一種基于多模式生物識別信息的個人識別裝置和方法
【專利摘要】本申請?zhí)峁┝艘环N用于獲取生物識別信息的裝置，包括：探測部分，用于當(dāng)探測到人的面部出現(xiàn)在探測范圍內(nèi)時，輸出包含面部確認信息的結(jié)果；第一圖像獲取部分，用于接收到所述面部確認信息后，獲取探測范圍內(nèi)出現(xiàn)的面部圖像；第二圖像獲取部分，用于獲取探測范圍內(nèi)出現(xiàn)的手掌圖像；其中，所述第一圖像獲取部分和第二圖像獲取部分在不同的時間獲取其各自的圖像。本發(fā)明提供的采集裝置能夠同時采集面部和手掌生物信息，不但具有面部識別具有的高通過率以及高精確度的特點，同時能夠?qū)崿F(xiàn)手掌圖像的靜脈識別防偽能力。同時，由于面部、手掌圖像采集均是通過非接觸實現(xiàn)采集與比對，圖像獲取的過程更加清潔方便，用戶體驗好。
【專利說明】
一種基于多模式生物識別信息的個人識別裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本申請涉及生物識別領(lǐng)域，特別地，涉及一種基于多模式生物識別信息的采集裝置以及基于該裝置的個人識別裝置、方法和程序。
【背景技術(shù)】
[0002]生物識別技術(shù)及相關(guān)產(chǎn)品已經(jīng)廣泛地用于用戶識別和驗證/鑒權(quán)，例如考勤機，安防行業(yè)的智能鎖、門禁機、梯控，出入口控制的通道產(chǎn)品、停車場產(chǎn)品、視頻監(jiān)控產(chǎn)品，都可以引入這種生物特征身份識別方式，達到時間管理、出入口安全控制、人流統(tǒng)計等目的。生物識別技術(shù)還可以集成應(yīng)用于大型軟件、項目，具體這些產(chǎn)品可以應(yīng)用于銀行、企事業(yè)單位、監(jiān)獄、家庭、學(xué)校等等任何需要出入口控制、安全控制的環(huán)境，甚至可以建立集成生物特征的身份證，建立數(shù)據(jù)庫，用于尋找走失、拐賣兒童。
[0003]傳統(tǒng)的生物識別技術(shù)中，指紋、面部、指靜脈、掌紋、掌靜脈、虹膜等作為單一生物特征用于身份識別，相應(yīng)技術(shù)已經(jīng)較為成熟。但是其通過率與誤判率、準確率與通過率一直相互制約，不能完全滿足市場需求。此外，由于指紋、面部易于仿制造假，使身份驗證的可靠性存在隱患。例如，使用人造的指紋膜、指紋硅膠膜以假冒真通過驗證、或者直接使用照片做面部識別等。因此，虹膜、指靜脈、掌靜脈這些生物特征比較隱蔽、難以仿制的生物識別特征的應(yīng)用應(yīng)運而生，但是這3種識別方式的生物特征也相對難以獲取，且識別準確率也相對有限，需要用面部這種比較成熟的識別方式予以彌補，提高安全級別。
[0004]目前，兩個及以上的復(fù)合認證方式已經(jīng)越來越得到用戶的認可，如指紋與面部復(fù)合識別、指紋與指靜脈復(fù)合識別，但也都存在不同缺陷:首先，因其不同生物識別特征的取像要求不同，導(dǎo)致其產(chǎn)品的市場應(yīng)用非常有限，如指紋對手指指紋表面干濕、干凈與否的要求，面部識別對環(huán)境光的要求，指靜脈采集對用戶使用時手指放置的要求，不能滿足市場上使用簡單、識別準確率高、通過率高、用戶體驗好的要求。其次，指紋與面部復(fù)合識別存在不能防偽的問題，因為指紋、面部都較容易偽造。最后，指紋與指靜脈復(fù)合識別產(chǎn)品，還具有接觸式采集與比對的問題，用戶體驗不好。
[0005]因此，亟需提出一種新的基于多模式生物識別信息的采集裝置以及基于該裝置的個人識別裝置與方法來解決上述問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本申請解決的技術(shù)問題之一是提供一種用于獲取生物識別信息的裝置，包括:
[0007]探測部分，用于當(dāng)探測到人的面部出現(xiàn)在探測范圍內(nèi)時，輸出包含面部確認信息的結(jié)果；
[0008]第一圖像獲取部分，用于接收到所述面部確認信息后，獲取探測范圍內(nèi)出現(xiàn)的面部圖像；
[0009]第二圖像獲取部分，用于獲取探測范圍內(nèi)出現(xiàn)的手掌圖像;其中，
[0010]所述第一圖像獲取部分和第二圖像獲取部分在不同的時間獲取其各自的圖像。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的其中一個方面，所述探測部分包括彩色攝像頭和面部確認單元，其中，所述彩色攝像頭用于對攝像頭的攝像范圍內(nèi)出現(xiàn)的圖像進行監(jiān)測，當(dāng)監(jiān)測到圖像變化時，啟動面部確認單元對當(dāng)前圖像進行分析處理；以及面部確認單元，用于對彩色攝像頭監(jiān)測到的圖像進行分析處理，并在監(jiān)測到的圖像為人的面部時，輸出包含面部確認信息的結(jié)果O
[0012]根據(jù)本發(fā)明的其中一個方面，所述第一圖像獲取部分包括:
[0013]第一發(fā)光單元，用于向所述探測部分探測到的人的面部發(fā)射紅外線；
[0014]第一紅外攝像頭，用于獲取所述探測部分探測到的人的面部的紅外測繪圖。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的其中一個方面，所述第二圖像獲取部分包括:
[0016]第二發(fā)光單元，用于向人的手掌發(fā)射紅外線；
