CN106603569A - 多生物特征融合社会保险身份认证系统和身份认证方法 - Google Patents

Abstract

一种多生物特征融合社会保险身份认证系统和身份认证方法，认证系统包括系统机体、自动调焦摄像头、棱镜、分色镜、紫外光源、红外光源、普通光源、播放器、显示屏、无线通讯模块、身份证阅读器和处理器，通过一个自动调焦摄像头将人体生物特征中的虹膜、人脸和指纹进行采集提取生物特征，将提取的生物特征通过处理器进行融合成一个融合特征信息并与所述的身份证号绑定。本发明大幅度提高身份认证安全性，提高了数据库检索的效率，具有结构简单、成本低、节约空间、系统的复杂度低和容易实现的特点。

Description

多生物特征融合社会保险身份认证系统和身份认证方法

技术领域

本发明涉及身份认证，特别是一种多生物特征融合社会保险身份认证系统和身份认证方法。

背景技术

在许多场合中,我们经常需要向别人明示自己的身份以便获得某种权利或者许可。例如,在登陆操作系统时,通过输入用户名和密码向计算机证明自己的身份,以便获得使用计算机的权利。如何有效、方便、快捷地进行个人身份认证,已经成为一个必须解决的关键性社会问题。

传统的身份认证方式主要通过身份标识知识(如密码、口令等)和身份标识物品(如钥匙、身份证等)来证明身份,由于需要借助体外物，一旦证明身份的标识知识或标识物品等泄露,其身份就容易被他人冒充。因此,传统的身份认证方式具有很多的安全隐患,已经越来越难以满足社会的需求。

人的生物特征具有唯一不变性、不会被遗忘和丢失、不易伪造和被盗等优点,正成为身份认证的一个新介质,具有广阔的应用前景。基于生物特征的身份认证技术就是利用人体固有的生理特征(如人脸、虹膜、指纹等)和行为特征(如声音、签名、步态等)来进行个人身份的鉴定。目前利用虹膜、人脸、指纹、声音、签名、步态等生物特征进行身份认证的系统已经得到了广泛的应用，既有单一生物特征识别的系统，又有多个单生物特征识别模块组成的多种生物特征认证系统。对于单一模态的生物特征识别技术，存在着小样本以及可冒充等问题，使得生物特征识别的安全性受到很大的怀疑性。而多个单生物特征识别模块组成的多种生物特征认证系统虽然提高了安全性，但是结构复杂、占用空间大、成本高、集成难度系数大，导致这种系统目前应用不是很广泛。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多生物特征融合身份认证系统和身份认证方法，以解决上述背景技术中提出的问题。该认证系统大幅度提高了身份认证安全性，提高了数据库检索的效率，具有结构简单、成本低、节约空间、系统的复杂度低、容易实现的特点。

为实现上述目的，本发明的技术解决方案如下：

一种多生物特征融合社会保险身份认证系统，其特点在于包括系统机体、自动调焦摄像头、棱镜、分色镜、紫外光源、红外光源、普通光源、播放器、显示屏、无线通讯模块、身份证阅读器和处理器，上述部件的位置关系如下：

在所述的系统机体的正面有通光窗口，在该通光窗口之后的两侧分别是所述的红外光源、普通光源，在所述的红外光源、普通光源的照射下，沿位于所述的系统机体正面的人脸的反射光的前进方向依次是所述的通光窗口、分光镜、自动调焦摄像头；所述的处理器位于系统机体的中间；所述棱镜位于系统机体的右侧面；所述播放器和显示屏位于系统机体的背面；所述身份证阅读器位于系统机体的左侧面；位于所述的系统机体内的紫外光源输出的紫外光经所述的棱镜、分光镜反射后进入所述的自动调焦摄像头，所述的自动调焦摄像头、红外光源、紫外光源、普通光源、播放器、显示屏、无线通讯模块和身份证阅读器均电连接所述的处理器。

所述的分色镜对紫外光完全反射，对其他波长的光完全透射。

在所述的系统机体的正面的通光窗口设有无色透明的镜片。

利用上述多生物特征融合社会保险身份认证系统对人的多生物特征融合身份信息的录入过程，包括下列步骤:

