CN105303128B - 一种防止未经授权使用移动终端的方法和移动终端 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种防止未经授权使用移动终端的方法和移动终端。该方法包括：根据手指触点在触摸屏上的位置选择触摸屏两侧对应位置的第一近红外光源、第一近红外摄像头、第二近红外光源、第二近红外摄像头；第一近红外摄像头接收手指反射的第一近红外光生成第一指静脉图像；第二近红外摄像头接收手指反射的第二近红外光生成第二指静脉图像；合成两侧的所述第一指静脉图像和所述第二指静脉图像，并提取指静脉特征值；比对提取的指静脉特征值与存储的指静脉特征值是否一致，如果一致，则进行触摸屏解锁，否则，保持触摸屏锁屏。本发明由移动终端自动反复执行指静脉鉴权，达到防止未经授权使用的目的。

Description

一种防止未经授权使用移动终端的方法和移动终端

技术领域

本发明涉及移动终端领域，尤其涉及一种防止未经授权使用移动终端的方法和移动终端。

背景技术

人体静脉中红血球的血红素是氧气的还原血红素，还原血红素会吸收近红外线，因此当近红外线照射到手指时，只有静脉部分的透射或反射很微弱，从而形成静脉纹络图像。

手指静脉鉴权方法有以下优点：

1)防伪度高：指静脉隐藏在身体内部，被复制或盗用的机率很小。

2)准确度高：指静脉认假率可达0.0001％，拒真率可达0.01％。

3)比对快速：指静脉扫描每秒可达30帧图像，比对可在一秒钟内完成。

目前,触摸屏移动终端通过自带的摄像头在外来光源的帮助下可以采集手掌或手背静脉图像用于鉴权。即，用户事先在外来光源的帮助下，通过拍照将静脉图像保存在鉴权模块中，鉴权时，再次在外来光源的帮助下，通过拍照将指静脉图像与保存的指静脉图像比对，如果相符，则通过鉴权，反之，没有通过鉴权。由于采用普通拍照的方式采集静脉图像，图像的质量差，即静脉图像清晰度低，影响鉴权的成功率。此外，用户在使用移动终端前需要先执行鉴权操作，并且，这种鉴权方式是一次性鉴权，即一旦鉴权获得通过，使用者便获得移动终端的完全操控权。

发明内容

本发明要解决的是未经授权使用移动终端的技术问题。

根据本发明一方面，提出一种移动终端，包括：

光源和摄像头选择器、第一近红外光源、第一近红外摄像头、第二近红外光源、第二近红外摄像头、图像合成器、指静脉特征值匹配模块、指静脉特征值存储模块、以及锁屏和解锁模块，其中：

所述光源和摄像头选择器用于根据手指触点在触摸屏上的位置选择触摸屏两侧对应位置的第一近红外光源、第一近红外摄像头、第二近红外光源、第二近红外摄像头；

所述第一近红外摄像头用于接收手指反射的第一近红外光生成第一指静脉图像；

所述第二近红外摄像头用于接收手指反射的第二近红外光生成第二指静脉图像；

所述图像合成器用于合成两侧的所述第一指静脉图像和所述第二指静脉图像，并提取指静脉特征值；

所述指静脉特征值存储模块用于存储指静脉特征值；

所述指静脉特征值匹配模块用于比对提取的指静脉特征值与存储的指静脉特征值是否一致，如果一致，则触发所述锁屏和解锁模块进行触摸屏解锁，否则，保持所述锁屏和解锁模块进行触摸屏锁屏。

进一步，所述第一近红外光源和第一近红外摄像头位于移动终端触摸屏的一侧，所述第二近红外光源和第二近红外摄像头位于与所述一侧相平行的移动终端触摸屏的另一侧，且所述第一近红外光源的位置与所述第二近红外光源的位置对应，所述第一近红外摄像头的位置与所述第二近红外摄像头的位置对应。

