CN106875586A - 一种基于指纹识别技术的电子商务网联柜系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种基于指纹识别技术的电子商务网联柜系统，包括移动终端、电子商务物流平台服务器和智能防盗网联柜；所述电子商务物流平台服务器通过网络与移动终端、智能防盗网联柜连接；所述智能防盗网联柜包括带有电子锁的柜体、控制电子锁打开的控制子系统和二维码生成子系统；所述二维码生成子系统用于识别发件人的指纹，相应生成二维码，并将二维码发送至收件人的移动终端，所述控制子系统识别收件人的二维码后驱动电子锁打开。本发明的有益效果为：客户得知货物来时只需到指定的智能防盗网联柜，根据收到二维码进行取货，实现了网络订单物流送货的智能、安全、私密化，提高了物流联网的运转效率，使用户获得更好的享受体验。

Description

一种基于指纹识别技术的电子商务网联柜系统

技术领域

本发明涉及电子商务技术领域，具体涉及一种基于指纹识别技术的电子商务网联柜系统。

背景技术

相关技术中，商家通过互联网上由第三方提供的电子商务平台将商品或服务信息传达给特定用户，客户通过互联网下订单，并通过一定的支付方式进行付款，由商家通过物流企业进行商品配送，最终完成商品交易。在商品交易过程中，商品配送主要是由物流企业配送员与客户进行电话沟通，确定交货的时间与地点，最终将商品交付给客户。但由于交货的时间与地点常常无法确定，增加了商品配送的成本，极大地影响到商品配送的效率，导致了客户无法及时收到商品，而且商品交易的私密性和安全性也无法得到保障。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种基于指纹识别技术的电子商务网联柜系统。

本发明的目的采用以下技术方案来实现：

提供了一种基于指纹识别技术的电子商务网联柜系统，包括移动终端、电子商务物流平台服务器和智能防盗网联柜；所述电子商务物流平台服务器通过网络与移动终端、智能防盗网联柜连接；所述智能防盗网联柜包括带有电子锁的柜体、控制电子锁打开的控制子系统和二维码生成子系统；所述二维码生成子系统用于识别发件人的指纹，相应生成二维码，并将二维码发送至收件人的移动终端，所述控制子系统识别收件人的二维码后驱动电子锁打开。

本发明的有益效果为：客户通过网络下单后，货物到时配送人员无需不固定送货到客户住址附近，只需将货物及时存入设置在客户就近位置的智能防盗网联柜中，买卖双方可以通过电子商务物流平台服务器查看包裹投递情况，客户得知货物来时只需到指定的智能防盗网联柜，根据收到二维码进行取货，从而实现了网络订单物流送货的智能、安全、私密化，提高了物流联网的运转效率，使用户获得更好的享受体验。

附图说明

利用附图对本发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。

图1本发明的结构连接框图；

图2是本发明二维码生成子系统的结构连接框图；

图3是本发明指纹图像处理器的结构连接框图。

附图标记：

移动终端1、电子商务物流平台服务器2、智能防盗网联柜3、指纹图像处理器4、指纹图像数据库5、指纹识别器6、二维码生成器7、指纹图像配准模块10、指纹图像融合模块20。

具体实施方式

结合以下实施例对本发明作进一步描述。

参见图1、图2，本实施例提供的一种基于指纹识别技术的电子商务网联柜系统，包括移动终端1、电子商务物流平台服务器2和智能防盗网联柜3；所述电子商务物流平台服务器2通过网络与移动终端1、智能防盗网联柜3连接；所述智能防盗网联柜3包括带有电子锁的柜体、控制电子锁打开的控制子系统和二维码生成子系统；所述二维码生成子系统用于识别发件人的指纹，相应生成二维码，并将二维码发送至收件人的移动终端1，所述控制子系统识别收件人的二维码后驱动电子锁打开。

优选地，所述控制子系统包括控制电子锁打开的门锁驱动控制器、用于识别收件人的二维码的二维码扫描器和微控制器，所述微控制器连接门锁驱动控制器、二维码扫描器，微控制器在二维码扫描器识别取件人的二维码成功后控制门锁驱动控制器打开电子锁。

优选地，所述二维码生成子系统包括指纹图像处理器4、指纹图像数据库5、指纹识别器6、二维码生成器7，所述指纹图像处理器4用于采集收件人的指纹图像，对指纹图像进行配准、融合处理后，生成标准指纹图像并将标准指纹图像发送至指纹图像数据库5，所述指纹识别器6用于将发件人发件时采集的指纹图像与指纹图像数据库5对应的标准指纹图像进行比对识别，识别成功后将识别出的指纹发送至二维码生成器7生成二维码。

优选地，如图3所示，所述指纹图像处理器4包括指纹图像配准模块10和指纹图像融合模块20；所述指纹图像配准模块10用于采集收件人的多张指纹图像，并对该多张指纹图像进行指纹图像配准；所述指纹图像融合模块20用于对配准后的指纹图像进行融合，生成标准指纹图像。