1)人位于所述的系统机体的正面，打开所述的红外光源，通过观察显示屏调整人的位置，使从人的眼睛反射回来的光线与所述的自动调焦摄像头镜头位于同一光轴，然后自动调焦摄像头的镜头自动调焦后对人眼进行扫描，将扫描的图像传给所述的处理器，所述的处理器对所述的图像中提取虹膜特征信息；

2)打开所述的普通光源，通过观察显示屏调整人的位置，使人脸反射回来的光线与自动调焦摄像头的镜头位于同一光轴，自动调焦摄像头的镜头自动调整焦距后对人脸进行扫描，将扫描的图像传给所述的处理器，然后处理器从所述的图像中提取人脸特征信息；

3)打开所述的紫外光源，人的手指按在所述的棱镜上，所述的紫外光源发出的紫外光输入所述的棱镜，经手反射后，经所述的棱镜、分色镜折射入所述的自动调焦摄像头的镜头，所述的自动调焦摄像头的镜头调整焦距后对指纹进行扫描，将扫描的图像传给所述的处理器，所述的处理器从所述的图像中提取指纹特征信息；

4)将人的身份证置于所述的身份证阅读器上，所述的身份证阅读器读取身份证信息，以读取的身份证号作为关键字，将所提取的虹膜特征信息、人脸特征信息和指纹特征信息融合成一个融合特征信息并与所述的身份证号绑定，如果绑定成功则播放器播放注册成功，同时进入下一步；如果绑定失败则播放器播放注册失败，则返回步骤1)；

5)所述的处理器通过所述的无线通讯模块将绑定的信息发送到数据库中。

利用上述多生物特征融合社会保险身份认证系统对人的多生物特征融合社会保险身份的认证过程，包括下列步骤:

1)将被认证人的身份证置于所述的身份证阅读器，所述的身份证阅读器阅读身份证信息输入所述的处理器；该处理器通过所述的无线通讯模块向所述的数据库发送被认证人的身份证号，请求调用该身份证号绑定的被认证人的融合特征信息，所述的数据库发送被认证人的身份证号绑定的融合特征信息，所述的处理器接收被认证人的融合特征信息；

2)被认证人位于所述的系统机体的正面，打开所述的红外光源，通过观察显示屏调整人的位置，使从人的眼睛反射回来的光线与所述的自动调焦摄像头镜头位于同一光轴，然后自动调焦摄像头的镜头自动调焦后对人眼进行扫描，将扫描的图像传给所述的处理器，所述的处理器对传进来的图像提取虹膜特征信息；

3)打开普通光源，通过观察显示屏调整人的位置，使人脸反射回来的光线与自动调焦摄像头的镜头位于同一光轴，自动调焦摄像头的镜头自动调整焦距后对人脸进行扫描，将扫描的图像传给所述的处理器，所述的处理器对传进来的图像提取人脸特征信息；

4)打开紫外光源，人的手指按在所述的棱镜上，所述的紫外光源发出的紫外光输入所述的棱镜，经手反射后，经所述的棱镜、分色镜折射入所述的自动调焦摄像头的镜头，所述的自动调焦摄像头的镜头调整焦距后对指纹进行扫描，将扫描的图像传给所述的处理器，所述的处理器对传进来的图像提取指纹特征信息；

5)所述的处理器将上述提取出来的虹膜、人脸、指纹的融合特征信息，跟所述的无线通讯模块接收到的被认证人的融合特征信息进行比对，如果比对成功播放器播放对比成功，认证通过；对比不成功，播放器播放对比失败，认证不能通过。

与在先技术相比，本发明具有如下技术效果：

本发明多生物特征融合身份认证系统通过一个自动调焦摄像头对人体生物特征中的虹膜、人脸和指纹进行采集提取生物特征，实现了利用多种生物特征识别能大幅提高了身份认证安全性的优势，结构简单、成本低、节约空间、系统的复杂度低、容易实现。

