CN104866828A - 手指静脉识别方法、装置以及静脉认证终端设备 - Google Patents
手指静脉识别方法、装置以及静脉认证终端设备 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种手指静脉识别方法、装置以及静脉认证终端设备，其方法包括步骤：在检测到被采样手指进入到识别区域，控制图像采集装置围绕着所述被采样手指进行旋转；驱动所述图像采集装置在旋转过程中对所述被采样手指静脉进行采样，得到多张采样图像；分别将各所述采样图像与预设的样本图像进行比对匹配，若存在至少一张所述采样图像与所述样本图像相匹配，则确认静脉识别通过。可以在手指平面即便不垂直于图像采集装置的情况下，保持静脉识别的拒真率，且简单易实现。
Description
技术领域
本发明涉及认证技术领域，特别是涉及一种手指静脉识别方法、装置以及静脉认证终端设备。
背景技术
传统的静脉认证终端设备，包括红外发光装置和摄像头(或者成像传感器)，在认证时，如图1所示，需要手指平面垂直摄像头才能保证采样效果的精确性。但静脉认证终端设备又是非接触式采样，即采样过程中被采样者的手指是处于悬空状态的，这样就很难保证摄像头在拍摄手指图像时手指平面是垂直于摄像头的，使得采样图像与样本图像存在较大的差异，造成采样拒真率提高，降低了设备的识别能力。
目前，降低静脉认证拒真率的相关方式主要是针对手指出现平移或倾斜角度进行修正的方式，这种方式主要是解决了被采样者的手指在保证手指平面垂直于摄像头情况下，手指摆放的位置出现平移或倾斜时，通过对二维坐标系修正或图像处理等技术，达到提高设备的识别能力的目的，但处理方式都较为复杂。
发明内容
本发明的目的在于提供一种手指静脉识别方法、装置以及静脉认证终端设备，可以在手指平面即便不垂直于图像采集装置的情况下，保持静脉识别的拒真率，且简单易实现。
本发明的目的通过如下方案实现：
一种手指静脉识别方法，包括如下步骤：
在检测到被采样手指进入到识别区域，控制图像采集装置围绕着所述被采样手指进行旋转；
驱动所述图像采集装置在旋转过程中对所述被采样手指静脉进行采样，得到多张采样图像；
分别将各所述采样图像与预设的样本图像进行比对匹配，若存在至少一张所述采样图像与所述样本图像相匹配，则确认静脉识别通过。
一种手指静脉识别装置，包括检测装置、第一控制装置、第一图像采集装置、第一旋转装置、第一处理装置，其中：
所述检测装置用于检测被采样手指进入识别区域的信息；
所述第一控制装置用于在所述检测装置检测到所述被采样手指进入到所述识别区域时，向所述第一旋转装置发送旋转指令，并向所述第一图像采集装置发送旋转拍摄指令；
所述第一旋转装置用于接收到所述旋转指令后，带动所述图像采集装置围绕着所述被采样手指进行旋转；
所述第一图像采集装置用于在接收到所述旋转拍摄指令后，在旋转过程中对所述被采样手指静脉进行采样，得到多张采样图像；
所述第一处理装置用于分别将各所述采样图像与预设的样本图像进行比对匹配，若存在至少一张所述采样图像与所述样本图像相匹配，则确认静脉识别通过。
一种手指静脉识别装置，包括第二控制装置、第二图像采集装置、第二旋转装置、第二处理装置，其中：
所述第二图像采集装置用于检测被采样手指进入识别区域的信息；
所述控制装置用于在所述第二图像采集装置检测到所述被采样手指进入到所述识别区域时，向所述第二旋转装置发送旋转指令，并向所述第二图像采集装置发送旋转拍摄指令；
所述第二旋转装置用于接收到所述旋转指令后，带动所述图像采集装置围绕着所述被采样手指进行旋转；
所述第二图像采集装置还用于在接收到所述旋转拍摄指令后，在旋转过程中对所述被采样手指静脉进行采样，得到多张采样图像；
所述第二处理装置用于分别将各所述采样图像与预设的样本图像进行比对匹配，若存在至少一张所述采样图像与所述样本图像相匹配，则确认静脉识别通过。
