身份識(shí)別終端及系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及裝備制造領(lǐng)域，具體而言，涉及一種身份識(shí)別終端及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 信息化時(shí)代必須解決的一個(gè)關(guān)鍵問題就是如何準(zhǔn)確鑒定一個(gè)人人的身份，保護(hù)其 信息安全。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，人們對(duì)身份認(rèn)證的準(zhǔn)確性、安全性要求也越來越高。 傳統(tǒng)的身份認(rèn)證方式（如密碼、口令和鑰匙）難以滿足人們對(duì)安全的需求。
[0003] 近年來生物特征識(shí)別迅速發(fā)展起來。生物特征識(shí)別是利用人的生理特征或行為特 征如指紋、人臉、虹膜和語音等來辨別個(gè)體的身份，已逐漸成為國際研究的熱點(diǎn)，并逐漸在 不同的領(lǐng)域發(fā)揮著舉足輕重的作用。人們己經(jīng)發(fā)展了指紋識(shí)別、人臉識(shí)別、虹膜識(shí)別、聲音 識(shí)別以及多種生物特征混合識(shí)別等諸多識(shí)別技術(shù)，其中指紋識(shí)和虹膜識(shí)別被公認(rèn)為是最可 靠的兩種生物識(shí)別技術(shù)已在市場(chǎng)上被廣泛使用。但在實(shí)際應(yīng)用上，這些技術(shù)是各自都存在 著或多或少的不足，指紋、人臉、虹膜和語音均發(fā)現(xiàn)了能夠被仿冒。因此生物特征識(shí)別面臨 著許多挑戰(zhàn)，國內(nèi)外研究者越來越重視生物特征識(shí)別應(yīng)用過程中所潛藏的安全問題。急需 研發(fā)一些新的生物特征識(shí)別技術(shù)，如針對(duì)源自生物體內(nèi)、具有動(dòng)態(tài)時(shí)序特征的各類生物信 號(hào)的識(shí)別和處理，提高識(shí)別的安全性。近幾年來，有關(guān)于心電身份識(shí)別和心音識(shí)別的報(bào)道， 心電身份識(shí)別和心音識(shí)別也存在一些難以解決的問題，例如心電識(shí)別中運(yùn)動(dòng)帶來的信號(hào)不 穩(wěn)定問題，噪音問題，成熟的產(chǎn)品很少。因此探索新的生物特征識(shí)別技術(shù)以提高識(shí)別系統(tǒng)的 安全性具有十分重要的意義。研制出安全可靠，方便快捷的身份認(rèn)證方式，廣泛應(yīng)用，取消 傳統(tǒng)的密碼，是智慧城市發(fā)展中的重要內(nèi)容。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004] 本實(shí)用新型提供了一種身份識(shí)別終端及系統(tǒng)，以至少解決相關(guān)技術(shù)中的身份認(rèn)證 方式，缺乏安全性和穩(wěn)定性的問題。
[0005] 根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)方面，提供了一種身份識(shí)別終端。
[0006] 根據(jù)本實(shí)用新型的身份識(shí)別終端包括：上述光電式脈搏傳感器，包括：多個(gè)光源、 多個(gè)光敏元件，其中，上述光敏元件中的一部分光敏元件位于上述身份識(shí)別終端中與上述 光源相對(duì)的一側(cè)，接收經(jīng)由人體局部區(qū)域的透射光，上述光敏元件中的另一部分光敏元件 位于上述身份識(shí)別終端中與上述光源相同的一側(cè)，接收經(jīng)由人體局部區(qū)域的反射光；光電 容積脈搏波信號(hào)（PPG)預(yù)處理芯片，與上述光電式脈搏傳感器相連接，對(duì)上述光敏元件輸 出的脈搏波信號(hào)進(jìn)行濾波和放大處理；上述處理器，與上述PPG預(yù)處理芯片相連接，將來自 于上述PPG預(yù)處理芯片的脈搏波信號(hào)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換；上述無線發(fā)送器，與上述處理器相連， 將模數(shù)轉(zhuǎn)換后的脈搏波信號(hào)發(fā)送給遠(yuǎn)端的身份識(shí)別中心進(jìn)行身份識(shí)別。
[0007] 根據(jù)本實(shí)用新型的另一方面，提供了一種身份識(shí)別系統(tǒng)。
[0008] 根據(jù)本實(shí)用新型的身份識(shí)別系統(tǒng)包括：上述身份識(shí)別終端，以及將來自于上述身 份識(shí)別終端的脈搏波信號(hào)與樣本數(shù)據(jù)庫中的脈搏波信號(hào)進(jìn)行匹配的身份識(shí)別中心。
[0009] 根據(jù)本實(shí)用新型的上述技術(shù)方案，提供了一種身份識(shí)別終端及系統(tǒng)，通過光電式 脈搏傳感器感應(yīng)脈搏波信號(hào)，對(duì)脈搏信號(hào)進(jìn)行處理后，與樣本數(shù)據(jù)庫中的脈搏波信號(hào)進(jìn)行 模式匹配進(jìn)行身份識(shí)別，安全可靠且方便快捷。
【附圖說明】
[0010] 圖1為根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的身份識(shí)別終端的結(jié)構(gòu)框圖；
[0011] 圖2為根據(jù)本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施例的光電式脈搏傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012] 圖3為根據(jù)本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施例的身份識(shí)別終端的結(jié)構(gòu)框圖；
