一种智能指纹识别装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种智能指纹识别装置及方法。装置包括智能指纹识别控制单元、指纹识别模块、生理参数检测模块和供电单元，指纹识别模块用以进行常规的指纹识别，生理参数检测模块用以检测活体生理参数，包括血氧、心率等。生理参数检测模块可为光学反射式心率检测模块、光学反射式血氧检测模块、光学透射式心率检测模块、光学透射式血氧检测模块、心电图方式心率检测模块其中之一个或多个。方法包括：设置比对数据；生理参数检测；判定是否为有脉动信号的活体组织；指纹识别；判定是否符合设定指纹；执行设定动作。本发明专利技术在进行常规指纹识别之前先进行心率值或血氧饱和度值的识别，可避免切下的手指或仿制指纹膜验证通过，提高指纹识别装置的安全性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种智能指纹识别装置及相应方法，更具体涉及一种结合生理参数识别指纹信息的装置及相应方法，属于数据识别
。
技术介绍
指纹识别技术广泛应用于安全门禁、出勤考核、考试身份识别、保险箱柜、U盘数据加密等领域。每个人的指纹在图案、断点和交叉点上各不相同，呈现唯一性且终生不变。据此，将某个人的指纹和预先保存的指纹数据进行比较，就可以验证此人的真实身份，这就是指纹识别技术。指纹图像由具有一定宽度和走向的纹线(称为脊线)和纹线之间的凹陷部分(称为谷线)组成。 光学指纹识别技术是将手指放在光学镜片上，手指在内置光源照射下，用棱镜将其投射在电荷耦合器件(CCD)上，进而形成脊线呈黑色、谷线呈白色的数字化的、可被指纹设备算法处理的多灰度指纹图像。由于光不能穿透皮肤表层，所以光学指纹机只能扫描到手指皮肤的表层，不能深入真皮层。 半导体硅电容感应技术是将传感器作为电容的一个极板，手指作为另一极板，利用手指纹线的脊和谷相对于平滑的硅传感器之间的电容差，形成8位灰度图像。电子信号将穿过手指的表面和死性皮肤层，直达手指皮肤的真皮层，直接读取指纹图案，达到活体指纹识别。相对来说安全性更高。 超声波指纹采集则是利用超声波具有穿透材料的能力，且随材料的不同产生大小不同的回波的原理，利用皮肤与空气对于声波阻抗的差异，就可以区分指纹脊与谷所在的位置。超声波技术精度高，但其采集时间长，且价格昂贵，也并不能做到活体指纹识别，所以目前使用稀少。 历经几十年的发展，指纹识别技术从早先的光学识别技术，到温差感应式识别技术，到半导体硅电容感应技术，再到更先进的超声波技术，都存在着被破解的安全风险。现有技术的常规指纹识别装置只识别待测指纹图案，与系统中记录的指纹图案进行对比，若判定一致则判定该指纹图案验证通过。现在市场上出现了专门的仿制指纹膜技术。通过复制受试者的指纹图案，可在类似硅胶材料上复制指纹，因复制的指纹与受试者指纹相同，同样也能获得常规指纹识别装置的验证通过。测试者只要指尖套上仿制指纹膜，就可欺骗常规指纹识别装置。如2014年9月发生的黑龙江延寿3死刑犯越狱案件，越狱犯人就是砍下狱警的手指来验证光学指纹机，进而打开监狱门禁的。又如近期各大媒体曝光的，在淘宝网上花100元左右就可以买到一个硅胶指模，用以仿制指纹，可以轻易地通过光学指纹机验证，上班族用来代打指纹考勤。还有2014年发生的河南省高考替考事件，替考考生备有真正需参加高考考生的仿制指纹膜，可顺利通过指纹识别这关，使得原本打算利用人体指纹唯一性的特点进行身份验证的关卡形同虚设。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于避免智能指纹识别装置被切下来的手指或被仿制指纹膜欺骗通过的风险。为解决以上问题，本专利技术提供了一种智能指纹识别装置及一种智能指纹识别方法，在常规指纹识别的基础上增加了活体生理参数检测。 本专利技术的智能指纹识别装置包括智能指纹识别控制单元、指纹识别模块、生理参数检测模块和供电单元。智能指纹识别控制单元与指纹识别模块、生理参数检测模块相连，指纹识别模块用以进行常规的指纹识别，生理参数检测模块用以检测活体生理参数，包括血氧、心率等。生理参数检测模块可为光学反射式心率检测模块、光学反射式血氧检测模块、光学透射式心率检测模块、光学透射式血氧检测模块、心电图方式心率检测模块(采用ECG电流方式)其中之一个或多个。 本专利技术的智能指纹识别方法包括:设置比对数据；生理参数检测；判定是否为有脉动信号的活体组织；指纹识别；判定是否符合设定指纹；执行设定动作。 本专利技术的有益效果是，在进行常规指纹识别之前先进行心率值或血氧饱和度值的识别，可避免切下的手指或仿制指纹膜验证通过，有效防止指纹识别误判，提高指纹识别装置的安全性。另外，由于不同个体的生理参数存在一定差异，若冒名顶替者与真实个体的生理参数相差较大，则不会验证通过，在一定程度可打击冒名顶替的侥幸心理。并且，可以在进行指纹识别时同步做生理参数检测，用以评估测试个体的健康状况。 【附图说明】 下面结合附图和优选实施例对本专利技术进一步说明。 图1——本专利技术的一种智能指纹识别装置的系统框图。 图2——图1所示本专利技术的智能指纹识别装置的其中一个实施例，生理参数检测模块3为光学反射式心率检测模块的结构示意图。 