一种静脉认证终端设备，其特征在于，包括上述任意一手指静脉识别装置。
根据上述本发明的方案，其是在检测到被采样手指进入到识别区域时，控制图像采集装置围绕着所述被采样手指进行旋转，并在旋转过程中对所述被采样手指静脉进行图像采样，这样可以得到多张不同角度的采样图像，然后再将这些采样图像与样本图像进行比对匹配，若存在至少一张采样图像与样本图像相匹配，则确认静脉识别通过，由于控制图像采集装置围绕着所述被采样手指进行旋转，并在旋转过程中多次对所述被采样手指静脉进行采样，且多张采样图像有一张与样本图像相匹配就可以确认静脉识别通过，因此，即便初始情况下手指平面(被采样手指对应的平面)不垂直于图像采集装置，在图像采集装置旋转过程中，也可以旋转到图像采集装置与手指平面垂直的情况，而得到与样本图像相匹配的采样图像，而保持静脉识别的拒真率，且简单易实现。
附图说明
图1为传统的静脉认证终端设备的工作原理图；
图2为本发明的手指静脉识别方法实施例的流程示意图；
图3为图2中的步骤S103在其中一个实施例中的细化流程示意图。
图4为本发明的手指静脉识别装置在一个实施例中的结构示意图；
图5为本发明的手指静脉识别装置在另一个实施例中的结构示意图；
图6为本发明的手指静脉识别装置在第三实施例中的结构示意图；
图7为本发明的手指静脉识别装置在第四个实施例中的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本发明，并不限定本发明的保护范围。
在下述说明中，首先针对本发明的手指静脉识别方法的实施例进行说明，再对本发明的手指静脉识别装置的实施例进行说明，最后对本发明的静脉认证终端设备的实施例进行说明。
实施例一
参见图2所示，为本发明的手指静脉识别方法实施例的流程示意图。如图2所示，本实施例中的手指静脉识别方法包括如下步骤：
步骤S101：在检测到被采样手指进入到识别区域，控制图像采集装置围绕着所述被采样手指进行旋转；
这里，被采样手指是指被采样者的手指；
这里，识别区域是指红外发光装置与图像采集装置之间的区域，是图像采集装置可以有效的对被采样手指(或者被采样手指静脉)进行图像采样的区域；
这里，图像采集装置可以是图像采集传感器、CCD(Charge Coupled Device，电荷藕合器件图像传感器)照相机、或者摄像头，一般以采用CMOS(CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor，互补金属氧化物)图像采集传感器为佳，具有成本低的优点；
这里的旋转可以是顺时针旋转，也可以是逆时针旋转；
具体地，控制图像采集装置围绕着与被采样手指在进入到识别区域时的手指延伸方向一致的旋转轴线进行旋转，这里的方向一致是指延伸方向与旋转轴线的夹角在预设范围内，例如，小于10°；
步骤S102：驱动所述图像采集装置在旋转过程中对所述被采样手指静脉进行采样，得到多张采样图像；
具体地，可以驱动所述图像采集装置在旋转过程中不断的对所述被采样手指静脉进行采样，即按照图像采集装置的最大图像采集速率对所述被采样手指静脉进行采样；
具体地，也可以驱动所述图像采集装置在旋转过程中每旋转预设角度对所述被采样手指静脉进行一次采样，其中，预设角度可以根据需要进行设置，例如，3°；
具体地，也可以驱动所述图像采集装置在旋转过程中每旋转预设时间对所述被采样手指静脉进行一次采样，其中，预设时间可以根据实际需要进行设置，例如，降低0.3秒；
此外，考虑到图像采集装置在对所述被采样手指静脉进行采样时，需要在红外发光装置的近红外线的照射下进行，但如果图像采集装置旋转后，若红外发光装置的近红外线不能充分实现照射，会影响到图像采样效果，为此，在其中一个实施例中：所述控制图像采集装置围绕着所述被采样手指进行旋转的步骤可以包括步骤：控制所述图像采集装置和红外发光装置同步的围绕着所述被采样手指进行旋转，也就是说，在旋转过程中保持图像采集装置和红外发光装置的相对位置不变；