进一步，所述第一近红外光源包括至少一个近红外光源；

所述第一近红外摄像头包括至少一个近红外摄像头；

所述第二近红外光源包括至少一个近红外光源；

所述第二近红外摄像头包括至少一个近红外摄像头；

其中，所述第一近红外光源包括的至少一个近红外光源与所述第一近红外摄像头包括的至少一个近红外摄像头间隔排列或者同位置排列；

所述第二近红外光源包括的至少一个近红外光源与所述第二近红外摄像头包括的至少一个近红外摄像头间隔排列或者同位置排列。

进一步，所述图像合成器还修正所述第一指静脉图像和所述第二指静脉图像，并对修正后的所述第一指静脉图像和所述第二指静脉图像进行合成。

进一步，所述图像合成器根据手指在触摸屏水平触点位置的不同，修正因触点偏离屏幕垂直中线导致的所述第一指静脉图像和所述第二指静脉图像偏差。

根据本发明另一方面，提出一种防止未经授权使用移动终端的方法，包括：

根据手指触点在触摸屏上的位置选择触摸屏两侧对应位置的第一近红外光源、第一近红外摄像头、第二近红外光源、第二近红外摄像头；

所述第一近红外摄像头接收手指反射的第一近红外光生成第一指静脉图像；

所述第二近红外摄像头接收手指反射的第二近红外光生成第二指静脉图像；

合成两侧的所述第一指静脉图像和所述第二指静脉图像，并提取指静脉特征值；

比对提取的指静脉特征值与存储的指静脉特征值是否一致，如果一致，则进行触摸屏解锁，否则，保持触摸屏锁屏。

进一步，所述第一近红外光源和第一近红外摄像头位于移动终端触摸屏的一侧，所述第二近红外光源和第二近红外摄像头位于与所述一侧相平行的移动终端触摸屏的另一侧，且所述第一近红外光源的位置与所述第二近红外光源的位置对应，所述第一近红外摄像头的位置与所述第二近红外摄像头的位置对应。

进一步，所述第一近红外光源包括至少一个近红外光源；

所述第一近红外摄像头包括至少一个近红外摄像头；

所述第二近红外光源包括至少一个近红外光源；

所述第二近红外摄像头包括至少一个近红外摄像头；

其中，所述第一近红外光源包括的至少一个近红外光源与所述第一近红外摄像头包括的至少一个近红外摄像头间隔排列或者同位置排列；

所述第二近红外光源包括的至少一个近红外光源与所述第二近红外摄像头包括的至少一个近红外摄像头间隔排列或者同位置排列。

进一步，修正所述第一指静脉图像和所述第二指静脉图像，并对修正后的所述第一指静脉图像和所述第二指静脉图像进行合成。

进一步，根据手指在触摸屏水平触点位置的不同，修正因触点偏离屏幕垂直中线导致的所述第一指静脉图像和所述第二指静脉图像偏差。

本发明中，在用户使用移动终端期间，通过双侧近红外光源和近红外摄像头阵列，可连续采集处于移动中的指静脉，并利用指静脉比对快速的特点，持续对指静脉进行鉴权。用户不必执行任何鉴权操作，由移动终端自动反复执行指静脉鉴权，达到防止未经授权使用的目的。

通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

构成说明书的一部分的附图描述了本发明的实施例，并且连同说明书一起用于解释本发明的原理。

参照附图，根据下面的详细描述，可以更加清楚地理解本发明，其中：

图1为实施例中一种防止未经授权使用的移动终端的结构示意图。

图2为选择两侧对应位置的近红外光源和近红外摄像头的示意图。

图3为手指位于屏幕垂直中线的示意图。

图4为指静脉二维图像修正示意图。

图5为指静脉三维图像修正示意图。

图6为指静脉三维图像修正示意图。

图7为实施例中一种防止未经授权使用移动终端的方法流程示意图。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。

同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。

图1为实施例中一种防止未经授权使用的移动终端的结构示意图。该移动终端包括：光源和摄像头选择器110、第一近红外光源120、第一近红外摄像头130、第二近红外光源140、第二近红外摄像头150、图像合成器160、指静脉特征值匹配模块170、指静脉特征值存储模块180、以及锁屏和解锁模块190，其中：

所述光源和摄像头选择器110用于根据手指触点在触摸屏上的位置选择触摸屏两侧对应位置的第一近红外光源、第一近红外摄像头、第二近红外光源、第二近红外摄像头。如图2所示。当手指在触摸屏上下移动时，光源和摄像头选择器控制阵列中上下不同近红外光源和近红外摄像头的切换。其中，根据手指触点在触摸屏上的位置选择两侧对应位置的近红外光源和近红外摄像头，这里所说的手指位置与光源、摄像头位置的对应关系可以根据实际成像效果进行调整。

当手指接触触摸屏时，移动终端会定位手指触点的位置，不同的移动终端采用不同的定位方法。

如果是电容式触摸屏，当手指接触触摸屏时，由于人体电场，手指和工作面形成一个耦合电容，因为工作面上接有高频信号，于是手指吸收走一个很小的电流，这个电流分别从屏的四个角上的电极中流出，且理论上流经四个电极的电流与手指头到四角的距离成比例，控制器通过对四个电流比例的精密计算，得出位置。

