CN108376425A - 一种基于掌静脉识别技术的快速检票方法 - Google Patents

一种基于掌静脉识别技术的快速检票方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种基于掌静脉识别技术的快速检票方法，包括：1)乘客在网络购票时，首先注册验证；2)录入乘客对应的手掌静脉特征信息；乘客购买电子车票与乘客的手掌静脉特征绑定；3)手掌静脉特征存入特征数据库；4)特征数据库按照乘客购买的车票信息，将对应的手掌静脉特征按照每辆车进行分组，按照检票时间段将每组列车对应车票的手掌静脉特征信息发送给对应的检票闸机；5)检票闸机获取乘客的手掌静脉特征；6)手掌静脉特征比对；识别通过，检票闸机开闸放行；识别失败，进行人工复合。本发明可以使乘客快速通过闸机，避免了因丢失火车票而造成的耽误出行的问题。

Description

一种基于掌静脉识别技术的快速检票方法
【技术领域】
本发明涉及生物识别技术领域，特别涉及一种基于掌静脉识别技术的快速检票方法。
【背景技术】
高速铁路近年来得到了快速的发展，已经成为长途旅行最为舒适和普遍的出行方式之一，各个主要城市也几乎都有高铁站，其高效性和准时性得到了人们的普遍认同。但是，这样的高效的运输工具，在检票时仍然会排起很长的队，目前的检票方式虽然为自动化检票机检票，但是在掏出车票，插入检票机之后，人们都会习惯性的把取回的票收好，担心在急匆匆的人流中把票丢失，每个人这样的动作导致了检票效率的降低，还有如果在临近检票时发生车票丢失，将会导致无法检票上车和耽误出行的结果。以上种种，都是因为采用身外之物作为身份识别而导致的结果。王明慧等在《基于手掌静脉认证技术的实名制火车票检票系统》(郑州大学学报2012年5月)也提出将掌静脉认证技术应用到火车票检票系统，但是其方法是将人体手掌静脉信息写入二维码中印到火车票上，这仍然没有脱离火车票这一概念，仍未彻底解决现有检票系统存在的问题。
【发明内容】
本发明的目的在于提供一种基于掌静脉识别技术的快速检票方法，以克服传统检票系统采用实物票这一容易导致效率低下的缺点。本发明使用图像识别技术应用人体本身的生物特征作为乘客身份识别的依据，进而达到只需伸出手掌即可确定乘客身份，不需要使用车票这一身外之物的，从而达到提高检票效率的目的。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种基于掌静脉识别技术的快速检票方法，包括以下步骤：
1)当乘客在网络购票时，首先通过身份证进行注册验证；
2)通过静脉采集传感器，录入乘客对应的手掌静脉特征信息；同时，乘客购买电子车票；该电子车票的信息与乘客对应的手掌静脉特征绑定；
3)乘客的手掌静脉特征存入特征数据库；
4)特征数据库按照乘客购买的车票信息，将对应的手掌静脉特征按照每辆车进行分组，按照检票时间段将每组列车对应车票的手掌静脉特征信息发送给对应的检票闸机；
5)乘客在对应的检票闸机检票时间段内，伸出手掌，对准检票闸机的静脉采集装置，获取乘客的手掌静脉特征；
6)检票闸机将步骤5)获取的乘客的手掌静脉特征与特征数据库发送的该次列车对应的所有手掌静脉特征进行比对；如果比对到对应手掌静脉特征，识别通过，检票闸机开闸放行；如果对比不到对应手掌静脉特征，识别失败，进行人工复合。
进一步的，录入手掌静脉特征通过车站窗口或者其他带有静脉采集传感器的装置。
进一步的，手掌静脉特征比对的方法，包括：
通过对提取到的手掌静脉特征图像进行傅里叶变换，得到静脉图样的频域图；
计算静脉图像的频域图中的32个方向上的频谱能量和，由于傅里叶变换后图呈中心对称，所以只计算的是图像的一半即得到16个频谱能量和，记为16个特征值：在掌静脉设别时，设，θxi,θyi分别是静脉图像X,Y的特征值组，i＝1,2….16；
用下式计算相似度：
Dθxy＝ρxy×100 (公式1)
其中，
ρxy表示图像x和图像y的相关系数；
表示静脉图像X的θ特征值的方差；
表示静脉图像y的θ特征值的方差；
表示静脉图像X和静脉图像y的协方差；
Dθxy大于设定阈值，对比成功，识别通过。
进一步的，所述32个方向均匀分布。
相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：
本发明可以使乘客快速通过闸机，避免了因丢失火车票而造成的耽误出行的问题。更可以有效的彻底杜绝黄牛用别人身份证囤积火车票的问题。从而使整个高铁的出行效率和乘客方便度得到有效的提升。
【附图说明】
图1为本发明一种基于掌静脉识别技术的快速检票方法的流程图；
图2为静手掌静脉图像通过图像处理成静脉的脉络结构的流程图；
图3(a)为静脉采集传感器采集的手掌静脉图像；图3(b)为处理后的静脉的脉络结构图像；
图4(a)为手掌静脉图像示意图；吐4(b)为静脉图样的频域图；
图5(a)为静脉图像的频域图中32个方向的示意图；图5(b)为静脉图像的频域图中16个方向的示意图。
【具体实施方式】
请参阅图1所示，本发明一种基于掌静脉识别技术的快速检票方法，包括以下步骤：
1)当乘客在网络购票时，首先通过身份证进行注册验证；
2)通过静脉采集传感器，录入乘客对应的手掌静脉特征信息；录入手掌静脉特征可以通过到车站窗口或者其他带有静脉采集传感器的装置；同时，乘客购买电子车票；该电子车票的信息与乘客对应的手掌静脉特征绑定；
3)乘客的手掌静脉特征存入特征数据库；
4)特征数据库按照乘客购买的车票信息，将对应的手掌静脉特征按照每辆车进行分组，按照检票时间段将每组列车对应车票的手掌静脉特征信息发送给对应的检票闸机；
5)乘客在对应的检票闸机检票时间段内，伸出手掌，对准检票闸机的静脉采集装置，获取乘客的手掌静脉特征；
6)检票闸机将步骤5)获取的乘客的手掌静脉特征与特征数据库发送的该次列车对应的所有手掌静脉特征进行比对；如果比对到对应手掌静脉特征，识别通过，检票闸机开闸放行，乘客进站上车；如果对比不到对应手掌静脉特征，识别失败，进行人工复合，人工确认乘客身份无误后，放行进站上车；人工复合不通过，拒绝放行。
请参阅图2所示，静脉采集传感器采集的手掌静脉图像通过图像处理成静脉的脉络结构，具体包括以下步骤：
静脉采集传感器检测是否有手掌待检测，检测到手掌后设备进行初始化，然后进行手掌静脉采集；然后对有效区域进行提取、图像与处理、静脉特征提取获得手掌静脉特征信息。
静脉采集传感器采集到的图像和处理后的图像分别如图3(a)和图3(b)所示，图3(a)为采集到的图像，图3(b)为处理后的静脉特征图像，向处理后的静脉特征图像与人的身份进行对应并存入特征数据库。
当某一班次的列车将要检票时，特征数据库将购买该次列车乘客的静脉特征发送到检票闸机，乘客通过检票闸机时，只需要将手掌对准检票闸机上的手掌静脉采集传感器，将采集到的静脉特征数据与特征数据库发送的所有乘客的手掌静脉特征数据进行识别比对；本发明实现了使用人体本身的生物特征作为乘客身份验证的依据，使乘客不需要带任何其他身外之物即可完成身份验证；提高了高铁的运行效率。
步骤6)中，手掌静脉特征识别比对方法：
通过对提取到的手掌静脉特征图像(如图4(a)所示)进行傅里叶变换，得到静脉图样的频域图(如图4(b)所示)：
计算静脉图像的频域图中的32个方向(如图5(a)所示，32个方向均匀分布)上的频谱能量和(即亮度和)，由于傅里叶变换后图呈中心对称，所以只需要计算的是图像的一半即得到16个频谱能量和(即亮度和)(如图5(b)所示)，记为16个特征值(以256×256大小的图像为例)：
在掌静脉设别时，设，θxi,θyi(i＝1,2….16)分别是静脉图像X,Y的特征值组(静脉图像x,y分别为待测图像与数据库中的样本图像，这两个图像进行识别和比对，因为高铁检票数据库中样本较多，这里只选其中一个进行说明比对的方法。)，用下式计算相似度：
Dθxy＝ρxy×100 (公式1)
其中，
ρxy表示图像x和图像y的相关系数；
表示图像X的θ特征值的方差；
表示图像y的θ特征值的方差；
表示图像X和图像y的协方差。
其中Dθxy值越大，表示该静脉图像与数据库中的图像越接近。可以通过阈值来判断这两幅静脉图像是否属于同一个人。