[0017]第二紅外攝像頭，用于獲取人的手掌的紅外測繪圖。
[0018]根據(jù)本發(fā)明的其中一個方面，所述第二圖像獲取部分還包括:
[0019]控制器，用于當(dāng)所述探測部分探測到人的手掌出現(xiàn)在探測部分的探測范圍內(nèi)，且第一圖像獲取部分沒有啟動時，啟動第二發(fā)光單元以及第二紅外攝像頭。
[0020]根據(jù)本發(fā)明的其中一個方面，所述第一、第二發(fā)光單元為LED燈，用于對攝像頭拍攝的對象進行補光。
[0021]根據(jù)本發(fā)明的其中一個方面，所述第一圖像獲取部分的取樣距離為所述第二圖像獲取部分的取樣距離的2?10倍。
[0022]根據(jù)本發(fā)明的其中一個方面，所述第一圖像獲取部分的取樣距離為0.3?1.5米。
[0023]根據(jù)本發(fā)明的其中一個方面，所述第一發(fā)光單元的強度為第二發(fā)光單元強度的1.5?3倍。
[0024]根據(jù)本發(fā)明的其中一個方面，所述手掌圖像包括手掌掌紋圖像、手掌骨骼圖像、手掌形狀圖像以及手掌血管圖像中的一種或幾種。
[0025]相應(yīng)的，本發(fā)明還提供了一種用于識別個人的裝置，包括:
[0026]探測部分，用于當(dāng)探測到人的面部出現(xiàn)在探測范圍內(nèi)時，輸出包含面部確認信息的結(jié)果；
[0027]第一圖像獲取部分，用于獲取探測范圍內(nèi)出現(xiàn)的面部圖像；
[0028]第二圖像獲取部分，用于獲取探測范圍內(nèi)出現(xiàn)的手掌圖像;其中，
[0029]所述第一圖像獲取部分和第二圖像獲取部分在不同的時間獲取其各自的圖像；以及識別部分，用于基于面部圖像和/或手掌圖像識別個人。
[0030 ]根據(jù)本發(fā)明的其中一個方面，其中，所述識別部分包括:
[0031]面部圖像處理單元，用于基于面部圖像生成面部特征圖像；
[0032]手掌圖像處理單元，用于基于手掌圖像生成手掌特征圖像；以及
[0033]基于面部的匹配單元，用于對所述面部特征圖像和存儲在第一數(shù)據(jù)庫中的多個候選面部特征圖像進行比對從而生成第一匹配結(jié)果；
[0034]基于手掌的匹配單元，用于對所述手掌特征圖像和存儲在第二數(shù)據(jù)庫中的多個候選手掌特征圖像中的每一個進行比對從而生成第二匹配結(jié)果；以及
[0035]身份確定器，用于基于所述第一匹配結(jié)果和/或第二匹配結(jié)果識別該個人。
[0036]相應(yīng)的，本發(fā)明還提供了一種實施在用于獲取個人的生物識別信息的裝置上的方法，包括:
[0037]當(dāng)個人的面部出現(xiàn)在設(shè)備的探測區(qū)域內(nèi)時對所述面部的存在進行感測；
[0038]獲取感測到的所述人的面部圖像;以及
[0039]當(dāng)個人的手掌出現(xiàn)在設(shè)備的探測區(qū)域內(nèi)時獲取屬于該個人的手掌圖像;其中，所述面部圖像和手掌圖像在不同的時間獲取。
[0040]根據(jù)本發(fā)明的其中一個方面，獲取的所述面部圖像和手掌圖像為紅外測繪圖像。
[0041]本發(fā)明提供的采集裝置能夠同時采集面部和手掌生物信息，不但具有面部識別具有的高通過率以及高精確度的特點，同時能夠?qū)崿F(xiàn)手掌圖像的靜脈識別防偽能力。同時，由于面部、手掌圖像采集均是通過非接觸實現(xiàn)采集與比對，圖像獲取的過程更加清潔方便，用戶體驗好。
[0042]本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將了解，雖然下面的詳細說明將參考圖示實施例、附圖進行，但本申請并不僅限于這些實施例。而是，本申請的范圍是廣泛的，且意在僅通過后附的權(quán)利要求限定本申請的范圍。
【附圖說明】
[0043]通過閱讀參照以下附圖所作的對非限制性實施例所作的詳細描述，本申請的其它特征、目的和優(yōu)點將會變得更明顯:
[0044]圖1為本發(fā)明一個實施例中的獲取生物識別信息的裝置的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0045]圖2為本發(fā)明一個實施例中的獲取生物識別信息的裝置的一個應(yīng)用示意圖；
[0046]圖3(a)為本發(fā)明一個實施例中的第一發(fā)光單元111的一個示意圖；
[0047]圖3(b)為本發(fā)明一個實施例中的第二發(fā)光單元121的一個示意圖；
[0048]圖4為本發(fā)明一個實施例中的用于識別個人的裝置的示意圖；
[0049]圖5為圖4中識別部分430的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0050]圖6為本發(fā)明一個實施例中的用于用戶識別和授權(quán)的示例性系統(tǒng)的示意圖；
[0051]圖7為本發(fā)明另一個實施例中的用于用戶識別和授權(quán)的示例性系統(tǒng)的示意圖；
[0052]圖8描繪了其上可以實施本教導(dǎo)的通用計算機架構(gòu)。
[0053]附圖中相同或相似的附圖標記代表相同或相似的部件。
【具體實施方式】
[0054]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施例作詳細描述。