如果是电阻式触摸屏，两层高透明的导电层组成触摸屏，两层之间距离仅为2.5微米，当手指触摸屏幕时，平常相互绝缘的两层导电层就在触摸点位置有了一个接触，因其中一面导电层接通Y轴方向的5V均匀电压场，使得侦测层的电压由零变为非零，控制器侦测到这个接通后，进行A/D转换，并将得到的电压值与5V相比，即可得触摸点的Y轴坐标，同理得出X轴的坐标。当然，本领域技术人员还可以采用其它技术的触摸屏，如表面声波，红外等。

所述第一近红外摄像头130用于接收手指反射的第一近红外光生成第一指静脉图像。

所述第二近红外摄像头150用于接收手指反射的第二近红外光生成第二指静脉图像。

所述图像合成器160用于合成两侧的所述第一指静脉图像和所述第二指静脉图像，并提取指静脉特征值。

其中，图像合成器将两侧近红外摄像头采集的指静脉图像分别按照以下步骤进行处理：1)去除背景；2)过滤噪声；3)对过滤噪声后清晰度很高的线条化指静脉图像进行修正(该操作将在另一实施例中说明)；4)合成两侧的线条化指静脉图像；5)图像预处理，即，去掉孤立点、连接断点、均值滤波、归一化(尺度归一化和灰度归一化)、二值化和细化；6)采用指静脉识别算法提取特征值，提取后的特征值是指静脉曲线像素的位置值。其中，可以采用现有技术的指静脉识别算法提取指静脉特征值。

由于采集到的图像受环境影响，其背景像素点的灰度值不全为零，为了避免背景对后继处理的影响，需要将灰度值不为零的背景去除，只保留手指区域像素点的集合。采集的指静脉图像由指静脉曲线和一些明暗不等、断续的线段或孤立点构成，这些明暗不等、断续的线段或孤立点和指静脉无关，需要去除。在对指静脉图像进行预处理前，粗线条的指静脉曲线上会有许多毛刺，这些毛刺属于噪声需要采用过滤算法去除。

在进行预处理前，指静脉看起来是粗线条的，有的线段和其它线段没有连接成为孤立点，有的地方似连非连，有的地方似断非断，所以需要进行去孤立点、连接断点操作，操作依据的算法有许多种可供选择。考虑到每个人的手指区域尺寸大小不一，而且同一个人在不同时刻采集的静脉图像中手指区域尺寸大小也可能不一，为了提高识别的准确性，需要将每个人的手指区域通过缩放进行尺寸归一化。此外，由于采集时间、近红外光强、手指脂肪厚度等的不同，手指静脉图像在灰度分布上存在较大差异，因此需要进行灰度归一化处理，即将所有图像转换成同一均值和方差的标准图像。手指区域内的像素的灰度有多种值，经过二值化处理后，全部像素不是白就是黑。经过二值化处理后的曲线仍然有一定的宽度，普通的条件细化算法能保持原图像的区域连通性，但并不总是能得到单像素宽的细化曲线，因此需要进行细化以获得单像素宽的曲线。

所述指静脉特征值存储模块170用于存储指静脉特征值。

所述指静脉特征值匹配模块180用于比对提取的指静脉特征值与存储的指静脉特征值是否一致，如果一致，则触发所述锁屏和解锁模块190进行触摸屏解锁，否则，保持所述锁屏和解锁模块190进行触摸屏锁屏。

在该实施例中，在用户使用移动终端期间，通过双侧近红外光源和近红外摄像头阵列，可连续采集处于移动中的指静脉，并利用指静脉比对快速的特点，持续对指静脉进行鉴权，达到防止未经授权使用的目的。

在本发明的实施例中，所述第一近红外光源和第一近红外摄像头位于移动终端触摸屏的一侧，所述第二近红外光源和第二近红外摄像头位于与所述一侧相平行的移动终端触摸屏的另一侧，且所述第一近红外光源的位置与所述第二近红外光源的位置对应，所述第一近红外摄像头的位置与所述第二近红外摄像头的位置对应。在该实施例中，这里所说的一侧和另一个侧为平行的两侧，例如，触摸屏的上下侧，或者左右侧。

