CN106657056A - 一种生物特征信息管理方法及其系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种生物特征信息管理方法及其系统，该方法包括：获取用户输入的用于进行身份认证的指纹图像；根据指纹图像和预设的指纹模板识别所述用户是否为合法用户；若用户为合法用户，则按照预设采样频率采集用户的手指图像；根据预设的活体检测规则判断手指图像是否为活体的手指图像；根据活体识别结果确定是否通过所述身份认证。本发明实施例通过采集指纹图像识别用户是否为合法用户，再通过采集用户的手指图像进一步确认该用户执行按压操作的手指是否为活体手指，从而解决了非法用户使用指模等伪造技术，伪造成合法用户既而窃取用户生物特征信息的问题，提高了生物特征信息管理系统的安全性以及保密性。

Description

一种生物特征信息管理方法及其系统

技术领域

本发明属于信息管理领域，尤其涉及一种生物特征信息管理方法及其系统。

背景技术

随着信息识别算法的发展以及移动支付的普及，生物特征信息的识别以及管理愈来愈被大众所重视。生物特征信息既是用户生命健康程度的重要指标，也是用户的“身份证明”，被广泛应用于金融交易领域。而现有的生物特征管理系统，主要是通过采集指纹信息来判别用户身份或分析该用户的生物特征信息。但是通过采集指纹信息，却无法识别用户是否使用假指纹，例如通过指纹膜，来假冒身份，致使合法用户的个人信息泄露甚至造成用户的财产损失。可见，现有的生物特征管理系统安全性以及保密性较低。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种生物特征信息管理方法及其系统，旨在解决现有的生物特征信息系统通过指纹校验用户身份，而致使系统的安全性以及保密性较低，容易造成个人信息泄露的情况。

本发明实施例是这样实现的，一种生物特征信息管理方法，所述方法包括：

获取用户输入的用于进行身份认证的指纹图像；

根据所述指纹图像和预设的指纹模板识别所述用户是否为合法用户；

若所述用户为合法用户，则按照预设采样频率采集所述用户的手指图像；

根据预设的活体检测规则判断所述手指图像是否为活体的手指图像；

根据活体识别结果确定是否通过所述身份认证。

第二方面，本发明实施例提供一种生物特征信息管理系统，所述信息管理系统包括：

指纹图像获取模块，用于获取用户输入的用于进行身份认证的指纹图像；

合法用户判断模块，用于根据所述指纹图像和预设的指纹模板识别所述用户是否为合法用户；

手指图像采集模块，用于若所述用户为合法用户，则按照预设采样频率采集所述用户的手指图像；

活体判断模块，用于根据预设的活体检测规则判断所述手指图像是否为活体的手指图像；

身份认证模块，用于根据活体识别结果确定是否通过所述身份认证。

实施本发明实施例提供的一种生物特征信息管理方法及其系统具有以下有益效果：

本发明实施例通过采集用户的指纹图像识别用户是否为合法用户，再通过用户的手指图像进一步确认该用户执行按压操作的手指是否为活体手指，从而解决了非法用户利用指模等伪造技术，伪造成合法用户既而窃取用户生物特征信息的问题。因为利用伪造技术进行身份伪造，例如通过使用指纹膜或指纹套来冒充合法的指纹信息，虽然可以伪装为合法用户的手指指纹，但人体的生物特征信息却无法同时伪造。举例性地，由于有血液流经手指的血管的流速的变化，会造成手指的图像会有细微的差异。而非法用户通过手佩戴指纹套或指纹膜，该细微的变化将会被阻隔使得无法显现，但从合法用户采集的手指图像将反应该生物特征信息。可见，通过分析用户的指纹信息以及生物特征信息，可提高识别的准确性，从而提高生物特征系统的安全性以及保密性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的一种生物特征信息管理方法的流程图；

