[发明专利]基于云平台的多功能静脉采集方法

权利要求书

1.基于云平台的多功能静脉采集方法，该方法基于云平台架构，将图像采集与特征提取相分离，其特征在于，利用前端采集装置采集人体手指静脉图像，传送至瘦客户机，瘦客户机再传送至云端服务器进行处理，以实现人体手指静脉特征的提取和比对，利用云平台处理核心任务，由一个Master和大量块服务器管理大量静脉图像与对应的特征及身份数据库，云平台网络中大数量的客户端从Master获取目标数据块的信息，直接和块服务器交互进行静脉数据的传输；

当采集装置通过USB接入瘦客户机后，瘦客户机按照下述步骤自动进行处理：

step1：瘦客户机自动识别出扩展分区；

Step2：通过自动运行安装专用驱动程序；

Step3：通过自动运行安装静脉采集客户端软件；

Step4：静脉采集客户端软件自动连接云端服务器，测试通信正常后进入待机状态，等待静脉采集识别操作。

2.根据权利要求1所述的基于云平台的多功能静脉采集方法，其特征在于，瘦客户机接收到采集图像后，执行如下步骤：

步骤一：瘦客户机接收到采集图像后，采用基于频谱变换的方法实现手指图像主方向快速检测，从而计算手指放置的倾斜度，并输出提示信息，其具体步骤如下：

Step1.1：手指静脉图像区域二值化；

针对采集到的当前帧手指静脉图像I(m,n)，假设其尺寸为M×N像素，其中(m,n)为图中像素点坐标，I为其灰度值，

对其进行基于灰度阈值的二值化处理，获得二值化图像                                                ：

其中为当前手指静脉图像的平均灰度值，其计算方法为：

Step1.2：对进行傅里叶变换；

Step1.3：在坐标轴上，显示频谱图像，并计算其主谱线与轴的夹角；

Step1.4：假设空间域手指标准主方向为平行于m坐标轴，则实际手指放置的主方向与m轴夹角为：

Step1.5：根据数值大小，判断当前手指放置倾斜角度是否满足后续处理需要，

并输出提示信息，其中T为允许倾斜的最大角度，通常取值为5°；

步骤二：瘦客户机针对上一步骤处理合格后的采集图像，结合手指静脉主方向的先验知识，构造快速检测模板，对静脉图像清晰度进行检测，并输出提示信息，其具体步骤如下：

Step2.1：基于方向模板的手指静脉图像梯度计算；

针对采集到的当前帧手指静脉图像I(m,n)，假设其尺寸为M×N像素，其中(m,n)为图中像素点坐标，I为其灰度值；并令图像坐标系中，X轴与手指标准主方向平行， 

计算与手指静脉主方向相正交方向的平方梯度为：

其中为静脉图像相对于主方向的正交梯度，构造其快速检测模板为

则的计算公式为：

Step2.2：基于正交梯度提取静脉边缘二值图像：

其中为手指静脉边缘二值化阈值，其计算方法为：

Step2.3：通过上述二值化图像统计属于手指静脉的像素数量：

Step2.4：计算静脉像素数与一帧图像总像素数的比值：

并通过该比值判断当前采集到的图像是否清晰度满足需要，并输出提示信息：

其中为清晰度阈值，经验取值为0.12。

3.根据权利要求1所述的基于云平台的多功能静脉采集方法，其特征在于，所述前端采集装置具有多种工作模式，无采集任务时红外光源与CMOS模块处于关闭模式，主控芯片处于休眠模式；当需要执行采集任务时，触发开关自动响应用户的操作，唤醒主控芯片，主控芯片被唤醒后转入正常工作模式，使能电源给红外光源和CMOS模块上电，并开始进行静脉图像采集处理；当采集任务完成后，触发开关再次自动响应用户的操作，主控芯片检测到该操作后，首先关闭红外光源和CMOS模块的供电，然后主控芯片转入休眠模式，整个前端采集设备的一次处理任务完成；

所述前端采集装置内部的USB HUB芯片一路USB接口连接到瘦客户机，在采集装置内部USB HUB芯片的USB接口扩展为三路，分别连接采集模块、扩展FLASH存储、扩展USB接口。