[0055]下面詳細描述本發(fā)明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能解釋為對本發(fā)明的限制。
[0056]在下面詳細的描述中，作為示例列舉出了多個特定的細節(jié)從而提供對于相關(guān)實施例的全面理解。然而，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，可以不限于這些細節(jié)或者連同附加特征來實現(xiàn)本發(fā)明。在其他的例子中，在相對高的層面上無有細節(jié)地對公知的方法、進程、系統(tǒng)、組件和/或電路進行描述，從而避免對本發(fā)明造成不必要的模糊化。
[0057]本發(fā)明描述了基于多模式生物識別信息的采集裝置以及基于該裝置的個人識別裝置與方法。個人的多模式生物識別信息可以包括但不限于與個人的面部圖像相關(guān)的信息以及與手掌特征相關(guān)的信息。這種用戶識別的應(yīng)用包括安全進入，例如建筑物、設(shè)備、安裝在計算設(shè)備上的軟件應(yīng)用等。例如，當(dāng)個人試圖通過由安全系統(tǒng)(例如安裝在門上或者門的附近)控制的門進入建筑物時，安全系統(tǒng)可以通知個人將指頭放置在用戶識別設(shè)備上。用戶識別設(shè)備可以確定該個人是否具有被允許進入該建筑物的已知并且/或授權(quán)的身份。
[0058]圖1示出了本發(fā)明一個實施例中的用于獲取生物識別信息的裝置，包括:探測部分100、第一圖像獲取部分以及第二圖像獲取部分，其中，所述第一圖像獲取部分包括第一發(fā)光單元111和第一紅外攝像頭112，所述第二圖像獲取部分包括第二發(fā)光單元121和第二紅外攝像頭122，所述第一圖像獲取部分和第二圖像獲取部分在不同的時間獲取其各自的圖像。
[0059]探測部分100用于當(dāng)探測到人的面部出現(xiàn)在探測范圍內(nèi)時，輸出包含面部確認信息的結(jié)果。具體的，探測部分100包括彩色攝像頭和面部確認單元(圖中未示出)。所述彩色攝像頭用于對攝像頭的攝像范圍內(nèi)出現(xiàn)的圖像進行監(jiān)測，當(dāng)監(jiān)測到圖像變化時，將變化的圖像發(fā)送給面部確認單元;所述面部確認單元用于對彩色攝像頭監(jiān)測到的圖像進行分析處理，并在監(jiān)測到的圖像為人的面部時，輸出包含面部確認信息的結(jié)果。
[0060]探測部分100的目的是過濾干擾信號，降低系統(tǒng)功耗，確保只有當(dāng)待識別的圖像為人的面部時才啟動第一圖像獲取單元。在實際使用中，所述面部確認單元、第一圖像獲取部分以及第二圖像獲取部分均處于關(guān)閉狀態(tài)。當(dāng)待識別圖像為其他干擾圖像，如其他遮擋物，或者，在沒有探測到人的面部的情況下檢測到手掌時，上述各部分均保持關(guān)閉狀態(tài)。彩色攝像頭則隨時處于工作狀態(tài)，對探測范圍內(nèi)的圖像進行實時監(jiān)控，當(dāng)探測范圍內(nèi)的圖像發(fā)生變化時，捕捉變化后的圖像，并將該圖像發(fā)送給面部確認單元，此時面部確認單元啟動，對彩色攝像頭獲取的圖像進行識別，當(dāng)判斷出獲取的圖像是人的面部后，輸出面部確認信息。第一圖像獲取部分以及第二圖像獲取部分接收到該確認信息后，按照預(yù)設(shè)程序先后啟動。所述面部確認單元可以是控制器、微型單片機等具有邏輯控制功能的器件，如何實現(xiàn)面部確認單元是本領(lǐng)域的常用技術(shù)手段，在此不再贅述。
[0061]第一圖像獲取部分用于接收到所述面部確認信息后，獲取探測范圍內(nèi)出現(xiàn)的面部圖像，包括:第一發(fā)光單元111，用于向所述探測部分探測到的人的面部發(fā)射紅外線;第一紅外攝像頭112，用于獲取所述探測部分探測到的人的面部的紅外測繪圖。優(yōu)選的，所述第一圖像獲取部分具有存儲功能，能夠存儲獲取的圖像；以及，所述第一發(fā)光單元為LED燈，用于對攝像頭拍攝的對象發(fā)射紅外線。接收到探測部分輸出的面部確認信息后，所述第一發(fā)光單元111開啟并發(fā)射紅外線，發(fā)出的紅外線經(jīng)人的面部反射后被第一紅外攝像頭112捕捉，所述第一紅外攝像頭112根據(jù)接收到的紅外線成像，得到待識別的人的面部圖像并存儲，完成面部圖像采集。至此，待識別個人的面部圖像采集成功。
[0062]第二圖像獲取部分用于接收到所述面部確認信息后，獲取探測范圍內(nèi)出現(xiàn)的手掌圖像，包括:第二發(fā)光單元121，用于向所述探測部分探測到的人的手掌發(fā)射紅外線;第二紅外攝像頭122，用于獲取所述探測部分探測到的人的手掌的紅外測繪圖。其中，所述手掌圖像包括手掌掌紋圖像、手掌骨骼圖像、手掌形狀圖像以及手掌血管圖像中的一種或幾種。優(yōu)選的，在本實施例中，選取具有防偽功能的手掌血管圖像和手掌骨骼圖像作為采集的對象。優(yōu)選的，所述第二圖像獲取部分具有存儲功能，能夠存儲獲取的圖像；以及，所述第二發(fā)光單元為LED燈，用于對攝像頭拍攝的對象發(fā)射紅外線。接收到探測部分輸出的手掌確認信息后，所述第二發(fā)光單元121開啟并發(fā)射紅外線，發(fā)出的紅外線經(jīng)人的手掌反射后被第二紅外攝像頭122捕捉，所述第二紅外攝像頭122根據(jù)接收到的紅外線成像，得到待識別的人的手掌圖像并存儲，完成手掌圖像采集。至此，待識別個人的手掌圖像采集成功。