图2是本发明另一实施例提供的一种生物特征信息管理方法中根据预设的活体检测规则判断所述手指图像是否为活体的手指图像的流程图；

图3是本发明另一实施例提供的一种生物特征信息管理方法中根据预设的生物特征提取算法提取所述用户的生物特征信息的流程图；

图4a是活体手指通过图3的方法得到的活体手指灰度均值离散图；

图4b是指纹膜手指通过图3的方法的到的指纹膜灰度均值离散图；

图5是本发明另一实施例提供的一种生物特征信息管理方法的流程图；

图6是本发明实施例提供的一种生物特征信息管理系统的结构框图；

图7是本发明另一实施例提供的一种生物特征信息管理系统中活体判断模块的结构框图；

图8是本发明另一实施例提供的一种生物特征信息管理系统中生物特征信息提取单元的结构框图；

图9是本发明另一实施例提供的一种生物特征信息管理系统的结构框图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明实施例通过采集的指纹图像识别用户是否为合法用户，再通过用户的手指图像进一步确认该用户执行按压操作的手指为活体手指，从而解决了非法用户使用指模等伪造技术，伪造成合法用户既而窃取用户生物特征信息的问题，提高了生物特征信息管理系统的安全性以及保密性。

在本发明实施例中，流程的执行主体为生物特征信息管理系统。所述生物特征信息管理系统中各模块可封装于同一设备中，也可分装于各个不同的设备，各设备通过有线通信或无线通信进行协同工作。图1示出了本发明实施例提供的生物特征信息管理方法的实现流程图，详述如下：

在S101中，获取用户输入的用于进行身份认证的指纹图像。

在本实施例中，生物特征信息管理系统采用光学传感器或电容传感器对用户的信息进行采集，用户使用该生物特征信息管理系统时，需要用手指进行按压操作，当生物特征管理系统监测到有用户进行按压操作，则触发信息管理响应流程，开始执行本实施例中的相关流程步骤。

可选地，生物特征管理系统通过预设的时间间隔，间断检测是否有用户进行按压操作，若有，则获取所述用户的指纹图像。通过间断地检测是否有按压操作，不需要采集模块长时间连续地实时检测，从而降低了系统整体的能耗。

在本实施例中，所述指纹图像可以是一个手指的指纹图像，也可以是多个不同手指的指纹图像。

在S102中，根据所述指纹图像和预设的指纹模板识别所述用户是否为合法用户。

在本实施例中，生物特征信息管理系统的存储器中，包含所有合法用户的指纹模板，该实施例中的合法用户具体指的是已在该生物特征信息系统登记并录入了指纹信息的用户。登记时生物特征信息管理系统将采集到的用户的指纹模板以及该指纹模板与该用户的对应关系进行存储。

可选地，根据所述指纹图像和预设的指纹模板识别所述用户是否为合法用户具体包括：通过匹配算法判别采集的指纹图像与预设配置列表中合法用户的指纹模板一一进行比对，遍历检测该预设配置列表中是否存在与该指纹图像匹配的指纹模板。

在本实施例中，将指纹特征信息图像与合法用户的指纹模块进行匹配，所述匹配为判断两者的图像是否吻合。可选地，通过比较两个图像的相似度，若该相似度大于预设规定的数值，则判断匹配成功。可选地，通过比较两个图像的差异性，若该差异度小于预设规定的数值，则判断匹配成功。

可选地，通过匹配算法判别采集的指纹图像与预设配置列表中合法用户的指纹模板一一进行比对具体包括：

通过指纹特征提取算法对所述指纹图像进行处理，提取处理后的所述指纹图像的指纹特征，将所述指纹特征与预设配置列表中合法用户的指纹模板的指纹特征一一进行对比。

可选的，在进行指纹图像采集的过程中，由于环境因素的影响而使得图像存在噪点，或者用户按压的力度较轻而使得指纹图像并不清晰，因此在通过指纹图像处理算法对指纹图像进行特征提取之前，还可以通过预处理算法对所述指纹图像进行预处理，以滤除指纹图像上的噪点，便于后续的指纹识别以及分析。

在本实施例中，所述预处理算法包括但不限于：图像去噪算法、纹理加深算法、二值化处理等增加指纹图像纹理清晰度的算法。在本实施例中，可通过一个或多个算法的组合对指纹图像进行处理。

在本实施例中，所述指纹特征信息图像指的是该指纹图像中能够表示用户身份的细节信息或局部图像。举例性的，如指纹图像中纹理的平均间距值、指纹图像中包含的脊谷数目，或者指纹图像的斗形纹、箕形纹区域的图像。

