基于TOF技术实现掌静脉特征矫正处理的系统及其方法与流程

本发明涉及交通设备领域，尤其涉及掌静脉识别领域，具体是指一种基于tof技术实现掌静脉特征矫正处理的系统及其方法。

背景技术：

在现在社会里，远程用户认证已经变得十分普遍。一个认证系统的不可靠性将给公司或者企业带来不可估量的损失，特别是对于一些远程认证系统来说，其安全性问题更加突出。传统的认证存在容易遗忘、丢失、可共享等缺陷，其可靠性得不到保证。生物识别系统通过利用个体特征的生理或者行为特征来进行验证，避免了传统认证的隐患，并且生物信息很难被复制或者共享。

人体的手掌静脉隐藏在表皮下，在可见光下无法拍摄，却可以在近红外光下拍摄，其结构复杂很难被复制，另外，掌脉拍摄时需将手掌伸平，而人手在自然状态下处于半握拳状态，因此无法窃取拍摄掌脉图像，这使得掌脉成为安全性高的生物特征。

在掌静脉识别系统中，手掌的倾斜会对识别精度造成很大的影响，目前大多数掌静脉识别仪通过加置支架的方式来固定手掌，从而达到定位手掌的目的。但是此方式为接触式，多人使用的情况下不够干净卫生，用户接受度不高。如果想摆脱支架，手掌必定不会完全与掌静脉识别装置平齐，掌静脉图像的矫正又是一道难题。

tof是飞行时间(timeofflight)技术的缩写，即传感器发出经调制的近红外光，遇物体后反射，传感器通过计算光线发射和反射时间差或相位差，来换算被拍摄景物的距离，以产生深度信息，此外再结合传统的相机拍摄，就能将物体的三维轮廓以不同颜色代表不同距离的地形图方式呈现出来。

技术实现要素：

本发明的目的是克服了上述现有技术的缺点，提供了一种满足干净卫生、操作简便、适用范围较为广泛的基于tof技术实现掌静脉特征矫正处理的系统及其方法。

为了实现上述目的，本发明的基于tof技术实现掌静脉特征矫正处理的系统及其方法如下：

该基于tof技术实现掌静脉特征矫正处理的系统，其主要特点是，所述的系统包括：

tof测距模块，用于通过发射的光信号与接收的反射回的光信号获取目标的检测距离；

掌静脉捕获模块，与所述的tof测距模块相连接，用于通过近红外成像技术拍摄掌静脉血管数字图像；

数据处理模块，与所述的掌静脉捕获模块相连接，用于处理并比对掌静脉图像。

较佳地，所述的tof测距模块包括：

发射单元，与所述的掌静脉捕获模块相连接，用于向手掌发射光信号；

接收单元，与所述的掌静脉捕获模块相连接，用于接收手掌反射回的光信号；

控制单元，与所述的掌静脉捕获模块相连接，用于控制其他单元，并计算发射单元发射的光信号与接收单元接收的光信号的相位差，并基于相位差获取目标物的检测距离。

较佳地，所述的数据处理模块处理掌静脉图像，提取掌静脉特征，将掌静脉特征与数据库中的掌静脉特征进行比对。

该利用上述系统基于tof的掌静脉特征矫正方法，其主要特点是，所述的方法包括以下步骤：

(1)tof测距模块获取手掌距离信息；

(2)判断是否至少有一个点的距离小于设定值，如果是，则继续步骤(3)；否则，继续步骤(1)；

(3)拍摄手掌图像，获取掌静脉特征和位置信息；

(4)数据处理模块矫正掌静脉特征，并计算相似度；

(5)判断相似度是否大于设定值，如果是，则识别成功；否则，识别失败。

较佳地，所述的步骤(3)具体包括以下步骤：

(3.1)掌静脉捕获模块拍摄手掌图像；

(3.2)数据处理模块提取掌静脉特征；

(3.3)tof测距模块获取掌静脉特征的位置信息。

较佳地，所述的步骤(4)具体包括以下步骤：

(4.1)数据处理模块矫正掌静脉特征；

(4.2)与已矫正的掌静脉特征数据库进行比对，找出最接近的样本编号，计算相似度。

采用了本发明的基于tof技术实现掌静脉特征矫正处理的系统及其方法，利用tof测距，可准确获取用户的手掌位置信息，使用户摆脱手掌的束缚，实现非接触式掌静脉识别，兼具干净卫生等特点，有效提高用户接受度。本发明区别于其他发明，先处理图像提取了掌静脉特征，再进行矫正、识别，因此，运算量少，处理速度快，同时掌静脉特征还原更精确，从而可以在摆脱支架的束缚的同时实现掌静脉特征矫正，实现非接触式识别。