在本发明的实施例中，所述第一近红外光源包括至少一个近红外光源；

所述第一近红外摄像头包括至少一个近红外摄像头；

所述第二近红外光源包括至少一个近红外光源；

所述第二近红外摄像头包括至少一个近红外摄像头；

其中，所述第一近红外光源包括的至少一个近红外光源与所述第一近红外摄像头包括的至少一个近红外摄像头间隔排列或者同位置排列；

所述第二近红外光源包括的至少一个近红外光源与所述第二近红外摄像头包括的至少一个近红外摄像头间隔排列或者同位置排列。

在本发明的另一实施例中，所述图像合成器140还修正所述第一指静脉图像和所述第二指静脉图像，并对修正后的所述第一指静脉图像和所述第二指静脉图像进行合成。在本发明实施例中，所述图像合成器根据手指在触摸屏水平触点位置的不同，修正因触点偏离屏幕垂直中线导致的所述第一指静脉图像和所述第二指静脉图像偏差。

当手指在触摸屏上滑动时，其位置和倾斜角度的不同会导致两侧摄像头拍摄到的图像有差异，某些或某段指静脉甚至对一侧的摄像头是盲区，但对另一侧的摄像头不会是盲区，通过对左右或者上下两侧的指静脉图像进行合成，可以解决图像差异和盲区的问题。合成操作即依据合成后指静脉图像的失真最小为目标，采用均衡方法(后面详述)修正，然后将两个指静脉图像叠加构成用于匹配的指静脉图像。下面的说明中如以左右两侧为例进行说明，本领域技术人员应该可以理解，有些具体实施方式或实施例也同样适用于上下两侧，因此，不应理解为对本发明的限制。

图4所示为指静脉二维图像修正示意图。

假设，指静脉是二维分布，并且手指操作时与屏幕水平线垂直，即，将手机平放在桌面，当处于正常使用、显示状态时，与手机底部轮廓线平行的线条即为屏幕水平线，与手机侧面轮廓线平行的线条为屏幕垂直线。取与屏幕水平线平行的一段指静脉，如线段AB所示。当近红外光源和近红外摄像头都处于指静脉正下方时，即，根据AB线段的中点在屏幕上的投影位置确定正下方位置，得到和线段AB完全一致的指静脉图像，当近红外光源和摄像头偏离指静脉正下方时,得到的指静脉图像AC，AC＝AB*正弦(α)/余弦(β)，即，在A点引一条到BC的垂线AD，则AD＝AC*余弦(β)＝AB*正弦(α)，从而得到AC。α、β值可以在确定两侧的近红外光源和近红外摄像头的位置后，根据AB线段在触摸屏上方的高度采用三角公式计算得到。于是，因手指、近红外光源和近红外摄像头在屏幕水平线上的相对位置发生变化导致的成像失真可以通过简单的数学运算获得修正。

实际上，由于手指表面是椭圆柱体，指静脉的分布在靠近手指两侧具有明显的三维特征，当手指在屏幕水平线上左右移动时，离近红外光源和近红外摄像头近的指静脉图像失真较小，离近红外光源和近红外摄像头远的指静脉图像失真较大，三维特征明显的部分在失真严重时甚至会发生指静脉线段的重叠，因此单个近红外光源和近红外摄像头获得的图像失真无法通过简单的数学运算获得修正。通过截取手指正面静脉图像用于识别可以避免手指侧面静脉图像三维分布带来的失真问题，并且采用双侧近红外光源和近红外摄像头采集指静脉图像，通过均衡两对侧成像失真，可以解决这一问题。

采集指静脉图像鉴权样本的方法如下：将手指放置于屏幕垂直中线位置正上方，指尖触碰屏幕，手指自然弯曲，左右摄像头各自采集并截取一个矩形的手指正面静脉图像，如图5和图6所示，即，示出了指静脉三维图像修正示意图。

将两个矩形静脉图像重合叠加，这时位于矩形中线附近、走向与其平行的静脉线条粗细和重合叠加前的粗细一样，没有发生变化，不在矩形中线附近、走向与其平行的静脉线条会变粗，距离矩形中线位置越远变化越大。因此，两个矩形静脉图像重合叠加后，位于矩形中线附近、走向与其平行的静脉线条粗细是否变粗可以作为手指是否放置于屏幕垂直中线位置正上方的判断标准。即，通过合成后的图像与合成前的图像进行比较来判断。其中，该判断操作可以由手指位置校正模块判断，该模块可以是图像合成器的一部分，也可以是独立的模块。

