CN102496007B

CN102496007B - 人体身份识别仪

Info

Publication number: CN102496007B
Application number: CN201110399286.1A
Authority: CN
Inventors: 宋艳萍; 陈中山; 王诗峥; 丁琴; 朱丽; 李丹; 邱金兰; 黄志坚; 闫明; 周道裕
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2011-12-02
Filing date: 2011-12-02
Publication date: 2014-06-11
Anticipated expiration: 2031-12-02
Also published as: CN102496007A

Abstract

本发明公开一种基于眼底视网膜血管的人体身份验证的识别仪。通过特殊屈光度镜头的单手持柄式数码照相机采集眼底视网膜血管图，采用C语言、MATLAB和高斯滤波等对眼底视网膜图像识别预处理，提取准确的视网膜血管特征，得到局部区域图像数据和视网膜血管特征节点轴线图，与互联网和服务器终端视网膜特征数据库联系，自动比照分析，从而判定人员身份，实现人体身份识别的高准确性、高防伪性。结构简单、携带方便，特别适用于边防检查、刑事侦查、司法鉴定和医疗服务等领域。

Description

人体身份识别仪

所属技术领域：

本发明是一种人体身份识别验证的检测器械，涉及医学与生物医学工程、计算机和图像处理与识别技术。

背景技术：

随着信息时代的来临，由于交通、通讯和网络技术的发展，人类的活动范围越来越大，准确和自动的身份鉴别有了越来越重要的社会意义和经济意义。传统系统使用的身份鉴别技术主要有如下两种类型：(1)个人识别码及密码；(2)IC/感应式ID/RFID卡证件。然而，由于密码的遗忘、泄露以及证件的丢失所造成的损失无疑是无法估量的。

生物认证技术是一项新兴的安全技术，也是本世纪最有发展潜力的技术之一。生物识别技术是依靠人体的身体特征来进行身份验证的一种解决方案，是利用人体生物特征进行身份认证的一种技术。每个个体独一无二，其生物特征也是唯一的，可以测量或可自动识别和验证的生理特性或行为方式，分为生理特征和行为特征。人体的生物特征包括指纹、声音、脸孔、视网膜、掌纹、骨架等等。所谓的生物识别的核心在于如何获取这些生物特征，并将之转换为数字信息，存储于计算机中，利用可靠的匹配算法来完成验证与识别个人身份的过程。与上述两种传统的身份鉴别技术相比，基于人体生物特征识别技术的安全性和可靠性显然要高得多。

目前人们已经认识到的基于生物特征识别的身份鉴别技术有很多种，如说话人识别、红外温谱图识别、脸像识别、指纹识别、步态识别，甚至后期出现的虹膜识别等，但此类识别方法的缺点就是容易人为改动或伪装，譬如假声、美容整形手术、皮肤组织破损、隐形眼镜或晶状体、虹膜手术遮盖或改变虹膜结构，从而导致识别效率低，容易造成漏辨或误辨。而眼底视网膜血管特征，除非眼球破损或重大眼底疾病，否则无法改变其图像特征。因此，基于眼底血管的人体身份识别仪，具有独特和颇具潜力的应用前景。

发明内容：

本发明为了克服现有的人体身份验证中由于密码的遗忘、泄露以及证件的丢失，或容易人为改动和伪装，甚至犯罪、死亡等法医鉴定时以往身份识别效率低，易造成漏辨认或误辨认的不足，提供一种新型的人体识别仪，该识别仪通过对眼底视网膜血管图的便利拍摄、采集、分析，与远程中心数据库数据套合比对，准确和自动进行人体身份识别。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

1、通过配备特殊屈光度镜头的单手持柄式数码照相机采集眼底视网膜血管图。人眼球视网膜的血管系统(包括动脉和静脉)，如参天大树逐级分出树杈，形成难以计数的叶片，绝无二者有完全相同的眼底血管图，某个个体眼底血管若有先天变异或后天变异血管或眼底的陈旧性病变，则更增添了鉴别的特殊标志。因此，采集眼底视网膜血管图可以达到人体身份识别的高普遍性、高唯一性、高准确性、高防伪性的目的。

2、通过视网膜图像预处理系统提取准确的视网膜血管特征。由于视网膜图像可能受到光线明暗、距离远近和角度不同等原因的影响，通过预处理系统的对比度增强、滤波增强、去除图像中的杂质、空穴填空、细化图像，可以把拍摄的血管图像变成一幅清晰的单像素的二值点线图，以便于提取准确的视网膜血管节点特征。

