CN104091158B - 一种防攻击掌纹认证方法及其应用的认证系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种防攻击掌纹认证方法及其应用的认证系统，通过拍摄单元采集掌纹图像时，分别在开启闪光灯及不开启闪光灯的情况下采集第一标准掌纹图像和第二标准掌纹图像；通过拍摄单元多次采集以获取多张待认证掌纹图像，其中，闪光灯在待认证掌纹图像的各次采集中是随机开启或关闭的，其中，在闪光灯开启情况下采集的为第一待认证掌纹图像，在闪光灯关闭情况下采集的为第二待认证掌纹图像；掌纹认证系统将闪光灯开启下所采集的第一待认证掌纹图像和第一标准掌纹图像进行比对，并将闪光灯关闭下所采集的第二待认证掌纹图像和第二标准掌纹图像进行比对，在比对均一致时通过认证，利用随机闪光及对应认证可有效避免高清照片的攻击。

Description

一种防攻击掌纹认证方法及其应用的认证系统

技术领域

本发明涉及掌纹识别技术领域，特别是涉及一种防攻击掌纹认证方法及其应用的认证系统。

背景技术

掌纹识别是一种新兴的身份识别技术,具有易于采集、纹理丰富等优点。

但是，现有掌纹识别技术存在较大缺陷，无法有效对抗例如利用高清掌纹照片的仿冒攻击，如果非法用户使用高清掌纹照片进行攻击，将通过系统验证；而如果为了防范照片攻击，而从硬件上进行改进，势必需要增加其他辅助设备，将增加系统开销，降低了掌纹识别的通用性，也加大了成本。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种防攻击掌纹认证方法及其应用的认证系统，解决上述现有技术中掌纹认证缺陷易攻击的问题。

为实现上述目标及其他相关目标，本发明提供一种防攻击掌纹认证方法，应用于包括拍摄单元及闪光灯的掌纹认证系统，所述方法包括：在通过所述拍摄单元采集掌纹图像时，分别在开启闪光灯的情况下采集第一标准掌纹图像及在不开启闪光灯的情况下采集第二标准掌纹图像；通过所述拍摄单元多次采集以获取多张待认证掌纹图像，其中，所述闪光灯在所述待认证掌纹图像的各次采集中是随机开启或关闭的，其中，在闪光灯开启情况下采集的为第一待认证掌纹图像，在闪光灯关闭情况下采集的为第二待认证掌纹图像；所述掌纹认证系统将闪光灯开启下所采集的第一待认证掌纹图像和第一标准掌纹图像进行比对，并将闪光灯关闭下所采集的第二待认证掌纹图像和第二标准掌纹图像进行比对，在比对均一致时通过认证。

优选的，所述防攻击掌纹认证方法包括：记录所述多张待认证掌纹图像的采集顺序及闪光灯随机开启情况；按照所述采集顺序并根据所述闪光灯随机开启情况，将所述第一待认证掌纹图像与第一标准掌纹图像比对，并将第二待认证掌纹图像和第二标准掌纹图像进行比对。

为实现上述目标及其他相关目标，本发明提供一种防攻击掌纹认证系统，包括：拍摄单元及闪光灯；标准图像采集模块，用于在通过所述拍摄单元采集掌纹图像时，分别在开启闪光灯的情况下采集第一标准掌纹图像及在不开启闪光灯的情况下采集第二标准掌纹图像；待认证图像采集模块，通过所述拍摄单元多次采集以获取多张待认证掌纹图像，其中，所述闪光灯在所述待认证掌纹图像的各次采集中是随机开启或关闭的，其中，在闪光灯开启情况下采集的为第一待认证掌纹图像，在闪光灯关闭情况下采集的为第二待认证掌纹图像；认证模块，用于将闪光灯开启下所采集的第一待认证掌纹图像和第一标准掌纹图像进行比对，并将闪光灯关闭下所采集的第二待认证掌纹图像和第二标准掌纹图像进行比对，在比对均一致时通过认证。

优选的，所述的防攻击掌纹认证系统包括：记录模块，用于记录所述多张待认证掌纹图像的采集顺序及闪光灯随机开启情况；所述认证模块，用于按照所述采集顺序并根据所述闪光灯随机开启情况，将所述第一待认证掌纹图像与第一标准掌纹图像比对，并将第二待认证掌纹图像和第二标准掌纹图像进行比对。

