CN105447371A - 生物身份识别验证终端及电子系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种生物身份识别验证终端，包括指纹静脉图像采集模块、面部虹膜图像采集模块、语音采集模块、证件读取模块、触摸屏、生物识别芯片和主芯片，所述生物识别芯片内置处理器、控制器和安全存储器，所述安全存储器用于存储生物识别算法和生物特征模板，所述处理器可根据所述安全存储器存储的生物识别算法提取用户的生物特征，并将其与所述安全存储器中预设的生物特征模板进行匹配以验证用户身份，所述控制器可控制所述处理器进行生物身份验证。本发明采用的技术方案，提高了生物身份识别验证终端身份验证的安全性、可靠性和适应性。

Description

生物身份识别验证终端及电子系统

技术领域

本发明涉及生物识别技术领域，尤其涉及一种生物身份识别验证终端及电子系统。

背景技术

现有的生物身份验证设备，通常采用单一的生物特征比如指纹进行身份验证，虽然指纹身份验证的安全性和可靠性能满足普通安全等级的需求，但还是无法满足高安全等级的身份验证需要，并不能提供多重生物特征身份验证，单一的指纹身份验证适应性也较差。

发明内容

鉴于此，本发明提供一种生物身份识别验证终端及电子系统，解决现有的生物身份验证设备无法进行多重生物特征身份验证而实现高安全性身份验证的技术问题。

根据本发明的实施例，提供一种生物身份识别验证终端，包括指纹静脉图像采集模块、面部虹膜图像采集模块、语音采集模块、证件读取模块、触摸屏、生物识别芯片和主芯片，所述生物识别芯片内置处理器、控制器和安全存储器，所述安全存储器用于存储生物识别算法和生物特征模板，所述处理器可根据所述安全存储器存储的生物识别算法从所述指纹静脉图像采集模块、面部虹膜图像采集模块、语音采集模块、触摸屏采集到的指纹图像、静脉图像、面部图像、虹膜图像、语音信息、笔迹信息中提取用户的生物特征，并将其与所述安全存储器中预设的生物特征模板进行匹配以验证用户身份，所述控制器可控制所述处理器进行生物身份验证。

优选的，指纹静脉图像采集模块设置在手指形采集槽内，所述采集槽指尖形一端底部表面上设置有第一光源和指纹图像传感器，所述采集槽底部表面中心位置设置有静脉图像传感器，所述采集槽两面侧壁表面上设置有用于产生红外光的第二光源。

优选的，所述生物识别芯片内的所述控制器可控制所述第二光源产生不同波长的红外光。

优选的，所述安全存储器存储有多个不同波长红外光下的手指静脉模板。

优选的，所述面部虹膜图像采集模块包括高分辨率的图像传感器和距离传感器，所述图像传感器可根据距离传感器感测的距离自动聚焦获取清晰的面部图像和虹膜图像。

优选的，所述的生物身份识别验证终端还包括与所述触摸屏连接的笔迹记录模块，用于记录用户输入的笔迹形成笔迹库。

优选的，所述的生物身份识别验证终端还包括与所述语音采集模块连接的语音记录模块，用于记录用户输入的语音信息形成语音库。

优选的，所述证件读取模块包括磁卡读取头，用于读取证件中的身份信息和生物特征信息。

优选的，所述生物身份识别验证终端为智能手机、平板电脑、笔记本电脑、音乐播放器、智能手表、智能眼镜或智能手环。

根据本发明的实施例，还提供一种电子系统，所述电子系统包括上述的生物身份识别验证终端。

本发明实施例提供的生物身份识别验证终端，通过多重生物特征采集模块进行多重生物特征身份验证，提高了生物身份识别验证终端身份验证的安全性、可靠性和适应性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例中生物身份识别验证终端的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明的技术方案作进一步更详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以结合具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

本发明所述生物身份识别验证终端可以为任意具有生物识别功能的智能设备，比如智能手机、平板电脑、笔记本电脑、音乐播放器、智能手表、智能眼镜或智能手环。可以理解的是，所述生物身份识别验证终端可以单独作为生物身份识别功能终端来使用，也可以作为电子系统实现生物身份识别的功能部件来使用。

图1为本发明实施例中生物身份识别验证终端的结构示意图。如图所示，所述生物身份识别验证终端，包括指纹静脉图像采集模块20、面部虹膜图像采集模块30、语音采集模40块、生物识别芯片50、主芯片60、触摸屏70和证件读取模块80。