优选地，所述指纹图像配准模块10包括相连接的指纹图像过滤单元和指纹图像配准单元；所述指纹图像过滤单元用于对多张指纹图像照过滤函数进行过滤，将过滤后的指纹图像作为后续处理的目标指纹图像；所述指纹图像配准单元用于对目标指纹图像进行指纹图像配准。

其中定义过滤函数为：

式中，W为过滤后的目标指纹图像集，V_i为多张指纹图像中第i张指纹图像的平均灰度值，m为采集的指纹图像的数量，Z_i为多张指纹图像中第i张指纹图像的边缘锐度，Z为根据实际情况设定的边缘锐度阈值，当Z_i-Z≥0时，f(Z_i-Z)＝1，Z_i-Z<0时，f(Z_i-Z)＝0。

本优选实施例，将过滤后的指纹图像作为后续处理的目标指纹图像，能够减少指纹图像后续处理的计算量，提高指纹图像处理器4的运行效率。

优选地，所述对目标指纹图像进行指纹图像配准，具体包括：

(1)在过滤后的目标指纹图像中选取一副作为参考指纹图像U₀，其他作为待配准指纹图像，分别计算参考指纹图像U₀和一待配准指纹图像U的熵图像的Arimoto熵S_U，定义Arimoto熵的计算公式为：

式中，S_U(x,y)表示指纹图像U(x,y)的熵图像的Arimoto熵，ρ₁、ρ₂为设定的调节参数，且ρ₁>0,ρ₁≠1，c(i,j)为以像素点(x,y)为中心、尺寸为n×n的指纹图像块，其中n为奇数，P[c(i,j)]表示指纹图像块c(i,j)的灰度级，ω_k是第k个灰度级出现的频数，β为指纹图像块c(i,j)的总像素；

(2)基于微分同胚Demons算法，将指纹图像的配准看作一个气体扩散过程，给定迭代的位移场的初始值Φ₀，通过以下迭代公式更新位移场：

式中，G_δ为高斯滤波器，δ表示高斯滤波器核函数的均方差，*表示卷积操作，Φ_k表示第k步迭代时的位移场，Φ_k-1表示第k-1步迭代时的位移场，B_U表示待配准指纹图像U的灰度值，表示参考指纹图像的灰度值，表示参考指纹图像的梯度；

(3)不断迭代更新位移场，若满足微分同胚Demons算法的目标函数的停止条件，跳出循环得到最终位移场Φ，否则继续更新位移场，直至达到最大迭代次数；

(4)将最终位移场Φ作为待配准指纹图像间的最优变换，完成参考指纹图像U₀和待配准指纹图像的配准。

本优选实施例中，采用上述方式进行配准，降低了指纹图像间灰度差异对配准结果造成的影响，提高了指纹图像配准的精度，从而便于后续指纹图像的融合，生成质量更好的标准指纹图像。

优选地，为实现更优化的指纹图像配准效果，对微分同胚Demons算法的目标函数进行优化，在目标函数中引入正则化项和梯度分布距离项，定义优化后的目标函数为：

定义目标函数的停止条件为：

式中，为引入的正则化项，为引入的梯度分布距离项，H₁、H₂为权重因子，ξ(Φ_k)为位移场Φ_k的雅克比行列式，η表示参考指纹图像与待配准指纹图像之间重叠部分的像素个数，S_U°Φ_k表示采用位移场Φ_k对待配准指纹图像的熵图像进行形变；α为指纹图像梯度中的样本点，表示待配准指纹图像U的梯度分布，表示参考指纹图像的梯度分布。

本优选实施例对微分同胚Demons算法的目标函数进行优化，在目标函数中引入正则化项和梯度分布距离项，然后采用优化后的微分同胚Demons算法的目标函数求取最优解，考虑了像素间的空间信息以及配准中的不光滑问题，相对于传统的微分同胚Demons算法，能够获得更高的配准精度，从而使指纹图像处理器4能够更好地处理录入的指纹图像，生成高质量的标准指纹图像，为更好更快速地识别后续录入的指纹图像奠定了基础。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (6)

1.一种基于指纹识别技术的电子商务网联柜系统，其特征是，包括移动终端、电子商务物流平台服务器和智能防盗网联柜；所述电子商务物流平台服务器通过网络与移动终端、智能防盗网联柜连接；所述智能防盗网联柜包括带有电子锁的柜体、控制电子锁打开的控制子系统和二维码生成子系统；所述二维码生成子系统用于识别发件人的指纹，相应生成二维码，并将二维码发送至收件人的移动终端，所述控制子系统识别收件人的二维码后驱动电子锁打开。

2.根据权利要求1所述的一种基于指纹识别技术的电子商务网联柜系统，其特征是，所述控制子系统包括控制电子锁打开的门锁驱动控制器、用于识别收件人的二维码的二维码扫描器和微控制器，所述微控制器连接门锁驱动控制器、二维码扫描器，微控制器在二维码扫描器识别取件人的二维码成功后控制门锁驱动控制器打开电子锁。