当手指的位置符合指静脉图像鉴权基准的质量要求时，分别对左右矩形指静脉图像进行保真处理，修正因视角和距离不同导致的成像失真，经合成后获得一幅高清晰度的指静脉图像鉴权样本，再经提取特征值后保存供鉴权比对使用。

均衡的方法如下：实施鉴权过程中，由于视角和距离不同，左右摄像头采集的指静脉图像会有所不同，因此首先需要确定矩形截取位置，即，先参照手指的边缘粗略确定左右静脉图像中矩形的位置，如果手指的位置偏向屏幕左侧，保持左侧指静脉矩形不动，调整右侧指静脉矩形位置，使得两个矩形中线附近的静脉线条重合度最高；如果手指偏向右侧，保持右侧指静脉矩形不动，调整左侧指静脉矩形位置，使得两个矩形中线附近的静脉线条重合度最高；然后，对左右矩形中的静脉图像进行保真处理，修正因视角和距离不同导致的成像失真，经合成后获得一幅高清晰度的指静脉图像样本，再经提取特征值后供与保存的指静脉特征值比对使用。

在该实施例中，图像合成器根据手指触点位置，修正因手指偏离屏幕垂直中线位置导致的图像偏差，获得的更高质量的图像。

图7为实施例中一种防止未经授权使用移动终端的方法流程示意图。该方法包括以下步骤：

在步骤701，根据手指触点在触摸屏上的位置选择触摸屏两侧对应位置的第一近红外光源、第一近红外摄像头、第二近红外光源、第二近红外摄像头。

在步骤702，所述第一近红外摄像头接收手指反射的第一近红外光生成第一指静脉图像，所述第二近红外摄像头接收手指反射的第二近红外光生成第二指静脉图像。

在步骤703，合成两侧的所述第一指静脉图像和所述第二指静脉图像，并提取指静脉特征值。

在步骤704，比对提取的指静脉特征值与存储的指静脉特征值是否一致，如果一致，则执行步骤705，否则，执行步骤706。

在步骤705，进行触摸屏解锁。

在步骤706，保持触摸屏锁屏。

在该实施例中，在用户使用移动终端期间，通过双侧近红外光源和近红外摄像头阵列，可连续采集处于移动中的指静脉，并利用指静脉比对快速的特点，持续对指静脉进行鉴权，例如，每秒10-20次鉴权，达到防止未经授权使用的目的。

在本发明的实施例中，所述第一近红外光源和第一近红外摄像头位于移动终端触摸屏的一侧，所述第二近红外光源和第二近红外摄像头位于与所述一侧相平行的移动终端触摸屏的另一侧，且所述第一近红外光源的位置与所述第二近红外光源的位置对应，所述第一近红外摄像头的位置与所述第二近红外摄像头的位置对应。

在本发明的实施例中，所述第一近红外光源包括至少一个近红外光源；

所述第一近红外摄像头包括至少一个近红外摄像头；

所述第二近红外光源包括至少一个近红外光源；

所述第二近红外摄像头包括至少一个近红外摄像头；

其中，所述第一近红外光源包括的至少一个近红外光源与所述第一近红外摄像头包括的至少一个近红外摄像头间隔排列或者同位置排列；所述第二近红外光源包括的至少一个近红外光源与所述第二近红外摄像头包括的至少一个近红外摄像头间隔排列或者同位置排列。

在本发明的实施例中，在步骤703，合成两侧的所述第一指静脉图像和所述第二指静脉图像，还包括将左右两侧近红外摄像头采集的指静脉图像分别按照以下步骤进行处理：1)去除背景；2)过滤噪声；3)对过滤噪声后清晰度很高的线条化指静脉图像进行修正(该操作将在另一实施例中说明)；4)合成左右两侧的线条化指静脉图像；5)图像预处理，即，去掉孤立点、连接断点、均值滤波、归一化(尺度归一化和灰度归一化)、二值化和细化；6)采用指静脉识别算法提取特征值，提取后的特征值是指静脉曲线像素的位置值。其中，可以采用现有技术的指静脉识别算法提取指静脉特征值。

由于采集到的图像受环境影响，其背景像素点的灰度值不全为零，为了避免背景对后继处理的影响，需要将灰度值不为零的背景去除，只保留手指区域像素点的集合。采集的指静脉图像由指静脉曲线和一些明暗不等、断续的线段或孤立点构成，这些明暗不等、断续的线段或孤立点和指静脉无关，需要去除。在对指静脉图像进行预处理前，粗线条的指静脉曲线上会有许多毛刺，这些毛刺属于噪声需要采用过滤算法去除。

