本發(fā)明屬于生物特征識別技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種基于云端服務(wù)器的手指靜脈身份認(rèn)證系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

當(dāng)今社會，隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，人們對自己的信息安全越來越重視。傳統(tǒng)的密碼鎖、指紋鎖，人臉識別等原有的識別設(shè)備已經(jīng)不能滿足人們對于安全的要求，手指靜脈作為人身體內(nèi)部的活體特征，具有不易磨損、不易丟失、難以偽造的優(yōu)點(diǎn)，基于手指靜脈的身份鑒別安全、穩(wěn)定、識別速度快，因此手指靜脈識別技術(shù)可以廣泛應(yīng)用于身份信息認(rèn)證、公司考勤和安防等領(lǐng)域。

目前，雖然手指靜脈識別技術(shù)應(yīng)用廣泛，但也尚未普及，主要有兩方面的缺陷，一方面，傳統(tǒng)的手指靜脈識別設(shè)備無論是基于個(gè)人電腦還是基于嵌入式設(shè)備，其運(yùn)算能力都有限，無法處理大規(guī)模的數(shù)據(jù)，因此難免存在實(shí)用性不足的缺陷，另一方面，現(xiàn)有的基于手指靜脈識別的裝置只能實(shí)現(xiàn)簡單的身份認(rèn)證功能，而無法實(shí)現(xiàn)出入人員的信息記錄和考勤等功能，所以難以產(chǎn)品化和市場化。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決如上問題，本發(fā)明的目的在于提供一種基于云端服務(wù)器的手指靜脈身份認(rèn)證系統(tǒng)。

為了解決上述問題，本發(fā)明提供的基于云端服務(wù)器的手指靜脈身份認(rèn)證系統(tǒng)包括云端服務(wù)器、手指靜脈注冊系統(tǒng)、至少一臺嵌入式終端、網(wǎng)頁管理系統(tǒng)和身份證閱讀器；其中云端服務(wù)器與手指靜脈注冊系統(tǒng)、嵌入式終端和網(wǎng)頁管理系統(tǒng)相連，手指靜脈注冊系統(tǒng)同時(shí)與嵌入式終端及身份證閱讀器相接。

所述的嵌入式終端包括嵌入式微處理器、LCD顯示屏、網(wǎng)卡模塊、手指靜脈采集模塊和語音播報(bào)裝置；其中嵌入式微處理器與LCD顯示屏、網(wǎng)卡模塊、手指靜脈采集模塊和語音播報(bào)裝置相連；網(wǎng)卡模塊同時(shí)與云端服務(wù)器相連，而手指靜脈采集模塊則同時(shí)與手指靜脈注冊系統(tǒng)相接。

所述的云端服務(wù)器采用阿里云服務(wù)器，內(nèi)部安裝有嵌入式Linux操作系統(tǒng)，搭載web服務(wù)器、TCP服務(wù)器和MySQL數(shù)據(jù)庫；其中web服務(wù)器采用Nginx代理服務(wù)器。

所述的嵌入式微處理器采用恩智浦的i.MX6Q處理器，內(nèi)部安裝有嵌入式Linux操作系統(tǒng)。

所述的嵌入式微處理器通過USB接口與手指靜脈采集模塊相連接。

所述的手指靜脈采集模塊采用850nm的紅外激光頭和CMOS攝像頭，CMOS攝像頭上加裝有850nm的窄帶濾光片。

所述的嵌入式終端還包括一個(gè)采用不透光材料制成的外殼，外殼表面設(shè)有一個(gè)用于放置手指的凹槽，便于用戶放置手指及采集圖像，嵌入式微處理器、網(wǎng)卡模塊、手指靜脈采集模塊和語音播報(bào)裝置封裝在外殼內(nèi)部，LCD顯示屏設(shè)置在外殼表面。

所述的手指靜脈注冊系統(tǒng)采用個(gè)人計(jì)算機(jī)，通過互聯(lián)網(wǎng)和云端服務(wù)器相連，通過USB接口與身份證閱讀器和手指靜脈采集模塊連接。

本發(fā)明提供的基于云端服務(wù)器的手指靜脈身份認(rèn)證系統(tǒng)具有如下有益效果：

1)能夠解決傳統(tǒng)的手指靜脈識別設(shè)備對個(gè)人計(jì)算機(jī)的依賴，增加手指靜脈識別系統(tǒng)的功能；

2)借助云云端服務(wù)器強(qiáng)大的計(jì)算能力，能夠解決嵌入式設(shè)備和普通電腦運(yùn)算能力不足的缺點(diǎn)，有利于處理大規(guī)模的數(shù)據(jù)。

