CN108932498B - 办公场所指纹识别鉴权机构 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种办公场所鉴权机构，包括：数据扫描设备，设置在办公场所的入口处，包括按压玻璃板、背光光源和数据扫描头，所述背光光源设置在所述按压玻璃板的后方，所述数据扫描头设置在所述按压玻璃板的后方，所述数据扫描头用于对所述按压玻璃板上的指纹进行图像扫描，以获得玻璃板图像，所述背光光源为所述数据扫描头的指纹图像扫描提供背光；等级辨识设备，与所述数据扫描设备的数据扫描头连接，用于接收所述玻璃板图像，解析出所述玻璃板图像中的每一个条纹噪声，检测每一个条纹噪声在所述玻璃板图像中的跨度，以基于所述跨度对应的像素点数量确定条纹跨度等级。通过本发明，能够改善指纹识别机制的性能。
Description
技术领域
本发明涉及指纹识别领域，尤其涉及一种办公场所指纹识别鉴权机构。
背景技术
指纹扫描有两项基本工作：一是需要获得手指的图像，二是需要确定该图像中的指纹是否与前扫描图像中的指纹相吻合。
获得一个人的指纹图像有多种方法，最常用的方法是光学扫描和电容扫描，两种扫描方法以完全不同的方式工作，但都会得到同一种图像。
光学扫描的核心部件是电荷耦合设备(CCD)，这与数码相机和摄像机中使用的光传感器系统是相同的。CCD只不过是一组光敏二极管，这种器件在光子的作用下可以产生电信号。每个光敏器件记录一个像素，即一个代表射中该点的光束的微小圆点。明暗像共同构成了扫描场景的图像。
通常，在指纹扫描系统中有一个模数转换器，用来处理模拟电子信号以产生该图像的数字表现形式。
发明内容
为了解决当前指纹识别精度不高的技术问题，本发明提供了一种办公场所鉴权机构，引入各种定制的图像处理设备，提高指纹识别的精度，同时，解析出图像中的每一个条纹噪声，检测每一个条纹噪声在所述玻璃板图像中的跨度，以基于所述跨度对应的像素点数量确定条纹跨度等级，每一个条纹噪声在所述图像中的跨度为每一个条纹噪声在所述图像中各个方向上经过的各个像素点数量中的最大值，以在条纹跨度等级未超限时，即图像质量可用于面部识别时，执行相应的指纹识别；在关键的图像滤波具体模式中，基于图像中各个目标外形的拟合结果，获取对图像划分的模块尺寸，并对每一个划分后的图像区域进行基于信噪比的不同滤波模式的处理，其中，利用了巴特沃斯滤波设备处理图像更清晰以及高斯低通滤波设备处理图像振铃效果更优越的特性，并在选择巴特沃斯滤波设备时，使得对其处理的图像区域执行的巴特沃斯滤波动作的滤波阶数与其处理的图像区域的信噪比成反比，从而提高了图像信号的滤波效果的同时，避免无谓的滤波运算。
根据本发明的一方面，提供了一种办公场所鉴权机构，所述机构包括：
数据扫描设备，设置在办公场所的入口处，包括按压玻璃板、背光光源和数据扫描头，所述背光光源设置在所述按压玻璃板的后方，所述数据扫描头设置在所述按压玻璃板的后方，所述数据扫描头用于对所述按压玻璃板上的指纹进行图像扫描，以获得玻璃板图像，所述背光光源为所述数据扫描头的指纹图像扫描提供背光；等级辨识设备，与所述数据扫描设备的数据扫描头连接，用于接收所述玻璃板图像，解析出所述玻璃板图像中的每一个条纹噪声，检测每一个条纹噪声在所述玻璃板图像中的跨度，以基于所述跨度对应的像素点数量确定条纹跨度等级；条纹分析设备，分别与所述数据扫描头和所述等级辨识设备连接，用于接收所述玻璃板图像和所述条纹跨度等级，在所述条纹跨度等级大于等于预设等级阈值时，对所述玻璃板