一種身份驗(yàn)證的方法及裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種身份驗(yàn)證的方法及裝置，其中，方法包括：通過攝像裝置來獲取待驗(yàn)證者的生物特征圖像；將所獲取的待驗(yàn)證者的生物特征圖像與預(yù)存的生物特征圖像進(jìn)行匹配；基于該待驗(yàn)證者的血容量脈沖信號(hào)，來對(duì)所述待驗(yàn)證者進(jìn)行活體檢測(cè)；當(dāng)所獲取的待驗(yàn)證者的生物特征圖像與預(yù)存的生物特征圖像匹配成功，且當(dāng)所述待驗(yàn)證者通過基于血容量脈沖信號(hào)的活體檢測(cè)，確定該待驗(yàn)證者通過身份驗(yàn)證。本發(fā)明將生物識(shí)別與通過血容量脈沖信號(hào)對(duì)待驗(yàn)證者進(jìn)行活體檢測(cè)結(jié)合起來，在采用攝像裝置來獲取待驗(yàn)證者的生物特征圖像進(jìn)行生物識(shí)別時(shí)，通過血容量脈沖信號(hào)來進(jìn)行活體檢測(cè)，提高了生物識(shí)別的安全性和可靠性。
【專利說明】一種身份驗(yàn)證的方法及裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及生物識(shí)別技術(shù)，尤其涉及一種身份驗(yàn)證的方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]由于生物特征的穩(wěn)定性、唯一性和方便性等特點(diǎn)，以生物識(shí)別技術(shù)作為手段來進(jìn)行身份驗(yàn)證逐漸取代諸如鑰匙、密碼等傳統(tǒng)的身份識(shí)別方式。生物識(shí)別技術(shù)是指利用人體的一些生物特征，例如人臉、虹膜、指紋、掌紋、手形等，來進(jìn)行身份識(shí)別的技術(shù)，其主要包括:采集圖像，從采集的圖像中提取生物特征信息，隨后將所提取的特征信息與數(shù)據(jù)庫中所有或部分預(yù)先注冊(cè)的特征信息進(jìn)行匹配，根據(jù)匹配結(jié)果來對(duì)該被驗(yàn)證者進(jìn)行身份驗(yàn)證。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中已經(jīng)出現(xiàn)了非接觸式的生物識(shí)別技術(shù)，其利用攝像裝置來獲取圖像，并從該圖像中獲取待匹配的生物特征信息。然而對(duì)于諸如指紋，掌紋，手形等生物特征，采用硅、橡膠等材料可以進(jìn)行仿冒，尤其是樹膠，是通過對(duì)膠的水溶液進(jìn)行凝膠化而得到的，其成分與人類表皮的成分極其相似，目前普遍用于非接觸式生物識(shí)別技術(shù)的光學(xué)傳感器還不能分辨采用樹膠仿冒的一些生物特征，例如指紋、掌紋等，所以目前采用攝像裝置獲取圖像來進(jìn)行生物識(shí)別的方式，還不容易識(shí)別這些仿冒的生物特征，其安全性和可靠性存在問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種身份驗(yàn)證的方法及裝置，以解決現(xiàn)有技術(shù)采用攝像裝置獲取圖像來進(jìn)行生物識(shí)別存在的安全性和可靠性低的問題。
[0005]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種身份驗(yàn)證的方法，包括:
[0006]通過攝像裝置來獲取待驗(yàn)證者的生物特征圖像；
[0007]將所獲取的待驗(yàn)證者的生物特征圖像與預(yù)存的生物特征圖像進(jìn)行匹配；
[0008]其中，所述方法還包括:
[0009]基于該待驗(yàn)證者的血容量脈沖信號(hào)，來對(duì)所述待驗(yàn)證者進(jìn)行活體檢測(cè)；
[0010]當(dāng)所獲取的待驗(yàn)證者的生物特征圖像與預(yù)存的生物特征圖像匹配成功，且當(dāng)所述待驗(yàn)證者通過基于血容量脈沖信號(hào)的活體檢測(cè)，確定該待驗(yàn)證者通過身份驗(yàn)證。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，還提供了一種用于身份驗(yàn)證的裝置，包括:
[0012]圖像獲取裝置，用于通過攝像裝置來獲取待驗(yàn)證者的生物特征圖像；
[0013]匹配裝置，用于將所獲取的待驗(yàn)證者的生物特征圖像與預(yù)存的生物特征圖像進(jìn)行匹配；
[0014]所述用于身份驗(yàn)證的裝置還包括:
[0015]活體檢測(cè)裝置，用于基于該待驗(yàn)證者的血容量脈沖信號(hào)，來對(duì)所述待驗(yàn)證者進(jìn)行活體檢測(cè)；
[0016]身份驗(yàn)證確定通過裝置，用于當(dāng)所獲取的待驗(yàn)證者的生物特征圖像與預(yù)存的生物特征圖像匹配成功，且當(dāng)所述待驗(yàn)證者通過基于血容量脈沖信號(hào)的活體檢測(cè)，確定該待驗(yàn)證者通過身份驗(yàn)證。
