專利名稱：人體身份識別儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是一種人體身份識別驗證的檢測器械，涉及醫(yī)學(xué)與生物醫(yī)學(xué)工程、計算機(jī)和圖像處理與識別技術(shù)。
背景技術(shù)：
隨著信息時代的來臨，由于交通、通訊和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，人類的活動范圍越來越大，準(zhǔn)確和自動的身份鑒別有了越來越重要的社會意義和經(jīng)濟(jì)意義。傳統(tǒng)系統(tǒng)使用的身份鑒別技術(shù)主要有如下兩種類型⑴個人識別碼及密碼；⑵IC/感應(yīng)式ID/RFID卡證件。然而，由于密碼的遺忘、泄露以及證件的丟失所造成的損失無疑是無法估量的。
生物認(rèn)證技術(shù)是一項新興的安全技術(shù)，也是本世紀(jì)最有發(fā)展?jié)摿Φ募夹g(shù)之一。生物識別技術(shù)是依靠人體的身體特征來進(jìn)行身份驗證的一種解決方案，是利用人體生物特征進(jìn)行身份認(rèn)證的一種技術(shù)。每個個體獨一無二，其生物特征也是唯一的，可以測量或可自動識別和驗證的生理特性或行為方式，分為生理特征和行為特征。人體的生物特征包括指紋、 聲音、臉孔、視網(wǎng)膜、掌紋、骨架等等。所謂的生物識別的核心在于如何獲取這些生物特征， 并將之轉(zhuǎn)換為數(shù)字信息，存儲于計算機(jī)中，利用可靠的匹配算法來完成驗證與識別個人身份的過程。與上述兩種傳統(tǒng)的身份鑒別技術(shù)相比，基于人體生物特征識別技術(shù)的安全性和可靠性顯然要高得多。
目前人們已經(jīng)認(rèn)識到的基于生物特征識別的身份鑒別技術(shù)有很多種，如說話人識別、紅外溫譜圖識別、臉像識別、指紋識別、步態(tài)識別，甚至后期出現(xiàn)的虹膜識別等，但此類識別方法的缺點就是容易人為改動或偽裝，譬如假聲、美容整形手術(shù)、皮膚組織破損、隱形眼鏡或晶狀體、虹膜手術(shù)遮蓋或改變虹膜結(jié)構(gòu)，從而導(dǎo)致識別效率低，容易造成漏辨或誤辨。而眼底視網(wǎng)膜血管特征，除非眼球破損或重大眼底疾病，否則無法改變其圖像特征。因此，基于眼底血管的人體身份識別儀，具有獨特和頗具潛力的應(yīng)用前景。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了克服現(xiàn)有的人體身份驗證中由于密碼的遺忘、泄露以及證件的丟失， 或容易人為改動和偽裝，甚至犯罪、死亡等法醫(yī)鑒定時以往身份識別效率低，易造成漏辨認(rèn)或誤辨認(rèn)的不足，提供一種新型的人體識別儀，該識別儀通過對眼底視網(wǎng)膜血管圖的便利拍攝、采集、分析，與遠(yuǎn)程中心數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)套合比對，準(zhǔn)確和自動進(jìn)行人體身份識別。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是
1、通過配備特殊屈光度鏡頭的單手持柄式數(shù)碼照相機(jī)采集眼底視網(wǎng)膜血管圖。人眼球視網(wǎng)膜的血管系統(tǒng)(包括動脈和靜脈)，如參天大樹逐級分出樹杈，形成難以計數(shù)的葉片，絕無二者有完全相同的眼底血管圖，某個個體眼底血管若有先天變異或后天變異血管或眼底的陳舊性病變，則更增添了鑒別的特殊標(biāo)志。因此，采集眼底視網(wǎng)膜血管圖可以達(dá)到人體身份識別的高普遍性、高唯一性、高準(zhǔn)確性、高防偽性的目的。
2、通過視網(wǎng)膜圖像預(yù)處理系統(tǒng)提取準(zhǔn)確的視網(wǎng)膜血管特征。由于視網(wǎng)膜圖像可能受到光線明暗、距離遠(yuǎn)近和角度不同等原因的影響，通過預(yù)處理系統(tǒng)的對比度增強(qiáng)、濾波增強(qiáng)、去除圖像中的雜質(zhì)、空穴填空、細(xì)化圖像，可以把拍攝的血管圖像變成一幅清晰的單像素的二值點線圖，以便于提取準(zhǔn)確的視網(wǎng)膜血管節(jié)點特征。
