[发明专利]基于掌纹和掌静脉的图书馆自助借书方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及掌纹识别技术领域，特别是一种基于掌纹和掌静脉的图书馆自助借书方法及系统。

背景技术

当前的图书馆借书一般使用人工登记借书，需要有专门的人员在借书处值班，浪费人力物力资源，有时需要排很长的队才能借到书，对借阅者来说不是很方便。随着信息技术时代的到来，一些自助借书装置出现，其利用借书卡登陆自助借书系统，进行借书，解决了上述问题。但是一旦借阅者忘记带借书卡等借书证件，就不能到图书馆内借书，不是很方便。因此如果能够设计一种以人类自身的生物特征作为身份证明的自助借书装置，便能解决上述问题。

随着生物特征识别技术的发展，基于人脸识别、指纹识别、虹膜识别图书馆自助借书设备的技术方案纷纷出现，为自助图书馆的身份认证问题提供了解决办法。其利用人类自身具有的生物特征作为自助借书系统的密钥，实现无需随身携带身份证件，便可在图书馆借书。但由于人脸识别易受光照强度等环境因素的影响，识别准确度不稳定，指纹识别是接触式的识别，长时间使用会造成设备的磨损，而且极易伪造，安全性能有待提高，而虹膜识别对设备的要求很高，价格也相对来说较高，对于一些带有隐形眼镜的用户来说使用很不方便，不能达到理想的效果。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种方便快捷，且安全性高的基于掌纹和掌静脉的图书馆自助借书方法及系统。

对于本发明一种基于掌纹和掌静脉的图书馆自助借书方法，其采用的技术手段为：

采集借阅者的掌纹和掌静脉图像；

对采集到的掌纹和掌静脉图像进行预处理和分割；

在不同方向上对分割后的掌纹和掌静脉图像进行曲线滤波处理，得到不同方向上的掌纹和掌静脉曲线凹凸特征信息；

对不同方向上的掌纹和掌静脉曲线凹凸特征信息进行编码和融合，生成特征码字；

将生成的特征码字与图书馆数据库中存储的特征码字进行匹配，并在匹配成功后关联到对应账户；

提示借阅者扫描图书标签，并将扫描图书标签得到的图书数据信息上传至图书馆数据库，完成图书借阅。

进一步的，对采集到的掌纹和掌静脉图像进行预处理和分割包括：对采集到的掌纹和掌静脉图像进灰度化处理、低通滤波处理、二值化处理、图像方向归一化以及提取ROI感性区域，得到像素为128x128大小的掌纹和掌静脉图像，并将像素为128x128大小的掌纹和掌静脉图像分别分割成大小相同的6张图像。

进一步的，所述不同方向上用于标识掌纹和掌静脉曲线凹凸性的特征信息为：

y_c＝y_p；

x_p＝x·cosα+y·sinα；

y_p＝x·sinα+y·cosα；

β＝A·(-1)^ξ·0.01；

其中，x_p、y_p为中间变量，x_c和y_c为不同方向上得到方向坐标，ω0为每单位长度的弧度半径频，α为滤波方向取值，k为Gabor小波，A为曲率参数；

当曲线为凸曲线时，ξ为1；当曲线为凹曲线时，ξ为0。

进一步的，对分割后的掌纹和掌静脉图像进行曲线滤波处理时选取的不同方向分别为和其中α为滤波方向取值。

进一步的，对不同方向上的掌纹和掌静脉曲线凹凸特征信息进行编码和融合，生成特征码字包括：

将掌纹和掌静脉每个方向上的特征信息分别与预处理后得到的二进制图像进行卷积，得到二进制编码；

将得到的多个二进制编码作为元素构成一个集合，所述集合即为融合生成的特征码字。

进一步的，将生成的特征码字与图书馆数据库中存储的特征码字进行匹配包括：计算生成的特征码字与图书馆数据库中存储的特征码字之间的汉明距离，当图书馆数据库中存储的某个特征码字与生成的特征码字之间的汉明距离小于阈值时，匹配成功。

对于本发明一种基于掌纹和掌静脉的图书馆自助借书系统，其采用的技术手段为，包括：

掌纹掌静脉采集仪：位于自助借书机柜中，用于采集借阅者的掌纹和掌静脉图像；

中央处理器：位于自助借书机柜中，用于对采集到的掌纹和掌静脉图像进行预处理和分割，并将预处理和分割的掌纹和掌静脉图像发送给图书馆服务器；