CN109086677A - 一种基于指纹识别的身份验证方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种基于指纹识别的身份验证方法及系统。所述方法包括：获取指纹传感器采集的待验证用户的第一指纹信息；指纹信息分割为n个区域，获得n个区域指纹信息；获取第二指纹信息，第二指纹信息为指纹数据库中存储的已录入的所有合法用户的指纹信息；将第一指纹信息对应的n个区域指纹信息与第二指纹信息中的指纹信息进行匹配，获得多个匹配分数；获得多个匹配分数中的最高分数值；判断最高分数值是否大于设定阈值；如果是，确定第一指纹信息为合法指纹，待验证用户登录成功；如果否，确定第一指纹信息为非法指纹，待验证用户登录失败。采用本发明的身份验证方法或系统，提高了实验室仪器设备的管理效率及安全性能。

Description

一种基于指纹识别的身份验证方法及系统

技术领域

本发明涉及人工智能领域，特别是涉及一种基于指纹识别的身份验证方法及系统。

背景技术

近年来，随着科研投入不断增加，科研设施与仪器的数量、价值快速增长，覆盖领域不断拓展。但重复购置、部门化、单位化、个人化和闲置浪费现象较严重，利用率和共享水平不高的问题凸显。

目前基层实验室仪器设备管理及共享的现状：一方面有些仪器设备短缺、有些仪器设备又闭门锁屋、重复购置设备、仪器设备的绩效考核无法开展，仪器设备无法透明化。另一方面整个实验室仪器设备的管理混乱，通过人工的方式进行借还记录的登记，导致记录的效率低，而且有些设备的特殊性只对特定的人开放，借出时对于使用人员的身份验证存在不便，导致仪器设备的使用安全性降低。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于指纹识别的身份验证方法及系统，以提高实验室仪器设备的管理效率及安全性能。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种基于指纹识别的身份验证方法，所述方法包括：

获取第一指纹信息，所述第一指纹信息为指纹传感器采集的待验证用户的指纹信息；

将所述第一指纹信息分割为n个区域，获得n个区域指纹信息；

获取第二指纹信息，所述第二指纹信息为指纹数据库中存储的已录入的所有合法用户的指纹信息，所述合法用户为具有使用权限的用户；

将所述第一指纹信息对应的n个区域指纹信息与所述第二指纹信息中的指纹信息进行匹配，获得多个匹配分数，所述第二指纹信息中每个指纹信息对应一个与所述第一指纹信息匹配的匹配分数；