3、根據(jù)高斯函數(shù)構(gòu)建的濾波器，對視網(wǎng)膜不同象限區(qū)域的圖像進(jìn)行編碼，提取紋理特征構(gòu)成編碼序列，以模式匹配算法的數(shù)據(jù)輸入，同時構(gòu)建視網(wǎng)膜血管特征節(jié)點所組成的軸線圖。
4、建立識別對象視網(wǎng)膜特征數(shù)據(jù)庫。把經(jīng)過預(yù)處理的視網(wǎng)膜血管特征節(jié)點數(shù)據(jù)和軸線圖儲存到數(shù)據(jù)庫，為識別對象和人群的身份驗證提供中心數(shù)據(jù)庫，并建立可供聯(lián)網(wǎng)查詢的眼底圖像數(shù)據(jù)庫中心。
5、通過單手持柄式數(shù)碼照相機(jī)采集識別對象的視網(wǎng)膜血管圖，傳輸至平板電腦， 經(jīng)圖像分析軟件處理、分析后與數(shù)據(jù)庫中心眼底數(shù)據(jù)套合比對，迅速得出確認(rèn)與否的結(jié)論。
本發(fā)明與傳統(tǒng)身份識別和既往人體識別的優(yōu)點和有益效果是(1)能夠?qū)崿F(xiàn)人體身份識別的高普遍性、高唯一性、高準(zhǔn)確性、高防偽性，滿足信息時代各個行業(yè)對人體身份識別的需求，排除傳統(tǒng)識別方式遺忘、偽冒等缺點，以及容易人為改動、偽裝的不足。(2)無創(chuàng)傷，快速成像，且攜帶和操作方便，適合大范圍推廣。( 計算機(jī)分析查詢迅速準(zhǔn)確，與數(shù)據(jù)庫中心海量數(shù)據(jù)隨時查詢鑒別，方便快捷準(zhǔn)確。(4)應(yīng)用廣泛，有利于邊防檢查、刑事偵查、司法鑒定、醫(yī)療等多方面應(yīng)用。


下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明
圖1是基于眼底血管特征人體身份識別的設(shè)備系統(tǒng)示意圖2是基于視網(wǎng)膜血管圖像識別系統(tǒng)流程圖。
圖3是圖像處理流程圖
圖中1、手持式槍狀眼底照相機(jī)，2、進(jìn)行眼底照相，3、平板移動電腦，4、眼底彩照， 5、眼底血管特征節(jié)點軸線圖，6、通過hternet連接服務(wù)器數(shù)據(jù)庫中心。
具體實施方式
本發(fā)明涉及的基于視網(wǎng)膜血管人體識別儀具體通過以下方式實施
1、本發(fā)明按照圖1實施例所示的示意圖進(jìn)行圖像采集、分析和識別。
2、本發(fā)明按圖2實施例所示具體進(jìn)行人體眼底圖像采集和分析，并通過互聯(lián)網(wǎng)與服務(wù)器終端的數(shù)據(jù)庫中心聯(lián)系，進(jìn)行人群篩選和判定。
單手持柄式攝像頭(1)上裝有帶特制屈光度的鏡頭、連續(xù)拍攝模式，通過貼近眼球表面進(jìn)行拍照O)，數(shù)據(jù)直接傳輸給平板移動電腦(3)，顯示被檢查者的眼底彩照，經(jīng)過圖像分析處理軟件處理，得到視網(wǎng)膜血管特征節(jié)點軸線圖(5)，眼底圖像分析數(shù)據(jù)和軸線圖通過互聯(lián)網(wǎng)與服務(wù)器終端數(shù)據(jù)庫(6)中的眼底圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行套合比對，最終鑒定識別人員身份。
3、本發(fā)明按圖3實施例所示采用C語言、MATLAB、VS等程序以及高斯濾波等方法進(jìn)行圖像處理，簡而言之，得到眼底彩照①后，進(jìn)行灰度強(qiáng)化處理②，反轉(zhuǎn)、增強(qiáng)濾波，得到眼底血管的節(jié)點特征圖③，然后濾波細(xì)化等到血管軸線圖④。
權(quán)利要求