3)利用手指靜脈采集裝置提取手指靜脈圖像，然后通過手指靜脈注冊系統(tǒng)將用戶信息保存在云端服務(wù)器中，能夠保證用戶信息的安全。

4)用戶不用自己構(gòu)建服務(wù)器，只需購買嵌入式設(shè)備，接入商家的云端服務(wù)器就能使用，因此能夠節(jié)省大量的資金和成本。

附圖說明

圖1為本發(fā)明提供的基于云端服務(wù)器的手指靜脈身份認(rèn)證系統(tǒng)構(gòu)成框圖。

圖2為本發(fā)明提供的基于云端服務(wù)器的手指靜脈身份認(rèn)證系統(tǒng)中嵌入式終端構(gòu)成框圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明提供的基于云端服務(wù)器的手指靜脈身份認(rèn)證系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)說明。

如圖1—圖2所示，本發(fā)明提供的基于云端服務(wù)器的手指靜脈身份認(rèn)證系統(tǒng)包括云端服務(wù)器1、手指靜脈注冊系統(tǒng)2、至少一臺嵌入式終端3、網(wǎng)頁管理系統(tǒng)4和身份證閱讀器5；其中云端服務(wù)器1與手指靜脈注冊系統(tǒng)2、嵌入式終端3和網(wǎng)頁管理系統(tǒng)4相連，手指靜脈注冊系統(tǒng)2同時(shí)與嵌入式終端3及身份證閱讀器5相接。

所述的嵌入式終端3包括嵌入式微處理器6、LCD顯示屏7、網(wǎng)卡模塊8、手指靜脈采集模塊9和語音播報(bào)裝置10；其中嵌入式微處理器6與LCD顯示屏7、網(wǎng)卡模塊8、手指靜脈采集模塊9和語音播報(bào)裝置10相連；網(wǎng)卡模塊8同時(shí)與云端服務(wù)器1相連，而手指靜脈采集模塊9則同時(shí)與手指靜脈注冊系統(tǒng)2相接。

所述的云端服務(wù)器1采用阿里云服務(wù)器，該服務(wù)器性能穩(wěn)定，安全性高，維護(hù)費(fèi)用低，內(nèi)部安裝有嵌入式Linux操作系統(tǒng)，搭載web服務(wù)器、TCP服務(wù)器和MySQL數(shù)據(jù)庫；其中web服務(wù)器采用Nginx代理服務(wù)器，Nginx代理服務(wù)器支持多并發(fā)連接和均衡負(fù)載，能夠平均分配網(wǎng)絡(luò)資源，因此當(dāng)訪問量過大時(shí)不會出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)擁堵。

所述的嵌入式微處理器6采用恩智浦的i.MX6Q處理器，該處理器性能強(qiáng)勁，支持浮點(diǎn)運(yùn)算，內(nèi)部安裝有嵌入式Linux操作系統(tǒng)，利用Qt搭建顯示界面，用于手指靜脈圖像的ROI提取，圖像自動上傳和識別結(jié)果的顯示控制等。

所述的嵌入式微處理器6通過USB接口與手指靜脈采集模塊9相連接。

所述的手指靜脈采集模塊9采用850nm的紅外激光頭和CMOS攝像頭，紅外激光不易發(fā)散，而且穿透能力強(qiáng)，能夠很容易照透手指，CMOS攝像頭上加裝有850nm的窄帶濾光片，以去除雜光對成像的干擾。

所述的嵌入式終端3還包括一個(gè)采用不透光材料制成的外殼，可避免外界光對成像造成干擾，外殼表面設(shè)有一個(gè)用于放置手指的凹槽，便于用戶放置手指及采集圖像，嵌入式微處理器6、網(wǎng)卡模塊8、手指靜脈采集模塊9和語音播報(bào)裝置10封裝在外殼內(nèi)部，LCD顯示屏7設(shè)置在外殼表面。

所述的手指靜脈注冊系統(tǒng)2采用個(gè)人計(jì)算機(jī)，通過互聯(lián)網(wǎng)和云端服務(wù)器1相連，通過USB接口與身份證閱讀器5和手指靜脈采集模塊9連接，用于個(gè)人身份信息以及手指靜脈圖像的提取和注冊，內(nèi)部搭載有手指靜脈注冊程序，該程序一方面能夠驅(qū)動身份證閱讀器5讀取用戶的身份證信息，另一方面通過驅(qū)動手指靜脈采集模塊9采集用戶的手指靜脈圖像，然后將用戶身份信息和手指靜脈圖像同步傳送給云端服務(wù)器1。