图像不执行任何处理，以及在所述条纹跨度等级小于预设等级阈值时，对所述玻璃板图像中的各个目标的边界锐化程度进行分析，以获得每一个目标的边界锐化等级，并基于所述玻璃板图像中的各个目标的边界锐化等级，获取所述玻璃板图像的整体锐化等级；整体处理设备，与所述条纹分析设备连接，用于接收所述玻璃板图像的整体锐化等级，并基于玻璃板图像的整体锐化等级对所述玻璃板图像进行相应次数的锐化处理，以获得并输出与所述玻璃板图像对应的逐次锐化图像；外形辨识设备，与所述整体处理设备连接，用于接收所述逐次锐化图像，对所述逐次锐化图像中的各个目标进行外形辨识，以获得所述逐次锐化图像中的各个目标分别所在的目标分块，对每一个目标分块进行外形拟合，以获得与所述目标分块的面积最接近的正方形；外形拟合设备，与所述外形辨识设备连接，用于接收所述逐次锐化图像中各个目标分块分别对应的正方形，获取每一个目标分块对应的正方形的边长，对各个目标分块分别对应的正方形的各个边长进行均值计算，以获得具有与均值相等的边长的正方形作为参考正方形；区域划分设备，分别与所述外形辨识设备和所述外形拟合设备连接，用于基于所述参考正方形的尺寸对所述逐次锐化图像进行均匀式分区域处理，以获得所述逐次锐化图像的各个图像区域；标识设定设备，与所述区域划分设备连接，用于接收所述各个图像区域，对每一个图像区域进行信噪比检测，并在信噪比未超过限量时，为所述图像区域设置巴特沃斯滤波标识，以及在信噪比超过限量时，为所述图像区域设置高斯低通滤波标识；巴特沃斯滤波设备，与所述标识设定设备连接，用于对设置有巴特沃斯滤波标识的图像区域执行巴特沃斯滤波动作，以获得所述图像区域对应的滤波区域；高斯低通滤波设备，与所述标识设定设备连接，用于对设置有高斯低通滤波标识的图像区域执行高斯低通滤波动作，以获得所述图像区域对应的滤波区域；数据合并设备，分别与所述巴特沃斯滤波设备和所述高斯低通滤波设备连接，用于接收所述巴特沃斯滤波设备输出的各个滤波区域，以及接收所述高斯低通滤波设备输出的各个滤波区域，并对所述巴特沃斯滤波设备输出的各个滤波区域和所述高斯低通滤波设备输出的各个滤波区域进行合并，以获得所述逐次锐化图像对应的合并滤波图像；同态滤波设备，设置在银行内部房屋的入口处，与所述数据合并设备连接，用于接收所述合并滤波图像，对所述合并滤波图像执行基于所述合并滤波图像噪声类型数量的自适应同态滤波处理，以获得并输出相应的同态滤波图像；编号识别设备，与所述同态滤波设备连接，用于接收所述同态滤波图像，基于预设指纹灰度阈值范围从所述同态滤波图像中识别出指纹区域，对所述指纹区域进行特征识别，以获得与识别特征对应的工作人员编号；其中，在所述巴特沃斯滤波设备中，所述巴特沃斯滤波设备对其处理的图像区域执行的巴特沃斯滤波动作的滤波阶数与其处理的图像区域的信噪比成反比。
更具体地，在所述办公场所鉴权机构中：在所述等级辨识设备中，每一个条纹噪声在所述玻璃板图像中的跨度为每一个条纹噪声在所述玻璃板图像中各个方向上经过的各个像素点数量中的最大值。
更具体地，在所述办公场所鉴权机构中：所述巴特沃斯滤波设备和所述高斯低通滤波设备分别采用不同型号的CPLD芯片来实现。
更具体地，在所述办公场所鉴权机构中：所述标识设定设备包括区域接收单元、信噪比检测单元和标识设置单元。
更具体地，在所述办公场所鉴权机构中：在所述标识设定设备中，所述信噪比检测单元分别与所述区域接收单元和所述标识设置单元连接。