1.一種基于眼底血管特征人體身份驗證的識別儀，其特征是通過手持式眼底照相機(jī)對眼底進(jìn)行拍攝；得到的眼底彩色圖像采集至便攜式平板電腦；再通過圖像分析軟件對眼底視網(wǎng)膜血管的進(jìn)行分析、處理，得到血管特征節(jié)點數(shù)據(jù)；與眼底圖像中心數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)進(jìn)行比對判定，自動進(jìn)行人體身份識別。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于眼底血管特征人體身份驗證的識別儀，其特征是所述眼底圖像的便利采集(1)數(shù)碼照相機(jī)設(shè)計成單手持柄式；( 鏡頭采用凸透鏡，可直視眼底結(jié)構(gòu)；(3)鏡頭頂端呈針狀，以利近距離接觸眼表部位，獲得盡量寬域的眼底圖像；(4)圖像采集可連拍，以眼底血管分辨最清晰圖像作為最終分析圖像。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于眼底血管特征人體身份驗證的識別儀，其特征是強(qiáng)化血管的眼底灰度圖過程步驟為(1)便攜式眼底照相機(jī)攝取彩色眼底圖像，并傳輸給平板電腦；(2)眼底彩色圖像轉(zhuǎn)化為灰度原眼圖像；(3)經(jīng)灰度、對比度調(diào)節(jié)和反轉(zhuǎn)，得到強(qiáng)化的眼底血管圖像；(4)淡化背景，進(jìn)行噪音處理，得到血管強(qiáng)化的眼底灰度圖。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于眼底血管特征人體身份驗證的識別儀，其特征是眼底不同區(qū)域血管特征數(shù)據(jù)提取的過程步驟為(1)首先行定位視盤區(qū)域，以視盤中央為坐標(biāo)原點；( 采用圖像圖像特征編碼方法，對各象限眼底視網(wǎng)膜圖像進(jìn)行編碼，劃分子區(qū)域； (3)將每個子區(qū)域采用高斯函數(shù)構(gòu)建的濾波器提取的紋理特征構(gòu)成編碼序列，以模式匹配算法的數(shù)據(jù)輸入；(4)以視盤為起點，構(gòu)建視網(wǎng)膜血管特征節(jié)點所組成的軸線圖。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于眼底血管特征人體身份驗證的識別儀，其特征是與遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)庫中心眼底圖像數(shù)據(jù)的分析比對(1)以不同象限區(qū)域血管節(jié)點數(shù)據(jù)為比對判定依據(jù)；( 采用不同象限區(qū)域數(shù)據(jù)比對以及血管特征節(jié)點構(gòu)成的軸線圖兩種方式進(jìn)行比對； (3)通過hternet網(wǎng)絡(luò)與遠(yuǎn)程眼底圖像數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析判定；(4)根據(jù)局部區(qū)域數(shù)據(jù)和血管特征節(jié)點軸線圖套合比率，判定識別身份。
全文摘要
本發(fā)明公開一種基于眼底視網(wǎng)膜血管的人體身份驗證的識別儀。通過特殊屈光度鏡頭的單手持柄式數(shù)碼照相機(jī)采集眼底視網(wǎng)膜血管圖，采用C語言、MATLAB和高斯濾波等對眼底視網(wǎng)膜圖像識別預(yù)處理，提取準(zhǔn)確的視網(wǎng)膜血管特征，得到局部區(qū)域圖像數(shù)據(jù)和視網(wǎng)膜血管特征節(jié)點軸線圖，與互聯(lián)網(wǎng)和服務(wù)器終端視網(wǎng)膜特征數(shù)據(jù)庫聯(lián)系，自動比照分析，從而判定人員身份，實現(xiàn)人體身份識別的高準(zhǔn)確性、高防偽性。結(jié)構(gòu)簡單、攜帶方便，特別適用于邊防檢查、刑事偵查、司法鑒定和醫(yī)療服務(wù)等領(lǐng)域。
文檔編號A61B3/14GK102496007SQ20111039928
公開日2012年6月13日 申請日期2011年12月2日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月2日
發(fā)明者丁琴, 周道裕, 宋艷萍, 朱麗, 李丹, 王詩崢, 邱金蘭, 閆明, 陳中山, 黃志堅 申請人:周道裕, 宋艷萍, 陳中山