本实施中的红外发光装置可以与传统的静脉认证终端设备的红外发光装置相同，在此不予赘述；
步骤S103：分别将各所述采样图像与预设的样本图像进行比对匹配，若存在至少一张所述采样图像与所述样本图像相匹配，则确认静脉识别通过；
具体地，如图3所示，本步骤的可以包括如下步骤：
步骤S201：分别将各所述采样图像与所述样本图像进行相似分析，得到各所述采样图像与所述样本图像的相似度；
其中，可以采用任意的图像相似分析方式，例如，可以分别获取采样图像以及样本图像各个像素点的像素值，比较采样图像和样本图像相同位置的像素点的像素值是否相同，统计采样图像和样本图像相同位置的像素点的像素值相同的像素个数，再用该像素个数除以采样图像的总像素个数得到采样图像与样本图像的相似度，当然也不限于这种方式；
步骤S202：分别判断各所述相似度是否大于预设的门限值；
其中，门限值可以根据实际需要进行设定；
步骤S203：若存在至少一个所述相似度大于所述门限值，则确认静脉识别通过；
静脉识别通过是指采样者的身份验证通过。
此外，若没有采样图像与样本图像相匹配，还可以降低图像采集装置的旋转速度再进行一次采样手指静脉的采样以及采样图像的比对匹配，即，降低图像采集装置的旋转速度后，返回步骤S102。
据此，依据上述本实施例的方案，其是在检测到被采样手指进入到识别区域时，控制图像采集装置围绕着所述被采样手指进行旋转，并在旋转过程中对所述被采样手指静脉进行图像采样，这样可以得到多张不同角度的采样图像，然后再将这些采样图像与样本图像进行比对匹配，若存在至少一张采样图像与样本图像相匹配，则确认静脉识别通过，由于控制图像采集装置围绕着所述被采样手指进行旋转，并在旋转过程中多次对所述被采样手指静脉进行采样，且多张采样图像有一张与样本图像相匹配就可以确认静脉识别通过，因此，即便初始情况下手指平面(被采样手指对应的平面)不垂直于图像采集装置，在图像采集装置旋转过程中，也可以旋转到图像采集装置与手指平面垂直的情况，而得到与样本图像相匹配的采样图像，而保持静脉识别的拒真率，且简单易实现。
实施例二
根据上述本发明的手指静脉识别方法，本发明还提供一种手指静脉识别装置，以下就本发明的手指静脉识别装置的实施例进行详细说明。为方便说明，图4仅示出了本发明的手指静脉识别实施例的结构示意图。
如图4所示，本发明的手指静脉识别装置，包括检测装置301、第一控制装置302、第一图像采集装置303、第一旋转装置304、第一处理装置305，其中：
检测装置301用于检测被采样手指进入识别区域的信息；
第一控制装置302用于在检测装置301检测到所述被采样手指进入到所述识别区域时，向第一旋转装置304发送旋转指令，并向第一图像采集装置303发送旋转拍摄指令；
第一旋转装置304用于接收到所述旋转指令后，带动第一图像采集装置303围绕着所述被采样手指进行旋转；
其中，第一旋转装置304要能带动第一图像采集装置303旋转，一般需要第一旋转装置304与第一图像采集装置303固定连接；
第一图像采集装置303用于在接收到所述旋转拍摄指令后，在旋转过程中对所述被采样手指静脉进行采样，得到多张采样图像；
第一处理装置305用于分别将各所述采样图像与预设的样本图像进行比对匹配，若存在至少一张所述采样图像与所述样本图像相匹配，则确认静脉识别通过。
在其中一个实施例中，如图5所示，本发明的手指静脉识别装置，还包括与第一图像采集装置303相对设置的第一红外发光装置306；
第一旋转装置304在接收到所述旋转指令后，带动第一图像采集装置303以及第一红外发光装置306同步的围绕着所述被采样手指进行旋转；
其中，第一旋转装置304要能带动第一红外发光装置306旋转，一般需要第一旋转装置304与第一红外发光装置306固定连接。
在其中一个实施例中，第一图像采集装置303可以在旋转过程中每旋转预设角度对所述被采样手指静脉进行一次采样。