更具体地，在所述办公场所鉴权机构中：在所述同态滤波设备中，对所述合并滤波图像执行基于所述合并滤波图像噪声类型数量的自适应同态滤波处理包括：所述合并滤波图像噪声类型数量越少，对所述合并滤波图像执行同态滤波处理的强度越小。
更具体地，在所述办公场所鉴权机构中：在所述整体处理设备中，基于玻璃板图像的整体锐化等级对所述玻璃板图像进行相应次数的锐化处理包括：所述玻璃板图像的整体锐化等级越高，对所述玻璃板图像进行锐化处理的相应次数越少。
更具体地，在所述办公场所鉴权机构中：在所述编号识别设备中，当未获得与识别特征对应的工作人员编号，发出禁止进入信号。
更具体地，在所述办公场所鉴权机构中：在所述编号识别设备中，当获得与识别特征对应的工作人员编号，发出允许进入信号。
附图说明
以下将结合附图对本发明的实施方案进行描述，其中：
图1为根据本发明实施方案示出的办公场所鉴权机构的数据扫描设备的结构示意图。
具体实施方式
下面将参照附图对本发明的办公场所鉴权机构的实施方案进行详细说明。
指纹扫描使用高度复杂的算法来识别和分析这些指纹，基本思想是测量指纹的相对位置，这与通过星星的相对位置来识别一部分开空的方法一样。如果两个指纹图像有三指纹末端和两个交叉以同样的尺度形成同样的形状，则很可以它们是同一个指纹图像。
为了克服上述不足，本发明搭建了一种办公场所鉴权机构，能够有效解决相应的技术问题。
根据本发明实施方案示出的办公场所鉴权机构包括：
数据扫描设备，如图1所示，1为设备外壳，2为扫描区域，3为按压玻璃板，所述数据扫描设备设置在办公场所的入口处，包括按压玻璃板、背光光源和数据扫描头，所述背光光源设置在所述按压玻璃板的后方，所述数据扫描头设置在所述按压玻璃板的后方，所述数据扫描头用于对所述按压玻璃板上的指纹进行图像扫描，以获得玻璃板图像，所述背光光源为所述数据扫描头的指纹图像扫描提供背光；
所述数据扫描设备包括
等级辨识设备，与所述数据扫描设备的数据扫描头连接，用于接收所述玻璃板图像，解析出所述玻璃板图像中的每一个条纹噪声，检测每一个条纹噪声在所述玻璃板图像中的跨度，以基于所述跨度对应的像素点数量确定条纹跨度等级；
条纹分析设备，分别与所述数据扫描头和所述等级辨识设备连接，用于接收所述玻璃板图像和所述条纹跨度等级，在所述条纹跨度等级大于等于预设等级阈值时，对所述玻璃板图像不执行任何处理，以及在所述条纹跨度等级小于预设等级阈值时，对所述玻璃板图像中的各个目标的边界锐化程度进行分析，以获得每一个目标的边界锐化等级，并基于所述玻璃板图像中的各个目标的边界锐化等级，获取所述玻璃板图像的整体锐化等级；
整体处理设备，与所述条纹分析设备连接，用于接收所述玻璃板图像的整体锐化等级，并基于玻璃板图像的整体锐化等级对所述玻璃板图像进行相应次数的锐化处理，以获得并输出与所述玻璃板图像对应的逐次锐化图像；
外形辨识设备，与所述整体处理设备连接，用于接收所述逐次锐化图像，对所述逐次锐化图像中的各个目标进行外形辨识，以获得所述逐次锐化图像中的各个目标分别所在的目标分块，对每一个目标分块进行外形拟合，以获得与所述目标分块的面积最接近的正方形；
外形拟合设备，与所述外形辨识设备连接，用于接收所述逐次锐化图像中各个目标分块分别对应的正方形，获取每一个目标分块对应的正方形的边长，对各个目标分块分别对应的正方形的各个边长进行均值计算，以获得具有与均值相等的边长的正方形作为参考正方形；
区域划分设备，分别与所述外形辨识设备和所述外形拟合设备连接，用于基于所述参考正方形的尺寸对所述逐次锐化图像进行均匀式分区域处理，以获得所述逐次锐化图像的各个图像区域；