在进行预处理前，指静脉看起来是粗线条的，有的线段和其它线段没有连接成为孤立点，有的地方似连非连，有的地方似断非断，所以需要进行去孤立点、连接断点操作，操作依据的算法有许多种可供选择，属于现有技术。考虑到每个人的手指区域尺寸大小不一，而且同一个人在不同时刻采集的静脉图像中手指区域尺寸大小也可能不一，为了提高识别的准确性，需要将每个人的手指区域通过缩放进行尺寸归一化。此外，由于采集时间、近红外光强、手指脂肪厚度等的不同，手指静脉图像在灰度分布上存在较大差异，因此需要进行灰度归一化处理，即将所有图像转换成同一均值和方差的标准图像。手指区域内的像素的灰度有多种值，经过二值化处理后，全部像素不是白就是黑。经过二值化处理后的曲线仍然有一定的宽度，普通的条件细化算法能保持原图像的区域连通性，但并不总是能得到单像素宽的细化曲线，因此需要进行细化以获得单像素宽的曲线。

在本发明的另一实施例中，其中，在步骤703，合成两侧的所述第一指静脉图像和所述第二指静脉图像，还包括：修正所述第一指静脉图像和所述第二指静脉图像，并对修正后的所述第一指静脉图像和所述第二指静脉图像进行合成。在本发明的实施例中，根据手指在触摸屏水平触点位置的不同，修正因触点偏离屏幕垂直中线导致的指静脉图像偏差。

当手指在触摸屏上滑动时，其位置和倾斜角度的不同会导致左右两侧摄像头拍摄到的图像有差异，某些或某段指静脉甚至对一侧的摄像头是盲区，但对另一侧的摄像头不会是盲区，通过对左右两侧的指静脉图像进行合成，可以解决图像差异和盲区的问题。合成操作即依据合成后指静脉图像的失真最小为目标，采用均衡方法(后面详述)修正，然后将两个指静脉图像叠加构成用于匹配的指静脉图像。

假设，指静脉是二维分布，并且手指操作时与屏幕水平线垂直，即，将手机平放在桌面，当处于正常使用、显示状态时，与手机底部轮廓线平行的线条即为屏幕水平线，与手机侧面轮廓线平行的线条为屏幕垂直线。取与屏幕水平线平行的一段指静脉，如线段AB所示。当近红外光源和近红外摄像头都处于指静脉正下方时，即，根据AB线段的中点在屏幕上的投影位置确定正下方位置，得到和线段AB完全一致的指静脉图像，当近红外光源和摄像头偏离指静脉正下方时,得到的指静脉图像AC，AC＝AB*正弦(α)/余弦(β)，即，在A点引一条到BC的垂线AD，则AD＝AC*余弦(β)＝AB*正弦(α)，从而得到AC。α、β值可以在确定两侧的近红外光源和近红外摄像头的位置后，根据AB线段在触摸屏上方的高度采用三角公式计算得到。于是，因手指、近红外光源和近红外摄像头在屏幕水平线上的相对位置发生变化导致的成像失真可以通过简单的数学运算获得修正。

实际上，由于手指表面是椭圆柱体，指静脉的分布在靠近手指两侧具有明显的三维特征，当手指在屏幕水平线上左右移动时，离近红外光源和近红外摄像头近的指静脉图像失真较小，离近红外光源和近红外摄像头远的指静脉图像失真较大，三维特征明显的部分在失真严重时甚至会发生指静脉线段的重叠，因此单个近红外光源和近红外摄像头获得的图像失真无法通过简单的数学运算获得修正。通过截取手指正面静脉图像用于识别可以避免手指侧面静脉图像三维分布带来的失真问题，并且采用双侧近红外光源和近红外摄像头采集指静脉图像，通过均衡两对侧成像失真，可以解决这一问题。

采集指静脉图像鉴权样本的方法如下：将手指放置于屏幕垂直中线位置正上方，指尖触碰屏幕，手指自然弯曲，左右摄像头各自采集并截取一个矩形的手指正面静脉图像。

将两个矩形静脉图像重合叠加，这时位于矩形中线附近、走向与其平行的静脉线条粗细和重合叠加前的粗细一样，没有发生变化，不在矩形中线附近、走向与其平行的静脉线条会变粗，距离矩形中线位置越远变化越大。因此，两个矩形静脉图像重合叠加后，位于矩形中线附近、走向与其平行的静脉线条粗细是否变粗可以作为手指是否放置于屏幕垂直中线位置正上方的判断标准。即，通过合成后的图像与合成前的图像进行比较来判断。其中，该判断操作可以由手指位置校正模块判断，该模块可以是图像合成器的一部分，也可以是独立的模块。

