CN104732132A - 身份识别装置及电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种身份识别装置，包括依次设置在外壳表面手指形凹槽底部内指尖部分、手指部分的指纹采集模块和静脉采集模块、指纹和静脉匹配模块、存储模块、身份识别模块和芯片，指纹和静脉匹配模块将指纹特征和静脉特征分别与存储在所述存储模块的指纹模板和静脉模块进行匹配，身份识别模块根据指纹和静脉匹配模块的匹配结果来识别用户身份，芯片包括从指纹图像和静脉图像中提取指纹特征和静脉特征的指纹和静脉图像处理单元。本发明提供的身份识别装置及电子设备，通过指纹和静脉双重验证用户的身份，提高了身份验证的可靠性和准确性。

Description

身份识别装置及电子设备

技术领域

本发明涉及信息安全领域，尤其涉及一种身份识别装置及电子设备。

背景技术

随着电子信息和互联网技术的高速发展，身份识别和验证的安全性和准确性愈发重要。现有电子设备在识别和验证用户身份时，通常只是通过简单的账号密码来验证用户的身份并给于其操作权限，身份验证和识别的可靠性和安全性非常低，一旦用户的账户密码被盗取或被非法破解，用户的信息和财产安全将面临极大威胁。

发明内容

本发明所解决的技术问题是提供一种身份识别装置及电子设备，解决现有身份识别和验证的可靠性和安全性较低的技术缺陷。

为解决上述技术问题，本发明提供的身份识别装置包括依次设置在外壳表面手指形凹槽底部内指尖部分、手指部分的指纹采集模块和静脉采集模块、指纹和静脉匹配模块、存储模块、身份识别模块和芯片，所述指纹采集模块和静脉采集模块分别用于采集用户手指的指纹特征和静脉特征，所述指纹和静脉匹配模块用于将采集到的指纹特征和静脉特征分别与存储在所述存储模块的指纹模板和静脉模块进行匹配，身份识别模块用于根据所述指纹和静脉匹配模块的匹配结果来识别用户身份，所述芯片包括用于从指纹图像和静脉图像中提取指纹特征和静脉特征的指纹和静脉图像处理单元。

优选的，所述的身份识别装置还包括指纹静脉模板优化模块，在身份识别成功后，所述指纹静脉模板优化模块将采集到的指纹特征和静脉特征分别与原有指纹模板和静脉模板进行综合处理得到新的指纹模板和静脉模板。

优选的，所述身份识别装置还包括识别模式控制模块，所述模式控制模块可控制单独指纹身份识别、单独静脉身份识别、先指纹身份识别后静脉身份识别以及先静脉身份识别后指纹身份识别。

优选的，所述指纹采集模块包括指纹传感器，所述指纹传感器为光学指纹传感器。

优选的，所述指纹采集模块包括指纹传感器，所述指纹传感器为按压式半导体指纹传感器。

优选的，所述静脉采集模块包括光源、光源控制模块和静脉图像传感器，所述光源设置在手指形凹槽内手指部分的侧面，所述光源控制模块动态地控制所述光源的亮度。

优选的，所述光源为850nm波长的LED红外阵列。

优选的，所述的身份识别装置还包括无线通讯模块，用于对外输出身份识别结果。

优选的，所述身份识别装置还包括身份证读取模块，用于读取身份证中的身份信息、头像信息、指纹模板和静脉模板。

本发明提供的电子设备，包括如上所述的身份识别装置。

本发明提供的身份识别装置及电子设备通过指纹和静脉双重验证用户的身份，提高了身份验证的可靠性和准确性。

附图说明

图1为本发明第一实施例的身份识别装置的结构框图。

图2为本发明第一实施例的身份识别装置中静脉采集模块的结构框图。

图3为本发明第二实施例的身份识别装置的结构框图。

图4为本发明第三实施例的身份识别装置的结构框图。

具体实施方式    

本发明提供了一种身份识别装置及电子设备，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实例对本发明进一步详细说明。

如图1所示，本发明第一实施例提供的身份识别装置10，包括指纹采集模块20、静脉采集模块30、指纹和静脉匹配模块40、存储模块50、身份识别模块60和芯片70，所述指纹采集模块20、静脉采集模块30与所述芯片70连接，所述指纹和静脉匹配模块40分别与所述身份识别模块60、芯片70相连接，所述指纹和静脉图像处理单元72内置于所述芯片70内。