[0017]本發(fā)明將生物識(shí)別與通過血容量脈沖信號(hào)對(duì)待驗(yàn)證者進(jìn)行活體檢測(cè)結(jié)合起來，在采用攝像裝置來獲取待驗(yàn)證者的生物特征圖像進(jìn)行生物識(shí)別時(shí)，通過血容量脈沖信號(hào)來進(jìn)行活體檢測(cè)，提高了生物識(shí)別的安全性和可靠性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]通過閱讀參照以下附圖所作的對(duì)非限制性實(shí)施例所作的詳細(xì)描述，本發(fā)明的其它特征、目的和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得更明顯:
[0019]圖1為根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的一種身份驗(yàn)證的方法流程圖；
[0020]圖2為根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的一種用于身份驗(yàn)證的裝置示意圖。
[0021 ] 附圖中相同或相似的附圖標(biāo)記代表相同或相似的部件。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0023]圖1示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的一種身份驗(yàn)證的方法流程圖。
[0024]如圖1所示，在步驟SlOl中，通過攝像裝置來獲取待驗(yàn)證者的生物特征圖像。
[0025]其中，所述攝像裝置可以是用于身份驗(yàn)證的設(shè)備自帶的攝像裝置，優(yōu)選地，該攝像裝置可以是諸如移動(dòng)終端的用戶設(shè)備自帶的攝像裝置，所述移動(dòng)終端包括但不限于手機(jī)智能手機(jī)，筆記本電腦，車載電腦等；所述攝像裝置也可以是單獨(dú)的攝像裝置，在單獨(dú)的攝像裝置獲取待驗(yàn)證者的生物特征圖像后，將所獲取的生物特征圖像傳輸給用于身份驗(yàn)證的設(shè)備。
[0026]可選地，可以通過攝像裝置來獲取待驗(yàn)證者的一幅或多幅生物特征圖像。
[0027]可選地，可以在符合預(yù)定規(guī)則時(shí)，開啟攝像裝置的光源，隨后通過該攝像裝置來獲取待驗(yàn)證者的生物特征圖像。
[0028]其中，所述預(yù)定規(guī)則可以包括以下一項(xiàng):
[0029]a)在打開該攝像裝置準(zhǔn)備獲取待驗(yàn)證者的生物特征圖像時(shí)，默認(rèn)打開該攝像裝置的光源；
[0030]b)通過檢測(cè)環(huán)境的光線，來判斷是否開啟該攝像裝置的光源，當(dāng)環(huán)境的光線滿足需開啟光源的條件時(shí)，開啟該攝像裝置的光源。例如，設(shè)定開啟光源的條件為環(huán)境光線的參數(shù)，例如亮度，小于預(yù)定的參數(shù)閾值等。
[0031]其中，本發(fā)明中所述的生物特征是指每個(gè)個(gè)體唯一的可以測(cè)量或可自動(dòng)識(shí)別和驗(yàn)證的生理特性，包括但不限于指紋，掌紋，人臉等。
[0032]本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，上述生物特征僅為舉例，其他的生物特征如可適用于本發(fā)明，也應(yīng)包含在本發(fā)明保護(hù)范圍以內(nèi)，并以引用方式包含于此。
[0033]在步驟S102中，將所獲取的待驗(yàn)證者的生物特征圖像與預(yù)存的生物特征圖像進(jìn)行匹配。
[0034]具體地,可以獲取待驗(yàn)證者的生物特征圖像的ROI (Region of Interest,興趣區(qū))，隨后將該ROI與預(yù)存的生物特征圖像的ROI進(jìn)行匹配。
[0035]以下以掌紋這一生物特征為例，來說明獲取待驗(yàn)證者的生物特征圖像的R0I。[0036]首先，通過攝像裝置獲取待驗(yàn)證者的手掌圖像，隨后對(duì)所獲取的手掌圖像去除背景，確定手掌區(qū)域，優(yōu)選地，可以采用中國專利CN200810114488.5中所提供的去除背景方法，來對(duì)本實(shí)施例中所獲取的手掌圖像去除背景。然后，取所確定的手掌區(qū)域內(nèi)的一個(gè)內(nèi)切圓或橢圓作為R0I，該內(nèi)切圓的半徑或內(nèi)切橢圓的半長軸小于等于該手掌區(qū)域的最大內(nèi)切圓的半徑，或者取該內(nèi)切圓或內(nèi)切橢圓的內(nèi)切正方形或長方形作為R0I，其中，對(duì)每一個(gè)手上的點(diǎn)，都以一個(gè)起始值為半徑，以該點(diǎn)為圓心畫圓，如果這個(gè)圓周上所有的點(diǎn)都在手掌內(nèi)部，則擴(kuò)大半徑直至圓周超出手掌區(qū)域，遍歷所有的點(diǎn)之后，可以獲得該手掌區(qū)域的最大內(nèi)切圓的半徑和圓心坐標(biāo)。
[0037]在獲取待驗(yàn)證者手掌圖像的ROI之后，與預(yù)存的手掌圖像的ROI進(jìn)行匹配。其中，ROI的匹配可以采用灰度匹配，例如，可以采用歸一化的灰度匹配方法，其逐像素地把待驗(yàn)證者手掌圖像的ROI的灰度矩陣與預(yù)存的ROI的灰度矩陣，按照相似性度量方法進(jìn)行搜索比較，優(yōu)選地，可以采用幅度排序相關(guān)法，F(xiàn)FT (Fast Fourier Transformation,快速傅里葉變換)相關(guān)法，分層搜索的序列判斷法等。