当手指的位置符合指静脉图像鉴权基准的质量要求时，分别对左右矩形指静脉图像进行保真处理，修正因视角和距离不同导致的成像失真，经合成后获得一幅高清晰度的指静脉图像鉴权样本，再经提取特征值后保存供鉴权比对使用。

均衡的方法如下：实施鉴权过程中，由于视角和距离不同，左右摄像头采集的指静脉图像会有所不同，因此首先需要确定矩形截取位置，即，先参照手指的边缘粗略确定左右静脉图像中矩形的位置，如果手指的位置偏向屏幕左侧，保持左侧指静脉矩形不动，调整右侧指静脉矩形位置，使得两个矩形中线附近的静脉线条重合度最高；如果手指偏向右侧，保持右侧指静脉矩形不动，调整左侧指静脉矩形位置，使得两个矩形中线附近的静脉线条重合度最高；然后，对左右矩形中的静脉图像进行保真处理，修正因视角和距离不同导致的成像失真，经合成后获得一幅高清晰度的指静脉图像样本，再经提取特征值后供与保存的指静脉特征值比对使用。

在该实施例中，根据手指触点位置，修正因手指偏离屏幕垂直中线位置导致的图像偏差，获得更高质量的图像。

至此，已经详细描述了本发明。为了避免遮蔽本发明的构思，没有描述本领域所公知的一些细节。本领域技术人员根据上面的描述，完全可以明白如何实施这里公开的技术方案。

可能以许多方式来实现本发明的方法以及装置。例如，可通过软件、硬件、固件或者软件、硬件、固件的任何组合来实现本发明的方法以及装置。用于所述方法的步骤的上述顺序仅是为了进行说明，本发明的方法的步骤不限于以上具体描述的顺序，除非以其它方式特别说明。此外，在一些实施例中，还可将本发明实施为记录在记录介质中的程序，这些程序包括用于实现根据本发明的方法的机器可读指令。因而，本发明还覆盖存储用于执行根据本发明的方法的程序的记录介质。

虽然已经通过示例对本发明的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本发明的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本发明的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本发明的范围由所附权利要求来限定。

Claims (4)

1.一种移动终端，其特征在于，包括：光源和摄像头选择器、第一近红外光源、第一近红外摄像头、第二近红外光源、第二近红外摄像头、图像合成器、指静脉特征值匹配模块、指静脉特征值存储模块、以及锁屏和解锁模块，其中：

所述光源和摄像头选择器用于根据手指触点在触摸屏上的位置选择触摸屏两侧对应位置的第一近红外光源、第一近红外摄像头、第二近红外光源、第二近红外摄像头；

所述第一近红外摄像头用于接收手指反射的第一近红外光生成第一指静脉图像；

所述第二近红外摄像头用于接收手指反射的第二近红外光生成第二指静脉图像；

所述图像合成器用于合成两侧的所述第一指静脉图像和所述第二指静脉图像，并提取指静脉特征值；

所述指静脉特征值存储模块用于存储指静脉特征值；

所述指静脉特征值匹配模块用于比对提取的指静脉特征值与存储的指静脉特征值是否一致，如果一致，则触发所述锁屏和解锁模块进行触摸屏解锁，否则，保持所述锁屏和解锁模块进行触摸屏锁屏；

其中，所述第一近红外光源和第一近红外摄像头位于移动终端触摸屏的一侧，所述第二近红外光源和第二近红外摄像头位于与所述一侧相平行的移动终端触摸屏的另一侧，且所述第一近红外光源的位置与所述第二近红外光源的位置对应，所述第一近红外摄像头的位置与所述第二近红外摄像头的位置对应；

所述图像合成器还修正所述第一指静脉图像和所述第二指静脉图像，并对修正后的所述第一指静脉图像和所述第二指静脉图像进行合成；合成操作依据合成后指静脉图像的失真最小为目标，采用均衡方法修正，然后将两个指静脉图像叠加构成用于匹配的指静脉图像；