在S103中，若所述用户为合法用户，则按照预设采样频率采集所述用户的手指图像。

在本实施例中，通过光传感器或电容式传感器获取用户的手指信息。

可选地，在本实施例中，通过光的投射，获得用户按压手指的手指图像。由于投射的光经用户手指的阻隔，将反射大部分的光线，生物特征信息管理系统采集手指反射光线时的彩色图像。

在本实施例中，进行投射的光包括但不限于：可见光、红外线以及其他特定波长的光线。

在本实施例中，手指图像以及指纹图像的区别在于，指纹图像包含用户按压的手指的纹路信息，采集精度较高，因此采集时间较长以及处理速率较慢。而手指图像主要是根据采集用户按压手指经透射光照射后的颜色信息图像，主要包含颜色信息，因此，采集时间短且处理速率较快。

优选地，所述手指图像的采集区域为指纹图像的采集区域中的ROI(region ofinterest，感兴趣区域)。具体地，所述ROI为指纹图像采集区域的几何中心区域，且该ROI的面积小于指纹图像的采集区域。

在本实施例中，预设采集频率可根据用户的设定进行改变或根据系统默认值确定。优选地，所述采集频率大于人体正常的心率。人体正常的心率为60至100次/分钟，因此采集手指图片的频率应大于2Hz。

在S104中，根据预设的活体检测规则判断所述手指图像是否为活体的手指图像。

在本实施例中，通过活体检测规则解析所述用户的手指图像的生理特征信息，根据解析后的生理特征信息是否符合活体的生理特征信息来确定该手指图像是否为活体的手指图像。

在S105中，根据活体识别结果确定是否通过所述身份认证。

在本实施例中，若判断采集的手指图像为活体的手指图像，则表明所述用户通过该生物特征信息系统的身份认证，可执行该系统的相关功能操作；若判断采集的手指图像为非活体的手指图像，则表明所述用户为非法用户，继续监测是否有按压操作。

实施本发明实施例提供的一种生物特征信息管理方法具有以下有益效果：本发明实施例通过采集用户的指纹图像识别用户是否为合法用户，再通过用户的手指图像进一步确认该用户执行按压操作的手指是否为活体手指，从而解决了非法用户利用指模等伪造技术，伪造成合法用户既而窃取用户生物特征信息的问题。因为利用伪造技术进行身份伪造，例如通过使用指纹膜或指纹套来冒充合法用户的指纹信息，虽然可以伪装为合法用户的手指指纹，但人体的生物特征信息却无法同时伪造。举例性地，由于有血液流经手指的血管的流速的变化，会造成手指的图像会有细微的差异。而非法用户通过手佩戴指纹套或指纹膜，该细微的变化将会被阻隔使得无法显现，但从合法用户采集的手指图像将反应该生物特征信息。可见，通过分析用户的指纹信息以及生物特征信息，可提高识别的准确性，从而提高生物特征系统的安全性以及保密性。

图2示出了本发明另一实施例提供的一种生物特征信息管理方法的流程图。参见图2所述，相对于上一实施例，本实施例提供的一种生物特征信息管理方法对所述根据预设的活体检测规则判断所述手指图像是否为活体的手指图像做了进一步的限定，详述如下：

进一步地，作为本发明的另一实施例，所述根据预设的活体检测规则判断所述手指图像是否为活体的手指图像具体为：

在S201中，判断所述用户的手指图像是否符合预设的第一活体手指图像规则。

在本实施例中，所述第一活体手指图像规则用户过滤部分明显不符合的手指图像，属于对手指图像进行一个初步判断的过程。该过程由于是快速判断的过程，只需采集一幅手指图像即可，因此，本发明实施例中，先采集一幅手指图像，通过第一活体手指图像规则对手指图像进行判断，若判断为非活体用户，则停止手指图像的采集，若通过该规则判断，则继续通过预设频率对手指图像进行采集。

在S202中，若所述手指图像不符合所述第一活体手指图像规则，则所述手指图像为非活体用户的手指图像，所述身份验证失败。

在本实施例中，由于该判断规则属于初步判别该手指图像是否为非活体的手指图像，因此当判断第一手指图像与标准手指图像匹配时，并不能确认该手指图像为活体图像，因此，将进行进一步的检测分析。