获得所述多个匹配分数中的最高分数值；

判断所述最高分数值是否大于设定阈值，得到第一判断结果；

当所述第一判断结果表示所述最高分数值大于设定阈值时，确定所述第一指纹信息为合法指纹，所述待验证用户登录成功；

当所述第一判断结果表示所述最高分数值不大于设定阈值时，确定所述第一指纹信息为非法指纹，所述待验证用户登录失败。

可选的，所述获取第二指纹信息，之前还包括：

采集所有合法用户的指纹信息；

将每个合法用户对应的指纹信息分割为n个区域，生成每个合法用户对应的指纹集合，所述指纹集合中包括所述合法用户对应的n个区域的指纹信息；

将每个合法用户对应的指纹信息以指纹集合的方式存储至指纹数据库。

可选的，所述将所述第一指纹信息对应的n个区域指纹信息与所述第二指纹信息中的指纹信息进行匹配，获得多个匹配分数，具体包括：

获取所述第二指纹信息中的任一指纹集合；

将所述第一指纹信息对应的n个区域指纹信息与所述指纹集合中的n个区域的指纹信息，根据区域的对应关系进行匹配，获得区域匹配的结果；

根据每个区域的权重和区域匹配的结果获得所述指纹集合对应的匹配分数；

遍历所有的指纹集合，获得所述第二指纹信息中每个指纹集合对应的匹配分数，得到多个匹配分数。

可选的，所述当所述第一判断结果表示所述最高分数值大于设定阈值时，确定所述第一指纹信息为合法指纹，所述待验证用户登录成功，之后还包括：

确定所述第二指纹信息中所述最高分数值对应的合法用户；

获得所述合法用户的使用权限，以便所述待检验用户登录成功后进行操作。

可选的，所述当所述第一判断结果表示所述最高分数值不大于设定阈值时，确定所述第一指纹信息为非法指纹，所述待验证用户登录失败，之后还包括：

返回获取第一指纹信息步骤，重新采集待验证用户的指纹信息，再次对所述待验证用户进行身份验证。

一种基于指纹识别的身份验证系统，所述系统包括：

第一指纹信息获取模块，用于获取第一指纹信息，所述第一指纹信息为指纹传感器采集的待验证用户的指纹信息；

区域分割模块，用于将所述第一指纹信息分割为n个区域，获得n个区域指纹信息；

第二指纹信息获取模块，用于获取第二指纹信息，所述第二指纹信息为指纹数据库中存储的已录入的所有合法用户的指纹信息，所述合法用户为具有使用权限的用户；

匹配模块，用于将所述第一指纹信息对应的n个区域指纹信息与所述第二指纹信息中的指纹信息进行匹配，获得多个匹配分数，所述第二指纹信息中每个指纹信息对应一个与所述第一指纹信息匹配的匹配分数；

最高分数值获取模块，用于获得所述多个匹配分数中的最高分数值；

第一判断模块，用于判断所述最高分数值是否大于设定阈值，得到第一判断结果；

合法指纹确定模块，用于当所述第一判断结果表示所述最高分数值大于设定阈值时，确定所述第一指纹信息为合法指纹，所述待验证用户登录成功；

非法指纹确定模块，用于当所述第一判断结果表示所述最高分数值不大于设定阈值时，确定所述第一指纹信息为非法指纹，所述待验证用户登录失败。

可选的，所述系统还包括：

指纹信息采集模块，用于在获取第二指纹信息之前采集所有合法用户的指纹信息；

所述区域分割模块，还用于将每个合法用户对应的指纹信息分割为n个区域，生成每个合法用户对应的指纹集合，所述指纹集合中包括所述合法用户对应的n个区域的指纹信息；

存储模块，用于将每个合法用户对应的指纹信息以指纹集合的方式存储至指纹数据库。

可选的，所述匹配模块，具体包括：

指纹集合获取单元，用于获取所述第二指纹信息中的任一指纹集合；

区域匹配单元，用于将所述第一指纹信息对应的n个区域指纹信息与所述指纹集合中的n个区域的指纹信息根据区域的对应关系进行匹配，获得区域匹配的结果；

匹配分数获得单元，用于根据每个区域的权重和区域匹配的结果获得所述指纹集合对应的匹配分数；

遍历单元，用于遍历所有的指纹集合，获得所述第二指纹信息中每个指纹集合对应的匹配分数，得到多个匹配分数。

可选的，所述系统还包括：

合法用户确定模块，用于当所述第一判断结果表示所述最高分数值大于设定阈值时，确定所述第一指纹信息为合法指纹，所述待验证用户登录成功之后，确定所述第二指纹信息中所述最高分数值对应的合法用户；

使用权限获取模块，用于获得所述合法用户的使用权限，以便所述待检验用户登录成功后进行操作。

可选的，所述系统还包括：

返回模块，用于当所述第一判断结果表示所述最高分数值不大于设定阈值时，确定所述第一指纹信息为非法指纹，所述待验证用户登录失败之后，返回获取第一指纹信息步骤，重新采集待验证用户的指纹信息，再次对所述待验证用户进行身份验证。

根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：

通过基于指纹识别的身份验证方式，验证用户的合法性，进而确定用户的使用权限。只有用户有使用权限时，验证才会通过，进而才可以根据用户的使用权限对仪器进行操作，提高了仪器的管理效率，避免了随意借出、人工记录出错的混乱情况。同时，通过验证的方式用户才可以对仪器进行操作，管理人员可以根据验证信息确定仪器的使用信息，提高了仪器的管理效率。对于特殊的仪器，如果用户验证成功后使用权限内不包括对该仪器的操作，则用户无法进行操作，提高了仪器的使用安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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为本发明基于指纹识别的身份验证方法的流程示意图；