其中，左右摄像头各自采集并截取一个矩形的手指正面静脉图像，其中，所述第一近红外摄像头为左摄像头，所述第二近红外摄像头为右摄像头；

其中，所述均衡方法包括：

首先需要确定矩形截取位置，即，先参照手指的边缘粗略确定左右静脉图像中矩形的位置，如果手指的位置偏向屏幕左侧，保持左侧指静脉矩形不动，调整右侧指静脉矩形位置，使得两个矩形中线附近的静脉线条重合度最高；如果手指偏向右侧，保持右侧指静脉矩形不动，调整左侧指静脉矩形位置，使得两个矩形中线附近的静脉线条重合度最高；其中，所述第一指静脉图像为左静脉图像，所述第二指静脉图像为右静脉图像；

然后，对左右矩形中的静脉图像进行保真处理，修正因视角和距离不同导致的成像失真，经合成后获得指静脉图像样本，再经提取特征值后供与保存的指静脉特征值比对使用。

2.根据权利要求1所述移动终端，其特征在于，包括：

所述第一近红外光源包括至少一个近红外光源；

所述第一近红外摄像头包括至少一个近红外摄像头；

所述第二近红外光源包括至少一个近红外光源；

所述第二近红外摄像头包括至少一个近红外摄像头；

其中，所述第一近红外光源包括的至少一个近红外光源与所述第一近红外摄像头包括的至少一个近红外摄像头间隔排列或者同位置排列；

所述第二近红外光源包括的至少一个近红外光源与所述第二近红外摄像头包括的至少一个近红外摄像头间隔排列或者同位置排列。

3.一种防止未经授权使用移动终端的方法，其特征在于，包括：

根据手指触点在触摸屏上的位置选择触摸屏两侧对应位置的第一近红外光源、第一近红外摄像头、第二近红外光源、第二近红外摄像头；

所述第一近红外摄像头接收手指反射的第一近红外光生成第一指静脉图像；

所述第二近红外摄像头接收手指反射的第二近红外光生成第二指静脉图像；

合成两侧的所述第一指静脉图像和所述第二指静脉图像，并提取指静脉特征值；

比对提取的指静脉特征值与存储的指静脉特征值是否一致，如果一致，则进行触摸屏解锁，否则，保持触摸屏锁屏；

其中，所述第一近红外光源和第一近红外摄像头位于移动终端触摸屏的一侧，所述第二近红外光源和第二近红外摄像头位于与所述一侧相平行的移动终端触摸屏的另一侧，且所述第一近红外光源的位置与所述第二近红外光源的位置对应，所述第一近红外摄像头的位置与所述第二近红外摄像头的位置对应；

所述方法还包括：

修正所述第一指静脉图像和所述第二指静脉图像，并对修正后的所述第一指静脉图像和所述第二指静脉图像进行合成；合成操作依据合成后指静脉图像的失真最小为目标，采用均衡方法修正，然后将两个指静脉图像叠加构成用于匹配的指静脉图像；

其中，左右摄像头各自采集并截取一个矩形的手指正面静脉图像，其中，所述第一近红外摄像头为左摄像头，所述第二近红外摄像头为右摄像头；

其中，所述均衡方法包括：

首先，首先需要确定矩形截取位置，即，先参照手指的边缘粗略确定左右静脉图像中矩形的位置，如果手指的位置偏向屏幕左侧，保持左侧指静脉矩形不动，调整右侧指静脉矩形位置，使得两个矩形中线附近的静脉线条重合度最高；如果手指偏向右侧，保持右侧指静脉矩形不动，调整左侧指静脉矩形位置，使得两个矩形中线附近的静脉线条重合度最高；其中，所述第一指静脉图像为左静脉图像，所述第二指静脉图像为右静脉图像；

然后，对左右矩形中的静脉图像进行保真处理，修正因视角和距离不同导致的成像失真，经合成后获得指静脉图像样本，再经提取特征值后供与保存的指静脉特征值比对使用。

4.根据权利要求3所述防止未经授权使用移动终端的方法，其特征在于，包括：

所述第一近红外光源包括至少一个近红外光源；

所述第一近红外摄像头包括至少一个近红外摄像头；

所述第二近红外光源包括至少一个近红外光源；

所述第二近红外摄像头包括至少一个近红外摄像头；

其中，所述第一近红外光源包括的至少一个近红外光源与所述第一近红外摄像头包括的至少一个近红外摄像头间隔排列或者同位置排列；

所述第二近红外光源包括的至少一个近红外光源与所述第二近红外摄像头包括的至少一个近红外摄像头间隔排列或者同位置排列。