在S203中，若所述手指图像符合所述第一活体手指图像规则，根据预设的生物特征提取算法提取所述用户的生物特征信息。

在本实施例中，若通过第一活体手指规则，将进行进一步的检测分析，此时，采集模块将通过预设频率继续获取用户的手指图像，以便通过生物特征算法提取生物特征信息。

在本实施例中，通过生物特征提取算法，可确定用户的生物特征信息，所述生物特征信息包括但不限于：心率、体温、血压等信息。

在S204中，判断所述生物特征信息是否符合预设的第二活体手指图像规则，根据判断结果确定所述手指图像是否为活体的手指图像。

在本实施例中，所述第二活体手指图像规则具体指：将生物特征信息与预设阈值进行比较，所述预设阈值为一范围数值。由于对于正常的生物来说，心率、体温、血压等参数会有因个体不同而有一个波动范围，但并不会远远偏离该波动范围。因此，在本实施例中，将用户的生物特征信息与一般人体的生物特征信息波动范围进行比较，即与预设阈值进行比较。

在本实施例中，当通过手指图像确定得到的生物特征信息落入到预设阈值的范围内时，则判断该手指图像为活体的手指图像；反之，则判断所述手指图像不是活体的手指图像。

在本发明实施例中，通过先对手指图像做一个简单的判断，排除大部分明显为非活体的手指，将通过初判的用户再进行活体检测算法计算其生物特征信息，进一步确认该手指图像是否属于活体用户，从而判别该用户是不是使用了假指纹冒充合法用户。可见，本发明实施例使用两套不同得到活体检测规则，从而提高了检测活体的速率以及检测的准确性，从而更好地保障用户生物特征信息的保密性以及生物特征信息管理系统的安全性，防止了不法分子冒充合法用户的情况发生。

图3示出了本发明另一实施例提供的一种生物特征信息管理方法中根据预设的生物特征提取算法提取所述用户的生物特征信息流程图。参见图3所述，相对于上一实施例，本实施例提供的一种生物特征信息管理方法对所述根据预设的生物特征提取算法提取所述用户的生物特征信息做了进一步的限定，详述如下：

进一步地，作为本发明的另一实施例，所述根据预设的生物特征提取算法提取所述用户的生物特征信息具体为：

在S301中，分别将每个所述手指图像转换为灰度图像，得到每个所述手指图像对应的手指灰度图像。

在本实施例中，由于所述采集的手指图像是彩色图像，为了进一步提高运算的速率，将手指图像转换为灰度值图像。

在本实施例中，所述灰度值图像指的是，该图像中各像素点只包含一个灰度值，且该灰度值的取值范围为0至255之间的任一整数。

在本实施例中，将每个所述手指图像都经过灰度转换算法，将彩色图像转换为灰度图像，从而得到多个手指灰度图像。

在S302中，根据每个所述手指灰度图像中各像素点的灰度值，分别计算每个所述手指灰度图像对应的平均灰度值。

在本实施例中，每个手指灰度图像将包含若干个像素点，每个像素点包含一灰度值，因此通过每个像素点的灰度值，将得到手指灰度图像对应的灰度平均值。

在本实施例中，将每个手指灰度图像都进行该操作，将得到多个手指灰度图像对应的平均灰度值。

在S303中，根据多个所述手指灰度图像对应的所述平均灰度值，以灰度平均值为纵坐标，以获取所述手指图像的序号大小为横坐标，建立所述手指图像的灰度均值离散图。

在S304中，根据所述灰度均值离散图，确定所述用户的生物特征信息。

在本实施例中，通过多个平均灰度值确定生物特征信息。由于该手指图像是通过光强照射手指后得到的图像，且手指由于包含众多毛细血管、汗腺、毛孔等生物特征，由于在采集多张图像的过程里，人体的各组织也在运作中，因此通过光的投射后，手指图像将反映人体组织运作时的变化。同样地，通过灰度转换后的手指灰度图像也将包含该变化信息。而通过多张手指灰度图像，即可确定所述用户的生物特征信息。