[0063]在其他實施例中，所述第二圖像獲取部分還包括控制器，用于當(dāng)所述探測部分探測到人的手掌出現(xiàn)在探測部分的探測范圍內(nèi)，且第一圖像獲取部分沒有啟動時，啟動第二發(fā)光單元以及第二紅外攝像頭。所述控制器的目的在于，使所述第二圖像獲取部分僅在探測到人的手掌存在且第一圖像獲取部分，即面部圖像獲取部分未工作時啟動，從而確保其獲取的圖像為所述待識別個人的手掌圖像，而不是其他干擾圖像，以及確保所述第一和第二圖像獲取部分獨立采集各自的圖像，避免采集的過程中相互干擾。
[0064]在本實施例中，所述第一圖像獲取部分用于獲取人的面部圖像，所述第二圖像獲取部分用于獲取人的手掌圖像。在實際采集過程中，由于人的手掌和面部的采集高度以及距離采集裝置的距離存在差異，為了能夠獲得清晰準確的圖像，所述第一圖像湖區(qū)部分和所述第二圖像獲取部分具有不同的采集范圍。如圖2所示，在實際中，當(dāng)待識別個人位于所述采集裝置的圖像采集區(qū)域內(nèi)時，其面部距離所述采集設(shè)備的距離LI自然的大于手掌距離所述采集設(shè)備的距離L2，其面部的高度也自然的大于手掌距舉起時的高度，面部和手掌的圖像獲取范圍差別很大，因此，需要通過第一圖像獲取部分和第二圖像獲取部分分別獲取面部和手掌的圖像。由于人的面部距離所述采集設(shè)備的距離LI為手掌距離所述采集設(shè)備的距離L2的2?5倍，所述第一圖像獲取部分的取樣距離為0.3?1.5米，所述第一圖像獲取部分的取樣距離為所述第二圖像獲取部分的取樣距離的2?10倍;相應(yīng)的，所述第一發(fā)光單元的強度為第二發(fā)光單元強度的1.5?3倍。所述第一圖像獲取部分的取樣距離為所述第二圖像獲取部分的取樣距離的2?10倍。
[0065]在本發(fā)明的一個實施例中，所述第一發(fā)光單元111為四個聚光紅外燈，如圖3(a)所示，該紅外燈包括光源301和透鏡302，所述透鏡為透光聚酯材料，能夠匯聚光源的光線，避免其照射范圍隨著距離的增加而增加，使光源301發(fā)出的紅外線能夠有效的照射到待識別面部所在的位置。在其他實施例中，所述聚光紅外燈的數(shù)量也可以根據(jù)實際需要增加或減少，優(yōu)選的，所述聚光紅外燈的數(shù)目為偶數(shù)，例如，可以為兩個、六個、八個、十個等。相應(yīng)的，所述第一紅外攝像頭112的取像范圍等于或小于所述第一發(fā)光單元111的發(fā)光范圍，優(yōu)選的，所述第一紅外攝像頭112的取像范圍等于所述第一發(fā)光單元111的發(fā)光范圍。
[0066]在本發(fā)明的一個實施例中，所述第二發(fā)光單元121為十個紅外燈光源，如圖3(b)所示，該紅外燈包括光源401，所述光源401呈圓圈狀分布，使其發(fā)光范圍有效地覆蓋了待識別個人的手掌覆蓋的位置。在其他實施例中，所述紅外燈光源的數(shù)量也可以根據(jù)實際需要增加或減少，優(yōu)選的，所述紅外燈光源的數(shù)目為偶數(shù)，例如，可以為八個、十二個、十六個等。相應(yīng)的，所述第二紅外攝像頭122的取像范圍等于或小于所述第二發(fā)光單元121的發(fā)光范圍，優(yōu)選的，所述第二紅外攝像頭122的取像范圍等于所述第二發(fā)光單元121的發(fā)光范圍。
[0067]相應(yīng)的，如圖4所示，本發(fā)明還提供了一種用于識別個人的裝置，包括:探測部分400，用于當(dāng)探測到人的面部出現(xiàn)在探測范圍內(nèi)時，輸出包含面部確認信息的結(jié)果;第一圖像獲取部分410，用于獲取探測范圍內(nèi)出現(xiàn)的面部圖像;第二圖像獲取部分420，用于獲取探測范圍內(nèi)出現(xiàn)的手掌圖像;其中，所述第一圖像獲取部分和第二圖像獲取部分在不同的時間獲取其各自的圖像；以及識別部分430，用于基于面部圖像和/或手掌圖像識別個人。優(yōu)選的，所述用于識別個人的裝置還包括控制器440，用于根據(jù)探測部分輸出的結(jié)果控制第一、第二圖像獲取單元的工作狀態(tài)。
[0068]在本發(fā)明的一個實施例中，如圖5所示，所述識別部分包括:面部圖像處理單元512，用于基于面部圖像生成面部特征圖像;手掌圖像處理單元522，用于基于手掌圖像生成手掌特征圖像；以及基于面部的匹配單元513，用于對所述面部特征圖像和存儲在第一數(shù)據(jù)庫中的多個候選面部特征圖像進行比對從而生成第一匹配結(jié)果;基于手掌的匹配單元523，用于對所述手掌特征圖像和存儲在第二數(shù)據(jù)庫中的多個候選手掌特征圖像中的每一個進行比對從而生成第二匹配結(jié)果；以及身份確定器530，用于基于所述第一匹配結(jié)果和/或第二匹配結(jié)果識別該個人。
[0069]具體的，參考圖4和圖5對所述用于識別個人的裝置識別和識別個人的方法進行詳細敘述。
[0070]當(dāng)個人的面部出現(xiàn)在設(shè)備的探測區(qū)域內(nèi)時，首先，由探測裝置400對所述面部的存在進行感測。所述探測部分400用于當(dāng)探測到人的面部出現(xiàn)在探測范圍內(nèi)時，輸出包含面部確認信息的結(jié)果。具體的，探測部分400包括彩色攝像頭和面部確認單元。所述彩色攝像頭用于對攝像頭的攝像范圍內(nèi)出現(xiàn)的圖像進行監(jiān)測，當(dāng)監(jiān)測到圖像變化時，將變化的圖像發(fā)送給面部確認單元;所述面部確認單元用于對彩色攝像頭監(jiān)測到的圖像進行分析處理，在監(jiān)測到的圖像為人的面部時，輸出包含面部確認信息的結(jié)果，并將該結(jié)果發(fā)給控制器440。