所述的網(wǎng)頁管理系統(tǒng)4用于用戶信息的管理，其上具有用戶登錄頁面和用戶信息顯示頁面，其中用戶信息顯示頁面用于用戶查詢個(gè)人信息、識別時(shí)間等；網(wǎng)頁管理擁有兩種登錄模式，一種是普通用戶模式，另一種是管理員用戶模式。

現(xiàn)將本發(fā)明提供的基于云端服務(wù)器的手指靜脈身份認(rèn)證系統(tǒng)使用方法闡述如下：當(dāng)用戶需要使用本系統(tǒng)時(shí)，首先需要進(jìn)行信息注冊。當(dāng)用戶注冊時(shí)，手指靜脈注冊系統(tǒng)2利用其內(nèi)的手指靜脈注冊程序驅(qū)動身份證閱讀器5運(yùn)行，普通用戶需要在身份證閱讀器5上刷一下第二代居民身份證，身份證閱讀器5就會讀取出用戶的身份信息，包括姓名、性別和身份證號等，然后將上述信息在手指靜脈注冊系統(tǒng)2上進(jìn)行顯示，用戶確認(rèn)無誤后將手指放到嵌入式終端3上的凹槽中，手指靜脈注冊程序會驅(qū)動手指靜脈采集模塊9采集靜脈圖像，當(dāng)其上的CMOS攝像頭檢測到有手指放入時(shí)，如果用戶手指擺放位置合適，CMOS攝像頭將會提取手指靜脈圖像，然后手指靜脈采集模塊9將上述用戶身份信息和手指靜脈圖像同步傳送給云端服務(wù)器1而進(jìn)行識別。

云端服務(wù)器1接收到上述用戶身份信息和手指靜脈圖像后將在其MySQL數(shù)據(jù)庫中為每一個(gè)注冊用戶增加兩個(gè)表，一個(gè)表用于記錄用戶的身份信息、手指靜脈圖像特征和注冊時(shí)間，另一個(gè)表用于記錄用戶的ID編號和密碼，用作用戶的賬戶和密碼。

當(dāng)云端服務(wù)器1接收到嵌入式終端3傳來的手指靜脈圖像后，利用其內(nèi)部的手指靜脈識別程序?qū)ι鲜鰣D像進(jìn)行預(yù)處理和特征提取，然后與其上MySQL數(shù)據(jù)庫中已經(jīng)注冊的手指靜脈的特征進(jìn)行特征匹配，當(dāng)匹配成功后，將在MySQL數(shù)據(jù)庫中查詢當(dāng)前識別成功的特征所對應(yīng)的用戶所有信息，然后將查詢結(jié)果返回到嵌入式終端3，并在LCD顯示屏7上顯示出用戶信息，同時(shí)在語音播報(bào)裝置10上播報(bào)識別成功，否則，語音播報(bào)裝置10播報(bào)識別失敗。為了使系統(tǒng)識別效率更高，當(dāng)識別成功后，系統(tǒng)會把本次匹配成功的特征數(shù)據(jù)作為用戶注冊樣本保存到云端服務(wù)器1的MySQL數(shù)據(jù)庫中，這樣就會消除因用戶擺放姿勢差異帶來的識別速度上的差別。另外，當(dāng)識別成功后，MySQL數(shù)據(jù)庫會給該用戶一個(gè)時(shí)間戳，記錄識別成功的時(shí)間，這樣用戶可通過網(wǎng)頁管理系統(tǒng)4看到用戶識別的時(shí)間和識別次數(shù)。

當(dāng)注冊和識別完成之后，用戶可通過網(wǎng)頁管理系統(tǒng)4查詢自己的個(gè)人信息，網(wǎng)站的賬戶登錄分為普通用戶和管理員用戶；普通用戶注冊時(shí)，可以得到一個(gè)基于自己編號ID的賬戶，用戶可以登錄網(wǎng)站，查詢自己的識別信息，包括自己的識別次數(shù)和識別時(shí)間。管理員用戶可以增刪用戶、查詢所有用戶的識別信息。如果管理員刪除用戶信息，那么用戶將不能實(shí)現(xiàn)身份認(rèn)證，如果作為門禁系統(tǒng)，用戶就會失去了通關(guān)資格。此系統(tǒng)還可以用作考勤系統(tǒng)，員工可以通過此系統(tǒng)來查看自己上下班的時(shí)間和出勤的次數(shù)以及當(dāng)月的工資。

另外，網(wǎng)頁管理系統(tǒng)4還可以增加留言板功能，用戶可以在上面留言，進(jìn)行請假或者未打卡原因說明，還可以增加工資結(jié)算功能，根據(jù)用戶本月出勤的次數(shù)，可以自動計(jì)算出本月工資，用戶可以用網(wǎng)頁管理系統(tǒng)4進(jìn)行查看。