在本实施例中，通过灰度均值离散图，可得知手指图像的一些变化特征，通过变化特征，可确定用户的生物特征信息。

举例性地，为了便于理解，作为本发明的另一实施例，通过手指图像确定用户心率作为例子进行说明。图4示出了本发明实施例的采集的数据图表。

在本实施例中，生物特征管理系统分别采集活体手指图像以及佩戴指纹膜后所采集的指纹膜图像，采集频率为每秒20幅图像，记作20pic/s，采集时长为15s，得到300幅活体手指图像以及300幅指纹膜图像。相应地，将每幅采集的图像都经过灰度处理并计算该图像对应的灰度平均值。

举例性地，将300幅活体手指图像对应的灰度平均值制成活体手指图像均值离散图，参考图4a所示，其中纵坐标为灰度值大小，横坐标为采集图像时图像的序号。相应地，300幅指纹膜图像对应的灰度平均值也制成了指纹膜图像均值离散图，参见图4b所示。从图4a以及图4b可得知，活体指纹图像均值离散图的峰峰值约为8个灰度值，而指纹膜图像均值离散图的峰峰值小于1，相当于没有任何变化。因此，使用指纹膜后的手指，并不会反映出生物特征信息。另外，从图4a中可得出，该图像具有19个明显的波峰，即该采集的图像在15s内变化了19次，因此，该采集的峰峰值、采集时间可得到：(19÷15)*60≈76，可确定该用户采集手指图像时的心率为76次/分钟，而人体一般的心率范围是60次/分钟到100次/分钟。故可以判断，该活体手指图像是从活体用户上采集的。相对的，从图4b可看出，指纹膜的灰度均值离散图并无明显的波峰，无法确定用户的心率信息。

在本发明实施例中，通过手指图像对应的平均灰度值所得到的均值幅值离散图确定生物特征信息，从而便于确定所述手指图像是否属于活体的手指图像。而现有技术中，主要通过采集大量的指纹图像，分析指纹纹理轮廓的扩张程度以及指纹毛孔的收缩程度来确认生物特征信息，因而需要采集的图像比较精细，从而生物特征管理系统需要造价较高的光学指纹采集模块才可实现该功能。本发明实施例同样实现了生物特征信息的确定，但却不依赖高精度的光学指纹采集模块，从而降低了生物特征信息管理系统的造价成本，而且保存的图像由于只有包含颜色信息，因而占用的存储空间较少，运算效率高。

图5示出了本发明另一实施例提供的一种生物特征信息管理方法的流程图。参见图5所述，本实施例提供的一种生物特征信息管理方法还包括以下步骤，详述如下：

进一步地，作为本发明的另一实施例，所述判断所述用户的手指图像是否符合预设的第一活体手指图像规则具体为：

在S540中，根据所述用户的手指图像各像素点的像素值，确定所述手指图像对应的像素值。

在S541中，判断所述手指图像对应的像素值是否符合预设的颜色判定规则。

在本实施例中，采集的手指图像为彩色图像，而该手指图像中的每一像素点均有其像素值，通过预设的算法，可规定手指图像对应的像素值。

在本实施例中，所述预设的颜色判定规则指的是，若手指图像对应的像素值落入预设的像素值范围，则该手指图像符合该颜色判定规则；若手指图像对应的像素值落入预设的像素值范围外的区间，则该手指图像不符合该颜色判定规则。

可选地，该像素值为RGB值。由于计算机存储确定一彩色色值时，一般是采用RGB值确定，因而每个手指图像的像素点的像素点值均可用RGB值表示。

在本实施例中，预设配置列表中存储着标准活体手指图像对应的像素值范围，该标准活体手指图像为采集一定数量的活体手指图像，总结活体手指图像对应的像素值的区间范围。若采集的手指图像对应的像素值超出该区间范围，则能确定该手指图像不是活体的手指图像。

举例性地，生物特征管理系统使用白光进行投射，像素值使用RGB值标识，且预设配置列表中的标准活体手指图像显示为红色，即预设的像素值范围为：R值：215-255；G值：0-10；B值：0-10。若采集某一用户的第一手指图像为(100,100,100)，可见，RGB三个数值均未落入预设的范围条件，则可能由于该用户使用了指纹膜，而使得反射的光与活体手指正常反射的颜色不一致，因此，判断该手指图像不是活体的手指图像。

