基于应力发光薄膜的步态识别身份认证方法技术

本发明专利技术将应力发光材料均匀纳入柔性垫料中制备成大面积应力发光薄膜，将该薄膜和透明支撑系统、图像采集系统结合形成可实时提取足迹数据的步态识别信号采集系统，在步态识别信号采集系统上方行走的人对应力发光薄膜施以压力即可产生应力辐射光场，图像采集系统提取此光场即可获取行走人的足迹、步幅、步速等信息，最终根据此信息完成步态识别身份认证。本发明专利技术将足迹鉴定纳入步态识别范畴，通过应力发光薄膜和图像采集系统实现足迹信息的实时连续采集，为生物认证系统精度提升提供了一种全新技术手段。新技术手段。新技术手段。

【技术实现步骤摘要】
基于应力发光薄膜的步态识别身份认证方法


[0001]本专利技术属于光电探测、光学传感和模式识别的交叉学科，具体是指一种将应力发光材料均匀纳入柔性垫料制成大面积应力发光薄膜，通过地毯式布设识别上方行走者的步态信息，基于步态识别实现身份认证的方法。

技术介绍

[0002]步态识别是一种新型生物认证技术，主要通过人的走路方式对其身份进行认定。当前广泛采用的步态识别技术隶属于智能视频监控领域，具有远距离无接触优点。同时，鉴于人的走路姿势难以刻意隐藏，步态识别往往具有比图像识别更高的身份认证精度。另一方面，足迹鉴定是刑事案件调查中惯常使用的一种测试方法，主要分析脚掌、鞋、袜等形象痕迹，通过足迹的步伐特征分析人的行走规律，还可对身高、体重、年龄等信息进行循迹推断。步态识别和足迹鉴定均通过人体走路姿势对身份信息进行判断，但侧重点不同。步态识别图像采集方向为水平，足迹鉴定图像采集方向为垂直；步态识别采集的是瞬时动态数据，足迹鉴定采集的是留痕静态数据。有鉴于此，如果能有一种瞬时采集足迹并进行分析的手段，将使步态识别信息从二维上升到三维，极大提升基于步态识别的身份认证准确性和信息处理速度。
[0003]足迹实时动态采集需要用到连续分布应力传感器，基于压电传感探头阵列或光纤传感探头阵列的准连续分布应力传感器在采集足迹信息是会产生马赛克效果，达到可靠步态识别所需探头数量较多，并行信号数量较多，采集速度将会受到严重影响。

