[发明专利]基于多生物特征的身份证与持有人的同一性认证方法

权利要求书

1.一种基于多生物特征的身份证与持有人的同一性认证方法，包括：

(1)生物特征数据录入步骤：

(1a)办理身份证时，采集公民的指纹、虹膜和人脸三种生物特征，获取公民的指纹图像FP、虹膜图像IR和人脸图像FA；

(1b)分别从指纹图像FP、虹膜图像IR和人脸图像FA中提取指纹特征模版FC、虹膜特征模版IC和人脸特征模版AC，并将FC、IC和AC三种特征模版融合为一个混合特征模版MC；

(1c)利用模糊提取方法，从特征模版MC中提取二进制码字BC，并通过m个密码哈希函数将码字BC映射为密码哈希函数值矩阵E；

(1d)设定高斯分布矩阵F、均匀矩阵A，并计算高斯模数矩阵F′、域元素矩阵U和偏移矩阵S：

F′＝Fmodq，

U＝AF′modq，

S＝F′-E，

其中，q为素数，mod表示取模运算，modq表示模数为q的取模运算；

(1e)将均匀矩阵A、域元素矩阵U转换成均匀矩阵图像AI、域元素矩阵图像UI，并将均匀矩阵图像AI、域元素矩阵图像UI存储在人口信息数据库中；

(1f)将偏移矩阵S转换成偏移矩阵图像SI，并将偏移矩阵图像SI存储在身份证芯片中；

(2)身份证与持有人的同一性认证步骤：

(2a)认证时，认证端采集身份证持有人的指纹图像FP′、虹膜图像IR′和人脸图像FA′；

(2b)读取身份证芯片中的个人基本信息PI和偏移矩阵图像SI；

(2c)对公民的指纹图像FP′、虹膜图像IR′和人脸图像FA′分别提取指纹特征模版FC′、虹膜特征模版IC′和人脸特征模版AC′，并将FC′、IC′和AC′三种特征模版融合为一个混合特征模版MC′；

(2d)利用模糊提取方法，从特征模版MC′中提取二进制码字BC′，并通过m个密码哈希函数将码字BC′映射为密码哈希函数值矩阵E′；

(2e)将偏移矩阵图像SI转换为偏移矩阵S，并根据哈希密码函数值矩阵E′计算高斯模数矩阵F″：

F″＝S+E′；

(2f)根据个人基本信息PI在人口信息数据库中检索相应的均匀矩阵图像AI、域元素矩阵图像UI，并将均匀矩阵图像AI、域元素矩阵图像UI分别转换为均匀矩阵A、域元素矩阵U；

(2g)利用高斯模数矩阵F″，计算结果矩阵FN：

FN＝U-AF″modq，

其中，q为素数，mod表示取模运算，modq表示模数为q的取模运算，判断结果矩阵FN是否为全零矩阵，若结果矩阵FN是全零矩阵，则说明身份证与其持有人具有同一性；否则，身份证与其持有人不具有同一性。

2.根据权利要求1所述的基于多生物特征的身份证与持有人的同一性认证方法，其中所述步骤(1b)中从指纹图像FP中提取指纹特征模版FC，按如下步骤进行：

(1b1)对指纹图像FP依次进行指纹图像的分割、增强以及方向场提取的预处理；

(1b2)对预处理后的指纹图像进行脊线细化操作，提取细节点的位置和方向信息；

(1b3)根据细节点的位置和方向信息生成指纹特征模版FC；

3.根据权利要求1所述的基于多生物特征的身份证与持有人的同一性认证方法，其中所述步骤(1b)中从虹膜图像IR中提取虹膜特征模版IC，按如下步骤进行：

(1b4)对虹膜图像IR进行增强；

(1b5)对增强后的虹膜图像依次进行眼睑睫毛的腐蚀、虹膜区域的边界检测、分割以及提取；

(1b6)对提取的虹膜区域归一化，使用Gabor滤波器提取虹膜特征，生成虹膜特征模版IC。

4.根据权利要求1所述的基于多生物特征的身份证与持有人的同一性认证方法，其中所述步骤(1b)中从人脸图像FA中提取人脸特征模版AC，按如下步骤进行：

(1b7)对人脸图像FA依次进行亮度矫正、几何校准和直方图均衡的预处理；

(1b8)对预处理后的人脸图像，利用积分投影法确定面部特征点，提取面部特征点的局部特征信息；

(1b9)根据面部特征点的局部特征信息生成人脸特征模版AC。