该多生物特征融合身份认证系统，通过先身份证，后虹膜、人脸和指纹的识别，大幅提高了数据库检索的效率。

附图说明

图1为本发明多生物特征融合身份认证系统的俯视图。

图2为本发明多生物特征融合身份认证系统的正视图。

图3为本发明多生物特征融合身份认证系统的后视图。

图中：1-系统机体、2-自动调焦摄像头、3-棱镜、4-分色镜、5-紫外光源、6-红外光源、7-普通光源、8-播放器、9-显示屏、10-无线通讯模块、11-身份证阅读器、12-处理器、13-无色透明镜片

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-2，本发明实施例，多生物特征融合社会保险身份认证系统，包括系统机体1、自动调焦摄像头2、棱镜3、分色镜4、紫外光源5、红外光源6普通光源7、播放器8、显示屏9、无线通讯模块10、身份证阅读器11、处理器12和无色透明的镜片13，上述部件的位置关系如下：

所述的无色透明镜片13位于所述的系统机体1的正面，在所述的无色透明镜片13之后的两侧分别是所述的红外光源6、普通光源7，沿位于所述的系统机体1正面的人脸的反射光的前进方向依次是所述的无色透明镜片13、分光镜4、自动调焦摄像头2和处理器12；所述的处理器12位于系统机体1的中心；所述棱镜3位于系统机体1的右侧面；所述播放器8和显示屏9位于系统机体1的背面；所述身份证阅读器11位于系统机体1的左侧面；位于所述的系统机体1内的紫外光源5输出的紫外光经所述的棱镜3、分光镜4反射后进入所述的自动调焦摄像头2，所述的自动调焦摄像头2、红外光源6、紫外光源5、普通光源7、播放器8、显示屏9、无线通讯模块10、身份证阅读器11均电连接所述的处理器12。

实施例中，所述红外光源6为红外LED；紫外光源5为紫外LED；普通光源7为白光LED；所述自动调焦摄像头2为环宇飞扬HD300高清摄像头；所述身份证阅读器11为新中新身份证读卡器；播放器8为小音箱；无线通讯模块10为GPRS模块；处理器12为DSP56300。

利用多生物特征融合社会保险身份认证系统实施例对人的多生物特征融合身份信息的录入过程，包括下列步骤:

1)人位于所述的系统机体1的正面，打开所述的红外光源6，通过观察显示屏9调整人的位置，使从人的眼睛反射回来的光线与所述的自动调焦摄像头镜头2位于同一光轴，然后自动调焦摄像头2的镜头自动调焦后对人眼进行扫描，将扫描的图像传给所述的处理器12，所述的处理器12对所述的图像中提取虹膜特征信息；

2)打开所述的普通光源7，通过观察显示屏9调整人的位置，使人脸反射回来的光线与自动调焦摄像头2的镜头位于同一光轴，自动调焦摄像头的镜头自动调整焦距后对人脸进行扫描，将扫描的图像传给所述的处理器12，然后处理器12从所述的图像中提取人脸特征信息；

3)打开紫外光源5，人的手指按在所述的棱镜3上，所述的紫外光源5发出的紫外光输入所述的棱镜3，经手反射后，经所述的棱镜3、分色镜4折射入所述的自动调焦摄像头2的镜头，所述的自动调焦摄像头2的镜头调整焦距后对指纹进行扫描，将扫描的图像传给所述的处理器12，所述的处理器12从所述的图像中提取指纹特征信息；

4)将人的身份证置于所述的身份证阅读器11上，所述的身份证阅读器11读取身份证信息，以读取的身份证号作为关键字，将所提取的虹膜特征信息、人脸特征信息和指纹特征信息融合成一个融合特征信息并与所述的身份证号绑定，如果绑定成功则播放器8播放注册成功，同时进入下一步；如果绑定失败则播放器8播放注册失败，则返回步骤1)；

5)所述的处理器12通过无线通讯模块10将绑定的信息发送到数据库中。

利用多生物特征融合社会保险身份认证系统对人的多生物特征融合社会保险身份的认证过程，包括下列步骤:

1)将被认证人的身份证置于所述的身份证阅读器11，所述的身份证阅读器11阅读身份证信息输入所述的处理器12；该处理器12通过所述的无线通讯模块10向所述的数据库发送被认证人的身份证号，请求调用该身份证号绑定的被认证人的融合特征信息，所述的数据库发送被认证人的身份证号绑定的融合特征信息，所述的处理器12接收被认证人的融合特征信息；

2)被认证人位于所述的系统机体1的正面，打开所述的红外光源6，通过观察显示屏9调整人的位置，使从人的眼睛反射回来的光线与所述的自动调焦摄像头镜头2位于同一光轴，然后自动调焦摄像头的镜头自动调焦后对人眼进行扫描，将扫描的图像传给所述的处理器12，所述的处理器12对传进来的图像提取虹膜特征信息；

3)打开普通光源7，通过观察显示屏9调整人的位置，使人脸反射回来的光线与自动调焦摄像头2的镜头位于同一光轴，自动调焦摄像头的镜头自动调整焦距后对人脸进行扫描，将扫描的图像传给所述的处理器12，所述的处理器12对传进来的图像提取人脸特征信息；

4)打开紫外光源5，人的手指按在所述的棱镜3上，所述的紫外光源5发出的紫外光输入所述的棱镜3，经手反射后，经所述的棱镜3、分色镜4折射入所述的自动调焦摄像头2的镜头，所述的自动调焦摄像头2的镜头调整焦距后对指纹进行扫描，将扫描的图像传给所述的处理器12，所述的处理器12对传进来的图像提取指纹特征信息；

5)所述的处理器12将上述提取出来的虹膜、人脸、指纹的融合特征信息，跟所述的无线通讯模块10接收到的被认证人的融合特征信息进行比对，如果比对成功播放器8播放对比成功，认证通过；对比不成功，播放器8播放对比失败，认证不能通过。

实验表明，本发明多生物特征融合身份认证系统通过一个自动调焦摄像头对人体生物特征中的虹膜、人脸和指纹进行采集提取生物特征，实现了利用多种生物特征识别能大幅提高了身份认证安全性的优势；

该多生物特征融合身份认证系统，通过先身份证，后虹膜、人脸和指纹的识别，大幅提高了数据库检索的效率。

本发明具有结构简单、成本低、节约空间、系统的复杂度低和容易实现的特点。

本发明尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种多生物特征融合社会保险身份认证系统，其特征在于包括系统机体(1)、自动调焦摄像头(2)、棱镜(3)、分色镜(4)、紫外光源(5)、红外光源(6)、普通光源(7)、播放器(8)、显示屏(9)、无线通讯模块(10)、身份证阅读器(11)和处理器(12)，上述部件的位置关系如下：

在所述的系统机体(1)的正面有通光窗口，在该通光窗口之后的两侧分别是所述的红外光源(6)、普通光源(7)，在所述的红外光源(6)、普通光源(7)照射下，沿位于所述的系统机体(1)正面的人脸的反射光的前进方向依次是所述的通光窗口、分光镜(4)、自动调焦摄像头(2)；所述的处理器(12)位于系统机体(1)的中间；所述棱镜(3)位于系统机体(1)的右侧面；所述播放器(8)和显示屏(9)位于系统机体(1)的背面；所述身份证阅读器(11)位于系统机体(1)的左侧面；位于所述的系统机体(1)内的紫外光源(5)输出的紫外光经所述的棱镜(3)、分光镜(4)反射后进入所述的自动调焦摄像头(2)，所述的自动调焦摄像头(2)、红外光源(6)、紫外光源(5)、普通光源(7)、播放器(8)、显示屏(9)、无线通讯模块(10)和身份证阅读器(11)均电连接所述的处理器(12)。

2.根据权利要求1所述的多生物特征融合社会保险身份认证系统，其特征在于所述的分色镜(4)对紫外光完全反射，对其他波长的光完全透射。

3.根据权利要求1或2所述的多生物特征融合社会保险身份认证系统，其特征是在所述的系统机体(1)的正面的通光窗口设有无色透明的镜片(13)。

4.利用权利要求1所述的多生物特征融合社会保险身份认证系统对人的多生物特征融合身份信息的录入过程，其特征在于包括下列步骤:

1)人位于所述的系统机体(1)的正面，打开所述的红外光源(6)，通过观察显示屏(9)调整人的位置，使从人的眼睛反射回来的光线与所述的自动调焦摄像头镜头(2)位于同一光轴，然后自动调焦摄像头(2)的镜头自动调焦后对人眼进行扫描，将扫描的图像传给所述的处理器(12)，所述的处理器(12)对所述的图像中提取虹膜特征信息；

2)打开所述的普通光源(7)，通过观察显示屏(9)调整人的位置，使人脸反射回来的光线与自动调焦摄像头(2)的镜头位于同一光轴，自动调焦摄像头的镜头自动调整焦距后对人脸进行扫描，将扫描的图像传给所述的处理器(12)，然后处理器(12)从所述的图像中提取人脸特征信息；

3)打开紫外光源(5)，人的手指按在所述的棱镜(3)上，所述的紫外光源(5)发出的紫外光输入所述的棱镜(3)，经手反射后，经所述的棱镜(3)、分色镜(4)折射入所述的自动调焦摄像头(2)的镜头，所述的自动调焦摄像头(2)的镜头调整焦距后对指纹进行扫描，将扫描的图像传给所述的处理器(12)，所述的处理器(12)从所述的图像中提取指纹特征信息；

4)将人的身份证置于所述的身份证阅读器(11)上，所述的身份证阅读器(11)读取身份证信息，以读取的身份证号作为关键字，将所提取的虹膜特征信息、人脸特征信息和指纹特征信息融合成一个融合特征信息并与所述的身份证号绑定，如果绑定成功则播放器(8)播放注册成功，同时进入下一步；如果绑定失败则播放器(8)播放注册失败，则返回步骤1)；

5)所述的处理器(12)通过无线通讯模块(10)将绑定的信息发送到数据库中。

5.利用权利要求1所述的多生物特征融合社会保险身份认证系统对人的多生物特征融合社会保险身份的认证过程，其特征在于包括下列步骤:

1)将被认证人的身份证置于所述的身份证阅读器(11)，所述的身份证阅读器(11)阅读身份证信息输入所述的处理器(12)；该处理器(12)通过所述的无线通讯模块(10)向所述的数据库发送被认证人的身份证号，请求调用该身份证号绑定的被认证人的融合特征信息，所述的数据库发送被认证人的身份证号绑定的融合特征信息，所述的处理器(12)接收被认证人的融合特征信息；

2)被认证人位于所述的系统机体(1)的正面，打开所述的红外光源(6)，通过观察显示屏(9)调整人的位置，使从人的眼睛反射回来的光线与所述的自动调焦摄像头镜头(2)位于同一光轴，然后自动调焦摄像头的镜头自动调焦后对人眼进行扫描，将扫描的图像传给所述的处理器(12)，所述的处理器(12)对传进来的图像提取虹膜特征信息；

3)打开普通光源(7)，通过观察显示屏(9)调整人的位置，使人脸反射回来的光线与自动调焦摄像头(2)的镜头位于同一光轴，自动调焦摄像头的镜头自动调整焦距后对人脸进行扫描，将扫描的图像传给所述的处理器(12)，所述的处理器(12)对传进来的图像提取人脸特征信息；

4)打开紫外光源(5)，人的手指按在所述的棱镜(3)上，所述的紫外光源(5)发出的紫外光输入所述的棱镜(3)，经手反射后，经所述的棱镜(3)、分色镜(4)折射入所述的自动调焦摄像头(2)的镜头，所述的自动调焦摄像头(2)的镜头调整焦距后对指纹进行扫描，将扫描的图像传给所述的处理器(12)，所述的处理器(12)对传进来的图像提取指纹特征信息；

5)所述的处理器(12)将上述提取出来的虹膜、人脸、指纹的融合特征信息，跟所述的无线通讯模块(10)接收到的被认证人的融合特征信息进行比对，如果比对成功播放器(8)播放对比成功，认证通过；对比不成功，播放器(8)播放对比失败，认证不能通过。