在本发明实施例中，所述指纹采集模块20，设置在外壳表面手指形凹槽底部内指尖部分，用于采集用户的指纹图像并处理提取用户的指纹特征。所述指纹采集模块20包括指纹传感器，所述指纹传感器可以为按压式半导体指纹传感器或光学指纹传感器。在实际应用时，用户将手指直接伸进所述手指形凹槽且将指尖顶住凹槽指尖顶端按压所述指纹传感器的采集窗口，所述指纹传感器就开始采集用户的指纹图像。所述指纹采集模块20采集到用户的指纹图像后，通过所述芯片70内置的指纹和静脉图像处理单元72对指纹图像进行预处理、图像增强、二值化等处理最终提取到用户的指纹特征。

参见图2 ，所述静脉采集模块30设置在外壳表面手指形凹槽内手指部分，其包括光源310、光源控制模块320和静脉图像传感器330。所述光源310优选的为LED红外阵列，其设置在手指形凹槽内手指部分的侧面中间部分，当用户将手指放置在所述手指形凹槽采集窗口上时，所述光源310向手指两侧表面发出波长为700nm-1000nm的红外射线，手指内静脉细血管吸收红外线进而生成手指的静脉图像。优选的，所述光源310选取850nm波长的LED红外阵列时，毛细血管血液吸收红外射线的效果最好，静脉成像的效果最佳。所述静脉图像传感器330为CCD图像传感器或CMOS图像传感器，其设置在所述手指形凹槽的采集窗口的底部，透过静脉采集窗口采集生成的手指静脉图像。同样，所述静脉采集模块30采集到用户的静脉图像后，通过所述芯片70内置的指纹和静脉图像处理单元72对静脉图像进行裁剪、平滑细化、静脉细化、毛刺修剪和特征提取等处理最终提取到用户的静脉特征。所述光源控制模块320与所述光源310连接，用于动态地控制所述光源310的亮度，获取所述静脉传感器330成像清晰且质量最优时所述光源310的亮度，这样动态地调整控制所述光源310的亮度，避免所述光源310亮度不够或过大造成的成像干扰，提高了静脉成像的质量和提升了静脉识别的工作效率。

本发明实施例中，指纹采集模块20和静脉采集模块30依次设置在外壳表面手指形凹槽底部内指尖部分、手指部分，用户可以较为方便地将手指放置入手指形凹槽底部采集窗口位置，就可以一次性地采集用户手指的指纹和静脉特征，而无须两次单独按压指纹采集窗口和静脉采集窗口，用户身份特征信息的采集过程非常方便快捷。

所述指纹和静脉匹配模块40，与所述芯片70相连，用于将采集到的指纹特征和静脉特征分别与存储在所述存储模块的指纹模板和静脉模块进行匹配。在进行指纹相似度匹配时，如果指纹特征与指纹模板的匹配分数达到预定阈值时，则判定指纹匹配成功；同理，如果静脉特征与静脉模板的匹配分数达到预定阈值时，则判定静脉匹配成功。

所述存储模块50，为flash盘、内部存储器或通过USB接口连接的外部存储器，与所述芯片70相连，用于存储用户的指纹模板、静脉模板以及其他身份信息。用户的指纹模板、静脉模板以及其他身份信息可以通过身份特征信息文件导入进所述存储模块50后存储，还可以通过所述指纹采集模块20和静脉采集模块30 现场采集用户的指纹和静脉特征生成指纹模板后存储。

所述身份识别模块60，与所述指纹和静脉匹配模块40连接，用于根据所述指纹和静脉匹配模块40的匹配结果来识别用户身份。优选的，所述身份识别模块60还包括识别模式控制模块，所述模式控制模块可根据实际需要控制身份识别的模式，比如单独指纹身份识别、单独静脉身份识别、先指纹身份识别后静脉身份识别以及先静脉身份识别后指纹身份识别。在进行一般性的身份识别和认证时，可以通过所述模式控制模块选择单独指纹身份识别或单独静脉身份识别的模式，这样在保证满足一定识别安全性的同时提高了身份识别的工作效率。当对身份识别安全性要求非常高时，可以通过所述模式控制模块选择后两种识别模式，同时要求指纹和静脉匹配通过。

所述芯片70为所述身份识别装置10的核心单元，其包括用于从指纹图像和静脉图像中提取指纹特征和静脉特征的指纹和静脉图像处理单元72。所述指纹和静脉图像处理单元72内置指纹算法和静脉算法，用于指纹和静脉图像处理和提取特征。

