学生身份识别系统及识别方法技术方案

本发明专利技术提供一种学生身份识别系统，其包括静脉识别装置、服务器和终端；静脉识别装置包括静脉采集模块、处理器、通信模块、存储识别结果的存储媒介、播报识别结果的语音播报器，静脉采集模块、通信模块、存储媒介和语音播报器均与处理器相连；处理器、服务器和终端两两相连。本发明专利技术同时提供一种学生身份识别方法，包括：S1、照射学生手背，摄像头照相，扫描拍摄，得出静脉图像；S2、图像处理，具体包括：S21：有效区域提取；S22：分割与去噪；S23：图像的细化；S3、特征值比对，进行身份鉴定；S4、得出结果，确认身份；S5、播报、存储识别结果。本系统及方法不会丢失、无法伪造，可防冒名顶替、徇私舞弊，没有无法读出的风险，且兼有考勤功能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及身份识别设备领域，具体涉及一种学生身份识别系统及识别方法。
技术介绍
学校的管理模式和管理水平正在成为衡量学校总体水平的重要因素之一。在学校特别是高等院校的教育教学管理中，学生身份识别这一环节至关重要。在校门、宿舍、教室、图书馆和机房等地进行身份识别，可实现学生定位；在上课、实验时进行身份识别，可实现智能出勤统计；在考试时进行准确身份识别，可规避学生代考舞弊。这些无疑可大大加强了学校对学生的有效管理，促进了教学工作的健康发展。目前，多数学校沿袭传统的将身份证或校园卡等与持证人比对的方式对学生进行身份识别，该方法存在身份卡片易丢失、易伪造，时常导致冒名顶替、徇私舞弊等现象的发生；有的学校采用指纹识别方法，而手指表皮指纹深浅度极易受外界空气温度、湿度及皮肤光滑度、含水量的影响，在使用过程中很容易发生读不出指纹、误读指纹等导致不能识别身份的现象。现有技术中有基于手指静脉识别的技术，但存在以下缺陷：(1)、系统的图像采集模块采用普通的白炽灯光，很可能导致采集的图像质量较差，进而影响后续的识别结果；(2)、特征比对前没有进行相应的处理，可能使识别准确率降低。故本领域需要一种可以解决以上问题的学生身份识别系统及识别方法。
技术实现思路
为克服现有技术中身份识别系统的不足，本专利技术提供一种学生身份识别系统，不致丢失、无法伪造，可防冒名顶替、徇私舞弊，没有无法读出风险，可兼有考勤功能。具体方案如下：一种学生身份识别系统，包括对学生静脉信息进行比对的静脉识别装置、预存储静脉信息的服务器和接收识别信息的终端；静脉识别装置包括静脉采集模块、处理器、与服务器进行通信的通信模块、存储识别结果的存储媒介、播报识别结果的语音播报器，静脉采集模块、通信模块、存储媒介和语音播报器均与处理器相连；处理器、服务器和终端两两相连。根据本专利技术的一个优选实施例，静脉识别装置还包括用于在超过设定值时报警的报警器、报警器连接处理器。根据本专利技术的一个优选实施例，静脉识别装置还包括用于对正在进行静脉识别的学生定位的卫星定位模块和用于对学生的静脉信息进行加密的数据加密模块，卫星定位模块与数据加密模块均连接处理器。根据本专利技术的一个优选实施例，终端为智能手机或计算机；处理器为FPGA芯片或DSP芯片；存储媒介为TF卡或SD卡。根据本专利技术的一个优选实施例，静脉采集模块包括LM3485驱动芯片、近红外发光二极管、近红外CCD摄像头和对手背静脉进行全方位扫描拍摄的扫描器；通信模块为无线通信模块或有线通信模块，无线通信模块包括RS485接口或RS232接口。