CN103870738A - 基于虹膜识别的可穿戴式身份认证装置 - Google Patents

基于虹膜识别的可穿戴式身份认证装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种基于虹膜识别的可穿戴式身份认证装置，装在人体可随身携带的部件上，麦克风接收的用户语音指令或触摸感应区触摸信号送虹膜摄像头和红外照明，启动虹膜摄像头和红外照明，虹膜摄像头采集虹膜图像送数据处理与通信模块处理，数据处理与通信模块输出虹膜编码通过其中的数据通信天线发送到云计算认证服务器，数据处理与通信模块中数据通信天线接收反馈的认证结果送人机交互模块。可穿戴式装置的用户不必记忆密码、携带USB密钥或智能卡，即可随时随地完成身份认证，避免了传统身份认证方法的遗忘、丢失、易伪造的弊端。装置具有体积小巧、容易携带、待机时间长的特点，为多种可穿戴装置访问同一个云计算服务提供用户身份认证方案。

Description

基于虹膜识别的可穿戴式身份认证装置
技术领域
本发明涉及一种识别装置，特别涉及一种基于虹膜识别的可穿戴式身份认证装置。
背景技术
目前，计算机***或移动数据终端针对用户的身份认证技术，大多是基于公开密钥机制与认证中心，无法摆脱对密码、USB密钥、智能卡的依赖，密码容易在输入时被其他人偷窥，或被用户忘记；USB密钥和智能卡容易被偷窃，或被恶意破坏。这种基于“物”而不是“用户本身”的身份识别机制，既不方便，又带来潜在安全风险。
发明内容
本发明是针对云计算用户身份认证存在的问题，提出了一种基于虹膜识别的可穿戴式身份认证装置，该装置可以采用帽子、头盔、面罩、眼镜、手表、手镯、腕带、指环等可穿戴形式，或者该装置与帽子、头盔、面罩、眼镜、手表、手镯、腕带、指环等物品集成，用户只需稍微调整头部角度或手臂姿势，或改变视线方向，即可在任意时候、在自然状态下完成虹膜采集和身份认证，并通过认证结果判断是否执行当前用户所要求的操作。该装置可随身携带，随时使用，并且能够避免密码、USB密钥、智能卡的泄露或丢失所产生的安全隐患。
本发明的技术方案为：一种基于虹膜识别的可穿戴式身份认证装置，装在人体可随身携带的部件上，包括启动采集模块、虹膜摄像头、红外照明、数据处理与通信模块、人机交互模块，启动采集模块包括麦克风和触摸感应区，人机交互模块包括扬声器、振动模块、认证反馈LED和液晶屏，麦克风接收的用户语音指令或触摸感应区触摸信号送虹膜摄像头和红外照明，启动虹膜摄像头和红外照明，虹膜摄像头采集虹膜图像送数据处理与通信模块处理，数据处理与通信模块输出虹膜编码通过其中的数据通信天线发送到云计算认证服务器，数据处理与通信模块中数据通信天线接收反馈的认证结果送人机交互模块。
所述装置与帽子、头盔、面罩、眼镜、手表、手镯、腕带、指环物品集成。
所述数据处理与通信模块和云计算认证服务器之间发生通信异常，或者数据处理与通信模块处于节能模式时也可采用本地认证方式，与存储在上述装置的数据处理与通信模块中的注册虹膜编码进行比对认证。
本发明的有益效果在于：本发明基于虹膜识别的可穿戴式身份认证装置，可穿戴式装置的用户不必记忆密码、携带USB密钥或智能卡，即可随时随地完成身份认证，避免了传统身份认证方法的遗忘、丢失、易伪造的弊端。本发明所提出的身份认证方法，大数据量的编码比对操作可通过云计算完成，可穿戴装置只负责人机交互、虹膜图像采集和生成编码，可以由低功耗、低运算速度的嵌入式处理器完成，使装置具有体积小巧、容易携带、待机时间长的特点。可穿戴装置与存储注册虹膜编码、完成认证操作的云计算服务器相分离的模式，保证了虹膜注册数据的安全性，并能够普遍应用于帽子、头盔、面罩、眼镜、手表、手镯、腕带、指环等多种可穿戴物品，为多种可穿戴装置访问同一个云计算服务提供了统一的用户身份认证方案。同时，也虑到用户在进行虹膜认证的过程中，可能出现断开网络连接或云计算服务器工作异常的特殊情况，用户可预先选择将存储在云计算服务器中的该用户虹膜注册编码下载到可穿戴设备中，采用本地认证方式完成身份识别。
附图说明
图1为本发明眼镜形态的基于虹膜识别的可穿戴式身份认证装置示意图；
图2为本发明手表形态的基于虹膜识别的可穿戴式身份认证装置示意图；
图3为本发明基于虹膜识别的可穿戴式身份认证装置使用方式示意图。
具体实施方式
如图1所示眼镜形态的基于虹膜识别的可穿戴式身份认证装置示意图，包括启动采集模块、虹膜摄像头106、红外照明104、数据处理109与通信模块108、人机交互模块。
启动采集模块包括麦克风110、触摸感应区103。用户可采用语音启动虹膜采集，如用户说“OK，虹膜采集”，则麦克风110接收到用户的语音指令，即启动虹膜摄像头106和红外照明104，开始采集虹膜图像。用户也可以采用事先设定好的手势操作，如触摸或点击触摸感应区103的方式启动虹膜采集，如用户用手指从前向后快速划过触摸感应区103，或用手指快速敲击触摸感应区103三次，即启动虹膜摄像头106和红外照明104，开始采集虹膜图像。
采集到的图像，被数据处理109接收，进行虹膜图像处理和编码生成处理，经过质量评估、预处理后，生成虹膜编码，再通过数据通信天线108发送到云计算认证服务器，与事先注册的编码模板进行比对，反馈的认证结果通过数据通信天线108被接收。在发生通信异常或处节能模式时也可采用本地认证方式，与存储在眼镜数据处理109中的注册虹膜编码进行比对认证。
人机交互模块，包括扬声器101，振动模块102，认证反馈LED 107和液晶屏105。图像采集过程中，扬声器101和液晶屏105通过语音和图像的方式指导用户姿势，如语音提示“请睁大眼睛”或显示拍摄到的虹膜图像，使用户配合采集。认证结束后，扬声器101会播放语音提示“认证成功”或“认证失败”；振动模块102会采用不同的振动方式提示用户认证结果，如短促振动两次表示“认证成功”，长时间振动一次表示“认证失败”；认证反馈LED107以绿灯闪烁表示“认证成功”，以红灯闪烁表示“认证失败”；液晶屏105直接显示“认证成功”或“认证失败”。
采用“面罩”形态的基于虹膜识别的可穿戴式身份认证装置，与采用“眼镜”形态的装置类似。
如图2所示手表形态的基于虹膜识别的可穿戴式身份认证装置示意图，包括启动采集模块、虹膜摄像头206、红外照明204、数据处理209与通信模块208、人机交互模块。
启动采集模块包括麦克风210、触摸感应区203。用户可采用语音启动虹膜采集，如用户说“OK，虹膜采集”，则麦克风210接收到用户的语音指令，即启动虹膜摄像头206和红外照明204，开始采集虹膜图像。用户也可以采用事先设定好的手势操作，如触摸或点击触摸感应区203的方式启动虹膜采集，如用户用手指从上向下快速划过触摸感应区203，或用手指快速敲击触摸感应区203三次，即启动虹膜摄像头206和红外照明204，开始采集虹膜图像。
采集到的图像，被数据处理209接收，进行虹膜图像处理、编码生成处理，经过质量评估、预处理后，生成虹膜编码，再通过数据通信天线208发送到云计算认证服务器，与事先注册的编码模板进行比对，反馈的认证结果通过数据通信天线208被接受。在发生通信异常或处节能模式时也可采用本地认证方式，与存储在手表中的注册虹膜编码进行比对认证。
人机交互模块，包括扬声器201，振动模块202，认证反馈LED 207和液晶屏205。图像采集过程中，扬声器201和液晶屏205通过语音和图像的方式指导用户姿势，如语音提示“请睁大眼睛”或显示拍摄到的虹膜图像，使用户配合采集。认证结束后，扬声器201会播放语音提示“认证成功”或“认证失败”；振动模块202会采用不同的振动方式提示用户认证结果，如短促振动两次表示“认证成功”，长时间振动一次表示“认证失败”；认证反馈LED207以绿灯闪烁表示“认证成功”，以红灯闪烁表示“认证失败”；液晶屏205直接显示“认证成功”或“认证失败”。
启动采集模块具有麦克风、触摸屏、摄像头、加速度计、或陀螺仪等传感器，可以感知用户的语音命令、眼睛眨动、摇头或点头、手指触摸或点击、摆动手臂等触发条件，使摄像头模块和红外照明模块从休眠状态进入工作状态，开始虹膜图像的采集。
数据处理与传输模块能够对采集到的虹膜图像进行质量评估、预处理和编码提取，并将虹膜编码样本通过蓝牙、WIFI、或移动数据网络发送到云计算认证服务器，以云计算的方式进行编码比对，并接收来自认证服务器的认证结果，通过认证结果判断是否执行当前用户所要求的操作，如解锁设备、收发邮件、查看照片、拨打电话、发送消息等。
人机交互模块具有反射镜、LED、液晶屏、扬声器、或偏心电机等交互装置，在采集过程中以镜像、灯光、视频、语音或振动等方式提示用户配合或反馈身份认证结果。
该装置可以采用帽子、头盔、面罩、眼镜、手表、手镯、腕带、指环等可穿戴形式，或者该装置与帽子、头盔、面罩、眼镜、手表、手镯、腕带、指环等物品集成，用户只需稍微调整头部角度或手臂姿势，或改变视线方向，即可在任意时候、在自然状态下完成虹膜采集和身份认证。
图3为基于虹膜识别的可穿戴式身份认证装置使用方式示意图，采用“手镯”、“腕带”或“指环”形态的基于虹膜识别的可穿戴式身份认证装置，与采用“手表”形态的装置类似。