在本发明实施例中，通过手指图像的颜色即可初步过滤大部分非活体的手指图像，提高了生物特征管理系统的识别效率。由于通过指纹膜等伪造技术，其制造的材料不固定，可能使得其外观显露的颜色各不相同，而对于人体来说，通过同一设备进行采集，其手指图像的颜色具有一个固定的范围。因此，根据颜色范围即可快速判断该手指图像是否为非活体的手指图像。

进一步地，作为本发明的另一实施例，所述根据活体识别结果确定是否通过所述身份认证之后还包括：

在S592中，若所述身份认证通过，则将所述生物特征信息上传至服务器，以便所述服务器根据所述生物特征信息以及预设生物特征信息库生成所述用户的生物特征信息分析报告。

在本实施例中，当判断所述手指图像为活体的手指图像时，得到的解析结果将包含用户的生物特征信息，将提取该生物特征信息并予以保存。用户可通过本实施例中的系统，随时查询自己的生物特征信息，以便确认自己的生命体征变化趋势。

在本实施例中，由于已确认该用户为合法的用户，将本次操作中采集到的生物特征信息上传到服务器，该服务器集中存储了登记用户的历史上传的生物特征信息，所述生物特征信息库即为所有登记用户的生物特征信息的集合。

在本实施例中，服务器将调取该用户在生物特征信息库中记录的生物特征信息，与本次上传你的生物特征信息进行比较，判断用户的健康状况。举例性地，所述用户在生物特征信息库中的收缩压记录一致维持在100mmHg至110mmHg的范围，而本次上传的记录为119mmHg，则该用户将有可能已经患有高血压疾病了，因而将得出需要合理注意饮食以及多运动，血压指标表明用户有高血压的倾向。而对于同一采集的数据为119mmHg，但用户在生物特征信息库中该收缩压的记录为130mmHg至135mmHg，则将得出该用户的血压已落入正常范围，表明身体状态正好转。可见，对于同一数值，由于生物特征信息库中的记录不同，将得出不同的生物特征信息分析报告。

在S591中，接收所述服务器发送的生物特征信息分析报告，并将所述生物特征信息分析报告输出显示给用户。

在本实施例中，生物特征信息管理系统接收到了生物特征信息分析报告后，将通过打印报告或屏幕显示报告等多种输出方式告知用户生物特征信息分析结果。用户接收到该生物特征信息报告后，可得知自己的身体健康状况。

在本发明实施例中，通过上传用户的生物特征信息以及与用户的历史生物特征信息进行比较分析，可得到用户的健康状态变化，从而通过计算机的判断，给出合理的建议，让用户在存储自己的生物特征信息的同时，还可以获知自己的健康状态，使得生物特征信息管理系统具有更多的功能，让用户获得更好的操作体验。

需要说明的是，本实施例中S510、S520、S530与S580由于与图1所示实施例中的S101、S102、S103以及S105具体实现过程完全相同，本实施例中的S550、S560以及S570由于与图2所示实施例中的S202、S203以及S204具体实现过程完全相同，S561、S562、S563由于与图3所示实施例中的S301、S302、S303以及S304的步骤实现过程完全相同，因此在此实施例中不再赘述。