[0038]具體地，還可以從上述ROI中提取生物特征信息，隨后將所提取的生物特征信息與預(yù)存的生物特征信息進(jìn)行匹配。優(yōu)選地，例如對(duì)于掌紋這一生物特征，可以采用諸如“小波能量特征”，“模糊方向元素能量特征”，“掌紋線結(jié)構(gòu)特征”，“掌紋的代數(shù)特征”，“圖像相位及方向特征”，“基于掌紋紋理的特征”，“基于掌紋特征點(diǎn)的特征”等，來進(jìn)行掌紋特征信息的提取和匹配。
[0039]其中，所述預(yù)存的ROI和預(yù)存的生物特征信息，可以采用如步驟S102中所描述的ROI確定方法和生物特征信息提取方法來進(jìn)行確定或特征提取，隨后存儲(chǔ)所確定的ROI信息或所提取的生物特征信息。
[0040]可選地，當(dāng)攝像裝置獲取待驗(yàn)證者的一幅生物特征圖像，則將所獲取的待驗(yàn)證者的該幅生物特征圖像與預(yù)存的生物特征圖像進(jìn)行匹配，當(dāng)該幅生物特征圖像與預(yù)存的生物特征圖像匹配成功，確定所獲取的待驗(yàn)證者的生物特征圖像與預(yù)存的生物特征圖像匹配成功。
[0041]可選地，當(dāng)攝像裝置獲取待驗(yàn)證者的多幅生物特征圖像，則將所獲取的待驗(yàn)證者的多幅生物特征圖像分別與預(yù)存的生物特征圖像進(jìn)行匹配，當(dāng)所述多幅生物特征圖像中的第一預(yù)定數(shù)量，例如一幅生物特征圖像，與預(yù)存的生物特征圖像匹配成功，確定所獲取的待驗(yàn)證者的生物特征圖像與預(yù)存的生物特征圖像匹配成功。
[0042]根據(jù)使用場景的不同，預(yù)存的生物特征圖像可以是一個(gè)，也可以是多個(gè)，則可以將所獲取的待驗(yàn)證者的生物特征圖像與預(yù)存的一個(gè)或多個(gè)生物特征圖像進(jìn)行匹配，將所獲取的待驗(yàn)證者的生物特征圖像與預(yù)存的一個(gè)生物特征圖像進(jìn)行匹配時(shí)，當(dāng)所獲取的待驗(yàn)證者的生物特征圖像與預(yù)存的一個(gè)生物特征圖像匹配成功，確定所獲取的待驗(yàn)證者的生物特征圖像與預(yù)存的生物特征圖像匹配成功；或，將所獲取的待驗(yàn)證者的生物特征圖像與預(yù)存的多個(gè)生物特征圖像進(jìn)行匹配時(shí)，當(dāng)所獲取的待驗(yàn)證者的生物特征圖像與預(yù)存的多個(gè)生物特征圖像中的第二預(yù)定數(shù)量的生物特征圖像匹配成功，確定所獲取的待驗(yàn)證者的生物特征圖像與預(yù)存的生物特征圖像匹配成功。
[0043]本發(fā)明實(shí)施例還可以包括步驟S103，其中步驟S103可以在步驟SlOl之前或之后執(zhí)行，也可以在步驟S102之后或同步執(zhí)行。[0044]在步驟S103中，基于該待驗(yàn)證者的血容量脈沖(Blood Volume Pulse，BVP)信號(hào)，來對(duì)所述待驗(yàn)證者進(jìn)行活體檢測(cè)。
[0045]具體地，首先，獲取所述待驗(yàn)證者的血容量脈沖信號(hào)，再基于所述血容量脈沖信號(hào)，來判斷預(yù)定時(shí)間段內(nèi)是否存在生命體征，當(dāng)所述預(yù)定時(shí)間段內(nèi)存在生命體征，確定所述待驗(yàn)證者通過活體檢測(cè)。其中，可以采用光電容積描記法(Photolethysmography, PPG),利用光電手段在活體組織中無創(chuàng)檢測(cè)血液容量變化，來獲取待驗(yàn)證者的血容量脈沖信號(hào)。
[0046]其中，所述生命體征是指用來判斷病人的病情輕重和危急程度的指征，在本發(fā)明中，所述生命體征包括但不限于:脈搏，呼吸，血壓等。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，上述生命體征僅為舉例，其他的生命體征如可適用于本發(fā)明，也應(yīng)包含在本發(fā)明保護(hù)范圍以內(nèi)，并以引用方式包含于此。
[0047]下面以兩個(gè)示例來說明基于待驗(yàn)證者的BVP信號(hào)來對(duì)所述待驗(yàn)證者進(jìn)行活體檢測(cè)。
[0048]示例 I
[0049]首先，獲取待驗(yàn)證者的生物特征圖像的ROI中RGB色彩通道所有像素值的平均值，來生成一個(gè)原始信號(hào)，隨后采用拉普拉斯特征映射算法從所述原始信號(hào)中提取PPG信號(hào)。通常，PPG醫(yī)療儀器包括發(fā)光器和接收器，其中，發(fā)光器發(fā)射特定波長的光束，照射到人體皮膚表面時(shí)，光束通過透射或反射方式到達(dá)接收器，在此過程中，由于光束受到人體皮膚肌肉組織和血液的吸收，光強(qiáng)有一定的衰減。由于心臟周期性搏動(dòng)引起的血液容量的變化，會(huì)影響皮膚和血液對(duì)光的吸收量的變化，所以接收器接收到的光的強(qiáng)度呈脈動(dòng)性變化，將此光強(qiáng)變化信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，可以獲得攜帶有豐富的人體微血管循環(huán)系統(tǒng)信息的容量脈搏血流的變化信號(hào)，其中所述光強(qiáng)變化信號(hào)轉(zhuǎn)換成的電信號(hào)即為PPG信號(hào)。