在本实施例中，所述触摸屏70设置在所述生物身份识别验证终端外壳的正面，用于触摸控制、显示和输入信息。通过指尖或手写笔可在所述触摸屏70上输入笔迹，可通过与所述触摸屏70连接的笔迹记录模块，记录用户输入的所有笔迹以形成用户的笔迹库。所述语音采集模块40为微型麦克风，设置在所述生物身份识别验证终端外壳正面或侧面，用于采集录入用户的语音信息。可在所述语音采集模块40连接设置语音记录模块，用于记录所述语音采集模块40采集到的用户输入的语音信息形成语音库。所述证件读取模块80包括磁卡读取头，用于读取证件比如二代身份证中的身份信息和生物特征信息如指纹模板、虹膜模板、面部模板、声纹模板和笔迹模板。所述主芯片60为所述生物身份识别验证终端的核心运算处理和控制部件，可控制所有的硬件、软件模块进行特定程序处理。

其中，所述指纹静脉图像采集模块20设置在所述生物身份识别验证终端外壳的正面手指形采集槽内。所述指纹静脉图像采集模块20包括指纹图像传感器、第一光源、静脉图像传感器和第二光源。所述采集槽指尖形一端底部表面上设置有第一光源和指纹图像传感器，所述采集槽底部表面中心位置设置有静脉图像传感器，所述采集槽两面侧壁表面上设置有用于产生红外光的第二光源。当用户将手指按压在所述采集槽内时，所述第一光源可产生光线照射到手指指尖的采集面上，所述指纹图像传感器可采集在所述采集面上的指纹图像，所述第二光源可产生红外光照射用户手指侧面，手指内的毛细血管吸收红外光并形成手指的静脉图像，设置在采集槽底部中心位置的所述静脉图像传感器就可以采集到用户手指的经脉图像。

在本发明实施例中，所述生物识别芯片50内的控制器52可控制所述第二光源产生不同波长的红外光。由于手指内部毛细血管对于不同波长的红外光吸收能力不一样，最终在不同波长的红外光下形成的手指的静脉图像也是不一样的，在不同波长下的多个静脉图像都包括大量静脉特征信息，因此可充分利用这些在不同波长红外光下的静脉图像进行身份验证。具体的，所述控制器52可在每次进行静脉身份识别时，控制所述第二光源产生几个特定波长的红外光并采集到相应的静脉图像。所述生物识别芯片50内的安全存储器52可预先存储有多个不同波长红外光下的手指静脉模板，这样在进行静脉身份验证时，所述生物识别芯片50可通过静脉算法从所述指纹静脉图像采集模块20采集到的多个特定波长红外光下的静脉图像中提取多个对应的静脉特征，并分别与预存的多个特定波长红外光下的静脉模板进行相似度匹配，如果其中一个静脉特征匹配成功则判定用户的静脉身份验证通过。在所述生物身份识别验证终端中，所述生物识别芯片50通过匹配验证多个不同波长红外光下成像的手指静脉图像，提高了静脉身份验证的安全性和可靠性。

所述面部虹膜图像采集模块30设置在所述外壳正面的上部表面，其包括高分辨率的图像传感器和距离传感器，所述图像传感器可根据距离传感器感测的距离自动聚焦获取清晰的面部图像和虹膜图像。所述图像传感器为高清晰度高像素的CCD光学图像传感器。当用户将眼球的中心正对采集窗口并适当调整较近距离时，所述距离传感器可感测距离，所述图像传感器就可以感测用户的虹膜并自动聚焦采集用户的虹膜特征图像。由于虹膜图像非常小但包含非常多的生物特征信息，所以通常要采用专用高清晰度的CCD图像传感器，通常像素要超过500dpi。当所述距离传感器感测到较远的距离时，所述图像传感器就可以自动聚焦采集用户的面部图像。所述距离传感器可以为红外距离传感模块。