为实现上述目标及其他相关目标，本发明提供一种掌纹认证服务端，所述掌纹认证服务端用于通过网络接收来自于所述拍摄单元所采集的第一标准掌纹图像及第二标准掌纹图像；并接收第一待认证掌纹图像和第二待认证掌纹图像，用于将第一待认证掌纹图像和第一标准掌纹图像进行比对，并将第二待认证掌纹图像和第二标准掌纹图像进行比对，在比对均一致时通过认证；其中，所述第一标准掌纹图像和第二标准掌纹图像是分别在开启闪光灯及不开启闪光灯的情况下由拍摄单元所采集的；所述第一待认证掌纹图像及第二待认证掌纹图像是在所述拍摄单元多次采集获取的，其中，所述多次采集中随机开启或关闭闪光灯，在闪光灯开启情况下采集的为第一待认证掌纹图像，在闪光灯关闭情况下采集的为第二待认证掌纹图像。

为实现上述目标及其他相关目标，本发明提供一种应用网络的掌纹认证系统，包括：所述的掌纹认证服务端；移动终端，通过网络连接所述掌纹认证服务端，所述移动终端包括所述拍摄单元。

优选的，所述应用网络的掌纹认证系统还包括：客户服务端，通过网络连接于移动终端及掌纹认证服务端之间，用于对移动终端及掌纹认证服务端间的传输数据进行加解密或加解码处理。

如上所述，本发明提供一种防攻击掌纹认证方法及其应用的认证系统，通过所述拍摄单元采集掌纹图像时，分别在开启闪光灯的情况下采集第一标准掌纹图像及在不开启闪光灯的情况下采集第二标准掌纹图像；通过所述拍摄单元多次采集以获取多张待认证掌纹图像，其中，所述闪光灯在所述待认证掌纹图像的各次采集中是随机开启或关闭的，其中，在闪光灯开启情况下采集的为第一待认证掌纹图像，在闪光灯关闭情况下采集的为第二待认证掌纹图像；所述掌纹认证系统将闪光灯开启下所采集的第一待认证掌纹图像和第一标准掌纹图像进行比对，并将闪光灯关闭下所采集的第二待认证掌纹图像和第二标准掌纹图像进行比对，在比对均一致时通过认证，利用随机闪光及对应认证可有效避免高清照片的攻击。

附图说明

图1显示为本发明的防攻击掌纹认证方法的一实施例的流程示意图。

图2显示为掌纹识别的原理示意图。

图3显示为本发明的防攻击掌纹认证系统的一实施例的结构示意图。

图4显示为本发明的应用网络的掌纹认证系统的一实施例的结构示意图。

图5显示为本发明的应用网络的掌纹认证系统的又一实施例的结构示意图。

元件标号说明

1 防攻击掌纹认证系统

11 拍摄单元

12 闪光灯

13 标准图像采集模块

14 待认证图像采集模块

15 认证模块

16 记录模块

2 应用网络的掌纹认证系统

21 掌纹认证服务端

22 移动终端

23 客户服务端

S1～S3 方法步骤

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

如图1所示，本发明提供一种防攻击掌纹认证方法，应用于包括拍摄单元及闪光灯的掌纹认证系统，在一实施例中，所述拍摄单元即例如为摄像头、照相机等，所述掌纹认证系统:可以是现有的具有掌纹采集及识别功能的各种装置或系统皆可，本领域技术人员应当可以通过本发明的教示毫无障碍地实现在现有的掌纹识别系统中使用本发明的防攻击认证方法；所述方法包括：

步骤S1：在通过所述拍摄单元采集掌纹图像时，分别在开启闪光灯的情况下采集第一标准掌纹图像及在不开启闪光灯的情况下采集第二标准掌纹图像。

在一实施例中，在闪光灯开启和不开启的情况下，拍摄的掌纹图像经过算法处理后特征值是不同的，因此对应两种情况分别存储下标准掌纹图像以供后续比对。需说明的是，所述第一标准掌纹图像和第二标准掌纹图像均是在手掌摆放位置和方向符合要求后拍下的，如果手掌摆放位置或者方向不符合要求，例如超出边界或者放反等，可以提示用户调整。

步骤S2：通过所述拍摄单元多次采集以获取多张待认证掌纹图像，其中，所述闪光灯在所述待认证掌纹图像的各次采集中是随机开启或关闭的，其中，在闪光灯开启情况下采集的为第一待认证掌纹图像，在闪光灯关闭情况下采集的为第二待认证掌纹图像。