应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。

图6示出了本发明实施例提供的生物特征信息管理系统的结构框图，该生物特征信息管理系统用于执行图1所示实施例提供的方法。为了便于说明，仅示出了与本实施例相关的部分。

参见图6，该生物特征信息管理系统包括：

指纹图像获取模块61，用于获取用户输入的用于进行身份认证的指纹图像；

合法用户判断模块62，用于根据所述指纹图像和预设的指纹模板识别所述用户是否为合法用户；

手指图像采集模块63，用于若所述用户为合法用户，则按照预设采样频率采集所述用户的手指图像；

活体判断模块64，用于根据预设的活体检测规则判断所述手指图像是否为活体的手指图像；

身份认证模块65，用于根据活体识别结果确定是否通过所述身份认证。

可选地，参见图7所示，在另一实施例中，该实施例中的生物特征信息管理系统的活体判定模块用于运行图2所示实施例提供的方法，详述如下：

可选地，所述活体判断模块具体包括：

第一活体判断模块71，用于判断所述用户的手指图像是否符合预设的第一活体手指图像规则；

非活体过滤模块72，用于若所述手指图像不符合所述第一活体手指图像规则，则判断所述手指图像为非活体用户的手指图像，所述身份验证失败；

生物特征信息提取模块73，用于若所述手指图像符合所述第一活体手指图像规则，根据预设的生物特征算法提取所述用户的生物特征信息；

第二活体判断模块74，用于判断所述生物特征信息是否符合预设的第二活体手指图像规则，根据判断结果确定所述手指图像是否为活体的手指图像。

可选地，参见图8所示，在另一实施例中，该实施例中的生物特征信息管理系统的生物特征信息提取模块用于运行图3所示实施例提供的方法，详述如下：

可选地，所述生物特征信息提取模块具体包括：

灰度转换模块81，用于分别将每个所述手指图像转换为灰度图像，得到每个所述手指图像对应的手指灰度图像；

灰度平均值计算模块82，用于根据每个所述手指灰度图像中各像素点的灰度值，分别计算每个所述手指灰度图像对应的平均灰度值；

灰度均值离散图生成模块83，用于根据多个所述手指灰度图像对应的所述平均灰度值，以灰度平均值为纵坐标，以获取所述手指图像的序号大小为横坐标，建立所述手指图像的灰度均值离散图；

生物特征信息确定模块84，用于根据所述灰度均值离散图，确定所述用户的生物特征信息。

可选地，参见图9所示，在另一实施例中，该实施例中的生物特征信息管理系统用于运行图5所示实施例提供的方法，详述如下：

可选地，所述第一活体判断模块具体包括：

像素值确定模块940，用于根据所述用户的手指图像各像素点的像素值，确定所述手指图像对应的像素值；

颜色判定模块941，用于判断所述手指图像对应的像素值是否符合预设的颜色判定规则。

可选地，所述生物特征信息的管理系统还包括：

生物特征信息上传模块990，用于若所述身份认证通过，则将所述生物特征信息上传至服务器，以便所述服务器根据所述生物特征信息以及预设生物特征信息库生成所述用户的生物特征信息分析报告；

生物特征信息分析报告输出模块991，用于接收所述服务器发送的生物特征信息分析报告，并将所述生物特征信息分析报告输出显示给用户。

因此，本发明实施例提供的生物特征信息系统同样可以通过采集用户的指纹图像识别用户是否为合法用户，再通过用户的手指图像进一步确认该用户执行按压操作的手指是否为活体手指，从而解决了非法用户利用指模等伪造技术，伪造成合法用户既而窃取用户生物特征信息的问题。因为利用伪造技术进行身份伪造，例如通过使用指纹膜或指纹套来冒充合法的指纹信息，虽然可以伪装为合法用户的手指指纹，但人体的生物特征信息却无法同时伪造。举例性地，由于有血液流经手指的血管的流速的变化，会造成手指的图像会有细微的差异。而非法用户通过手佩戴指纹套或指纹膜，该细微的变化将会被阻隔使得无法显现，但从合法用户采集的手指图像将反应该生物特征信息。可见，通过分析用户的指纹信息以及生物特征信息，可提高识别的准确性，从而提高生物特征系统的安全性以及保密性。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

在本发明所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的系统实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个模块单独物理存在，也可以两个或两个以上模块集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实施例的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)或处理器(processor)执行本发明实施例各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种生物特征信息管理方法，其特征在于，所述生物特征信息管理方法包括：