[0071]控制器440收到探測單元發(fā)出的面部確認信息后，首先將向第一圖像獲取單元410發(fā)出工作信號，所述第一圖像獲取單元410接收到工作信號后打開，獲取探測范圍內(nèi)出現(xiàn)的面部圖像，并將獲取到的圖像發(fā)送給識別部分430進行下一步處理，同時向控制器440發(fā)出采集完成的信號。所述第一圖像獲取部分包括:第一發(fā)光單元111和第一紅外攝像頭112，具體的參見上文中關(guān)于采集裝置的描述，在此不再贅述。
[0072]如圖5所示，第一圖像獲取單元511獲取到待識別個人的面部圖像后，將其發(fā)送給面部圖像處理單元512，面部圖像處理單元512從第一圖像獲取單元511接收到面部圖像并且處理面部圖像從而生成面部特征圖像。對于面部圖像的處理至少包括從面部圖像中提取包括細節(jié)點的特征，并且基于所提取的特征生成面部特征圖像。
[0073]所述面部特征圖像經(jīng)由面部圖像處理單元512發(fā)送給面部圖像匹配單元513。面部圖像匹配單元513將接收到的面部特征圖像與存儲在生物識別數(shù)據(jù)庫中的面部特征圖像進行比對。由于沒有其他關(guān)于用戶身份的信息，比對的排序可以基于與每個身份相關(guān)聯(lián)的訪問的頻率而確定。例如，如果在生物識別數(shù)據(jù)庫中的第一候選較之在生物識別數(shù)據(jù)庫中的第二候選的訪問頻率更加頻繁，則優(yōu)先對第一候選進行驗證，并得到與待識別個人的匹配度。對生物識別數(shù)據(jù)庫中的所有候選匹配完之后，將匹配度符合判定條件時的候選確認為第一候選合集。
[0074]控制器440收到第一圖像獲取單元410發(fā)出的所述采集完成的信號后，向其發(fā)出關(guān)閉信號，使所述第一圖像獲取單元410停止工作。同時，控制器440接收探測裝置400發(fā)出的面部確認信息，并向第二圖像獲取單元420發(fā)出工作信號，所述第二圖像獲取單元420接收到工作信號后打開，獲取探測范圍內(nèi)出現(xiàn)的手掌圖像，并將獲取到的圖像發(fā)送給識別部分430進行下一步處理，同時向控制器440發(fā)出采集完成的信號。所述第一圖像獲取部分410包括:第一發(fā)光單元和第一紅外攝像頭，具體的參見上文中關(guān)于采集裝置的描述，在此不再贅述。
[0075]如圖5所示，第二圖像獲取單元521獲取到待識別個人的手掌圖像后，將其發(fā)送給手掌圖像處理單元522，手掌圖像處理單元522從第二圖像獲取單元521接收到手掌圖像并且處理手掌圖像從而生成手掌特征圖像。對于手掌圖像的處理至少包括從手掌圖像中提取包括細節(jié)點的特征，并且基于所提取的特征生成手掌特征圖像。其中，所述手掌圖像可以是手掌掌紋圖像、手掌骨骼圖像、手掌形狀圖像以及手掌血管圖像中的一種或幾種。優(yōu)選的，在本實施例中，選取具有防偽功能的手掌血管圖像作為采集的對象。具體的，手掌圖像處理單元522從第二圖像獲取單元521接收手掌血管圖像并且處理手掌血管圖像從而生成特征手掌血管圖像。將手掌血管圖像中的血管在該處出現(xiàn)在圖像中的區(qū)域進行分區(qū)。進一步，手掌血管圖像的幾何特征可以被規(guī)整化從而具有規(guī)整化的形狀、尺寸以及圖像的方向。手掌血管圖像的灰度水平同樣可以被規(guī)整化。在規(guī)整化的手掌血管圖像中的血液脈絡(luò)可以被識另O。此外，可以從手掌血管圖像中去除噪聲并且將手掌血管圖像進行存儲。
[0076]所述手掌特征圖像經(jīng)由手掌圖像處理單元522發(fā)送給手掌圖像匹配單元523。手掌圖像匹配單元523將接收到的手掌特征圖像與存儲在生物識別數(shù)據(jù)庫中的手掌特征圖像進行比對。由于沒有其他關(guān)于用戶身份的信息，比對的排序可以基于與每個身份相關(guān)聯(lián)的訪問的頻率而確定。例如，如果在生物識別數(shù)據(jù)庫中的第一候選較之在生物識別數(shù)據(jù)庫中的第二候選的訪問頻率更加頻繁，則優(yōu)先對第一候選進行驗證，并得到與待識別個人的匹配度。對生物識別數(shù)據(jù)庫中的所有候選匹配完之后，將匹配度符合判定條件時的候選確認為第二候選合集。
[0077]最后，由身份確定器530根據(jù)第一和第二候選合集確定待識別個人的身份。具體的，可以由兩個合集的邏輯組合進行判斷，如邏輯與、邏輯或等。也可根據(jù)其他的融合算法進行判斷，在此不再贅述。
[0078]本發(fā)明提供的采集裝置能夠同時采集面部和手掌生物信息，不但具有面部識別具有的高通過率以及高精確度的特點，同時能夠?qū)崿F(xiàn)手掌圖像的靜脈識別防偽能力。同時，由于面部、手掌圖像采集均是通過非接觸實現(xiàn)采集與比對，圖像獲取的過程更加清潔方便，用戶體驗好。
