一种基于图像识别的掌纹识别解锁系统及方法与流程

本发明涉及图像识别，尤其涉及一种基于图像识别的掌纹识别解锁系统及方法。

背景技术：

1、随着技术的不断进步，人们在使用车辆时更多地关注智能化，便利性，舒适性，安全性等方面，因此出现许多车门解锁的方法研究。汽车指纹锁，又称汽车指纹防盗器，是一种利用指纹识别技术进行汽车防盗的装置。它可以通过指纹控制汽车的电气电路、油路、发动机启动电机等，具有防屏蔽、防解码的特点。汽车指纹锁具有识别率高、误识别率低的优点，一般应用于汽车的各个方面。

2、相较于指纹识别，由于掌纹识别受生理和环境因素影响小，不会被皮肤湿度，清洁度，脱皮，伤痕等情况影响，而且掌纹更难伪造，具有更高的安全性，除此之外，掌纹识别速度更快，识别率更高。

技术实现思路

1、为此，本发明提供一种基于图像识别的掌纹识别解锁系统及方法，用以克服现有技术中指纹识别相较于掌纹识别安全性低、识别效率低的问题。

2、为实现上述目的，一方面，本发明提供一种基于图像识别的掌纹识别解锁系统，包括：

3、录入模块，用以录入目标用户掌纹，将获取的目标用户掌纹作为掌纹训练样本，录入模块还用以对掌纹训练样本进行预处理，并在预处理后对掌纹训练样本进行特征提取，得到目标掌纹特征；所述录入模块还用以对掌纹测试样本进行分类，在进行分类时，所述录入模块还用以对掌纹测试样本进行预处理和特征提取，在对掌纹测试样本特征提取后，所述录入模块还用以将掌纹测试样本送入分类器进行分类，分类完成后，所述录入模块还用以根据掌纹测试样本对掌纹训练样本进行训练，直至掌纹测试样本与掌纹训练样本的掌纹匹配相似度满足要求；

4、采集模块，用以实时采集用户掌纹；

5、存储模块，用以对录入的掌纹训练样本及采集的用户掌纹进行存储并分类；

6、匹配模块，用以将采集的用户掌纹与存储的目标用户掌纹进行匹配，并计算用户掌纹与目标用户掌纹的相似度；

7、控制模块，用以在目标用户掌纹匹配成功时控制车门开启；

8、告警模块，用以在目标用户掌纹匹配失败时进行告警。

9、进一步地，所述录入模块在对掌纹训练样本进行预处理时，预处理过程包括灰度化处理、几何变换处理和图像增强处理。

10、进一步地，在进行灰度化处理时，所述录入模块采用分量法、最大值法、平均值法和加权平均法对掌纹训练样本进行灰度化处理。

11、进一步地，所述录入模块在对掌纹训练样本进行几何变换处理时，通过平移、转置、镜像、旋转、缩放等几何变换对掌纹训练样本进行处理，以校正录入掌纹训练样本时的系统误差和仪器位置的随机误差；所述录入模块在对掌纹训练样本进行图像增强处理时，采用空间域法和频率域法。

12、进一步地，所述录入模块在对掌纹训练样本进行特征提取时，采用基于编码的方法进行特征提取，将掌纹训练样本作为纹理图像，并对纹理图像进行编码以进行特征提取。

13、进一步地，所述录入模块在对纹理图像进行编码时，采用一组尺度统一方向不同的2dgabor小波滤波器对图像做卷积后，得到纹理图像每一个像素点对应的响应值，将最大响应值对应的滤波器方向近似表示该点的掌纹线方向。

14、进一步地，在对掌纹测试样本进行分类时，所述分类器基于概率密度的分类算法借助于贝叶斯理论体系，并采用潜在的类条件概率密度函数对掌纹测试样本进行分类。

15、进一步地，所述录入模块在计算掌纹测试样本与掌纹训练样本的掌纹匹配相似度时，采用角距离来确定两个掌纹图像之间的相似度，当相似度大于阈值时满足要求。

16、进一步地，所述匹配模块在进行匹配时，将用户掌纹与目标用户掌纹的相似度与阈值进行比对，当用户掌纹与目标用户掌纹的相似度大于阈值时，所述匹配模块判定目标用户掌纹匹配成功，当用户掌纹与目标用户掌纹的相似度小于阈值时，所述匹配模块判定目标用户掌纹匹配失败。

17、另一方面，本发明还提供一种基于图像识别的掌纹识别解锁方法，包括：

18、步骤s1：录入目标用户掌纹，分别获取掌纹训练样本和掌纹测试样本，对掌纹训练样本进行预处理和特征提取，得到目标掌纹特征，对掌纹测试样本进行进行预处理、特征提取和分类；

