[发明专利]手指静脉识别过程中的活体检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及手指静脉识别技术，具体涉及一种手指静脉识别过程中的活体检测方法。

背景技术

手指静脉识别技术属于当前生物特征识别技术中的热点领域，相比与指纹和人脸特征而言，手指静脉信息藏匿于浅表皮下，日常活动不会留下印迹，而且每根手指的静脉纹路都不一样，因此可以用作个人身份识别，而且具有无接触采集、安全性高、唯一性强的优势。

但应该过程中，难以避免有人利用自制设备采集原始手部静脉图像，再打印到假体上进行攻击。参考文献Tome P,Vanoni M,Marcel S.On the vulnerability of finger vein recognition to spoofing[C],Biometrics Special Interest Group.IEEE,2014:1-10.中也有指出：打印手指静脉图片有86％的可能性在手指静脉识别设备上蒙混过关，说明现有的手指静脉识别设备中还是存在着假体攻击的隐患，因此，在手指静脉识别过程中需要进行活体检测，从而降低假体欺骗的通过率。

现有的手指静脉识别设备中的活体检测通常采用添加其它器件来检测其它活体特征，如中国专利申请201310636653.4即公开了一种具有活体手指侦测功能的手指静脉识别装置，该装置通过在传统的手指静脉识别仪器中增设红外线脉搏波检测传感器来探测脉搏，从而判断被测物体是否为活体手指，以提高手指静脉识别的可靠性。

也有其他研究人员提出通过增设探测真皮层的电容式指纹传感器、用于检测汗孔的高分辨率的光学指纹传感器、指夹血氧探测器等方案，但是这些方式均需要对原有生物特征识别设备进行改造，硬件成本相对较高。

发明内容

经过研究发现，近红外透射手指静脉造影获取的图像中，因漫反射造成静脉纹路模糊，信噪比低，难以高清晰度成像，难以类似指纹高清晰图像采集，利用汗孔，汗渍等细微特征进行活体检测，在手指静脉的采集过程中，手指整体运动或静止，缺少人脸活体检测中眨眼，微笑等局部动态特性，利用单幅手指静脉图像和互动特征进行静脉活体检测难度太大。

针对上述缺陷，本发明提出可以从采集手指静脉视频中挖掘需要的活体特征，静脉活体识别的关键在于判别静脉部分的“活体”状态，静脉保持“活体”在于其内部的血液流动，虽然血液流动缓慢，但会随着脉搏有流量的变化，从而引起静脉轻微的膨胀和收缩，在近红外光透射手指静脉造影条件下，这种轻微的膨胀和收缩虽然很难用传统的视频运动检测方法侦测出来，但可以利用欧拉视频运动放大技术可以检测到局部微小的运动信息，将近红外手指静脉视频采集与欧拉视频运动放大相结合，综合手指整体宏观和局部静脉微观的运动检测，能够实现手指静脉的活体检测，无需增设多余硬件设备，从而降低设备成本。

为实现上述目的，本发明所采用的具体技术方案如下：

一种手指静脉识别过程中的活体检测方法，其关键在于：在手指静脉识别过程中通过采集一定帧数的手指静脉视频图像，然后选取部分有手指静脉的区域作为活体静脉检测区域，最后再使用欧拉视频运动放大算法进行静脉纹路轻微膨胀和收缩运动检测，根据检测结果确定是否为活体手指静脉。

进一步地，在实施上述方法过程中，通过手指静脉图像采集装置采集手指静脉视频图像，所述手指静脉图像采集装置包括近红外光源、光学传感器以及用于实现近红外光源光强自适应调整的单片机驱动电路，所述近红外光源模块和所述光学传感器相对设置，二者之间预留有用于放置手指的采集槽。

进一步地，所述手指静脉图像采集装置采集40～80帧手指无运动情况下的连续手指静脉视频图像作为待处理图像。

进一步地，通过视频运动检测判断手指在视频中是否为静止状态，如果不是静止状态，则手指静止图像帧数清零。

进一步地，通过局部动态阈值分割出图像中的静脉区域，选取相对明显的静脉区域作为所述活体静脉检测区域。

进一步地，所述活体静脉检测区域为2～3个不同位置区域。

进一步地，通过欧拉视频放大技术对局部静脉视频中的静脉膨胀和收缩进行放大，如果发现静脉区域的宽度有明显变化，即发生了膨胀或收缩，则认为该区域有血液流过，从而认定为活体静脉。

本发明的有益效果：