[0013] 圖4為根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的身份識(shí)別系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；以及
[0014]圖5為根據(jù)本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施例的身份識(shí)別系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015] 下面通過具體的實(shí)施例子并結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
[0016] 根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例，提供了一種身份識(shí)別終端。
[0017] 圖1為根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的身份識(shí)別終端的結(jié)構(gòu)框圖。如圖1所示，該身份 識(shí)別終端包括：上述光電式脈搏傳感器10,包括：多個(gè)光源1〇〇(圖1中只示出了一個(gè)）、多 個(gè)光敏元件101 (圖1中只示出了一個(gè)），其中，上述光敏元件中的一部分光敏元件位于上述 身份識(shí)別終端中與上述光源相對(duì)的一側(cè)，接收經(jīng)由人體局部區(qū)域的透射光，上述光敏元件 中的另一部分光敏元件位于上述身份識(shí)別終端中與上述光源相同的一側(cè)，接收經(jīng)由人體局 部區(qū)域的反射光；
[0018] 光電容積脈搏波信號(hào)（PPG)預(yù)處理芯片11，與上述光電式脈搏傳感器相連接，對(duì) 上述光敏元件輸出的脈搏波信號(hào)進(jìn)行濾波和放大處理；
[0019]上述處理器12，與上述PPG預(yù)處理芯片相連接，將來自于上述PPG預(yù)處理芯片的脈 搏波信號(hào)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換；以及
[0020] 上述無線發(fā)送器13,與上述處理器相連，將模數(shù)轉(zhuǎn)換后的脈搏波信號(hào)發(fā)送給遠(yuǎn)端 身份識(shí)別中心進(jìn)行身份識(shí)別。
[0021] 采用圖1所示的身份識(shí)別終端，通過身份識(shí)別終端中的光電式脈搏傳感器感應(yīng)脈 搏波信號(hào)，對(duì)脈搏信號(hào)進(jìn)行處理后，與樣本數(shù)據(jù)庫中的脈搏波信號(hào)進(jìn)行模式匹配進(jìn)行身份 識(shí)別，安全可靠且方便快捷。
[0022] 其中，光電式脈搏傳感器10主要由光源、光敏元件構(gòu)成。從光源發(fā)出的光除被 人體局部區(qū)域（例如，手指組織）吸收以外，一部分由血液漫反射返回，其余部分透射出 來。光電式脈搏傳感器按照光的接收方式可分為透射式和反射式兩種，其中透射式的發(fā)射 光源與光敏接收器件的距離相等并且對(duì)稱布置，接收的是透射光。為了充分利用器件的效 果，光源和光敏元件的選擇是綜合考慮的，光源的波長應(yīng)該落在光敏元件檢測(cè)靈敏度較高 的波段內(nèi)，脈搏波信號(hào)主要由動(dòng)脈血的充盈引起，而血液中還原血紅蛋白（Hb)和氧合血 紅蛋白（Hb02)含量變化將造成透光率的變化，當(dāng)氧合血紅蛋白和還原血紅蛋白對(duì)光的吸 收量相等時(shí)，透射光的強(qiáng)度將主要由動(dòng)脈血管的收縮和舒張引起，此時(shí)能夠比較準(zhǔn)確地反 映出脈搏信號(hào)。血液中Hb02和Hb對(duì)于不同波長光的吸收系數(shù)的差異明顯，而且2條光吸 收曲線好幾個(gè)不同的交點(diǎn)，例如，在805nm波長處，血紅蛋白的光吸收率比較低，那么透 射過手指的光強(qiáng)較大，有利于光敏元件的接收，因此發(fā)射光源的其中一個(gè)波長可以選擇為 805nm〇
[0023] 以下結(jié)合圖2的示例進(jìn)一步描述上述優(yōu)選實(shí)施方式。
[0024] 如圖2所示，光源1、2、3發(fā)出的光分別被光敏元件4、5、6接收，這種方法可較好地 反映出心律的時(shí)間關(guān)系，但不能精確測(cè)量出血液容積量的變化；反射式的發(fā)射光源和光敏 元件1、2、3位于同一側(cè)，接收的是血液漫反射回來的光，此信號(hào)可以精確地測(cè)得血管內(nèi)容 積變化。
[0025] 優(yōu)選地，上述光敏元件101為集成有感光部件和放大器的芯片。上述感光部件的 種類包括但不限于：光敏電阻、光敏二極管、光敏三極管、硅光電池。
[0026] 在傳統(tǒng)的光電式脈搏傳感器設(shè)計(jì)中，通常采用的是獨(dú)立光敏元件，利用半導(dǎo)體的 光電效應(yīng)改變輸出的電流，通常光敏元器件輸出的電流極低，容易受到外界干擾，而且對(duì) 后續(xù)的放大器的要求比較嚴(yán)格，需要放大器空載時(shí)的電流輸出較小，避免放大器空載輸出 電流對(duì)脈搏信號(hào)測(cè)量的干擾，這樣對(duì)于普通的放大器就不能直接應(yīng)用在光敏元件的后端。 而在本實(shí)用新型實(shí)施例中，采用一種新型的光敏元件，該元件將感光部件和放大器集成在 同一個(gè)芯片內(nèi)部，這種集成化的設(shè)計(jì)方式有效地克服了后端運(yùn)算放大器空載電流輸出化 的設(shè)計(jì)方式有效地克服了后端運(yùn)算放大器空載電流輸出對(duì)光敏部件輸出電流的影響，而 且芯片輸出的電壓信號(hào)可以通過外部的精密電阻進(jìn)行調(diào)節(jié)，有利于芯片適應(yīng)整體的電路 設(shè)計(jì)，同時(shí)芯片的集成化設(shè)計(jì)也能夠減小系統(tǒng)的功耗。光電式脈搏傳感器的光敏元件中的 感光部件有多種實(shí)現(xiàn)方式，可以為光敏電阻、光敏二極管、