[发明专利]一种电子锁及其开锁方法

说明书

技术领域

本发明涉及生物识别技术领域，特别是涉及一种电子锁及其开锁方法。

背景技术

生物认证技术现在已经获得广泛认可，并且已经通过国家认证机构的认证，并广泛应用于各行各业。指纹由于其具有终生不变性、唯一性和方便性，已经几乎成为生物特征识别的代名词。指纹是指人的手指末端正面皮肤上凹凸不平产生的纹线。纹线有规律的排列形成不同的纹型。纹线的起点、终点、结合点和分叉点称为指纹的细节特征点。然而现有的指纹识别存在以下缺陷：（1）某些人或某些群体的指纹特征少，难以成像；（2）每一次使用指纹时都会在采集头上留下用户的指纹印痕，而这些指纹印痕存在被用来复制指纹的可能性，如某电器商城里的指纹套和指纹膜等；（3）指纹是用户的重要个人信息，某些应用场合用户担心信息泄露，埋下重大安全隐患。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种电子锁及其开锁方法，需要先后进行指纹图像验证和静脉图像验证等多重验证，只有当指纹图像验证通过才进行静脉图像验证，在图像静脉验证通过后才能开锁，不仅提高了电子锁的安全性能，而且方便快捷。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种电子锁的开锁方法，包括指纹静脉采集验证装置和电子锁本体，指纹静脉采集验证装置包括外壳、信号处理部、设置在外壳内部的腔体、设置在腔体和外壳之间的图像采集器和用于驱动图像采集器旋转的电机，信号处理部包括微处理器和数字信号处理器，图像采集器包括支撑部，外壳内壁和支撑部内壁上均设有衬底层，支撑部内壁的第一侧面上设有图像传感器和第一光源，第一光源倾斜设置在图像传感器的四周，支撑部内壁的第二侧面上设有第二光源，支撑部内壁的第一侧面和第二侧面相对，图像传感器、第一光源、第二光源、电机和数字信号处理器均与微处理器连接，微处理器与电子锁本体连接。

所述图像传感器、第一光源和第二光源的安装座表面设有衬底层。

所述衬底由哑光材料或黑色磨砂材料制成。

所述支撑部呈四岔爪型或筒套型。

所述外壳上设有腔体门。

一种电子锁的开锁方法，包括以下步骤：

S1. 原始图像采集步骤：图像采集器围绕手指进旋转，在旋转过程中采集手指的原始特征图像，直到完成手指360度的原始特征图像采集，该原始特征图像包括指纹图像和静脉图像，静脉图像包括表皮静脉图像和透视静脉图像，并将原始特征图像存储到第一加密储存芯片的临时缓冲区；

S2. 原始图像预处理步骤：与第一加密储存芯片绑定的数字信号处理器访问该第一加密储存芯片的临时缓冲区，对原始特征图像依次进行滤波、图像二值化和细化处理；然后，微处理器对第一加密存储芯片的临时缓冲区的原始特征图像与注册时留在第一加密存储芯片的临时缓冲区的原始特征图像进行对比验证，当验证成功时，将第一加密存储芯片的临时缓冲区的原始特征图像转存到第一加密存储芯片的加密数据区，直到将手指的原始特征图像采集完毕，同时更新注册时留在第一加密存储芯片的临时缓冲区的原始特征图像；

S3.原始图像验证步骤：微处理器将经过数字信号处理器预处理的原始特征图像与注册时留在第一加密存储芯片的加密数据区的原始特征图像进行对比验证，当验证成功时，从经过数字信号处理器预处理的原始特征图像中提取特征数据，该特征数据包括指纹特征数据、表皮静脉特征数和透视静脉特征数据，然后对特征数据进行加密，并将加密后的特征数据存储至加密数据临时存储区，同时更新注册时留在第一加密存储芯片的加密数据区的原始特征图像；

S4. 手指活体验证步骤：当原始图像验证成功后，微处理器将存储在加密数据临时存储区的特征数据采用3D数据拟合算法进行拟合，得到待验证三维特征数据；获取待验证三维特征数据中指纹中心点与所有静脉的相对位置，并将该相对位置与注册三维特征数据中指纹中心点和所有静脉的相对位置进行对比验证，当两者一致时，则验证成功，判断手指为活体，微处理器发出开锁信号，同时更新注册三维特征数据；

S5.开锁步骤：电子锁本体根据开锁信号进行开锁。

步骤S4和步骤S5之间还包括密码验证步骤：当密码验证成功后，微处理器将开锁信号发送至电子锁。

步骤S2中，当验证失败时，微处理器为验证失败的原始特征图像加上时间戳，并将该原始特征图像转存到第二存储芯片的临时数据区；在一定时间范围内，微处理器检测到第二存储芯片的临时数据区存储的同一生物的原始特征图像的数量超过阈值时进行报警处理；当临时存储区的存储到原始图像的数量超过阈值时进行报警。