[0050]隨后，從所述PPG信號(hào)中提取BVP信號(hào)。具體地，可以去除PPG信號(hào)中的奇異點(diǎn)，對(duì)PPG信號(hào)進(jìn)行濾波處理，來獲取所述BVP信號(hào)。
[0051 ] 獲取BVP信號(hào)后，檢測(cè)在預(yù)定時(shí)間段內(nèi)所述BVP信號(hào)是否存在周期性的波峰，如果所述BVP信號(hào)在預(yù)定時(shí)間段內(nèi)存在周期性波峰，則確定所述待驗(yàn)證者在預(yù)定時(shí)間段內(nèi)存在生命體征，確定所述待驗(yàn)證者通過活體檢測(cè)，否則，如果所述BVP信號(hào)在預(yù)定時(shí)間段內(nèi)不存在周期性波峰，則確定所述待驗(yàn)證者在預(yù)定時(shí)間段內(nèi)不存在生命體征，確定所述待驗(yàn)證者不通過活體檢測(cè)。
[0052]示例2
[0053]首先，分別獲取待驗(yàn)證者的生物特征圖像的ROI中每個(gè)RGB通道圖片的所有像素值的平均值，來生成分別對(duì)應(yīng)RGB色彩通道的三個(gè)原始信號(hào)，比較所述三個(gè)原始信號(hào)的幅度，從中選擇幅度最大的一個(gè)原始信號(hào)，從所述原始信號(hào)中提取PPG信號(hào)。隨后，對(duì)所提取的PPG信號(hào)進(jìn)行FFT (Fast Fourier Transformation,快速傅里葉變換)來獲得能量譜,從FFT變換后獲得的能量譜中選取預(yù)定頻率范圍內(nèi)的部分譜段作為BVP信號(hào)，優(yōu)選地，考慮到人的脈搏范圍一般在45bpm (Beat Per Minute)至240bpm之間，可以選擇0.75Hz至4Hz之間的能量譜。
[0054]獲取BVP信號(hào)后，檢測(cè)在預(yù)定時(shí)間段內(nèi)所述BVP信號(hào)是否存在周期性的波峰，如果所述BVP信號(hào)在預(yù)定時(shí)間段內(nèi)存在周期性波峰，則確定所述待驗(yàn)證者在預(yù)定時(shí)間段內(nèi)存在生命體征，確定所述待驗(yàn)證者通過活體檢測(cè)，否則，如果所述BVP信號(hào)在預(yù)定時(shí)間段內(nèi)不存在周期性波峰，則確定所述待驗(yàn)證者在預(yù)定時(shí)間段內(nèi)不存在生命體征，確定所述待驗(yàn)證者不通過活體檢測(cè)。
[0055]在步驟S104中，當(dāng)所獲取的待驗(yàn)證者的生物特征圖像與預(yù)存的生物特征圖像匹配成功，且當(dāng)所述待驗(yàn)證者通過基于血容量脈沖信號(hào)的活體檢測(cè)，確定該待驗(yàn)證者通過身份驗(yàn)證。
[0056]本發(fā)明將生物識(shí)別與通過血容量脈沖信號(hào)對(duì)待驗(yàn)證者進(jìn)行活體檢測(cè)結(jié)合起來，在采用攝像裝置來獲取待驗(yàn)證者的生物特征圖像進(jìn)行生物識(shí)別時(shí)，通過血容量脈沖信號(hào)來進(jìn)行活體檢測(cè)，提高了生物識(shí)別的安全性和可靠性。
[0057]圖2示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的一種用于身份驗(yàn)證的裝置示意圖。如圖2所示，該用于身份驗(yàn)證的裝置包括:圖像獲取裝置201，匹配裝置202，活體檢測(cè)裝置203，身份驗(yàn)證確定通過裝置204。
[0058]其中，所述圖像獲取裝置201，用于通過攝像裝置來獲取待驗(yàn)證者的生物特征圖像。
[0059]其中，所述攝像裝置可以是用于身份驗(yàn)證的設(shè)備自帶的攝像裝置，優(yōu)選地，該攝像裝置可以是諸如移動(dòng)終端的用戶設(shè)備自帶的攝像裝置；所述攝像裝置也可以是單獨(dú)的攝像裝置，在單獨(dú)的攝像裝置獲取待驗(yàn)證者的生物特征圖像后，將所獲取的生物特征圖像傳輸給用于身份驗(yàn)證的設(shè)備。
[0060]可選地，所述圖像獲取裝置可以包括:第一圖像獲取模塊(圖中未示出)，用于通過所述攝像裝置來獲取待驗(yàn)證者的一幅或多幅生物特征圖像。
[0061]可選地，本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的一種用于身份驗(yàn)證的裝置還可以包括:光源開啟裝置(圖中未示出)，用于當(dāng)符合預(yù)定規(guī)則時(shí)，開啟所述攝像裝置的光源。隨后圖像獲取裝置再通過該攝像裝置來獲取待驗(yàn)證者的生物特征圖像。
[0062]其中，所述預(yù)定規(guī)則可以包括以下一項(xiàng):
[0063]a)在打開該攝像裝置準(zhǔn)備獲取待驗(yàn)證者的生物特征圖像時(shí)，默認(rèn)打開該攝像裝置的光源；
[0064]b)通過檢測(cè)環(huán)境的光線，來判斷是否開啟該攝像裝置的光源，當(dāng)環(huán)境的光線滿足需開啟光源的條件時(shí)，開啟該攝像裝置的光源。例如，設(shè)定開啟光源的條件為環(huán)境光線的參數(shù)，例如亮度，小于預(yù)定的參數(shù)閾值等。
[0065]其中，本發(fā)明中所述的生物特征是指每個(gè)個(gè)體唯一的可以測(cè)量或可自動(dòng)識(shí)別和驗(yàn)證的生理特性，包括但不限于指紋，掌紋，人臉等。