附图说明

图1为本发明的基于tof技术实现掌静脉特征矫正处理的系统的结构示意图。

图2为本发明的基于tof的掌静脉特征矫正方法的流程图。

具体实施方式

为了能够更清楚地描述本发明的技术内容，下面结合具体实施例来进行进一步的描述。

本发明的该基于tof技术实现掌静脉特征矫正处理的系统，其中包括：

tof测距模块，用于通过发射的光信号与接收的反射回的光信号获取目标的检测距离；

掌静脉捕获模块，与所述的tof测距模块相连接，用于通过近红外成像技术拍摄掌静脉血管数字图像；

数据处理模块，与所述的掌静脉捕获模块相连接，用于处理并比对掌静脉图像。

作为本发明的优选实施方式，所述的tof测距模块包括：

发射单元，与所述的掌静脉捕获模块相连接，用于向手掌发射光信号；

接收单元，与所述的掌静脉捕获模块相连接，用于接收手掌反射回的光信号；

控制单元，与所述的掌静脉捕获模块相连接，用于控制其他单元，并计算发射单元发射的光信号与接收单元接收的光信号的相位差，并基于相位差获取目标物的检测距离。

作为本发明的优选实施方式，所述的数据处理模块处理掌静脉图像，提取掌静脉特征，将掌静脉特征与数据库中的掌静脉特征进行比对。

该利用上述系统基于tof的掌静脉特征矫正方法，其中包括以下步骤：

(1)tof测距模块获取手掌距离信息；

(2)判断是否至少有一个点的距离小于设定值，如果是，则继续步骤(3)；否则，继续步骤(1)；

(3)拍摄手掌图像，获取掌静脉特征和位置信息；

(3.1)掌静脉捕获模块拍摄手掌图像；

(3.2)数据处理模块提取掌静脉特征；

(3.3)tof测距模块获取掌静脉特征的位置信息；

(4)数据处理模块矫正掌静脉特征，并计算相似度；

(4.1)数据处理模块矫正掌静脉特征；

(4.2)与已矫正的掌静脉特征数据库进行比对，找出最接近的样本编号，计算相似度；

(5)判断相似度是否大于设定值，如果是，则识别成功；否则，识别失败。

本发明的具体实施方式中，本发明提供了一种基于tof技术实现掌静脉特征矫正处理的系统，包括tof测距模块，包括发射单元、接收单元、控制单元；掌静脉捕获模块：负责拍摄获取清晰的掌静脉图像；数据处理模块：负责处理与比对掌静脉图像。

具体地，tof测距系统：发射单元用于向手掌发射光信号，接收单元用于接收手掌反射回的光信号，控制单元用于控制发射模块向手掌发射光信号，并控制接收单元接收手掌反射回的光信号，计算发射单元发射的光信号与接收单元接收的光信号的相位差，并基于相位差获取目标物的检测距离。掌静脉捕获模块利用近红外成像技术，拍摄掌静脉血管数字图像。数据处理模块将掌静脉捕获模块拍摄到的掌静脉图像进行处理，提取掌静脉特征，再将提取到达掌静脉特征与数据库中的掌静脉特征进行比对。

采用了本发明的基于tof技术实现掌静脉特征矫正处理的系统及其方法，利用tof测距，可准确获取用户的手掌位置信息，使用户摆脱手掌的束缚，实现非接触式掌静脉识别，兼具干净卫生等特点，有效提高用户接受度。本发明区别于其他发明，先处理图像提取了掌静脉特征，再进行矫正、识别，因此，运算量少，处理速度快，同时掌静脉特征还原更精确。

在此说明书中，本发明已参照其特定的实施例作了描述。但是，很显然仍可以作出各种修改和变换而不背离本发明的精神和范围。因此，说明书和附图应被认为是说明性的而非限制性的。