图3——图1所示本专利技术的智能指纹识别装置的其中一个实施例，生理参数检测模块3为光学反射式心率检测模块和光学反射式血氧检测模块组合的结构示意图。 图4——图1所示本专利技术的智能指纹识别装置的其中一个实施例，生理参数检测模块3为光学透射式心率检测模块的结构示意图。 图5——图1所示本专利技术的智能指纹识别装置的其中一个实施例，生理参数检测模块3为光学透射式心率检测模块和光学透射式血氧检测模块组合的结构示意图。 图6——图1所示本专利技术的智能指纹识别装置的其中一个实施例，生理参数检测模块3为心电图方式心率检测模块的结构示意图。 图7——图6所示本专利技术的智能指纹识别装置中生理参数检测模块3为心电图方式心率检测模块35其中的心率检测方法流程图。 图8——本专利技术的智能指纹识别方法的流程图。 图中:1——智能指纹识别控制单元；2——指纹识别模块；3——生理参数检测模块；4——供电单元；5——AC/DC适配器；6——锂电池；7——第一路LED光源；8——第二路LED光源；9——光电探测器；31——光学反射式心率检测模块；32——光学反射式血氧检测模块；33——光学透射式心率检测模块；34——光学透射式血氧检测模块；35——心电图心率检测模块；10——第一个ECG电极；11——第二个ECG电极;A——生理参数检测；B—判断是否有脉动信号的活体组织；C——指纹识别；D——是否与设定指纹相同；E—— 执行设定动作。 【具体实施方式】 下面结合附图及最佳实施例，对本专利技术做进一步详细说明。 请参阅图1，为本专利技术的一种智能指纹识别装置的系统框图。如图1所示，本专利技术的智能指纹识别装置由智能指纹识别控制单元1、指纹识别模块2、生理参数检测模块3、供电单元4、AC/DC适配器5和锂电池6组成。智能指纹识别控制单元I与指纹识别模块2、生理参数检测模块3、供电单元4相连，用以控制指纹识别模块2和生理参数检测模块3。指纹识别模块2与智能指纹识别控制单元1、供电单元4相连，用以进行常规的指纹识别。生理参数检测模块3与智能指纹识别控制单元1、供电单元4相连，是本专利技术与现有技术的指纹识别装置的区别特征，用以检测活体生理参数，包括血氧、心率等。活体是指包含有血液流动的组织，目的是避免将能通过指纹验证的手指切下来或是用指纹膜复制技术做的假指纹模型来欺骗指纹识别装置。供电单元4与智能指纹识别控制单元1、指纹识别模块2、生理参数检测模块3相连，为它们供电。外部电源可由AC/DC适配器5或锂电池6两种方式其中之一提供给供电单元4。 根据本专利技术的不同实施例，生理参数检测模块3可为光学反射式心率检测模块31、光学反射式血氧检测模块32、光学透射式心率检测模块33、光学透射式血氧检测模块34、心电图方式心率检测模块35 (采用ECG电流方式)其中之一个或多个。本专利技术的智能指纹识别装置将生理参数检测模块3集成到现有技本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种智能指纹识别装置，包括智能指纹识别控制单元（1）、指纹识别模块（2）、供电单元（4），所述智能指纹识别控制单元（1）、指纹识别模块（2）、供电单元（4）两两相连，其特征在于，还包括生理参数检测模块（3），所述生理参数检测模块（3）与所述智能指纹识别控制单元（1）、供电单元（4）相连，用以检测活体生理参数。

【技术特征摘要】
1.一种智能指纹识别装置，包括智能指纹识别控制单元(I)、指纹识别模块(2)、供电单元(4)，所述智能指纹识别控制单元(I)、指纹识别模块(2)、供电单元(4)两两相连，其特征在于，还包括生理参数检测模块(3)，所述生理参数检测模块(3)与所述智能指纹识别控制单元(I)、供电单元(4)相连，用以检测活体生理参数。2.如权利要求1所述的智能指纹识别装置，其特征在于，所述生理参数检测模块(3)为光学反射式心率检测模块(31)，所述装置还包括位于待测手指同侧的第一路LED光源(7)及光电探测器(9)，所述第一路LED光源(7)发出光学信号，所述光学信号照射待测手指后的反射信号被所述光电探测器(9)接收，所述光学反射式心率检测模块(31)根据所述反射 号计算心率值。3.如权利要求2所述的智能指纹识别装置，其特征在于，所述生理参数检测模块(3)还包括光学反射式血氧检测模块(32)，所述装置还包括与所述第一路LED光源(7)及光电探测器(9)同侧的第二路LED光源(8)，所述第二路LED光源(8)发出660nm光学信号，对动脉血氧气浓度有特异性吸收，所述660nm光学信号照射待测手指后的660nm反射信号被所述光电探测器(9)接收，所述光学反射式心率检测模块(31)根据所述660nm反射信号计算血氧饱和度值。4.如权利要求1所述的智能指纹识别装置，其特征在于，所述生理参数检测模块(3)为光学...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶中华，伍凯宁，刘辉，何畏，
申请(专利权)人：武汉华和机电技术有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42