标识设定设备，与所述区域划分设备连接，用于接收所述各个图像区域，对每一个图像区域进行信噪比检测，并在信噪比未超过限量时，为所述图像区域设置巴特沃斯滤波标识，以及在信噪比超过限量时，为所述图像区域设置高斯低通滤波标识；
巴特沃斯滤波设备，与所述标识设定设备连接，用于对设置有巴特沃斯滤波标识的图像区域执行巴特沃斯滤波动作，以获得所述图像区域对应的滤波区域；
高斯低通滤波设备，与所述标识设定设备连接，用于对设置有高斯低通滤波标识的图像区域执行高斯低通滤波动作，以获得所述图像区域对应的滤波区域；
数据合并设备，分别与所述巴特沃斯滤波设备和所述高斯低通滤波设备连接，用于接收所述巴特沃斯滤波设备输出的各个滤波区域，以及接收所述高斯低通滤波设备输出的各个滤波区域，并对所述巴特沃斯滤波设备输出的各个滤波区域和所述高斯低通滤波设备输出的各个滤波区域进行合并，以获得所述逐次锐化图像对应的合并滤波图像；
同态滤波设备，设置在银行内部房屋的入口处，与所述数据合并设备连接，用于接收所述合并滤波图像，对所述合并滤波图像执行基于所述合并滤波图像噪声类型数量的自适应同态滤波处理，以获得并输出相应的同态滤波图像；
编号识别设备，与所述同态滤波设备连接，用于接收所述同态滤波图像，基于预设指纹灰度阈值范围从所述同态滤波图像中识别出指纹区域，对所述指纹区域进行特征识别，以获得与识别特征对应的工作人员编号；
其中，在所述巴特沃斯滤波设备中，所述巴特沃斯滤波设备对其处理的图像区域执行的巴特沃斯滤波动作的滤波阶数与其处理的图像区域的信噪比成反比。
接着，继续对本发明的办公场所鉴权机构的具体结构进行进一步的说明。
在所述办公场所鉴权机构中：在所述等级辨识设备中，每一个条纹噪声在所述玻璃板图像中的跨度为每一个条纹噪声在所述玻璃板图像中各个方向上经过的各个像素点数量中的最大值。
在所述办公场所鉴权机构中：所述巴特沃斯滤波设备和所述高斯低通滤波设备分别采用不同型号的CPLD芯片来实现。
在所述办公场所鉴权机构中：所述标识设定设备包括区域接收单元、信噪比检测单元和标识设置单元。
在所述办公场所鉴权机构中：在所述标识设定设备中，所述信噪比检测单元分别与所述区域接收单元和所述标识设置单元连接。
在所述办公场所鉴权机构中：在所述同态滤波设备中，对所述合并滤波图像执行基于所述合并滤波图像噪声类型数量的自适应同态滤波处理包括：所述合并滤波图像噪声类型数量越少，对所述合并滤波图像执行同态滤波处理的强度越小。
在所述办公场所鉴权机构中：在所述整体处理设备中，基于玻璃板图像的整体锐化等级对所述玻璃板图像进行相应次数的锐化处理包括：所述玻璃板图像的整体锐化等级越高，对所述玻璃板图像进行锐化处理的相应次数越少。
在所述办公场所鉴权机构中：在所述编号识别设备中，当未获得与识别特征对应的工作人员编号，发出禁止进入信号。
在所述办公场所鉴权机构中：在所述编号识别设备中，当获得与识别特征对应的工作人员编号，发出允许进入信号。
另外，CPLD(Complex Programmable Logic Device)复杂可编程逻辑器件，是从PAL和GAL器件发展出来的器件，相对而言规模大，结构复杂，属于大规模集成电路范围。是一种用户根据各自需要而自行构造逻辑功能的数字集成电路。其基本设计方法是借助集成开发软件平台，用原理图、硬件描述语言等方法，生成相应的目标文件，通过下载电缆(“在系统”编程)将代码传送到目标芯片中，实现设计的数字系统。