[0066]本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，上述生物特征僅為舉例，其他的生物特征如可適用于本發(fā)明，也應(yīng)包含在本發(fā)明保護(hù)范圍以內(nèi)，并以引用方式包含于此。
[0067]匹配裝置202，用于將所獲取的待驗(yàn)證者的生物特征圖像與預(yù)存的生物特征圖像進(jìn)行匹配。
[0068]具體地，匹配裝置202可以獲取待驗(yàn)證者的生物特征圖像的ROI (Region ofInterest，興趣區(qū))，隨后將該ROI與預(yù)存的生物特征圖像的ROI進(jìn)行匹配。
[0069]以下以掌紋這一生物特征為例，來說明獲取待驗(yàn)證者的生物特征圖像的R0I。
[0070]首先，攝像裝置獲取待驗(yàn)證者的手掌圖像，隨后匹配裝置202對(duì)所獲取的手掌圖像去除背景，確定手掌區(qū)域，優(yōu)選地，可以采用中國專利CN200810114488.5中所提供的去除背景方法，來對(duì)本實(shí)施例中所獲取的手掌圖像去除背景。然后，取所確定的手掌區(qū)域內(nèi)的一個(gè)內(nèi)切圓或橢圓作為ROI，該內(nèi)切圓的半徑或內(nèi)切橢圓的半長軸小于等于該手掌區(qū)域的最大內(nèi)切圓的半徑，或者取該內(nèi)切圓或內(nèi)切橢圓的內(nèi)切正方形或長方形作為ROI，其中，對(duì)每一個(gè)手上的點(diǎn)，都以一個(gè)起始值為半徑，以該點(diǎn)為圓心畫圓，如果這個(gè)圓周上所有的點(diǎn)都在手掌內(nèi)部，則擴(kuò)大半徑直至圓周超出手掌區(qū)域，遍歷所有的點(diǎn)之后，可以獲得該手掌區(qū)域的最大內(nèi)切圓的半徑和圓心坐標(biāo)。
[0071]在獲取待驗(yàn)證者手掌圖像的ROI之后，與預(yù)存的手掌圖像的ROI進(jìn)行匹配。其中，ROI的匹配可以采用灰度匹配，例如，可以采用歸一化的灰度匹配方法，其逐像素地把待驗(yàn)證者手掌圖像的ROI的灰度矩陣與預(yù)存的ROI的灰度矩陣，按照相似性度量方法進(jìn)行搜索比較，優(yōu)選地，可以采用幅度排序相關(guān)法，F(xiàn)FT (Fast Fourier Transformation,快速傅里葉變換)相關(guān)法，分層搜索的序列判斷法等。
[0072]具體地，匹配裝置202還可以從上述ROI中提取生物特征信息，隨后將所提取的生物特征信息與預(yù)存的生物特征信息進(jìn)行匹配。優(yōu)選地，例如對(duì)于掌紋這一生物特征，可以采用諸如“小波能量特征”，“模糊方向元素能量特征”，“掌紋線結(jié)構(gòu)特征”，“掌紋的代數(shù)特征”，“圖像相位及方向特征”，“基于掌紋紋理的特征”，“基于掌紋特征點(diǎn)的特征”等，來進(jìn)行掌紋特征信息的提取和匹配。
[0073]其中，所述預(yù)存的ROI和預(yù)存的生物特征信息，可以采用如步驟S102中所描述的ROI確定方法和生物特征信息提取方法來進(jìn)行確定或特征提取，隨后存儲(chǔ)所確定的ROI信息或所提取的生物特征信息。
[0074]可選地，當(dāng)攝像裝置獲取待驗(yàn)證者的一幅生物特征圖像，所述匹配裝置202可以包括:第一匹配模塊(圖中未示出)，用于將所獲取的待驗(yàn)證者的該幅生物特征圖像與預(yù)存的生物特征圖像進(jìn)行匹配，當(dāng)該幅生物特征圖像與預(yù)存的生物特征圖像匹配成功，確定所獲取的待驗(yàn)證者的生物特征圖像與預(yù)存的生物特征圖像匹配成功。
[0075]可選地，當(dāng)攝像裝置獲取待驗(yàn)證者的多幅生物特征圖像，所述匹配裝置202可以包括:第二匹配模塊(圖中未示出)，用于將所獲取的待驗(yàn)證者的多幅生物特征圖像分別與預(yù)存的生物特征圖像進(jìn)行匹配，當(dāng)所述多幅生物特征圖像中的第一預(yù)定數(shù)量的生物特征圖像，與預(yù)存的生物特征圖像匹配成功，確定所獲取的待驗(yàn)證者的生物特征圖像與預(yù)存的生物特征圖像匹配成功。
[0076]根據(jù)使用場景的不同，預(yù)存的生物特征圖像可以是一個(gè)，也可以是多個(gè)，則所述匹配裝置202可以包括:第三匹配模塊(圖中未示出)，用于將所獲取的待驗(yàn)證者的生物特征圖像與預(yù)存的一個(gè)或多個(gè)生物特征圖像進(jìn)行匹配；將所獲取的待驗(yàn)證者的生物特征圖像與預(yù)存的一個(gè)生物特征圖像進(jìn)行匹配時(shí)，當(dāng)所獲取的待驗(yàn)證者的生物特征圖像與預(yù)存的一個(gè)生物特征圖像匹配成功，確定所獲取的待驗(yàn)證者的生物特征圖像與預(yù)存的生物特征圖像匹配成功，或，將所獲取的待驗(yàn)證者的生物特征圖像與預(yù)存的多個(gè)生物特征圖像進(jìn)行匹配時(shí)，當(dāng)所獲取的待驗(yàn)證者的生物特征圖像與預(yù)存的多個(gè)生物特征圖像中的第二預(yù)定數(shù)量的生物特征圖像匹配成功，確定所獲取的待驗(yàn)證者的生物特征圖像與預(yù)存的生物特征圖像匹配成功。
[0077]活體檢測(cè)裝置203，用于基于該待驗(yàn)證者的血容量脈沖信號(hào)，來對(duì)所述待驗(yàn)證者進(jìn)行活體檢測(cè)。[0078]其中，所述活體檢測(cè)裝置203可以在圖像獲取裝置201之前或之后執(zhí)行，也可以在匹配裝置202之后或同步執(zhí)行。