图2为本发明基于指纹识别的身份验证方法中区域匹配的示意图；

图3为本发明基于指纹识别的身份验证系统的结构示意图。

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。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1为本发明基于指纹识别的身份验证方法的流程示意图。如图所示，所述方法包括：

步骤100：获取第一指纹信息。第一指纹信息为指纹传感器采集的待验证用户的指纹信息。用于使用实验时仪器前，需要通过指纹传感器采集指纹，进行身份验证。此处即为指纹传感器采集的指纹信息。

步骤200：将第一指纹信息分割为n个区域，获得n个区域指纹信息。区域分割按照一定的标准分割，例如，分割为3个指纹区域，或者分割为4个指纹区域，根据实际需求可以调节分割的区域个数，分割区域越多，后期验证结果越准确。需要保证第一指纹信息的分割标准与系统中存储的合法用户的指纹信息的分割标准一致。

步骤300：获取第二指纹信息。所述第二指纹信息为指纹数据库中存储的已录入的所有合法用户的指纹信息，所述合法用户为具有使用权限的用户。合法用户的指纹信息存储与指纹数据库的过程如下：

采集所有合法用户的指纹信息；

将每个合法用户对应的指纹信息分割为n个区域，生成每个合法用户对应的指纹集合，所述指纹集合中包括所述合法用户对应的n个区域的指纹信息；此处的分割标准与第一指纹信息的分割标准相同。

将每个合法用户对应的指纹信息以指纹集合的方式存储至指纹数据库。此时，指纹数据库中存储着所有合法用户对应的指纹信息，每个指纹信息以指纹集合的方式存储，每个指纹集合中的元素为指纹信息分割后的n个区域的指纹信息。

步骤400：将所述第一指纹信息对应的n个区域指纹信息与所述第二指纹信息中的指纹信息进行匹配，获得多个匹配分数。所述第二指纹信息中每个指纹信息对应一个与所述第一指纹信息匹配的匹配分数，匹配的具体过程如下：

获取所述第二指纹信息中的任一指纹集合；

对于获取的任意一个指纹集合来说，将所述第一指纹信息对应的n个区域指纹信息与所述指纹集合中的n个区域的指纹信息，根据区域的对应关系进行匹配，获得区域匹配的结果；

根据每个区域的权重和区域匹配的结果获得所述指纹集合对应的匹配分数；

遍历所有的指纹集合，获得所述第二指纹信息中每个指纹集合对应的匹配分数，得到多个匹配分数。每个指纹集合与待验证的第一指纹信息匹配后，得到一个对应的匹配分数，由于第二指纹信息包括所有合法用户的指纹集合，因此，会得到多个合法用户对应的匹配分数。

步骤500：获得多个匹配分数中的最高分数值。最高分数值意味着第一指纹信息与第二指纹信息中的某个指纹信息匹配度最高。

步骤600：判断最高分数值是否大于设定阈值。如果是，执行步骤700；如果否，执行步骤800。只有匹配分数大于设定阈值时，才认为对应的待验证的指纹信息与第二指纹信息中的指纹信息是同一指纹信息。

步骤700：确定第一指纹信息为合法指纹，待验证用户登录成功。当最高分数值大于设定阈值时，待验证用户即为合法用户。待验证用户验证通过后，即登录成功，之后确定根据第二指纹信息确定最高分数值对应的合法用户，然后获得所述合法用户的使用权限，以便所述待检验用户登录成功后进行操作。

步骤800：确定第一指纹信息为非法指纹，所述待验证用户登录失败。当最高分数值不大于设定阈值时，待验证用户则验证失败，此时返回步骤100，重新采集待验证用户的指纹信息，再次对所述待验证用户进行身份验证，或者对其他待验证用户进行身份验证。