[0079]需要說明的是，本發(fā)明中的生物信息采集裝置以及基于該裝置的個人識別裝置與方法可以用于用戶的識別與授權(quán)，參見圖6，圖6為根據(jù)本發(fā)明的實施例的用于用戶識別和授權(quán)的示例性系統(tǒng)600的高層面描繪。在圖6中，示例性系統(tǒng)600包括服務(wù)器630、身份識別設(shè)備640、一個或多個授權(quán)控制器610、用戶650以及網(wǎng)絡(luò)620。網(wǎng)絡(luò)620可以是單一網(wǎng)絡(luò)或者不同網(wǎng)絡(luò)的組合。例如，網(wǎng)絡(luò)620可以是局域網(wǎng)(LAN )、廣域網(wǎng)(WAN )、公共網(wǎng)絡(luò)、私有網(wǎng)絡(luò)、專有網(wǎng)絡(luò)、公共電話交換網(wǎng)絡(luò)(PSTN)、因特網(wǎng)、無線網(wǎng)絡(luò)、虛擬網(wǎng)絡(luò)或其任何組合。網(wǎng)絡(luò)620還可能包括各種網(wǎng)絡(luò)訪問點，例如，諸如基站或者因特網(wǎng)交換點620-1，...620-2的有線或者無線訪問點，通過其授權(quán)控制器610可以連接到網(wǎng)絡(luò)620從而經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)620獲得授權(quán)信息。
[0080]授權(quán)控制器610可以具有不同的類型，例如連接到門610-1、車610-2、膝上計算機610-3或者移動設(shè)備610-4的授權(quán)控制器。用戶650可能希望通過門進入建筑物、進入車輛或者訪問在便攜電腦或者移動設(shè)備中的數(shù)據(jù)。在每種情況下，用戶650必須從相對應(yīng)的授權(quán)控制器610獲得訪問授權(quán)。訪問授權(quán)可以通過在直接或者如所示出地經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)620連接到授權(quán)控制器610的身份識別設(shè)備640處執(zhí)行的用戶識別過程來獲得。
[0081]身份識別設(shè)備640可以包括根據(jù)圖1描述的產(chǎn)品的部分。身份識別設(shè)備640可以從用戶650的相同手指獲取關(guān)于指紋和指頭血管的生物識別信息。基于所獲取的生物識別信息，身份識別設(shè)備640或者通過其自身或者借助于服務(wù)器630對用戶650進行識別。
[0082]在一個實施例中，身份識別設(shè)備640通過經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)620與服務(wù)器630進行通信來識別用戶650。這可以應(yīng)用在其中用戶希望進入與具有上百或上千雇員以及許多辦公室建筑的公司相關(guān)聯(lián)的建筑物的情況下。在這種情況下，用來識別并且授權(quán)訪問的用戶或者雇員數(shù)據(jù)可以相對地大并且頻繁地改變。因此，將如此巨大的數(shù)據(jù)提供到每個辦公室建筑物的位置是不太實際的。如此，進行身份識別和授權(quán)所需要的用戶/雇員數(shù)據(jù)可以存儲在通用服務(wù)器630中并且對于許多與不同辦公地址相關(guān)聯(lián)的身份識別設(shè)備640來說是可以訪問的。例如，在身份識別設(shè)備640從用戶650捕獲并且生成指紋圖像和指頭血管圖像后，身份識別設(shè)備640可以經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)620發(fā)送圖像到服務(wù)器630。服務(wù)器630可以將指紋圖像和指頭血管圖像與在服務(wù)器630處實施的數(shù)據(jù)庫中的圖像進行比對。服務(wù)器630接著可以將圖像比對的結(jié)果發(fā)送返回到身份識別設(shè)備640用于用戶識別或者直接發(fā)送到授權(quán)控制器610用于用戶授權(quán)。
[0083]圖7為根據(jù)本發(fā)明的實施例的用于用戶識別和授權(quán)的另一個示例性系統(tǒng)的高層面描繪。在這個實施例中的示例性系統(tǒng)包括授權(quán)控制器710、身份識別設(shè)備770以及用戶750。在這個例子中，用戶750希望通過由授權(quán)控制器710控制的門進入建筑物。在這個例子中的身份識別設(shè)備740位于靠近門處并且可以無需網(wǎng)絡(luò)直接與授權(quán)控制器710進行通信。
[0084]在這個實施例中，身份識別設(shè)備740可以具有固有的識別用戶750的能力。這可以應(yīng)用在其中用戶希望進入與小人群相關(guān)聯(lián)的特定建筑物(例如，私有住宅)的情況中。在這種情況下，用于識別和授權(quán)訪問的用戶或者雇員數(shù)據(jù)可能相對小且為靜態(tài)，并且用戶識別過程可能不需要很多來源。這樣，具有用戶信息的數(shù)據(jù)庫可以本地地實施或提供在身份識別設(shè)備740處。例如，在身份識別設(shè)備740從用戶750的面部圖像和手掌圖像后，身份識別設(shè)備740可以將面部圖像和手掌圖像與在本地數(shù)據(jù)庫中的圖像進行比對從而獲得用于用戶識別的匹配結(jié)果。基于比對結(jié)果，身份識別設(shè)備740可以確定用戶750是否具有授權(quán)，并且將授權(quán)信息發(fā)送到授權(quán)控制器710用于授權(quán)訪問或者拒絕訪問。