[0079]具體地，所述活體檢測(cè)裝置203可以包括:
[0080]血容量脈沖信號(hào)獲取模塊(圖中未示出)，用于獲取所述待驗(yàn)證者的血容量脈沖信號(hào);
[0081]生命體征判斷模塊(圖中未示出)，用于基于所述血容量脈沖信號(hào)，來判斷預(yù)定時(shí)間段內(nèi)是否存在生命體征；
[0082]活體檢測(cè)確定通過模塊(圖中未示出)，用于當(dāng)所述預(yù)定時(shí)間段內(nèi)存在生命體征，確定所述待驗(yàn)證者通過活體檢測(cè)。
[0083]其中，可以采用光電容積描記法(Photolethysmography, PPG),利用光電手段在活體組織中無創(chuàng)檢測(cè)血液容量變化，來獲取待驗(yàn)證者的血容量脈沖信號(hào)。
[0084]其中，所述生命體征是指用來判斷病人的病情輕重和危急程度的指征，在本發(fā)明中，所述生命體征包括但不限于:脈搏，呼吸，血壓等。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，上述生命體征僅為舉例，其他的生命體征如可適用于本發(fā)明，也應(yīng)包含在本發(fā)明保護(hù)范圍以內(nèi)，并以引用方式包含于此。
[0085]下面以兩個(gè)示例來說明基于待驗(yàn)證者的BVP信號(hào)來對(duì)所述待驗(yàn)證者進(jìn)行活體檢測(cè)。
[0086]示例 I
[0087]首先，獲取待驗(yàn)證者的生物特征圖像的ROI中RGB色彩通道所有像素值的平均值，來生成一個(gè)原始信號(hào)，隨后采用拉普拉斯特征映射算法從所述原始信號(hào)中提取PPG信號(hào)。通常，PPG醫(yī)療儀器包括發(fā)光器和接收器，其中，發(fā)光器發(fā)射特定波長的光束，照射到人體皮膚表面時(shí)，光束通過透射或反射方式到達(dá)接收器，在此過程中，由于光束受到人體皮膚肌肉組織和血液的吸收，光強(qiáng)有一定的衰減。由于心臟周期性搏動(dòng)引起的血液容量的變化，會(huì)影響皮膚和血液對(duì)光的吸收量的變化，所以接收器接收到的光的強(qiáng)度呈脈動(dòng)性變化，將此光強(qiáng)變化信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，可以獲得攜帶有豐富的人體微血管循環(huán)系統(tǒng)信息的容量脈搏血流的變化信號(hào)，其中所述光強(qiáng)變化信號(hào)轉(zhuǎn)換成的電信號(hào)即為PPG信號(hào)。
[0088]隨后，從所述PPG信號(hào)中提取BVP信號(hào)。具體地，可以去除PPG信號(hào)中的奇異點(diǎn)，對(duì)PPG信號(hào)進(jìn)行濾波處理，來獲取所述BVP信號(hào)。
[0089]獲取BVP信號(hào)后，檢測(cè)在預(yù)定時(shí)間段內(nèi)所述BVP信號(hào)是否存在周期性的波峰，如果所述BVP信號(hào)在預(yù)定時(shí)間段內(nèi)存在周期性波峰，則確定所述待驗(yàn)證者在預(yù)定時(shí)間段內(nèi)存在生命體征，確定所述待驗(yàn)證者通過活體檢測(cè)，否則，如果所述BVP信號(hào)在預(yù)定時(shí)間段內(nèi)不存在周期性波峰，則確定所述待驗(yàn)證者在預(yù)定時(shí)間段內(nèi)不存在生命體征，確定所述待驗(yàn)證者不通過活體檢測(cè)。
[0090]示例 2
[0091]首先，分別獲取待驗(yàn)證者的生物特征圖像的ROI中每個(gè)RGB通道圖片的所有像素值的平均值，來生成分別對(duì)應(yīng)RGB色彩通道的三個(gè)原始信號(hào)，比較所述三個(gè)原始信號(hào)的幅度，從中選擇幅度最大的一個(gè)原始信號(hào)，從所述原始信號(hào)中提取PPG信號(hào)。隨后，對(duì)所提取的PPG信號(hào)進(jìn)行FFT (Fast Fourier Transformation,快速傅里葉變換)來獲得能量譜,從FFT變換后獲得的能量譜中選取預(yù)定頻率范圍內(nèi)的部分譜段作為BVP信號(hào)，優(yōu)選地，考慮到人的脈搏范圍一般在45bpm (Beat Per Minute)至240bpm之間，可以選擇0.75Hz至4Hz之間的能量譜。
[0092]獲取BVP信號(hào)后，檢測(cè)在預(yù)定時(shí)間段內(nèi)所述BVP信號(hào)是否存在周期性的波峰，如果所述BVP信號(hào)在預(yù)定時(shí)間段內(nèi)存在周期性波峰，則確定所述待驗(yàn)證者在預(yù)定時(shí)間段內(nèi)存在生命體征，確定所述待驗(yàn)證者通過活體檢測(cè)，否則，如果所述BVP信號(hào)在預(yù)定時(shí)間段內(nèi)不存在周期性波峰，則確定所述待驗(yàn)證者在預(yù)定時(shí)間段內(nèi)不存在生命體征，確定所述待驗(yàn)證者不通過活體檢測(cè)。
[0093]身份驗(yàn)證確定通過裝置204，用于當(dāng)所獲取的待驗(yàn)證者的生物特征圖像與預(yù)存的生物特征圖像匹配成功，且當(dāng)所述待驗(yàn)證者通過基于血容量脈沖信號(hào)的活體檢測(cè)，確定該待驗(yàn)證者通過身份驗(yàn)證。