3、根据高斯函数构建的滤波器，对视网膜不同象限区域的图像进行编码，提取纹理特征构成编码序列，以模式匹配算法的数据输入，同时构建视网膜血管特征节点所组成的轴线图。

4、建立识别对象视网膜特征数据库。把经过预处理的视网膜血管特征节点数据和轴线图储存到数据库，为识别对象和人群的身份验证提供中心数据库，并建立可供联网查询的眼底图像数据库中心。

5、通过单手持柄式数码照相机采集识别对象的视网膜血管图，传输至平板电脑，经图像分析软件处理、分析后与数据库中心眼底数据套合比对，迅速得出确认与否的结论。

本发明与传统身份识别和既往人体识别的优点和有益效果是：(1)能够实现人体身份识别的高普遍性、高唯一性、高准确性、高防伪性，满足信息时代各个行业对人体身份识别的需求，排除传统识别方式遗忘、伪冒等缺点，以及容易人为改动、伪装的不足。(2)无创伤，快速成像，且携带和操作方便，适合大范围推广。(3)计算机分析查询迅速准确，与数据库中心海量数据随时查询鉴别，方便快捷准确。(4)应用广泛，有利于边防检查、刑事侦查、司法鉴定、医疗等多方面应用。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明：

图1是基于眼底血管特征人体身份识别的设备系统示意图；

图2是基于视网膜血管图像识别系统流程图。

图3是图像处理流程图

图中1、手持式枪状眼底照相机，2、进行眼底照相，3、平板移动电脑，4、眼底彩照，5、眼底血管特征节点轴线图，6、通过Internet连接服务器数据库中心。

具体实施方式

本发明涉及的基于视网膜血管人体识别仪具体通过以下方式实施：

1、本发明按照图1实施例所示的示意图进行图像采集、分析和识别。

2、本发明按图2实施例所示具体进行人体眼底图像采集和分析，并通过互联网与服务器终端的数据库中心联系，进行人群筛选和判定。

单手持柄式摄像头(1)上装有带特制屈光度的镜头、连续拍摄模式，通过贴近眼球表面进行拍照(2)，数据直接传输给平板移动电脑(3)，显示被检查者的眼底彩照(4)，经过图像分析处理软件处理，得到视网膜血管特征节点轴线图(5)，眼底图像分析数据和轴线图通过互联网与服务器终端数据库(6)中的眼底图像数据进行套合比对，最终鉴定识别人员身份。

3、本发明按图3实施例所示采用C语言、MATLAB、VS等程序以及高斯滤波等方法进行图像处理，简而言之，得到眼底彩照①后，进行灰度强化处理②，反转、增强滤波，得到眼底血管的节点特征图③，然后滤波细化等到血管轴线图④。

Claims

1.一种基于眼底血管特征人体身份验证的识别仪，其特征是：包括手持式眼底照相机、便携式平板电脑和眼底图像中心数据库，通过手持式眼底照相机对眼底进行拍摄；得到的眼底彩色图像采集至便携式平板电脑；再通过图像分析软件对眼底的视网膜血管进行分析、处理，得到血管特征节点数据；与眼底图像中心数据库中的数据进行比对判定，自动进行人体身份识别；

为便利通过手持式眼底照相机对眼底进行拍摄：手持式眼底照相机设计成单手持柄式；镜头采用凸透镜，可直视眼底结构；镜头顶端呈针状，以利近距离接触眼表部位，获得尽量宽域的眼底图像；图像采集可连拍，以眼底血管分辨最清晰图像作为最终分析图像；

通过图像分析软件对眼底的视网膜血管进行分析、处理，眼底不同区域血管特征数据提取的过程步骤为：(1)首先行定位视盘区域，以视盘中央为坐标原点；(2)采用图像特征编码方法，对各象限眼底视网膜图像进行编码，划分子区域；(3)将每个子区域采用高斯函数构建的滤波器提取的纹理特征构成编码序列，以模式匹配算法进行数据输入；(4)以视盘为起点，构建视网膜血管特征节点所组成的轴线图。

2.根据权利要求1所述的基于眼底血管特征人体身份验证的识别仪，其特征是：还包括强化血管的眼底灰度图过程，步骤为：便携式眼底照相机摄取彩色眼底图像，并传输给平板电脑；眼底彩色图像转化为灰度原眼图像；经灰度、对比度调节和反转，得到强化的眼底血管图像；淡化背景，进行噪音处理，得到强化血管的眼底灰度图。

3.根据权利要求1所述的基于眼底血管特征人体身份验证的识别仪，其特征是：与眼底图像中心数据库中的数据进行比对判定，自动进行人体身份识别：以不同象限区域血管节点数据为比对判定依据；采用不同象限区域数据比对以及血管特征节点构成的轴线图两种方式进行比对；通过Internet网络与眼底图像中心数据库的数据进行分析判定；根据局部区域数据和血管特征节点轴线图套合比率，判定识别身份。