19、步骤s2：根据掌纹测试样本对掌纹训练样本进行训练，直至掌纹测试样本与掌纹训练样本的掌纹匹配相似度满足要求；

20、步骤s3：实时采集用户掌纹，并将采集的用户掌纹与存储的目标用户掌纹进行匹配；

21、步骤s4：在目标用户掌纹匹配成功时控制车门开启，在目标用户掌纹匹配失败时进行告警。

22、与现有技术相比，本发明的有益效果在于，本发明通过对录入的掌纹训练样本进行训练，以使训练后的掌纹训练样本与用户的掌纹匹配度满足要求，从而便于掌纹识别，通过将训练后的掌纹训练样本存储为目标用户掌纹，并将实时采集的用户掌纹与其进行匹配，当匹配结果满足要求时控制车门开启，反之进行告警，可将不匹配的掌纹记录并显示在信息娱乐系统上，并通过告警提示车主有人想要非法开门，从而实现车辆解锁的功能，提升了车辆车门解锁的便捷性、安全性和效率，本发明通过掌纹识别解锁车辆，主要通过训练好的掌纹模型存储于系统中，将通过扫描的掌纹与系统数据库中存储的掌纹进行比对，从而快速解锁车门，便利使用者。

技术特征：

1.一种基于图像识别的掌纹识别解锁系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的基于图像识别的掌纹识别解锁系统，其特征在于，所述录入模块在对掌纹训练样本进行预处理时，预处理过程包括灰度化处理、几何变换处理和图像增强处理。

3.根据权利要求2所述的基于图像识别的掌纹识别解锁系统，其特征在于，在进行灰度化处理时，所述录入模块采用分量法、最大值法、平均值法和加权平均法对掌纹训练样本进行灰度化处理。

4.根据权利要求3所述的基于图像识别的掌纹识别解锁系统，其特征在于，所述录入模块在对掌纹训练样本进行几何变换处理时，通过平移、转置、镜像、旋转、缩放等几何变换对掌纹训练样本进行处理，以校正录入掌纹训练样本时的系统误差和仪器位置的随机误差；所述录入模块在对掌纹训练样本进行图像增强处理时，采用空间域法和频率域法。

5.根据权利要求4所述的基于图像识别的掌纹识别解锁系统，其特征在于，所述录入模块在对掌纹训练样本进行特征提取时，采用基于编码的方法进行特征提取，将掌纹训练样本作为纹理图像，并对纹理图像进行编码以进行特征提取。

6.根据权利要求5所述的基于图像识别的掌纹识别解锁系统，其特征在于，所述录入模块在对纹理图像进行编码时，采用一组尺度统一方向不同的2dgabor小波滤波器对图像做卷积后，得到纹理图像每一个像素点对应的响应值，将最大响应值对应的滤波器方向近似表示该点的掌纹线方向。

7.根据权利要求6所述的基于图像识别的掌纹识别解锁系统，其特征在于，在对掌纹测试样本进行分类时，所述分类器基于概率密度的分类算法借助于贝叶斯理论体系，并采用潜在的类条件概率密度函数对掌纹测试样本进行分类。

8.根据权利要求7所述的基于图像识别的掌纹识别解锁系统，其特征在于，所述录入模块在计算掌纹测试样本与掌纹训练样本的掌纹匹配相似度时，采用角距离来确定两个掌纹图像之间的相似度，当相似度大于阈值时满足要求。

9.根据权利要求1所述的基于图像识别的掌纹识别解锁系统，其特征在于，所述匹配模块在进行匹配时，将用户掌纹与目标用户掌纹的相似度与阈值进行比对，当用户掌纹与目标用户掌纹的相似度大于阈值时，所述匹配模块判定目标用户掌纹匹配成功，当用户掌纹与目标用户掌纹的相似度小于阈值时，所述匹配模块判定目标用户掌纹匹配失败。

10.一种应用于如权利要求1-9任一项所述的基于图像识别的掌纹识别解锁系统的方法，其特征在于，包括：

技术总结
本发明涉及一种基于图像识别的掌纹识别解锁系统及方法，尤其涉及图像识别技术领域，包括录入模块，用以录入目标用户掌纹，将获取的目标用户掌纹作为掌纹训练样本，所述录入模块还用以对掌纹测试样本进行分类，所述录入模块还用以根据掌纹测试样本对掌纹训练样本进行训练；采集模块，用以实时采集用户掌纹；存储模块，用以对录入的掌纹训练样本及采集的用户掌纹进行存储并分类；匹配模块，用以将采集的用户掌纹与存储的目标用户掌纹进行匹配，并计算用户掌纹与目标用户掌纹的相似度；控制模块，用以在目标用户掌纹匹配成功时控制车门开启；告警模块，用以在目标用户掌纹匹配失败时进行告警。本发明有效提高了车辆车门解锁的安全性和效率。

技术研发人员：肖秋瑶,苏雯,杨慧凯,关忠旭,姜长坤,张肖栋,赵子龙,岳文斌,张昀琪
受保护的技术使用者：中国第一汽车股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14