一种学生身份识别方法，包括如下步骤：S1、静脉采集模块内的LM3485驱动芯片将市电转换成LED需要的稳定的直流电，近红外发光二极管从静脉采集模块两侧照射学生的手背，位于静脉采集模块正上方的近红外CCD摄像头对学生的手背内部的静脉进行照相，扫描器扫描拍摄，进而得出静脉图像；S2、处理器进行图像处理，具体包括如下步骤：S21：静脉图像的有效区域提取；S22：静脉图像的分割与去噪；S23：静脉图像的细化；S3、通信模块与服务器进行通信，与服务器中预先存储的静脉图像的特征值进行比对，采用匹配算法对手背静脉特征进行匹配，从而对个人进行身份鉴定；S4、采用处理器进行浮点运算，得出结果，确认身份；S5、语音播报器播报识别结果，同时识别结果存储至存储媒介。根据本专利技术的一个优选实施例，S21具体包括：S211、灰度统一：将手背静脉图像的灰度差异统一；S212、背景去除：通过灰度统一处理,手背与背景的灰度有着较为明显的差异，利用该灰度差异将背景去除,提取出手背部分的静脉图像；S213、图像提取：对去除背景后的图像进行逐点扫描,计算手背部分的质心计算出手背部分的面积S，即手背部分的像素数；以质心为中心,定义一个矩形区域为有效区域。根据本专利技术的一个优选实施例，S22具体包括：S221、图像分割：针对图像中的每一个点，定义以该点为中心的半径为r的圆，计算出它的r×r邻域内所有像素点的均值和方差,然后计算阈值，进行基于阈值的分割，并进行二值化处理；S222、图像去噪：分割且经二值化后的图像有很多噪声，其中，包含有用信息的静脉图像,还存在很多虚假信息，若以白色代表背景图像,黑色代表前景图像，其噪声主要有三种：a、白色背景中存在的黑色孤立小区域，称之为斑点；b、黑色前景中存在的白色孤立小区域,称之为孔洞；c、黑色边缘微小的突起和凹陷,称之为毛刺；对于前两种噪声，采用面积消除法去除，即通过计算每一块黑色背景或白色背景,将面积小于给定面积的块认定为噪声，将其去除；对于第三种噪声,采用中值滤波法去除。根据本专利技术的一个优选实施例，S23具体为：以手背静脉的骨架作为特征提取和特征识别的依据，细化的优劣直接影响到识别的效率和准确率，以保留原图像的拓扑结构,保持原有静脉线的连续性,减少断线的情况,保持图像的原有特征为条件，进行图像的细化，从而得到失真较小的单像素宽静脉骨架。根据本专利技术的一个优选实施例，还包括卫星定位步骤和数据加密步骤，卫星定位步骤位于S1与S2之间，数据加密步骤位于S3与S4之间。应用本专利技术的技术方案，具有如下有益效果：1、传统的学生身份识别采用身份证或校园卡等方式，存在丢失的风险，而本技术方案提供的学生身份识别系统及识别方法，采用静脉识别装置，将学生手背的静脉信息储存在服务器中，在需要检验身份时将学生的手背静脉与服务器上预先存储的静脉信息进行比对，从而判断身份正确与否，此检测方式不存在身份证或卡片丢失的问题，大大提高了效率，降低了风险，且操作方便。2、相比传统的身份证或校园卡识别的方式，本技术方案提供的静脉识别装置因每个人的静脉信息均为独一无二的，故不存在冒名顶替或徇私舞弊的可能，而身份证或校园卡以图像识别，存在冒名顶替或徇私舞弊的风险。3、传统的指纹识别方式因空气温度、湿度及皮肤光滑度、含水量的影响而存在无法读出的风险，而静脉分布于皮肤里层，不存在以上风险，故可靠性较传统的指纹识别方式高。4、本技术方案将手背静脉识别技术、计算机网络、数据库、手机终端等技术集成为一体，利用手背静脉独特的唯一性、稳定性和准确性等特点，同时通过身份识别信息记录，可实现学生定位和出勤报表，极大地提高学生管理、教学管理工作的效率和水平，可同时实现考勤的功能。5、本专利技术提供的静脉识别方法中，采用LM3485驱动芯片作为驱动电源，使电压稳定，近红外发光二极管的发光稳定，发光亮度满足要求，可保证识别结果的准确性；6、本专利技术提供的静脉识别系统，在进行特征比对前进行了相应的图像处理步骤，可使识别准确率提高。除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本专利技术还有其它的目的、特征和优点。下面将参照附图，对本专利技术作进一步详细的说明。