CPLD主要是由可编程逻辑宏单元(MC，Macro Cell)围绕中心的可编程互连矩阵单元组成。其中MC结构较复杂，并具有复杂的I/O单元互连结构，可由用户根据需要生成特定的电路结构，完成一定的功能。由于CPLD内部采用固定长度的金属线进行各逻辑块的互连，所以设计的逻辑电路具有时间可预测性，避免了分段式互连结构时序不完全预测的缺点。
采用本发明的办公场所鉴权机构，针对现有技术中指纹识别精度无法满足应用场景需求的技术问题，通过引入各种定制的图像处理设备，提高指纹识别的精度，同时，解析出图像中的每一个条纹噪声，检测每一个条纹噪声在所述玻璃板图像中的跨度，以基于所述跨度对应的像素点数量确定条纹跨度等级，每一个条纹噪声在所述图像中的跨度为每一个条纹噪声在所述图像中各个方向上经过的各个像素点数量中的最大值，以在条纹跨度等级未超限时，即图像质量可用于面部识别时，执行相应的指纹识别；在关键的图像滤波具体模式中，基于图像中各个目标外形的拟合结果，获取对图像划分的模块尺寸，并对每一个划分后的图像区域进行基于信噪比的不同滤波模式的处理，其中，利用了巴特沃斯滤波设备处理图像更清晰以及高斯低通滤波设备处理图像振铃效果更优越的特性，并在选择巴特沃斯滤波设备时，使得对其处理的图像区域执行的巴特沃斯滤波动作的滤波阶数与其处理的图像区域的信噪比成反比，提高了图像信号的滤波效果的同时，避免无谓的滤波运算，从而解决了上述技术问题。
可以理解的是，虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然而上述实施例并非用以限定本发明。对于任何熟悉本领域的技术人员而言，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。
Claims (2)
1.一种办公场所鉴权机构，其特征在于，所述机构包括：
数据扫描设备，设置在办公场所的入口处，包括按压玻璃板、背光光源和数据扫描头，所述背光光源设置在所述按压玻璃板的后方，所述数据扫描头设置在所述按压玻璃板的后方，所述数据扫描头用于对所述按压玻璃板上的指纹进行图像扫描，以获得玻璃板图像，所述背光光源为所述数据扫描头的指纹图像扫描提供背光；
等级辨识设备，与所述数据扫描设备的数据扫描头连接，用于接收所述玻璃板图像，解析出所述玻璃板图像中的每一个条纹噪声，检测每一个条纹噪声在所述玻璃板图像中的跨度，以基于所述跨度对应的像素点数量确定条纹跨度等级；
条纹分析设备，分别与所述数据扫描头和所述等级辨识设备连接，用于接收所述玻璃板图像和所述条纹跨度等级，在所述条纹跨度等级大于等于预设等级阈值时，对所述玻璃板图像不执行任何处理，以及在所述条纹跨度等级小于预设等级阈值时，对所述玻璃板图像中的各个目标的边界锐化程度进行分析，以获得每一个目标的边界锐化等级，并基于所述玻璃板图像中的各个目标的边界锐化等级，获取所述玻璃板图像的整体锐化等级；
整体处理设备，与所述条纹分析设备连接，用于接收所述玻璃板图像的整体锐化等级，并基于玻璃板图像的整体锐化等级对所述玻璃板图像进行相应次数的锐化处理，以获得并输出与所述玻璃板图像对应的逐次锐化图像；
外形辨识设备，与所述整体处理设备连接，用于接收所述逐次锐化图像，对所述逐次锐化图像中的各个目标进行外形辨识，以获得所述逐次锐化图像中的各个目标分别所在的目标分块，对每一个目标分块进行外形拟合，以获得与所述目标分块的面积最接近的正方形；
外形拟合设备，与所述外形辨识设备连接，用于接收所述逐次锐化图像中各个目标分块分别对应的正方形，获取每一个目标分块对应的正方形的边长，对各个目标分块分别对应的正方形的各个边长进行均值计算，以获得具有与均值相等的边长的正方形作为参考正方形；
