密码易被破解等诸多问题。

目前应用的生物特征身份认证技术主要有：DNA、耳廓、人脸、面热辐射、指纹、掌纹、步态、手型、手背静脉血管、虹膜、体味、视网膜、签名、声音等，其中指纹识别技术是目前最方便、可靠、非侵入和技术上相对成熟且应用最广泛的生物识别技术。然而，指纹识别也有自身的缺点：(1) 指纹存在磨损的问题，导致无法认证；(2) 每一次使用指纹都会在指纹采集器上留下用户的指纹印痕，从而存在被利用复制指纹的可能；(3)环境的影响，如手指湿润会影响认证结果。针对以上这些缺点，一种更先进的生物特征识别方法被应用，这就是手指静脉认证系统。

研究结果表明，人体血管模式对每个人都是唯一的、随着年龄的变化很小，难于仿制，因而可以作为个人身份的认证依据。在血管认证领域中，指静脉认证又因为它的图像易于获取和快速有效而得到更广泛的应用。指静脉识别的基本原理是波长位于700-1000nm的近红外线能穿透大多数人体组织，但会被血液中的血红蛋白完全吸收。我们把手指放在近红外光下，用摄像机拍摄手指图像，血管静脉会呈现黑色。

国外手指静脉研究最成功的是日本日立公司。日立公司最先进行手指静脉识别研究并进行了产业化，当前手指静脉认证产品在日本得到了广泛应用，这表明，国外的手指静脉识别的研究和应用已经相当成熟。国内的相关研究主要集中在研究所和大学实验室，目前还没有一款基于自主知识产权的手指静脉认证产品推出市场。

发明内容

本发明需要解决的技术问题在于提供一种可以克服现在生物特征识别技术不足，设备小型化，认证速度快、精度高的手指静脉认证系统。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：手指静脉认证系统，包括有指静脉图像采集装置、图像处理模块、注册模板存储模块和控制管理模块，所述的控制管理模块发出读取图像要求信号给指静脉图像采集装置，所述的指静脉图像采集装置根据读取图像要求获取手指静脉图像信号，并将手指静脉图像信号发送给图像处理模块，图像处理模块对手指静脉图像信号进行预处理后得到手指静脉特征，并将手指静脉特征输送给注册模板存储模块进行存储注册或者与注册模板存储模块所存储注册的手指静脉特征进行对比认证。

所述的指静脉图像采集装置由近红外线LED灯和基本的CMOS摄像头组成。

所述的图像处理模块和控制管理模块为DSP。

所述的注册模板存储模块位于DSP外设存储器上。

一种手指静脉认证系统的注册方法，包括如下步骤：

（1）需注册的手指伸入指静脉图像采集装置内，指静脉图像采集装置获取手指静脉图像；

（2）采集到的手指静脉图像传送至图像处理模块，判断获取的图像是否为人的手指图像，如不是，则语音提示，中止注册；如是则对图像进行旋转校正、去除背景区域、图像增强等预处理；

（3）采用方向梯度法分割图像并二值化；

（4）对二值化的图像进行细线化等后处理；

（5）提取静脉图像线段的端点、交叉点、线段上采样点作为特征点，将端点、交叉点、线段上采样点的个数以及各特征点的坐标和方向作为手指静脉特征；

（6）将手指静脉特征存储到注册模板存储模块的手指静脉特征数据库中，建立每个人的手指静脉特征档案，完成注册过程。

一种手指静脉认证系统的认证方法，包括如下步骤：

（1）待检测的手指伸入指静脉图像采集装置内，指静脉图像采集装置获取手指静脉图像；

（2）采集到的手指静脉图像传送至图像处理模块，判断获取的图像是否为人的手指图像，如不是，则语音提示，中止注册；如是则对图像进行旋转校正、去除背景区域、图像增强等预处理；

（3）采用方向梯度法分割图像并二值化；

（4）对二值化的图像进行细线化等后处理；

（5）提取静脉图像线段的端点、交叉点、线段上采样点作为特征点，将端点、交叉点、线段上采样点的个数以及各特征点的坐标和方向作为手指静脉特征；