[发明专利]一种指纹识别卡和卡上运行的指纹识别方法

说明书

技术领域

本发明涉及生物特征识别领域，特别涉及指纹识别技术，尤其是一种指纹识别卡和卡上运行的指纹识别方法。

背景技术

生物特征识别技术是指利用人体生物特征进行身份认证的一种技术。生物识别系统是对生物特征进行取样，通过提取特征的算法将取样出的生物特征转化成数字特征，并进一步将这些特征组合而成的特征模板，存入数据库中。在识别系统进行身份认证时，识别系统获取现场生物特征，转换为数字特征并与数据库中存放的特征模板进行比对，计算出二者之间的相似度，以确定是否匹配，从而决定接受或拒绝该人。

指纹是生物特征的一种，具有唯一、再生、不可抵赖、方便提取、易于辨识等特点。目前指纹识别技术是生物特征识别技术中最成熟的技术，已被全球大部分国家政府接受与认可，已广泛地应用到政府、军队、银行、社会福利保障、电子商务和安全防卫等领域。

现有的指纹识别算法中需要资源很大，一般RAM需要64K字节，主频需要100M以上。智能卡内部有CPU和RAM，可以进行身份识别、支付工具、加密/解密，信息存储功能。目前应用非常广泛。由于成本和体积限制，卡内CPU芯片主频均不高，RAM容量较小，仅10KB~20KB左右。由于需要的RAM过大，限制了现有指纹识别算法在卡中的应用。

中国专利公告第CN1217287C号公开了一种指纹识别方法：指纹特征中一个特征点由：特征点i的x坐标，y坐标，指纹纹路在特征点i处的切线与x轴的夹角θ，以及说明特征点i是纹路叉点还是端点的属性表示。特征具有m个特征点时，现场指纹特征数据链表由m*m个元素组成。每个元素Lij的数据结构由该连线的长度，指纹纹路在特征点i处的切线与连线Lij的夹角θ1，指纹纹路在特征点j处的切线与连线Lij的夹角θ2，以及说明连线端点i与j之间属性的综合属性表示。众所周知：1个字节的表示范围为0~255，而角度的范围为0~359度，对于一副长宽均为400像素的图像来说，2个点间的距离范围为：0~566像素，长度由2字节表示，θ1由2字节表示，θ2由2字节表示，属性由1字节表示。1个元素由7字节组成。如果特征点个数m为50时，元素有2500个，一共占用17500字节。2个特征相互比对则需要2*m*m个元素，共35000字节。

中国专利公告第CN100412883C号也公开了一种指纹识别方法：匹配方法也是基于细节点连线的。匹配时候考虑2个细节点mi，mj的连线长度（2字节表示）：dij；连线与细节点方向的夹角ai（2字节表示），bi（2字节表示）；两个细节点的类型t（2字节表示）；曲率c（1字节表示）；脊密度g（1字节表示）；这样1个连线需要10个字节表示。如果2个特征各有50个细节点，则需要2*50*50*10，共50000字节。

可以看到以上指纹识别算法需要的RAM均很大，至少需要30K，限制了指纹识别算法在嵌入式芯片的应用。在嵌入式芯片中，内嵌RAM是非常占芯片面积的，所以大RAM就意味着高成本。在各类卡上，如JAVA卡上，内部芯片的RAM仅有10KB~20KB，所以现有的指纹识别算法很难实现在卡上芯片内进行比对。

因此，有必要针对上述缺陷进行技术改进。

发明内容

本发明的目的在于提供一种低成本的在指纹卡内部实现指纹比对的指纹识别方法以及基于此种方法的指纹识别卡。

本发明解决其技术问题采用的技术方案：这种指纹识别卡，主要包括：指纹采集模块，用于通过数据卡上的指纹扫描器，采集用户的指纹信息；指纹验证模块，用于将采集的指纹信息与存储的指纹模板进行比对，输出比对结果；控制模块，用于根据指纹验证模块输出的比对结果，对数据卡进行相应的控制。

这种指纹识别方法，该方法通过指纹识别卡的指纹采集模块采集指纹信息，通过指纹验证模块将采集到的指纹信息与数据库中的指纹特征模板进行比对，采用细节点比对的方法，每两细节Mi，Mj的连线，称为1个比对单元，比对单元由连线长度d，指纹纹路在细节点i处的切线与连线Lij的夹角θ1，细节点i和细节点j的角度差θ2组成，将比对结果输出，对数据卡进行相应的控制。

所述连线的长度d为d<dMAX（dMAX≤255像素）。

所述夹角θ1和角度差θ2为0~255单元度。

所述比对单元的数量限定为最多M个细节点参与比对，每个细节点生成N个比对单元，1个指纹特征最多需要M*N个比对单元。

所述比对单元不包含细节点类型信息。