[0094]本發(fā)明將生物識(shí)別與通過血容量脈沖信號(hào)對(duì)待驗(yàn)證者進(jìn)行活體檢測(cè)結(jié)合起來，在采用攝像裝置來獲取待驗(yàn)證者的生物特征圖像進(jìn)行生物識(shí)別時(shí)，通過血容量脈沖信號(hào)來進(jìn)行活體檢測(cè)，提高了生物識(shí)別的安全性和可靠性。
[0095]需要注意的是，本發(fā)明可在軟件和/或軟件與硬件的組合體中被實(shí)施，例如，本發(fā)明的各個(gè)裝置可采用專用集成電路(ASIC)或任何其他類似硬件設(shè)備來實(shí)現(xiàn)。在一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明的軟件程序可以通過處理器執(zhí)行以實(shí)現(xiàn)上文所述步驟或功能。同樣地，本發(fā)明的軟件程序(包括相關(guān)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu))可以被存儲(chǔ)到計(jì)算機(jī)可讀記錄介質(zhì)中，例如，RAM存儲(chǔ)器，磁或光驅(qū)動(dòng)器或軟磁盤及類似設(shè)備。另外，本發(fā)明的一些步驟或功能可采用硬件來實(shí)現(xiàn)，例如，作為與處理器配合從而執(zhí)行各個(gè)步驟或功能的電路。
[0096]對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然本發(fā)明不限于上述示范性實(shí)施例的細(xì)節(jié)，而且在不背離本發(fā)明的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。因此，無論從哪一點(diǎn)來看，均應(yīng)將實(shí)施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化涵括在本發(fā)明內(nèi)。不應(yīng)將權(quán)利要求中的任何附圖標(biāo)記視為限制所涉及的權(quán)利要求。此夕卜，顯然“包括” 一詞不排除其他單元或步驟，單數(shù)不排除復(fù)數(shù)。系統(tǒng)權(quán)利要求中陳述的多個(gè)單元或裝置也可以由一個(gè)單元或裝置通過軟件或者硬件來實(shí)現(xiàn)。第一，第二等詞語用來表示名稱，而并不表示任何特定的順序。
【權(quán)利要求】
1.一種身份驗(yàn)證的方法，其特征在于，包括: 通過攝像裝置來獲取待驗(yàn)證者的生物特征圖像； 將所獲取的待驗(yàn)證者的生物特征圖像與預(yù)存的生物特征圖像進(jìn)行匹配； 其中，所述方法還包括: 基于該待驗(yàn)證者的血容量脈沖信號(hào)，來對(duì)所述待驗(yàn)證者進(jìn)行活體檢測(cè)；以及當(dāng)所獲取的待驗(yàn)證者的生物特征圖像與預(yù)存的生物特征圖像匹配成功，且當(dāng)所述待驗(yàn)證者通過基于血容量脈沖信號(hào)的活體檢測(cè)，確定該待驗(yàn)證者通過身份驗(yàn)證。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于待驗(yàn)證者的血容量脈沖信號(hào)來對(duì)該待驗(yàn)證者進(jìn)行活體檢測(cè)包括: 獲取所述待驗(yàn)證者的血容量脈沖信號(hào)； 基于所述血容量脈沖信號(hào)，來判斷預(yù)定時(shí)間段內(nèi)是否存在生命體征；以及 當(dāng)所述預(yù)定時(shí)間段內(nèi)存在生命體征，確定所述待驗(yàn)證者通過活體檢測(cè)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述生命體征包括:脈搏，呼吸，血壓。
4.根據(jù)權(quán)利要求1 所述的方法，其特征在于，還包括: 當(dāng)符合預(yù)定規(guī)則時(shí)，開啟所述攝像裝置的光源。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述通過攝像裝置來獲取待驗(yàn)證者的生物特征圖像包括: 通過攝像裝置來獲取待驗(yàn)證者的一幅或多幅生物特征圖像； 其中，所述將所獲取的待驗(yàn)證者的生物特征圖像與預(yù)存的生物特征圖像進(jìn)行匹配包括: 將所獲取的待驗(yàn)證者的該幅生物特征圖像與預(yù)存的生物特征圖像進(jìn)行匹配，當(dāng)該幅生物特征圖像與預(yù)存的生物特征圖像匹配成功，確定所獲取的待驗(yàn)證者的生物特征圖像與預(yù)存的生物特征圖像匹配成功；或 將所獲取的待驗(yàn)證者的多幅生物特征圖像分別與預(yù)存的生物特征圖像進(jìn)行匹配，當(dāng)所述多幅生物特征圖像中的第一預(yù)定數(shù)量的生物特征圖像，與預(yù)存的生物特征圖像匹配成功，確定所獲取的待驗(yàn)證者的生物特征圖像與預(yù)存的生物特征圖像匹配成功。