技术实现思路

[0004]针对上述缺陷，本专利技术要解决的技术问题是如何将应力发光材料均匀纳入柔性垫料制备成应力发光薄膜，薄膜任何一处军科在应力作用下产生发光效应，光场强度与应力大小正相关；将应力发光薄膜制成地毯状并铺设于透明介质之上，在透明介质下方安设图像采集系统，在地毯上方行走的人踩踏应力发光薄膜，产生应力光场并形成可视化足迹，通过图像采集系统提取足迹信息并经过步态比对，即可完成对行走人的身份认证。
[0005]针对上述缺陷，本专利技术的目的在于提供一种基于应力发光薄膜的步态识别身份认证方法，将应力发光材料均匀纳入柔性垫料制备成应力发光薄膜，薄膜任何一处均可在应力作用下产生发光效应，光场强度分布反映应力大小分布，将应力发光薄膜铺设于透明介质之上，所述透明介质之下安设图像采集系统采集应力发光薄膜在行走人踩踏情况下产生的可视化足迹，根据可视化足迹信息分析行走人的行走数据，通过特征匹配完成行走人身份信息的识别。
[0006]优选的，上述可视化足迹信息包括但不限于可视化足迹面积、亮度分布、产生时间及跨度距离。
[0007]优选的，上述行走数据包括但不限于行走人的身高体重、步幅步速及走路习惯。
[0008]本专利技术提供一种基于应力发光薄膜的步态识别身份认证方法，具体包括以下步
骤：
[0009]S1、将应力发光材料均匀纳入柔性垫料中制备成应力发光薄膜，应力发光薄膜作用面尺寸超过厚度的十倍以上，薄膜内应力发光材料均匀分布，薄膜任何一处均可在应力作用下产生发光效应，光场强度与应力大小正相关；
[0010]S2、将应力发光薄膜制成地毯状铺设于透明介质上方，透明介质下方安防图像采集系统，应力发光薄膜响应波长在可见光波段时，采用可见光摄像头进行信号提取，应力发光薄膜响应波长在非可见光波段时，采用红外摄像头进行信号提取；
[0011]S3、目标对象行走在应力发光薄膜上方，踩踏引发的应力将产生发光足印，应力发光薄膜厚度极小时，此发光薄膜将透过下方的透明介质由图像采集系统提取；
[0012]S4、通过分析采集到的足迹信息形成目标对象的步态特征，通过模式识别匹配完成身份认证。
[0013]优选的，上述S4中的足迹信息包括但不限于足印大小、步幅步速、着力习惯及推测体重。
[0014]优选的，将应力发光薄膜制成地毯状，铺设于玻璃框架上方，玻璃框架和应力发光薄膜长度超过5m，使其上方行走的人至少能踩出6个足印。
[0015]优选的，上述玻璃框架下方布设一个或多个摄像头，能够实现对整个应力发光薄膜下表面进行近乎无像差的高清成像。
[0016]优选的，上述足迹的大小反映了目标对象的鞋码，足迹的花纹反映了目标对象的鞋型，足迹深度信息反应目标对象的体重，发光足迹的强弱分布反映了目标对象的行走习惯，相邻两足迹的跨距反映了目标对象的步幅，相邻两足迹产生时间反映了目标对象的步速。
[0017]本专利技术提供一种如上述基于应力发光薄膜的步态识别身份认证系统，包括应力发光薄膜、透明介质、多个摄像头、图像采集系统以及步态识别系统，将应力发光材料均匀纳入柔性垫料制备而成柔性的应力发光薄膜，将应力发光薄膜制成地毯状，铺设于透明介质上方；所述透明介质下方布设一个或多个摄像头，实现对整个应力发光薄膜下表面无像差的高清成像，目标对象行走在应力发光薄膜上，踩踏产生的压力引起应力发光效应，在应力发光薄膜上方形成可视化地足印，此足印信息由摄像头采集，输入步态识别系统中，步态识别系统根据足印形成目标对象的步态信息进行分析比对，对目标对象的身份进行认证识别。
[0018]本专利技术提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述方法。
[0019]与现有技术相比，本专利技术达到了以下技术效果：
[0020]首先，本专利技术提出一种可视化足迹鉴定方法，即通过柔性的应力发光薄膜实现动态的、可视化的、空间连续的足迹提取，为足迹鉴定提供一种全新的技术手段；
[0021]其次，本专利技术提出的基于应力发光薄膜的步态识别身份认证系统与现有的步态识别身份认证系统互相独立、互为补充，为步态识别系统信号采集提供了全新数据维度，极大提升了生物认证能力；
[0022]此外，本专利技术提出的应力发光薄膜不仅能在步态识别身份认证领域得到应用，还在医学领域特别是运动损伤领域有一定的应用前景，即运动损伤医疗工作者可通过患者在
应力发光薄膜上方行走的步态数据判断其是否具有运动损伤性疾病隐患。
附图说明
[0023]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对本专利技术实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，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。
[0024]图1示出了本专利技术基于应力发光薄膜的步态识别身份认证方法的一实施例示意图；
[0025]图2示出了本专利技术基于应力发光薄膜的不太识别身份认证系统示意图；
[0026]图3示出了本专利技术基于应力发光薄膜的步态识别身份认证方法的另一实施例示意图。
具体实施方式
[0027]下面将详细描述本专利技术的各个方面的特征和示例性实施例，为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细描述。应理解，此处所描述的具体实施例仅被配置为解释本专利技术，并不被配置为限定本专利技术。对于本领域技术人员来说，本专利技术可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本专利技术的示例来提供对本专利技术更本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于应力发光薄膜的步态识别身份认证方法，将应力发光材料均匀纳入柔性垫料制备成应力发光薄膜，薄膜任何一处均可在应力作用下产生发光效应，光场强度分布反映应力大小分布，将应力发光薄膜铺设于透明介质之上，所述透明介质之下安设图像采集系统采集应力发光薄膜在行走人踩踏情况下产生的可视化足迹，根据可视化足迹信息分析行走人的行走数据，通过特征匹配完成行走人身份信息的识别。2.根据权利要求1所述的基于应力发光薄膜的步态识别身份认证方法，其特征在于，所述可视化足迹信息包括但不限于可视化足迹面积、亮度分布、产生时间及跨度距离。3.根据权利要求1所述的基于应力发光薄膜的步态识别身份认证方法，其特征在于，所述行走数据包括但不限于行走人的身高体重、步幅步速及走路习惯。4.根据权利要求1所述的基于应力发光薄膜的步态识别身份认证方法，其特征在于，所述方法具体包括以下步骤：S1、将应力发光材料均匀纳入柔性垫料中制备成应力发光薄膜，应力发光薄膜作用面尺寸超过厚度的十倍以上，薄膜内应力发光材料均匀分布，薄膜任何一处均可在应力作用下产生发光效应，光场强度与应力大小正相关；S2、将应力发光薄膜制成地毯状铺设于透明介质上方，透明介质下方安防图像采集系统，应力发光薄膜响应波长在可见光波段时，采用可见光摄像头进行信号提取，应力发光薄膜响应波长在非可见光波段时，采用红外摄像头进行信号提取；S3、目标对象行走在应力发光薄膜上方，踩踏引发的应力将产生发光足印，应力发光薄膜厚度极小时，此发光薄膜将透过下方的透明介质由图像采集系统提取；S4、通过分析采集到的足迹信息形成目标对象的步态特征，通过模式识别匹配完成身份认证。5.根据权利要求4所述的基于应力发光薄膜的步态识别身份认证方法，其特征在于，所述S4中的足迹信息包括但...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭凯，曹毅宁，
申请(专利权)人：中国人民解放军军事科学院系统工程研究院，
类型：发明
国别省市：