[发明专利]基于手指生物特征信息的成像设备及多模态身份识别方法

权利要求书

1.一种基于手指生物特征信息的成像设备，其特征在于该设备包括外壳，外壳上设有电源开关，外壳中间部分有一个用于深入手指的小孔，外壳内上下两端各安装有一个可见光成像装置、用以获取手指背纹与手指纹图像，可见光成像装置前各安装有一个红光滤光片，可见光成像装置周围各安装有一组红光源、用于照射手指纹与手指背纹，在外壳的一个侧面安装有一个红外成像装置、用以获取手指静脉图像，在小孔下方两侧各设有一排红外光源、用于手指静脉的照明，红外成像装置前设有一个红外滤光片和一个反红外滤光片，反红外滤光片用于反射红外光并透射可见红光，外壳内还设置有供电装置和控制电路；计算机通过数据传输接口与所述的三个成像装置连接，从三个成像装置输出的图像中提取能够代表三种生物特征模式的特征向量，与数据库中保存的特征向量进行独立的特征匹配，得到各自的匹配分数，将匹配分数进行归一化处理之后，采用加权求和规则实现匹配分数在匹配层的融合，最后将融合后的分数与设定的阈值进行比较判断实现身份判决，完成多模态的身份识别认证。

2.根据权利要求1所述的基于手指生物特征信息的成像设备，其特征是：所述的手指纹与手指背纹的图像采集装置的红光源和手指静脉采集装置的红外光源为LED阵列，其中红光LED阵列成圆周排列，红外光源LED成排排列分布在外壳内小孔下方的两侧，所述的红外光源为850nm波长。

3.根据权利要求1所述的基于手指生物特征信息的成像设备，其特征是：所述的反红外滤光片倾斜45°置于手指下方用以透过红光并反射红外光。

4.一种基于手指生物特征信息的多模态身份识别认证方法，其特征在于该方法包括：

第1、首先采集同一手指的手指纹图像、手指背纹图像和手指静脉图像并进行预处理，提取能够代表三种生物特征模式的特征向量，并存储三种独立的特征向量，完成存储样本数据的注册过程；

第2、采集当前待识别手指的手指纹图像、手指背纹图像和手指静脉图像并进行预处理，提取能够代表三种生物特征模式的特征向量，然后与样本数据库中的特征向量进行独立的特征匹配，得到各自的匹配分数；

第3、将第2步得到的匹配分数通过Tanh方法进行归一化处理之后，采用加权求和规则实现匹配分数在匹配层的融合；

第4、最后将融合后的匹配分数与设定的阈值进行比较判断，当融合后的匹配分数大于阈值则身份认证成功，否者失败，完成多模态的身份识别认证。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，第3步归一化方法为Tanh方法，具体步骤是，将匹配分数值域归一化到(0，1)分布，公式如下

s′=12[tanh(0.01×s-mean(s)std(s))+1]]]>

其中s′为归一化匹配分数，s为归一化处理前的匹配分数，mean(s)和std(s)分别为归一化前匹配分数的均值和标准差。