在一实施例中，对应上述第一标准掌纹图像和第二标准掌纹图像，则用户在认证时也需要拍摄多张掌纹图像以分别比对且相结合认证，从而可有效防止例如单纯闪光情况下的高清照片的攻击。

举例来说，例如一共拍了5张待认证掌纹图像，其中随机的，可能在第一次、第二次闪光灯开启，则对应的，第一次、第二次拍下的是第一待认证图像，第三至第五次拍下的是第二待认证图像。

步骤S3：所述掌纹认证系统将闪光灯开启下所采集的第一待认证掌纹图像和第一标准掌纹图像进行比对，并将闪光灯关闭下所采集的第二待认证掌纹图像和第二标准掌纹图像进行比对，在比对均一致时通过认证。

在一实施例中，承上所述，举例来说，若拍摄了5张待认证图像，随机在第一次和第二次闪光灯开启，则将第一次和第二次拍下的第一待认证掌纹图像和同样在闪光灯开启情况下拍到的第一标准掌纹图像进行比对，而第三次至第五次拍下的第二待认证掌纹图像则对应与第二标准掌纹图像进行比对，在多次均比对合格后即认证通过，相较于现有技术，大大提升了安全性；当然更为安全的是，每采集一次待认证图像即比对一次，进而在所有待认证图像均比对完毕后再综合统计是否通过认证。

在一实施例中，在具体实现上，可以通过记录所述多张待认证掌纹图像(第一待认证掌纹图像及第二待认证掌纹图像)的采集顺序及闪光灯随机开启情况，所述采集顺序的记录可以从掌纹图像拍摄的编号获取，一般图像拍摄后必然会有时间，根据时间先后分配编号或者直接分配编号这对本领域技术人员来说是惯用的，例如图“1”～“5”等，而所述闪光灯的随机开启情况，则例如安同样按照采集顺序，例如第一次至第五次，第一及第二次闪光灯开启，则对应置数为“1”，关闭则置值为“0”，则可生成闪光灯的随机开启情况关联的识别序列“11000”，按照所述采集顺序并根据所述闪光灯随机开启情况，通过软件算法很容易即能实现按所述采集顺序将所述第一待认证掌纹图像与第一标准掌纹图像比对，并将第二待认证掌纹图像和第二标准掌纹图像进行比对；当然以上仅为列举，在其他实施例中并非一定要按采集顺序进行对比，只要能完成所有待认证图片的比对即可，而非以本实施例为限。

请一并参阅图2，在一实施例中，上述各种掌纹图像可以是图片形式，亦可为其他媒体形式；以下大概介绍下掌纹特征点识别的原理：在获取掌纹图像后，进行后续特征点选取的步骤；在其中关键区域就是手掌纹络图中所包含生物特征最集中的、最容易提取生物特征信息的、部分，也就是最容易用来辨识的区域。掌纹由乳突纹、皱纹和屈肌线三种纹线组成。乳突纹是手掌皮肤组织的凸凹结构显示在表面上的细小凹凸纹路,其具有唯一性和终身基本不变性。皱纹是皮肤松弛活动形成的细小沟纹。其虽然横压在乳突纹上,但不损坏乳突纹的结构。屈肌线是手掌关节长期的屈伸运动在一定部位上形成的固有的沟纹。该纹线主干的分布和形态是终身不易改变。一个手掌可能有多条屈肌线,但占80％以上的人的手掌有三条主要屈肌线，分别命名为第一、第二和第三屈肌线(即图示的a1、a2、a3三条线，俗称健康线、感情线和生命线)，由于屈肌线的稳定使得第一、第三屈肌线的起点也有良好的稳定性和旋转不变性,因此,定义这两个起点为掌纹的基准点,它们的中点为掌纹中心。由于基准点稳定,我们采用基准点连线和它的中垂线把手掌分为三个区域：指根部(又称上部)、内侧部和外侧部(即图示I为指根部，II为内侧部，III为外侧部)；该划分方法如上图所示。掌纹中的乳突纹可以在局部形成与指纹一样的三角；在指根部，每个手指的根部均有一组凸向掌心的横行弧线，常与来自两侧指间的纹线汇成三角。在外侧部，腕部屈肌线上方有一组横行的乳突纹,纹线内侧承托着内侧部向内流的纹线，外侧承托着外侧部向外流的纹线,二者常在靠近腕部中央汇合成三角。

正是由于掌纹由三种不同的纹线立体组成，所以即使是最高清的图片，也只能在一定光照度下，反应掌纹的纹理。不同的光照度，必须采用对应的高清掌纹图片，才能通过掌纹识别的，根据这个原理，本发明利用闪关灯防止对掌纹识别技术的照片攻击。