参见图3，在上述实施例的基础上，本发明的第二实施例提供的身份识别装置10还进一步包括与所述芯片70连接的无线通讯模块80和身份证读取模块90。所述无线通讯模块80可以为WiFi模块或蓝牙模块，用于对外输出身份识别结果以及与外界进行信息交互，这样所述身份识别装置10可以很方便快捷地结合其他电子设备进行身份识别和验证后的应用，提升了身份识别装置的实用性和应用范围。所述身份证读取模块90为二代身份证读卡器，通过扫描二代身份证的磁条获取其内置的身份信息，比如头像信息、指纹模板、静脉模板、姓名地址身份证号等信息。这样，所述身份识别装置10可以通过所述身份证读取模块90扫描二代身份证快速获取用户的指纹模板和静脉模板，而无需预先在所述存储模块50里存储指纹模板和静脉模板，提升了身份识别的便捷性和工作效率。尤其在进行多人现场身份识别时，无需大容量硬盘来预先存储身份特征模板，所述身份证读取模块90快速读取的身份特征信息可以作为缓存临时存储，提高了多用户身份识别时的工作效率和用户体验。

参见图4，在本发明第一实施例的基础上，本发明的第三实施例提供的身份识别装置10还进一步包括指纹静脉模板优化模块100，用于在身份识别成功后，将采集到的指纹特征和静脉特征分别与原有指纹模板和静脉模板进行综合处理得到新的指纹模板和静脉模板。具体的，将指纹特征内细节点的属性与指纹模板细节点属性融合，首选剔除掉质量分数较低的细节点，然后提取每一个相同或相似细节点中质量分数较高的属性特征作为新模板中该细节点的属性特征，这样筛选出最优细节点的最优属性特征的集合形成新的指纹模板，不断动态地优化最能代表用户指纹特性的指纹模板，提升指纹身份识别的可靠性。同理，静脉模板也可以通过这种方式不断动态更新优化。

可以理解的是，上述发明实施例提供的身份识别装置10可以作为身份识别和验证工具单独使用，也可以作为身份识别和验证功能的功能模块嵌入在其他电子设备中使用。

综上所述，本发明提供的身份识别装置及电子设备通过指纹和静脉双重验证用户的身份，提高了身份验证的可靠性和准确性。

可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种身份识别装置，其特征在于，包括依次设置在外壳表面手指形凹槽底部内指尖部分、手指部分的指纹采集模块和静脉采集模块、指纹和静脉匹配模块、存储模块、身份识别模块和芯片，所述指纹采集模块和静脉采集模块分别用于采集用户手指的指纹特征和静脉特征，所述指纹和静脉匹配模块用于将采集到的指纹特征和静脉特征分别与存储在所述存储模块的指纹模板和静脉模块进行匹配，身份识别模块用于根据所述指纹和静脉匹配模块的匹配结果来识别用户身份，所述芯片包括用于从指纹图像和静脉图像中提取指纹特征和静脉特征的指纹和静脉图像处理单元。

2.如权利要求1所述的身份识别装置，其特征在于，还包括指纹静脉模板优化模块，在身份识别成功后，所述指纹静脉模板优化模块将采集到的指纹特征和静脉特征分别与原有指纹模板和静脉模板进行综合处理得到新的指纹模板和静脉模板。

3.如权利要求1或2所述的身份识别装置，其特征在于，还包括识别模式控制模块，所述模式控制模块可控制单独指纹身份识别、单独静脉身份识别、先指纹身份识别后静脉身份识别以及先静脉身份识别后指纹身份识别。

4.如权利要求1或2所述的身份识别装置，其特征在于，所述指纹采集模块包括指纹传感器，所述指纹传感器为光学指纹传感器。

5.如权利要求1或2所述的身份识别装置，其特征在于，所述指纹采集模块包括指纹传感器，所述指纹传感器为按压式半导体指纹传感器。

6.如权利要求1或2所述的身份识别装置，其特征在于，所述静脉采集模块包括光源、光源控制模块和静脉图像传感器，所述光源设置在手指形凹槽内手指部分的侧面，所述光源控制模块动态地控制所述光源的亮度。

7.如权利要求6所述的身份识别装置，其特征在于，所述光源为850nm波长的LED红外阵列。

8.如权利要求1所述的身份识别装置，其特征在于，还包括无线通讯模块，用于对外输出身份识别结果。

9.如权利要求1所述的身份识别装置，其特征在于，还包括身份证读取模块，用于读取身份证中的身份信息、头像信息、指纹模板和静脉模板。

10.一种电子设备，其特征在于，其包括如权利要求1至9任一项所述的身份识别装置。