图2为本发明基于指纹识别的身份验证方法中区域匹配的示意图。如图所示，图中以将指纹信息分割为4个区域为例，待验证用户的指纹信息A分割为A1、A2、A3、A4四个区域，合法用户的指纹信息B分割为B1、B2、B3、B4四个区域，将A1区与B1区进行匹配，得到相应的匹配结果S1，对应的匹配权重为W1；将A2区与B2区进行匹配，得到匹配结果S2，对应的匹配权重为W2；将A3区与B3区进行匹配，得到匹配结果S3，对应的匹配权重为W3；将A4区与B4区进行匹配，得到匹配结果S4，对应的匹配权重为W4；每个匹配区域对应不同的权重，利用公式S＝W1*S1+W2*S2+W3*S3+W4*S4，获得待验证用户的指纹信息与每个合法用户的指纹集合的最终的匹配分数S。

图3为本发明基于指纹识别的身份验证系统的结构示意图。如图所示，所述系统包括：

第一指纹信息获取模块301，用于获取第一指纹信息，所述第一指纹信息为指纹传感器采集的待验证用户的指纹信息；

区域分割模块302，用于将所述第一指纹信息分割为n个区域，获得n个区域指纹信息；

第二指纹信息获取模块303，用于获取第二指纹信息，所述第二指纹信息为指纹数据库中存储的已录入的所有合法用户的指纹信息，所述合法用户为具有使用权限的用户；

匹配模块304，用于将所述第一指纹信息对应的n个区域指纹信息与所述第二指纹信息中的指纹信息进行匹配，获得多个匹配分数，所述第二指纹信息中每个指纹信息对应一个与所述第一指纹信息匹配的匹配分数；

最高分数值获取模块305，用于获得所述多个匹配分数中的最高分数值；

第一判断模块306，用于判断所述最高分数值是否大于设定阈值，得到第一判断结果；

合法指纹确定模块307，用于当所述第一判断结果表示所述最高分数值大于设定阈值时，确定所述第一指纹信息为合法指纹，所述待验证用户登录成功；

非法指纹确定模块308，用于当所述第一判断结果表示所述最高分数值不大于设定阈值时，确定所述第一指纹信息为非法指纹，所述待验证用户登录失败。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的系统而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种基于指纹识别的身份验证方法，其特征在于，所述方法包括：

获取第一指纹信息，所述第一指纹信息为指纹传感器采集的待验证用户的指纹信息；

将所述第一指纹信息分割为n个区域，获得n个区域指纹信息；

获取第二指纹信息，所述第二指纹信息为指纹数据库中存储的已录入的所有合法用户的指纹信息，所述合法用户为具有使用权限的用户；

将所述第一指纹信息对应的n个区域指纹信息与所述第二指纹信息中的指纹信息进行匹配，获得多个匹配分数，所述第二指纹信息中每个指纹信息对应一个与所述第一指纹信息匹配的匹配分数；

获得所述多个匹配分数中的最高分数值；

判断所述最高分数值是否大于设定阈值，得到第一判断结果；

当所述第一判断结果表示所述最高分数值大于设定阈值时，确定所述第一指纹信息为合法指纹，所述待验证用户登录成功；

当所述第一判断结果表示所述最高分数值不大于设定阈值时，确定所述第一指纹信息为非法指纹，所述待验证用户登录失败。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取第二指纹信息，之前还包括：

采集所有合法用户的指纹信息；

将每个合法用户对应的指纹信息分割为n个区域，生成每个合法用户对应的指纹集合，所述指纹集合中包括所述合法用户对应的n个区域的指纹信息；

将每个合法用户对应的指纹信息以指纹集合的方式存储至指纹数据库。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述将所述第一指纹信息对应的n个区域指纹信息与所述第二指纹信息中的指纹信息进行匹配，获得多个匹配分数，具体包括：

