[发明专利]一种光源亮度自动调整的手指静脉采集识别方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种光源亮度自动调整的手指静脉采集识别方法，属于生物特征识别技术领域。

背景技术

手指静脉识别技术是一种新型的生物特征识别技术，利用手指静脉纹路分布不同，达到身份验证、保护目标的作用。静脉身份识别技术相对其他生物特征具有如下特点：

1)活体识别

静脉识别技术的原理是根据血液中的血红素有吸收红外线光的特质进行静脉图像采集。只有手指中有血液流动即针对活体手指才能获取静脉特征，非活体的手指是得不到静脉图像特征而无法识别的，因此被识别生物特征无法造假。

(2)手指内部特征识别

用手指静脉进行身份认证时，获取的是手指内部的静脉图像特征，而不是手指表面的图像特征，因此不存在任何由于手指表面的损伤、磨损、干燥或太湿等带来的识别障碍，完全可以克服指纹识别的这些缺点。

(3)非接触式

用手指静脉进行身份认证，获取手指静脉图像时，手指无须与设备接触。手指轻轻一伸，即可完成识别。不存在指纹识别过程中，因手指接触设备带来的不卫生、手指表面特征可能被复制所带来的安全问题，并避免了被当作审查对象的心理不适。

由于静脉识别技术具有上述活体识别、内部特征和非接触式三个方面的特征，因此能够确保使用者的手指静脉特征很难被伪造，所以安全等级高，特别适合于安全要求高的场所使用。

在静脉特征识别领域中，静脉识别软件设计的好坏直接影响产品的识别效果和应用情况。目前，通常采用红外光源提供不可变亮度的红外光，红外光照射在当前采集者的手指上，由红外摄像机采集手指静脉图像并进行特征提取。但是，由于不同人的手指血管粗细、血流速度、肌肉分布和骨骼密度等有所不同，相同亮度的红外光对于有些人来说，可以采集质量较高的静脉图像，但是对于另一些来说，则无法采集到识别所需的静脉图像，从而影响静脉识别的成功率。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种光源亮度自动调整的手指静脉采集识别方法，采用红外光源亮度自动调节技术，根据不同人的手指特点采取不同亮度的红外光，从而得到高质量的静脉图像，有利于提高手指静脉特征识别的成功率。

该方法包括手指静脉特征提取过程和身份识别过程；

手指静脉特征提取过程包括如下步骤：

步骤101、红外光源根据预设的初始亮度提供红外光；

步骤102、红外光照射在当前采集者的手指上，由红外摄像机采集一张手指静脉图像；

步骤103、判断当前所采集手指静脉图像的图像质量是否符合要求，如果不符合要求，则执行步骤104；如果符合要求，则将当前光源亮度作为当前采集者所需光源亮度，并将当前所采集手指静脉图像作为待处理图像，并执行步骤107；

本步骤103具体如下：

①以当前所采集手指静脉图像的水平轴线和垂直轴线的中心为基点O，选取一个以基点O为中心的矩形区域，该矩形区域的长为手指静脉图像的2/3，宽约为手指静脉图像的1/2；

②将区域矩形中的图像作为第一个图像质量判断区，分别将矩形区域沿垂直轴线向上和向下移动一个预设距离，将矩形中的图像作为第二个和第三个图像质量判断区；

③针对每个图像质量判断区，计算图像质量判断区内像素值小于80的像素数目占图像质量判断区总像素数目的比例x；当三个图像质量判断区的比例x均符合0.1≤x≤0.4时，确定图像质量符合要求；否则确定图像质量不符合要求；

步骤104：确定亮度调整方向以及调整量，判断调整后图像亮度是否在预设亮度调整范围内，如果是，则执行步骤105；否则，执行步骤106；

本步骤104中，所述确定亮度调整方向以及调整量为：当x＞0.4时，增强红外光源亮度；当x＜0.1时，减弱红外光源亮度；调整量为预设步长；

步骤105、根据亮度调整方向和调整量调整红外光源亮度，返回步骤102；

步骤106、选择整个调整过程中最接近最优图像质量的手指静脉图像的采集亮度作为当前采集者所需光源亮度，并将以此亮度采集的手指静脉图像作为待处理图像，而后执行步骤107；

步骤107、对待处理图像进行预处理，得到图像A；

步骤108、根据图像A提取静脉特征链；

步骤109、将当前采集者所需光源亮度和提取的静脉特征链对应存储；

所述身份识别过程包括如下步骤：

步骤201、被识别者触发身份识别后，利用与步骤101～106相同的自动调整红外光源亮度方案采集符合要求的静脉图像，作为待识别图像，并得到采集该待识别图像所用的光源亮度值Y；