区域划分设备，分别与所述外形辨识设备和所述外形拟合设备连接，用于基于所述参考正方形的尺寸对所述逐次锐化图像进行均匀式分区域处理，以获得所述逐次锐化图像的各个图像区域；
标识设定设备，与所述区域划分设备连接，用于接收所述各个图像区域，对每一个图像区域进行信噪比检测，并在信噪比未超过限量时，为所述图像区域设置巴特沃斯滤波标识，以及在信噪比超过限量时，为所述图像区域设置高斯低通滤波标识；
巴特沃斯滤波设备，与所述标识设定设备连接，用于对设置有巴特沃斯滤波标识的图像区域执行巴特沃斯滤波动作，以获得所述图像区域对应的滤波区域；
高斯低通滤波设备，与所述标识设定设备连接，用于对设置有高斯低通滤波标识的图像区域执行高斯低通滤波动作，以获得所述图像区域对应的滤波区域；
数据合并设备，分别与所述巴特沃斯滤波设备和所述高斯低通滤波设备连接，用于接收所述巴特沃斯滤波设备输出的各个滤波区域，以及接收所述高斯低通滤波设备输出的各个滤波区域，并对所述巴特沃斯滤波设备输出的各个滤波区域和所述高斯低通滤波设备输出的各个滤波区域进行合并，以获得所述逐次锐化图像对应的合并滤波图像；
同态滤波设备，设置在银行内部房屋的入口处，与所述数据合并设备连接，用于接收所述合并滤波图像，对所述合并滤波图像执行基于所述合并滤波图像噪声类型数量的自适应同态滤波处理，以获得并输出相应的同态滤波图像；
编号识别设备，与所述同态滤波设备连接，用于接收所述同态滤波图像，基于预设指纹灰度阈值范围从所述同态滤波图像中识别出指纹区域，对所述指纹区域进行特征识别，以获得与识别特征对应的工作人员编号；
其中，在所述巴特沃斯滤波设备中，所述巴特沃斯滤波设备对其处理的图像区域执行的巴特沃斯滤波动作的滤波阶数与其处理的图像区域的信噪比成反比；
在所述等级辨识设备中，每一个条纹噪声在所述玻璃板图像中的跨度为每一个条纹噪声在所述玻璃板图像中各个方向上经过的各个像素点数量中的最大值；
所述巴特沃斯滤波设备和所述高斯低通滤波设备分别采用不同型号的CPLD芯片来实现；
所述标识设定设备包括区域接收单元、信噪比检测单元和标识设置单元；
在所述标识设定设备中，所述信噪比检测单元分别与所述区域接收单元和所述标识设置单元连接；
在所述同态滤波设备中，对所述合并滤波图像执行基于所述合并滤波图像噪声类型数量的自适应同态滤波处理包括：所述合并滤波图像噪声类型数量越少，对所述合并滤波图像执行同态滤波处理的强度越小；
在所述整体处理设备中，基于玻璃板图像的整体锐化等级对所述玻璃板图像进行相应次数的锐化处理包括：所述玻璃板图像的整体锐化等级越高，对所述玻璃板图像进行锐化处理的相应次数越少；
在所述编号识别设备中，当未获得与识别特征对应的工作人员编号，发出禁止进入信号；
其中，CPLD即复杂可编程逻辑器件，是从PAL和GAL器件发展出来的器件，相对而言规模大，结构复杂，属于大规模集成电路范围，是一种用户根据各自需要而自行构造逻辑功能的数字集成电路，其基本设计方法是借助集成开发软件平台，用原理图、硬件描述语言方法，生成相应的目标文件，通过下载电缆将代码传送到目标芯片中，实现设计的数字系统。
2.如权利要求1所述的办公场所鉴权机构，其特征在于：
在所述编号识别设备中，当获得与识别特征对应的工作人员编号，发出允许进入信号。
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