获取用户输入的用于进行身份认证的指纹图像；

根据所述指纹图像和预设的指纹模板识别所述用户是否为合法用户；

若所述用户为合法用户，则按照预设采样频率采集所述用户的手指图像；

根据预设的活体检测规则判断所述手指图像是否为活体的手指图像；

根据活体识别结果确定所述用户是否通过身份认证。

2.根据权利要求1所述的生物特征信息管理方法，其特征在于，所述根据预设的活体检测规则判断所述手指图像是否为活体的手指图像具体为：

判断所述用户的手指图像是否符合预设的第一活体手指图像规则；

若所述手指图像不符合所述第一活体手指图像规则，则所述手指图像为非活体用户的手指图像，所述身份验证失败；

若所述手指图像符合所述第一活体手指图像规则，根据预设的生物特征提取算法提取所述用户的生物特征信息；

判断所述生物特征信息是否符合预设的第二活体手指图像规则，根据判断结果确定所述手指图像是否为活体的手指图像。

3.根据权利要求2所述的生物特征信息管理方法，其特征在于，所述根据预设的生物特征提取算法提取所述用户的生物特征信息具体为：

分别将每个所述手指图像转换为灰度图像，得到每个所述手指图像对应的手指灰度图像；

根据每个所述手指灰度图像中各像素点的灰度值，分别计算每个所述手指灰度图像对应的平均灰度值；

根据多个所述手指灰度图像对应的所述平均灰度值，以灰度平均值为纵坐标，以获取所述手指图像的序号大小为横坐标，建立所述手指图像的灰度均值离散图；

根据所述灰度均值离散图，确定所述用户的生物特征信息。

4.根据权利要求2或3任一项所述的生物特征信息管理方法，其特征在于，所述判断所述用户的手指图像是否符合预设的第一活体手指图像规则具体为：

根据所述用户的手指图像包含的每个像素点的像素值，确定所述手指图像对应的像素值；

判断所述手指图像对应的像素值是否符合预设的颜色判定规则。

5.根据权利要求4所述的生物特征信息的管理方法，其特征在于，所述根据活体识别结果确定是否通过所述身份认证之后还包括：

若所述身份认证通过，则将所述生物特征信息上传至服务器，以便所述服务器根据所述生物特征信息以及预设生物特征信息库生成所述用户的生物特征信息分析报告；

接收所述服务器发送的生物特征信息分析报告，并将所述生物特征信息分析报告输出显示给用户。

6.一种生物特征信息管理系统，其特征在于，所述生物特征信息管理系统包括：

指纹图像获取模块，用于获取用户输入的用于进行身份认证的指纹图像；

合法用户判断模块，用于根据所述指纹图像和预设的指纹模板识别所述用户是否为合法用户；

手指图像采集模块，用于若所述用户为合法用户，则按照预设采样频率采集所述用户的手指图像；

活体判断模块，用于根据预设的活体检测规则判断所述手指图像是否为活体的手指图像；

身份认证模块，用于根据活体识别结果确定是否通过所述身份认证。

7.根据权利要求6所述的生物特征信息管理系统，其特征在于，所述活体判断模块具体包括：

第一活体判断模块，用于判断所述用户的手指图像是否符合预设的第一活体手指图像规则；

非活体过滤模块，用于若所述手指图像不符合所述第一活体手指图像规则，则所述手指图像为非活体用户的手指图像，所述身份验证失败；

生物特征信息提取模块，用于若所述手指图像符合所述第一活体手指图像规则，根据预设的生物特征提取算法提取所述用户的生物特征信息；

第二活体判断模块，用于判断所述生物特征信息是否符合预设的第二活体手指图像规则，根据判断结果确定所述手指图像是否为活体的手指图像。

8.根据权利要求7所述的生物特征信息管理系统，其特征在于，所述生物特征信息提取模块具体包括：

灰度转换模块，用于分别将每个所述手指图像转换为灰度图像，得到每个所述手指图像对应的手指灰度图像；

灰度平均值计算模块，用于根据每个所述手指灰度图像中各像素点的灰度值，分别计算每个所述手指灰度图像对应的平均灰度值；

灰度均值离散图生成模块，用于根据多个所述手指灰度图像对应的所述平均灰度值，以灰度平均值为纵坐标，以获取所述手指图像的序号大小为横坐标，建立所述手指图像的灰度均值离散图；

生物特征信息确定模块，用于根据所述灰度均值离散图，确定所述用户的生物特征信息。

9.根据权利要求7或8任一项所述的生物特征信息管理系统，其特征在于，所述第一活体判断模块具体包括：

像素值确定模块，用于根据所述用户的手指图像包含的每个像素点的像素值，确定所述手指图像对应的像素值；

颜色判定模块，用于判断所述手指图像对应的像素值是否符合预设的颜色判定规则。

10.根据权利要求9所述的生物特征信息的管理系统，其特征在于，所述生物特征信息的管理系统还包括：

生物特征信息上传模块，用于若所述身份认证通过，则将所述生物特征信息上传至服务器，以便所述服务器根据所述生物特征信息以及预设生物特征信息库生成所述用户的生物特征信息分析报告；

生物特征信息分析报告输出模块，用于接收所述服务器发送的生物特征信息分析报告，并将所述生物特征信息分析报告输出显示给用户。