所述生物识别芯片50，与所述指纹静脉图像采集模块20、面部虹膜图像采集模块30、语音采集模40块、主芯片60和触摸屏70连接，其内置处理器51、控制器52和安全存储器53。所述安全存储器53用于存储生物识别算法和生物特征模板，所述处理器51可根据所述安全存储器53存储的生物识别算法从所述指纹静脉图像采集模块、面部虹膜图像采集模块、语音采集模块、触摸屏采集到的指纹图像、静脉图像、面部图像、虹膜图像、语音信息、笔迹信息中提取用户的生物特征，并将其与所述安全存储器53中预设的生物特征模板进行匹配以验证用户身份，所述控制器52可控制所述处理器51进行生物身份验证。其中，所述生物识别算法包括指纹算法、静脉算法、面部算法、虹膜算法、声纹算法和笔迹算法。

具体的，所述生物识别芯片50可以通过内置的指纹算法、静脉算法、面部算法、虹膜算法、声纹算法和笔迹算法对所述指纹静脉图像采集模块20、面部虹膜图像采集模块30、语音采集模40块、主芯片60和触摸屏70采集到的指纹图像、静脉图像、面部图像、虹膜图像和语音信息进行处理提取用户的指纹、静脉特征、面部特征、虹膜特征和声纹特征，并将提取的指纹特征、静脉特征、面部特征、虹膜特征和声纹特征与所述安全存储器53存储的指纹模板、静脉模板、面部模板、虹膜模板和声纹模板进行相似度比对，当两者的相似度达到预设的指纹比对阈值、静脉比对阈值、面部比对阈值、虹膜比对阈值和声纹比对阈值时判定指纹身份、静脉身份、面部身份、虹膜身份和声纹身份验证成功，否则指纹身份、静脉身份、面部身份、虹膜身份和声纹身份验证失败。

本发明实施例提供的生物身份识别验证终端，通过多重生物特征采集模块进行多重生物特征身份验证，提高了生物身份识别验证终端身份验证的安全性、可靠性和适应性。

应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列（PGA），现场可编程门阵列（FPGA）等。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种生物身份识别验证终端，其特征在于，包括指纹静脉图像采集模块、面部虹膜图像采集模块、语音采集模块、证件读取模块、触摸屏、生物识别芯片和主芯片，所述生物识别芯片内置处理器、控制器和安全存储器，所述安全存储器用于存储生物识别算法和生物特征模板，所述处理器可根据所述安全存储器存储的生物识别算法从所述指纹静脉图像采集模块、面部虹膜图像采集模块、语音采集模块、触摸屏采集到的指纹图像、静脉图像、面部图像、虹膜图像、语音信息、笔迹信息中提取用户的生物特征，并将其与所述安全存储器中预设的生物特征模板进行匹配以验证用户身份，所述控制器可控制所述处理器进行生物身份验证。

2.如权利要求1所述的生物身份识别验证终端，其特征在于，指纹静脉图像采集模块设置在手指形采集槽内，所述采集槽指尖形一端底部表面上设置有第一光源和指纹图像传感器，所述采集槽底部表面中心位置设置有静脉图像传感器，所述采集槽两面侧壁表面上设置有用于产生红外光的第二光源。

3.如权利要求2所述的生物身份识别验证终端，其特征在于，所述生物识别芯片内的所述控制器可控制所述第二光源产生不同波长的红外光。

4.如权利要求3所述的生物身份识别验证终端，其特征在于，所述安全存储器存储有多个不同波长红外光下的手指静脉模板。

5.如权利要求1所述的生物身份识别验证终端，其特征在于，所述面部虹膜图像采集模块包括高分辨率的图像传感器和距离传感器，所述图像传感器可根据距离传感器感测的距离自动聚焦获取清晰的面部图像和虹膜图像。

6.如权利要求1所述的生物身份识别验证终端，其特征在于，还包括与所述触摸屏连接的笔迹记录模块，用于记录用户输入的笔迹形成笔迹库。

7.如权利要求1所述的生物身份识别验证终端，其特征在于，还包括与所述语音采集模块连接的语音记录模块，用于记录用户输入的语音信息形成语音库。

8.如权利要求1所述的生物身份识别验证终端，其特征在于，所述证件读取模块包括磁卡读取头，用于读取证件中的身份信息和生物特征信息。

9.如权利要求1所述的生物身份识别验证终端，其特征在于，其中所述生物身份识别验证终端为智能手机、平板电脑、笔记本电脑、音乐播放器、智能手表、智能眼镜或智能手环。

10.一种电子系统，其特征在于，所述电子系统包括如权利要求1至9任一项所述的生物身份识别验证终端。