Claims (4)

1.一种基于掌静脉识别技术的快速检票方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)当乘客在网络购票时，首先通过身份证进行注册验证；
2)通过静脉采集传感器，录入乘客对应的手掌静脉特征信息；同时，乘客购买电子车票；该电子车票的信息与乘客对应的手掌静脉特征绑定；
3)乘客的手掌静脉特征存入特征数据库；
4)特征数据库按照乘客购买的车票信息，将对应的手掌静脉特征按照每辆车进行分组，按照检票时间段将每组列车对应车票的手掌静脉特征信息发送给对应的检票闸机；
5)乘客在对应的检票闸机检票时间段内，伸出手掌，对准检票闸机的静脉采集装置，获取乘客的手掌静脉特征；
6)检票闸机将步骤5)获取的乘客的手掌静脉特征与特征数据库发送的该次列车对应的所有手掌静脉特征进行比对；如果比对到对应手掌静脉特征，识别通过，检票闸机开闸放行；如果对比不到对应手掌静脉特征，识别失败，进行人工复合。
2.根据权利要求1所述的一种基于掌静脉识别技术的快速检票方法，其特征在于，录入手掌静脉特征通过车站窗口或者其他带有静脉采集传感器的装置。
3.根据权利要求1所述的一种基于掌静脉识别技术的快速检票方法，其特征在于，手掌静脉特征比对的方法，包括：
通过对提取到的手掌静脉特征图像进行傅里叶变换，得到静脉图样的频域图；
计算静脉图像的频域图中的32个方向上的频谱能量和，由于傅里叶变换后图呈中心对称，所以只计算的是图像的一半即得到16个频谱能量和，记为16个特征值：在掌静脉设别时，设，θxi,θyi分别是静脉图像X,Y的特征值组，i＝1,2….16；
用下式计算相似度：
Dθxy＝ρxy×100 (公式1)
其中，
ρxy表示图像x和图像y的相关系数；
表示静脉图像X的θ特征值的方差；
表示静脉图像y的θ特征值的方差；
表示静脉图像X和静脉图像y的协方差；
Dθxy大于设定阈值，对比成功，识别通过。
4.根据权利要求3所述的一种基于掌静脉识别技术的快速检票方法，其特征在于，所述32个方向均匀分布。
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