[0085]圖8描繪了其上可以實施本教導(dǎo)的通用計算機架構(gòu)并且具有包括用戶接口元素的計算機硬件平臺的功能性框圖描述。計算機可以是通用目的的計算機或者專用目的計算機。這個計算機800可以用于實施這里所描述的用戶識別架構(gòu)的任何組件。例如圖6和圖7所描繪的系統(tǒng)的不同組件全部可以經(jīng)由其硬件、軟件程序、固件或其組合而實施在例如計算機800的一個或多個計算機上。雖然為了方便僅僅示出了一個這種計算機，但是關(guān)于用戶識別的計算機功能可以以分布的方式實施在多個相似的平臺上，從而分布過程負載。
[0086]計算機800，例如包括連接到并且連接自連接到此從而有助于數(shù)據(jù)通信的網(wǎng)絡(luò)的COM端口 802。計算機800還包括CPU804，其形式為用于執(zhí)行程序指令的一個或多個處理器。示例性的計算機平臺包括內(nèi)部通信總線806、具有不同形式的程序貯存設(shè)備和數(shù)據(jù)貯存設(shè)備，例如碟808、只讀存儲器(R0M)810、或者隨機存儲存儲器(RAM)812，用于將被計算機處理并且/或者通信的各種數(shù)據(jù)文件，以及將被CPU804執(zhí)行的可能的程序指令。計算機800還包括I/O組件814，支持在計算機和其中諸如用戶接口元素816的其他組件之間的輸入/輸出流。計算機800還可以經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)通信接收程序和數(shù)據(jù)。
[0087]因此，如上面所勾勒出的用戶識別方法的各個方面可以在程序中實施。技術(shù)的程序方面可以被認為是典型地形式為被承載或者實施在機器可讀介質(zhì)類型上的可執(zhí)行代碼和/或相關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)的“產(chǎn)品”或“制造件”。有形的永久T存”類型介質(zhì)包括任何或者所有的存儲器或其他用于計算機、處理器或類似的存儲器或其相關(guān)聯(lián)模塊，諸如各種半導(dǎo)體存儲器、帶驅(qū)動、盤驅(qū)動或類似，其可以在任何時候提供用于軟件程序的貯存。
[0088]軟件的所有或者部分可以不時地通過諸如因特網(wǎng)或各種其他電信網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)進行通信。這種通信例如可以實現(xiàn)軟件從一個計算機或處理器加載進入另一個中。由此，可以承載軟件元素的其他類型的介質(zhì)包括光學(xué)、電氣、以及電磁波，例如通過有線和光學(xué)陸地線網(wǎng)絡(luò)以及通過各種空中鏈路而跨域本地設(shè)備之間的物理接口所使用的。承載這種波的物理元素，例如有限或無線鏈路、光學(xué)鏈路或者類似同樣可以被視為承載軟件的介質(zhì)。正如在這里所使用的，除非限制于有形的“於存”介質(zhì)，例如計算機或機器“可讀”的術(shù)語指的是任何參與了提供指令到處理器用于執(zhí)行的介質(zhì)。
[0089]因此，機器可讀介質(zhì)可以采用許多形式，包括但不限于有形貯存介質(zhì)、載波介質(zhì)或物理傳輸介質(zhì)。非易失性貯存介質(zhì)例如包括諸如在任何計算機或類似中的任何貯存設(shè)備的光盤或磁盤，其可以用于實施系統(tǒng)或其任何組件，如圖所示出。易失性貯存介質(zhì)包括動態(tài)存儲器，例如這種計算機平臺的主存儲器。有形傳輸介質(zhì)包括同軸線纜、銅線和光纖，包括形成計算機系統(tǒng)內(nèi)的總線的線路。載波傳輸介質(zhì)可以采用電子或電磁信號的形式，或者聲波或光波，例如這些在射頻(RF)和紅外(IR)數(shù)據(jù)通信中生成的。計算機可讀介質(zhì)的通用形式因此包括例如軟盤、柔性盤、硬盤、磁盤、任何其他磁性介質(zhì)、⑶_R0M、DVD或DVD-R0M、任何其他光學(xué)介質(zhì)、打孔卡片紙帶、任何其他具有孔圖案的物理貯存介質(zhì)、RAM、PR0M和EPR0M、FLASH-EPR0M、任何其他存儲器芯片或卡盤、傳送數(shù)據(jù)或指令的載波、傳送這種載波的線纜或鏈路、或者計算機可以從其讀取程序代碼和/或數(shù)據(jù)的任何其他介質(zhì)。許多這些形式的計算機可讀介質(zhì)可以涉及運載一個或多個指令的一個或多個序列到處理器用于執(zhí)行。
[0090]對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然本申請不限于上述示范性實施例的細節(jié)，而且在不背離本申請的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實現(xiàn)本申請。因此，無論從哪一點來看，均應(yīng)將實施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本申請的范圍由所附權(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申請內(nèi)。不應(yīng)將權(quán)利要求中的任何附圖標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單元或裝置也可以由一個單元或裝置通過軟件或者硬件來實現(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。