获取所述第二指纹信息中的任一指纹集合；

将所述第一指纹信息对应的n个区域指纹信息与所述指纹集合中的n个区域的指纹信息，根据区域的对应关系进行匹配，获得区域匹配的结果；

根据每个区域的权重和区域匹配的结果获得所述指纹集合对应的匹配分数；

遍历所有的指纹集合，获得所述第二指纹信息中每个指纹集合对应的匹配分数，得到多个匹配分数。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述当所述第一判断结果表示所述最高分数值大于设定阈值时，确定所述第一指纹信息为合法指纹，所述待验证用户登录成功，之后还包括：

确定所述第二指纹信息中所述最高分数值对应的合法用户；

获得所述合法用户的使用权限，以便所述待检验用户登录成功后进行操作。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述当所述第一判断结果表示所述最高分数值不大于设定阈值时，确定所述第一指纹信息为非法指纹，所述待验证用户登录失败，之后还包括：

返回获取第一指纹信息步骤，重新采集待验证用户的指纹信息，再次对所述待验证用户进行身份验证。

6.一种基于指纹识别的身份验证系统，其特征在于，所述系统包括：

第一指纹信息获取模块，用于获取第一指纹信息，所述第一指纹信息为指纹传感器采集的待验证用户的指纹信息；

区域分割模块，用于将所述第一指纹信息分割为n个区域，获得n个区域指纹信息；

第二指纹信息获取模块，用于获取第二指纹信息，所述第二指纹信息为指纹数据库中存储的已录入的所有合法用户的指纹信息，所述合法用户为具有使用权限的用户；

匹配模块，用于将所述第一指纹信息对应的n个区域指纹信息与所述第二指纹信息中的指纹信息进行匹配，获得多个匹配分数，所述第二指纹信息中每个指纹信息对应一个与所述第一指纹信息匹配的匹配分数；

最高分数值获取模块，用于获得所述多个匹配分数中的最高分数值；

第一判断模块，用于判断所述最高分数值是否大于设定阈值，得到第一判断结果；

合法指纹确定模块，用于当所述第一判断结果表示所述最高分数值大于设定阈值时，确定所述第一指纹信息为合法指纹，所述待验证用户登录成功；

非法指纹确定模块，用于当所述第一判断结果表示所述最高分数值不大于设定阈值时，确定所述第一指纹信息为非法指纹，所述待验证用户登录失败。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：

指纹信息采集模块，用于在获取第二指纹信息之前采集所有合法用户的指纹信息；

所述区域分割模块，还用于将每个合法用户对应的指纹信息分割为n个区域，生成每个合法用户对应的指纹集合，所述指纹集合中包括所述合法用户对应的n个区域的指纹信息；

存储模块，用于将每个合法用户对应的指纹信息以指纹集合的方式存储至指纹数据库。

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述匹配模块，具体包括：

指纹集合获取单元，用于获取所述第二指纹信息中的任一指纹集合；

区域匹配单元，用于将所述第一指纹信息对应的n个区域指纹信息与所述指纹集合中的n个区域的指纹信息根据区域的对应关系进行匹配，获得区域匹配的结果；

匹配分数获得单元，用于根据每个区域的权重和区域匹配的结果获得所述指纹集合对应的匹配分数；

遍历单元，用于遍历所有的指纹集合，获得所述第二指纹信息中每个指纹集合对应的匹配分数，得到多个匹配分数。

9.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：

合法用户确定模块，用于当所述第一判断结果表示所述最高分数值大于设定阈值时，确定所述第一指纹信息为合法指纹，所述待验证用户登录成功之后，确定所述第二指纹信息中所述最高分数值对应的合法用户；

使用权限获取模块，用于获得所述合法用户的使用权限，以便所述待检验用户登录成功后进行操作。

10.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：

返回模块，用于当所述第一判断结果表示所述最高分数值不大于设定阈值时，确定所述第一指纹信息为非法指纹，所述待验证用户登录失败之后，返回获取第一指纹信息步骤，重新采集待验证用户的指纹信息，再次对所述待验证用户进行身份验证。