Claims (3)

1.一种基于虹膜识别的可穿戴式身份认证装置，其特征在于，装在人体可随身携带的部件上，包括启动采集模块、虹膜摄像头、红外照明、数据处理与通信模块、人机交互模块，启动采集模块包括麦克风和触摸感应区，人机交互模块包括扬声器、振动模块、认证反馈LED和液晶屏，麦克风接收的用户语音指令或触摸感应区触摸信号送虹膜摄像头和红外照明，启动虹膜摄像头和红外照明，虹膜摄像头采集虹膜图像送数据处理与通信模块处理，数据处理与通信模块输出虹膜编码通过其中的数据通信天线发送到云计算认证服务器，数据处理与通信模块中数据通信天线接收反馈的认证结果送人机交互模块。
2.根据权利要求1所述基于虹膜识别的可穿戴式身份认证装置，其特征在于，所述装置与帽子、头盔、面罩、眼镜、手表、手镯、腕带、指环物品集成。
3.根据权利要求1所述基于虹膜识别的可穿戴式身份认证装置，其特征在于，所述数据处理与通信模块和云计算认证服务器之间发生通信异常，或者数据处理与通信模块处于节能模式时也可采用本地认证方式，与存储在身份认证装置的数据处理与通信模块中的注册虹膜编码进行比对认证。
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Application publication date: 20140618