如图3所示，本发明提供一种防攻击掌纹认证系统1，其应用原理与上述方法大致相同，因此部分技术细节不再赘述；所述系统1包括：拍摄单元11及闪光灯12；标准图像采集模块13，用于在通过所述拍摄单元11采集掌纹图像时，分别在开启闪光灯12及不开启闪光灯12的情况下采集第一标准掌纹图像和第二标准掌纹图像；待认证图像采集模块14，通过所述拍摄单元11多次采集以获取多张待认证掌纹图像，其中，所述闪光灯12在所述待认证掌纹图像的各次采集中是随机开启或关闭的，其中，在闪光灯12开启情况下采集的为第一待认证掌纹图像，在闪光灯关闭情况下采集的为第二待认证掌纹图像；认证模块15，用于将闪光灯开启下所采集的第一待认证掌纹图像和第一标准掌纹图像进行比对，并将闪光灯关闭下所采集的第二待认证掌纹图像和第二标准掌纹图像进行比对，在比对均一致时通过认证。

优选但非必须的，所述的防攻击掌纹认证系统1可以包括：记录模块16，用于记录所述多张待认证掌纹图像的采集顺序及闪光灯随机开启情况；则所述认证模块15，用于按照所述采集顺序并根据所述闪光灯随机开启情况，将所述第一待认证掌纹图像与第一标准掌纹图像比对，并将第二待认证掌纹图像和第二标准掌纹图像进行比对。

如图4所示，本发明提供一种应用网络的掌纹认证系统2，所述系统2包括：掌纹认证服务端21，所述掌纹认证服务端21用于通过网络接收来自于所述拍摄单元所采集的第一标准掌纹图像、第二标准掌纹图像、第二待认证掌纹图像和第二标准掌纹图像；并用于将第一待认证掌纹图像和第一标准掌纹图像进行比对，并将第二待认证掌纹图像和第二标准掌纹图像进行比对，在比对均一致时通过认证；移动终端22，通过网络连接所述掌纹认证服务端21，所述移动终端22包括所述拍摄单元。

在一实施例中，所述网络连接可以是有线或无线网络，有线网络包括有线以太网，电话网络，无线网络例如WiFi、蓝牙、2G/3G/4G的移动网络等；所述移动终端22可包括手机、平板电脑等带有拍摄装置及触屏的设备，可以通过在Android、IOS等操作系统2中加载掌纹识别软件APP，用户仅需将手掌放置到触屏上的预设位置，例如通过预显示手掌放置区域供用户使用，从而一旦手掌方向或范围超出则如前所述提示调整，直至放置符合要求后通过终端上的摄像头等拍摄掌纹图像；而移动终端22在拍摄到掌纹图像数据后可以上传至掌纹认证服务端21进行处理，包括：所述储存第一及第二标准掌纹图像、所述比对及认证等。

在另一实施例中，优选的，如图5所示，所述掌纹认证系统2还包括：客户服务端23，通过网络连接于移动终端22及掌纹认证服务端21之间，用于对移动终端22及掌纹认证服务端21间的传输数据进行加解密或加解码处理，当然所述客户服务端23可以对移动终端22所拍摄掌纹图像进行例如图像处理等，亦可替代部分在掌纹认证服务端21的前端处理，例如图像处理(如特征点提取、边缘提取、或者图像压缩、格式转换等)，有利于减轻移动终端22和掌纹认证服务端21的数据处理压力。

当然，需说明的是，上述系统21的构成仅为例示，在其他实施例中，所述掌纹认证服务端21所接收的掌纹图像数据并非一定来自于如上所述的移动终端22，仅需所述掌纹认证服务端21本身可以进行该接收及后续处理的功能即可，而非以上述实施例为限。

综上所述，本发明提供一种防攻击掌纹认证方法及其应用的认证系统，通过所述拍摄单元采集掌纹图像时，分别在开启闪光灯的情况下采集第一标准掌纹图像及在不开启闪光灯的情况下采集第二标准掌纹图像；通过所述拍摄单元多次采集以获取多张待认证掌纹图像，其中，所述闪光灯在所述待认证掌纹图像的各次采集中是随机开启或关闭的，其中，在闪光灯开启情况下采集的为第一待认证掌纹图像，在闪光灯关闭情况下采集的为第二待认证掌纹图像；所述掌纹认证系统将闪光灯开启下所采集的第一待认证掌纹图像和第一标准掌纹图像进行比对，并将闪光灯关闭下所采集的第二待认证掌纹图像和第二标准掌纹图像进行比对，在比对均一致时通过认证，利用随机闪光及对应认证可有效避免高清照片的攻击。