【主權(quán)項】
1.一種用于獲取生物識別信息的裝置，包括:探測部分，用于當(dāng)探測到人的面部出現(xiàn)在探測范圍內(nèi)時，輸出包含面部確認信息的結(jié)果;第一圖像獲取部分，用于接收到所述面部確認信息后，獲取探測范圍內(nèi)出現(xiàn)的面部圖像； 第二圖像獲取部分，用于獲取探測范圍內(nèi)出現(xiàn)的手掌圖像;其中， 所述第一圖像獲取部分和第二圖像獲取部分在不同的時間獲取其各自的圖像。2.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其特征在于，所述探測部分包括彩色攝像頭和面部確認單元，其中， 所述彩色攝像頭用于對攝像頭的攝像范圍內(nèi)出現(xiàn)的圖像進行監(jiān)測，當(dāng)監(jiān)測到圖像變化時，啟動面部確認單元對當(dāng)前圖像進行分析處理； 面部確認單元，用于對彩色攝像頭監(jiān)測到的圖像進行分析處理，并在監(jiān)測到的圖像為人的面部時，輸出包含面部確認信息的結(jié)果。3.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其特征在于，所述第一圖像獲取部分包括: 第一發(fā)光單元，用于向所述探測部分探測到的人的面部發(fā)射紅外線； 第一紅外攝像頭，用于獲取所述探測部分探測到的人的面部的紅外測繪圖。4.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其特征在于，所述第二圖像獲取部分包括: 第二發(fā)光單元，用于向人的手掌發(fā)射紅外線； 第二紅外攝像頭，用于獲取人的手掌的紅外測繪圖。5.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其特征在于，所述第二圖像獲取部分還包括: 控制器，用于當(dāng)所述探測部分探測到人的手掌出現(xiàn)在探測部分的探測范圍內(nèi)，且第一圖像獲取部分沒有啟動時，啟動第二發(fā)光單元以及第二紅外攝像頭。6.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的裝置，其特征在于，所述第一、第二發(fā)光單元為LED燈，用于對攝像頭拍攝的對象進行補光。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述第一圖像獲取部分的取樣距離為所述第二圖像獲取部分的取樣距離的2?10倍。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，所述第一圖像獲取部分的取樣距離為0.3?I.5米。9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述第一發(fā)光單元的強度為第二發(fā)光單元強度的1.5?3倍。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述手掌圖像包括手掌掌紋圖像、手掌骨骼圖像、手掌形狀圖像以及手掌血管圖像中的一種或幾種。11.一種用于識別個人的裝置，包括:探測部分，用于當(dāng)探測到人的面部出現(xiàn)在探測范圍內(nèi)時，輸出包含面部確認信息的結(jié)果; 第一圖像獲取部分，用于獲取探測范圍內(nèi)出現(xiàn)的面部圖像； 第二圖像獲取部分，用于獲取探測范圍內(nèi)出現(xiàn)的手掌圖像;其中， 所述第一圖像獲取部分和第二圖像獲取部分在不同的時間獲取其各自的圖像；以及 識別部分，用于基于面部圖像和/或手掌圖像識別個人。12.根據(jù)權(quán)利要求11的裝置，其中所述識別部分包括: 面部圖像處理單元，用于基于面部圖像生成面部特征圖像； 手掌圖像處理單元，用于基于手掌圖像生成手掌特征圖像；以及 基于面部的匹配單元，用于對所述面部特征圖像和存儲在第一數(shù)據(jù)庫中的多個候選面部特征圖像進行比對從而生成第一匹配結(jié)果； 基于手掌的匹配單元，用于對所述手掌特征圖像和存儲在第二數(shù)據(jù)庫中的多個候選手掌特征圖像中的每一個進行比對從而生成第二匹配結(jié)果；以及 身份確定器，用于基于所述第一匹配結(jié)果和/或第二匹配結(jié)果識別該個人。13.—種在具有至少一個處理器和存儲器的機器上實現(xiàn)的獲取生物識別信息的方法，包括: 當(dāng)個人的面部出現(xiàn)在設(shè)備的探測區(qū)域內(nèi)時對所述面部的存在進行感測； 獲取感測到的所述人的面部圖像；以及 當(dāng)人的手掌出現(xiàn)在設(shè)備的探測區(qū)域內(nèi)時獲取屬于該個人的手掌圖像;其中， 所述面部圖像和手掌圖像在不同的時間獲取。14.根據(jù)權(quán)利要求13的方法，其特征在于，獲取的所述面部圖像和手掌圖像為紅外測繪圖像。
【文檔編號】G06K9/00GK105956520SQ201610253452
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年4月20日
【發(fā)明人】車全宏, 李治農(nóng), 葉善輝, 其他發(fā)明人請求不公開姓名
【申請人】東莞市中控電子技術(shù)有限公司