3.根据权利要求2所述的一种基于指纹识别技术的电子商务网联柜系统，其特征是，所述二维码生成子系统包括指纹图像处理器、指纹图像数据库、指纹识别器、二维码生成器，所述指纹图像处理器用于采集收件人的指纹图像，对指纹图像进行配准、融合处理后，生成标准指纹图像并将标准指纹图像发送至指纹图像数据库，所述指纹识别器用于将发件人发件时采集的指纹图像与指纹图像数据库对应的标准指纹图像进行比对识别，识别成功后将识别出的指纹发送至二维码生成器生成二维码。

4.根据权利要求3所述的一种基于指纹识别技术的电子商务网联柜系统，其特征是，所述指纹图像处理器包括指纹图像配准模块和指纹图像融合模块；所述指纹图像配准模块用于采集收件人的多张指纹图像，并对该多张指纹图像进行指纹图像配准；所述指纹图像融合模块用于对配准后的指纹图像进行融合，生成标准指纹图像。

5.根据权利要求4所述的一种基于指纹识别技术的电子商务网联柜系统，其特征是，所述指纹图像配准模块包括相连接的指纹图像过滤单元和指纹图像配准单元；所述指纹图像过滤单元用于对多张指纹图像照过滤函数进行过滤，将过滤后的指纹图像作为后续处理的目标指纹图像；所述指纹图像配准单元用于对目标指纹图像进行指纹图像配准；

其中定义过滤函数为：

$W=\{W_i,W_i>0,i=1,...,m\},W_i=f(Z_i-Z)(V_i-\frac{1}{3}\underset{i}{\overset{m}{\&Sigma;}}{V}_i)$

式中，W为过滤后的目标指纹图像集，V_i为多张指纹图像中第i张指纹图像的平均灰度值，m为采集的指纹图像的数量，Z_i为多张指纹图像中第i张指纹图像的边缘锐度，Z为根据实际情况设定的边缘锐度阈值，当Z_i-Z≥0时，f(Z_i-Z)＝1，Z_i-Z<0时，f(Z_i-Z)＝0。

6.根据权利要求5所述的一种基于指纹识别技术的电子商务网联柜系统，其特征是，所述对目标指纹图像进行指纹图像配准，具体包括：

(1)在过滤后的目标指纹图像中选取一副作为参考指纹图像U₀，其他作为待配准指纹图像，分别计算参考指纹图像U₀和一待配准指纹图像U的熵图像的Arimoto熵、S_U，定义Arimoto熵的计算公式为：

$S_{U(x,y)}={\mathrm{\&rho;}}_2-\frac{{\mathrm{\&rho;}}_1}{{\mathrm{\&rho;}}_1-1}\sqrt[{\mathrm{\&rho;}}_1]{\underset{k=1}{\overset{P\&lsqb;c(i,j)\&rsqb;}{\&Sigma;}}{\left(\frac{{\mathrm{\&omega;}}_k}{\mathrm{\&beta;}}\right)}^{{\mathrm{\&rho;}}_1}}$

式中，S_U(x,y)表示指纹图像U(x,y)的熵图像的Arimoto熵，ρ₁、ρ₂为设定的调节参数，且ρ₁>0,ρ₁≠1，c(i,j)为以像素点(x,y)为中心、尺寸为n×n的指纹图像块，其中n为奇数，P[c(i,j)]表示指纹图像块c(i,j)的灰度级，ω_k是第k个灰度级出现的频数，β为指纹图像块c(i,j)的总像素；

(2)基于微分同胚Demons算法，将指纹图像的配准看作一个气体扩散过程，给定迭代的位移场的初始值Φ₀，通过以下迭代公式更新位移场：

${\mathrm{\&Phi;}}_k=G_{\mathrm{\&delta;}}*\&lsqb;{\mathrm{\&Phi;}}_{k-1}+\frac{(B_U-B_{U_0}){\&dtri;}_{U_0}}{{\left({\&dtri;}_{U_0}\right)}^2+{(B_U-B_{U_0})}^2}\&rsqb;$

式中，G_δ为高斯滤波器，δ表示高斯滤波器核函数的均方差，*表示卷积操作，Φ_k表示第k步迭代时的位移场，Φ_k-1表示第k-1步迭代时的位移场，B_U表示待配准指纹图像U的灰度值，表示参考指纹图像的灰度值，表示参考指纹图像的梯度；

(3)不断迭代更新位移场，若满足微分同胚Demons算法的目标函数的停止条件，跳出循环得到最终位移场Φ，否则继续更新位移场，直至达到最大迭代次数；

(4)将最终位移场Φ作为待配准指纹图像间的最优变换，完成参考指纹图像U₀和待配准指纹图像的配准。