在例如移动设备上，利用随机闪光这种方式防止对掌纹识别技术的照片攻击，相对传统掌纹识别技术增加一道安全防护，双重保障更加安全，使用户更安全。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (7)

1.一种防攻击掌纹认证方法，应用于包括拍摄单元及闪光灯的掌纹认证系统，其特征在于，所述方法包括：

在通过所述拍摄单元采集掌纹图像时，分别在开启闪光灯的情况下采集第一标准掌纹图像及在不开启闪光灯的情况下采集第二标准掌纹图像；

通过所述拍摄单元多次采集以获取多张待认证掌纹图像，其中，所述闪光灯在所述待认证掌纹图像的各次采集中是随机开启或关闭的，其中，在闪光灯开启情况下采集的为第一待认证掌纹图像，在闪光灯关闭情况下采集的为第二待认证掌纹图像；

所述掌纹认证系统将闪光灯开启下所采集的第一待认证掌纹图像和第一标准掌纹图像进行比对，并将闪光灯关闭下所采集的第二待认证掌纹图像和第二标准掌纹图像进行比对，在比对均一致时通过认证。

2.根据权利要求1所述的防攻击掌纹认证方法，其特征在于，包括：

记录所述多张待认证掌纹图像的采集顺序及闪光灯随机开启情况；

按照所述采集顺序并根据所述闪光灯随机开启情况，将所述第一待认证掌纹图像与第一标准掌纹图像比对，并将第二待认证掌纹图像和第二标准掌纹图像进行比对。

3.一种防攻击掌纹认证系统，其特征在于，包括：

拍摄单元及闪光灯；

标准图像采集模块，用于在通过所述拍摄单元采集掌纹图像时，分别在开启闪光灯的情况下采集第一标准掌纹图像及在不开启闪光灯的情况下采集第二标准掌纹图像；

待认证图像采集模块，通过所述拍摄单元多次采集以获取多张待认证掌纹图像，其中，所述闪光灯在所述待认证掌纹图像的各次采集中是随机开启或关闭的，其中，在闪光灯开启情况下采集的为第一待认证掌纹图像，在闪光灯关闭情况下采集的为第二待认证掌纹图像；

认证模块，用于将闪光灯开启下所采集的第一待认证掌纹图像和第一标准掌纹图像进行比对，并将闪光灯关闭下所采集的第二待认证掌纹图像和第二标准掌纹图像进行比对，在比对均一致时通过认证。

4.根据权利要求3所述的防攻击掌纹认证系统，其特征在于，包括：

记录模块，用于记录所述多张待认证掌纹图像的采集顺序及闪光灯随机开启情况；

所述认证模块，用于按照所述采集顺序并根据所述闪光灯随机开启情况，将所述第一待认证掌纹图像与第一标准掌纹图像比对，并将第二待认证掌纹图像和第二标准掌纹图像进行比对。

5.一种掌纹认证服务端，其特征在于，所述掌纹认证服务端用于通过网络接收来自于拍摄单元所采集的第一标准掌纹图像及第二标准掌纹图像；并接收第一待认证掌纹图像和第二待认证掌纹图像，用于将第一待认证掌纹图像和第一标准掌纹图像进行比对，并将第二待认证掌纹图像和第二标准掌纹图像进行比对，在比对均一致时通过认证；

其中，所述第一标准掌纹图像和第二标准掌纹图像是分别在开启闪光灯及不开启闪光灯的情况下由拍摄单元所采集的；

所述第一待认证掌纹图像及第二待认证掌纹图像是在所述拍摄单元多次采集获取的，其中，所述多次采集中随机开启或关闭闪光灯，在闪光灯开启情况下采集的为第一待认证掌纹图像，在闪光灯关闭情况下采集的为第二待认证掌纹图像。

6.一种应用网络的掌纹认证系统，其特征在于，包括：

如权利要求5所述的掌纹认证服务端；

移动终端，通过网络连接所述掌纹认证服务端，所述移动终端包括所述拍摄单元。

7.根据权利要求6所述的掌纹认证系统，其特征在于，还包括：客户服务端，通过网络连接于移动终端及掌纹认证服务端之间，用于对移动终端及掌纹认证服务端间的传输数据进行加解密或加解码处理。