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述將所獲取的待驗(yàn)證者的生物特征圖像與預(yù)存的生物特征圖像進(jìn)行匹配包括: 將所獲取的待驗(yàn)證者的生物特征圖像與預(yù)存的一個(gè)或多個(gè)生物特征圖像進(jìn)行匹配；將所獲取的待驗(yàn)證者的生物特征圖像與預(yù)存的一個(gè)生物特征圖像進(jìn)行匹配時(shí)，當(dāng)所獲取的待驗(yàn)證者的生物特征圖像與預(yù)存的一個(gè)生物特征圖像匹配成功，確定所獲取的待驗(yàn)證者的生物特征圖像與預(yù)存的生物特征圖像匹配成功；或 將所獲取的待驗(yàn)證者的生物特征圖像與預(yù)存的多個(gè)生物特征圖像進(jìn)行匹配時(shí)，當(dāng)所獲取的待驗(yàn)證者的生物特征圖像與預(yù)存的多個(gè)生物特征圖像中的第二預(yù)定數(shù)量的生物特征圖像匹配成功，確定所獲取的待驗(yàn)證者的生物特征圖像與預(yù)存的生物特征圖像匹配成功。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述生物特征包括以下至少一種:指紋，掌紋，人臉。
8.一種用于身份驗(yàn)證的裝置，其特征在于，包括: 圖像獲取裝置，用于通過攝像裝置來獲取待驗(yàn)證者的生物特征圖像；匹配裝置，用于將所獲取的待驗(yàn)證者的生物特征圖像與預(yù)存的生物特征圖像進(jìn)行匹配； 所述用于身份驗(yàn)證的裝置還包括: 活體檢測(cè)裝置，用于基于該待驗(yàn)證者的血容量脈沖信號(hào)，來對(duì)所述待驗(yàn)證者進(jìn)行活體檢測(cè)；以及 身份驗(yàn)證確定通過裝置，用于當(dāng)所獲取的待驗(yàn)證者的生物特征圖像與預(yù)存的生物特征圖像匹配成功，且當(dāng)所述待驗(yàn)證者通過基于血容量脈沖信號(hào)的活體檢測(cè)，確定該待驗(yàn)證者通過身份驗(yàn)證。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，所述活體檢測(cè)裝置包括: 血容量脈沖信號(hào)獲取模塊，用于獲取所述待驗(yàn)證者的血容量脈沖信號(hào)； 生命體征判斷模塊，用于基于所述血容量脈沖信號(hào)，來判斷預(yù)定時(shí)間段內(nèi)是否存在生命體征；以及 活體檢測(cè)確定通過模塊，用于當(dāng)所述預(yù)定時(shí)間段內(nèi)存在生命體征，確定所述待驗(yàn)證者通過活體檢測(cè)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于，所述生命體征包括:脈搏，呼吸，血壓。
11.根據(jù)權(quán)利要 求8所述的裝置，其特征在于，還包括: 光源開啟裝置，用于當(dāng)符合預(yù)定規(guī)則時(shí)，開啟所述攝像裝置的光源。
12.根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于， 所述圖像獲取裝置包括: 第一圖像獲取模塊，用于通過攝像裝置來獲取待驗(yàn)證者的一幅或多幅生物特征圖像； 所述匹配裝置包括: 第一匹配模塊，用于將所獲取的待驗(yàn)證者的該幅生物特征圖像與預(yù)存的生物特征圖像進(jìn)行匹配，當(dāng)該幅生物特征圖像與預(yù)存的生物特征圖像匹配成功，確定所獲取的待驗(yàn)證者的生物特征圖像與預(yù)存的生物特征圖像匹配成功；或 第二匹配模塊，用于將所獲取的待驗(yàn)證者的多幅生物特征圖像分別與預(yù)存的生物特征圖像進(jìn)行匹配，當(dāng)所述多幅生物特征圖像中的第一預(yù)定數(shù)量的生物特征圖像，與預(yù)存的生物特征圖像匹配成功，確定所獲取的待驗(yàn)證者的生物特征圖像與預(yù)存的生物特征圖像匹配成功。
13.根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，所述匹配裝置包括: 第三匹配模塊，用于將所獲取的待驗(yàn)證者的生物特征圖像與預(yù)存的一個(gè)或多個(gè)生物特征圖像進(jìn)行匹配;將所獲取的待驗(yàn)證者的生物特征圖像與預(yù)存的一個(gè)生物特征圖像進(jìn)行匹配時(shí)，當(dāng)所獲取的待驗(yàn)證者的生物特征圖像與預(yù)存的一個(gè)生物特征圖像匹配成功，確定所獲取的待驗(yàn)證者的生物特征圖像與預(yù)存的生物特征圖像匹配成功，或，將所獲取的待驗(yàn)證者的生物特征圖像與預(yù)存的多個(gè)生物特征圖像進(jìn)行匹配時(shí)，當(dāng)所獲取的待驗(yàn)證者的生物特征圖像與預(yù)存的多個(gè)生物特征圖像中的第二預(yù)定數(shù)量的生物特征圖像匹配成功，確定所獲取的待驗(yàn)證者的生物特征圖像與預(yù)存的生物特征圖像匹配成功。
14.根據(jù)權(quán)利要求8至13中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述生物特征包括以下至少一種:指紋，掌紋，人臉。
【文檔編號(hào)】G06F21/32GK103761465SQ201410051770
【公開日】2014年4月30日 申請(qǐng)日期:2014年2月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月14日
【發(fā)明者】雷量, 盧茂強(qiáng), 李輝 申請(qǐng)人:上海云亨科技有限公司