附图说明为了更清楚地说明本专利技术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地介绍，显而易见地，下面描述的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，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它的附图，其中：图1为本专利技术提供的学生身份识别系统的结构示意图；图2为图1中静脉识别装置的结构示意图；图中：1、静脉识别装置，11、静脉采集模块，12、处理器，13、通信模块，14、存储媒介，15、语音播报器本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种学生身份识别系统，其特征在于，包括对学生静脉信息进行比对的静脉识别装置(1)、预存储静脉信息的服务器(2)和接收识别信息的终端(3)；静脉识别装置(1)包括静脉采集模块(11)、处理器(12)、与服务器(2)进行通信的通信模块(13)、存储识别结果的存储媒介(14)、播报识别结果的语音播报器(15)，静脉采集模块(11)、通信模块(13)、存储媒介(14)和语音播报器(15)均与处理器(12)相连；处理器(12)、服务器(2)和终端(3)两两相连。

【技术特征摘要】
1.一种学生身份识别系统，其特征在于，包括对学生静脉信息进行比对的静脉识别装置(1)、预存储静脉信息的服务器(2)和接收识别信息的终端(3)；静脉识别装置(1)包括静脉采集模块(11)、处理器(12)、与服务器(2)进行通信的通信模块(13)、存储识别结果的存储媒介(14)、播报识别结果的语音播报器(15)，静脉采集模块(11)、通信模块(13)、存储媒介(14)和语音播报器(15)均与处理器(12)相连；处理器(12)、服务器(2)和终端(3)两两相连。2.根据权利要求1的学生身份识别系统，其特征在于，静脉识别装置(1)还包括用于在超过设定值时报警的报警器(16)、报警器(16)连接处理器(12)。3.根据权利要求2的学生身份识别系统，其特征在于，静脉识别装置(1)还包括用于对正在进行静脉识别的学生定位的卫星定位模块(17)和用于对学生的静脉信息进行加密的数据加密模块(18)，卫星定位模块(17)与数据加密模块(18)均连接处理器(12)。4.根据权利要求3的学生身份识别系统，其特征在于，终端(3)为智能手机或计算机；处理器(12)为FPGA芯片或DSP芯片；存储媒介(14)为TF卡或SD卡。5.根据权利要求4的学生身份识别系统，其特征在于，静脉采集模块(11)包括LM3485驱动芯片、近红外发光二极管、近红外CCD摄像头和对手背静脉进行全方位扫描拍摄的扫描器；通信模块(13)为无线通信模块或有线通信模块，无线通信模块包括RS485接口或RS232接口。6.一种学生身份识别方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、静脉采集模块(11)内的LM3485驱动芯片将市电转换成LED需要的稳定的直流电，近红外发光二极管从静脉采集模块(11)两侧照射学生的手背，位于静脉采集模块(11)正上方的近红外CCD摄像头对学生的手背内部的静脉进行照相，扫描器扫描拍摄，进而得出静脉图像；S2、处理器(12)进行图像处理，具体包括如下步骤：S21：静脉图像的有效区域提取；S22：静脉图像的分割与去噪；S23：静脉图像的细化；S3、通信模块(13)与服务器(2)进行通信，...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈卫民，陈志刚，刘佳琦，李登，
申请(专利权)人：湖南城市学院，
类型：发明
国别省市：湖南;43