在其中一个实施例中，第一图像采集装置303可以在旋转过程中每旋转预设时间对所述被采样手指静脉进行一次采样。
在其中一个实施例中，第一处理装置305可以分别将各所述采样图像与所述样本图像进行相似分析，得到各所述采样图像与所述样本图像的相似度，分别判断各所述相似度是否大于预设的门限值，若存在至少一个所述相似度大于所述门限值，则确认静脉识别通过。
实施例三
根据上述本发明的手指静脉识别方法，本发明还提供一种手指静脉识别装置，以下就本发明的手指静脉识别装置的实施例进行详细说明。为方便说明，图6仅示出了本发明的手指静脉识别装置实施例的结构示意图。
本实施例中手指静脉识别装置与上述实施例二中的手指静脉识别装置的不同点在于，考虑到现有的图像采集装置，例如，图像传感器，往往是可以实现对是否有物体进入其图像采集区域进行检测的，为此，本实施例中的手指静脉识别装置不包括检测装置，而是通过第二图像采集装置403实现对被采样手指进入识别区域的信息进行检测，可以节约成本。
如图6所示，本实施例中的手指静脉识别装置，包括第二控制装置401、第二图像采集装置402、第二旋转装置403、第二处理装置404，其中：
第二图像采集装置402用于检测被采样手指进入识别区域的信息；
第二控制装置401用于在第二图像采集装置402检测到所述被采样手指进入到所述识别区域时，向第二旋转装置403发送旋转指令，并向第二图像采集装置402发送旋转拍摄指令；
第二旋转装置403用于接收到所述旋转指令后，带动所述图像采集装置围绕着所述被采样手指进行旋转；
第二图像采集装置402还用于在接收到所述旋转拍摄指令后，在旋转过程中对所述被采样手指静脉进行采样，得到多张采样图像；
第二处理装置404用于分别将各所述采样图像与预设的样本图像进行比对匹配，若存在至少一张所述采样图像与所述样本图像相匹配，则确认静脉识别通过。
在其中一个实施例中，如图7所示，本发明的手指静脉识别装置，还包括与第二图像采集装置405相对设置的第二红外发光装置405；
第二旋转装置403在接收到所述旋转指令后，带动第二图像采集装置402以及第二图像采集装置405同步的围绕着所述被采样手指进行旋转。
在其中一个实施例中，第二图像采集装置402可以在旋转过程中每旋转预设角度对所述被采样手指静脉进行一次采样。
在其中一个实施例中，第二图像采集装置402可以在旋转过程中每旋转预设时间对所述被采样手指静脉进行一次采样。
在其中一个实施例中，第二处理装置404可以分别将各所述采样图像与所述样本图像进行相似分析，得到各所述采样图像与所述样本图像的相似度，分别判断各所述相似度是否大于预设的门限值，若存在至少一个所述相似度大于所述门限值，则确认静脉识别通过。
本发明的手指静脉识别装置与本发明的手指静脉识别方法一一对应，在上述手指静脉识别方法的实施例阐述的技术特征及其有益效果均适用于手指静脉识别装置的实施例中，特此声明。
需要说明的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或者暗示相对重要性。
此外，根据上述本发明的手指静脉识别装置，本发明还提供一种静脉认证终端设备，包括上述任意一个实施例中的手指静脉识别装置，在上述手指静脉识别装置的实施例阐述的技术特征及其有益效果均适用于静脉认证终端设备，特此声明。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种手指静脉识别方法，其特征在于，包括如下步骤：
在检测到被采样手指进入到识别区域，控制图像采集装置围绕着所述被采样手指进行旋转；
驱动所述图像采集装置在旋转过程中对所述被采样手指静脉进行采样，得到多张采样图像；
分别将各所述采样图像与预设的样本图像进行比对匹配，若存在至少一张所述采样图像与所述样本图像相匹配，则确认静脉识别通过。
2.根据权利要求1所述的手指静脉识别方法，其特征在于，所述控制图像采集装置围绕着所述被采样手指进行旋转的步骤包括步骤：
控制所述图像采集装置和红外发光装置同步的围绕着所述被采样手指进行旋转。
3.根据权利要求1所述的手指静脉识别方法，其特征在于，所述驱动所述图像采集装置在旋转过程中对所述被采样手指静脉进行采样的步骤包括步骤：
驱动所述图像采集装置在旋转过程中每旋转预设角度对所述被采样手指静脉进行一次采样；
或者
驱动所述图像采集装置在旋转过程中每旋转预设时间对所述被采样手指静脉进行一次采样。
4.根据权利要求1所述的手指静脉识别方法，其特征在于，所述分别将各所述采样图像与预设的样本图像进行比对匹配，若存在至少一张所述采样图像与所述样本图像相匹配，则确认静脉识别通过的步骤包括步骤：
分别将各所述采样图像与所述样本图像进行相似分析，得到各所述采样图像与所述样本图像的相似度；
分别判断各所述相似度是否大于预设的门限值；
若存在至少一个所述相似度大于所述门限值，则确认静脉识别通过。
5.一种手指静脉识别装置，其特征在于，包括检测装置、第一控制装置、第一图像采集装置、第一旋转装置、第一处理装置，其中：
所述检测装置用于检测被采样手指进入识别区域的信息；
所述第一控制装置用于在所述检测装置检测到所述被采样手指进入到所述识别区域时，向所述第一旋转装置发送旋转指令，并向所述第一图像采集装置发送旋转拍摄指令；
所述第一旋转装置用于接收到所述旋转指令后，带动所述第一图像采集装置围绕着所述被采样手指进行旋转；
所述第一图像采集装置用于在接收到所述旋转拍摄指令后，在旋转过程中对所述被采样手指静脉进行采样，得到多张采样图像；
所述第一处理装置用于分别将各所述采样图像与预设的样本图像进行比对匹配，若存在至少一张所述采样图像与所述样本图像相匹配，则确认静脉识别通过。
6.根据权利要求5所述的手指静脉识别装置，其特征在于，还包括与所述第一图像采集装置相对设置的第一红外发光装置；
所述第一旋转装置在接收到所述旋转指令后，带动所述第一图像采集装置以及所述第一红外发光装置同步的围绕着所述被采样手指进行旋转。
7.根据权利要求5所述的手指静脉识别装置，其特征在于：
所述第一图像采集装置在旋转过程中每旋转预设角度对所述被采样手指静脉进行一次采样；
或者
所述第一图像采集装置在旋转过程中每旋转预设时间对所述被采样手指静脉进行一次采样。
8.一种手指静脉识别装置，其特征在于，包括第二控制装置、第二图像采集装置、第二旋转装置、第二处理装置，其中：
所述第二图像采集装置用于检测被采样手指进入识别区域的信息；
所述控制装置用于在所述第二图像采集装置检测到所述被采样手指进入到所述识别区域时，向所述第二旋转装置发送旋转指令，并向所述第二图像采集装置发送旋转拍摄指令；
所述第二旋转装置用于接收到所述旋转指令后，带动所述图像采集装置围绕着所述被采样手指进行旋转；
所述第二图像采集装置还用于在接收到所述旋转拍摄指令后，在旋转过程中对所述被采样手指静脉进行采样，得到多张采样图像；
所述第二处理装置用于分别将各所述采样图像与预设的样本图像进行比对匹配，若存在至少一张所述采样图像与所述样本图像相匹配，则确认静脉识别通过。
9.根据权利要求8所述的手指静脉识别装置，其特征在于，还包括与所述第二图像采集装置相对设置的第二红外发光装置；
所述第二旋转装置在接收到所述旋转指令后，带动所述第二图像采集装置以及所述第二红外发光装置同步的围绕着所述被采样手指进行旋转。
10.一种静脉认证终端设备，其特征在于，包括如权利要求5至9之一所述的手指静脉识别装置。
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| CN104866828A true CN104866828A (zh) | 2015-08-26 |
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