基于生物识别的电子政务多功能智能硬件终端和工作方法与流程

本发明涉及一种智能终端技术领域，特别是涉及一种基于生物识别的电子政务多功能智能硬件终端和工作方法。

背景技术：

电子政务作为电子信息技术与管理的有机结合，成为当代信息化的最重要的领域之一。所谓电子政务，就是应用现代信息和通信技术，将管理和服务通过网络技术进行集成，在互联网上实现组织结构和工作流程的优化重组，超越时间和空间及部门之间的分隔限制，向社会提供优质和全方位的、规范而透明的、符合国际水准的管理和服务。

然而，目前电子政务的身份识别通常是采用常规的用户名+密码的方式，安全性十分低。针对这种情况部分电子政务结合了ca认证或者手机动态密码方式进行身份验证，但这种验证方式操作十分繁琐，需要下载安装控件或者需要手机始终携带。

技术实现要素：

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题，特别创新地提出了一种基于生物识别的电子政务多功能智能硬件终端和工作方法。

为了实现本发明的上述目的，本发明提供了一种基于生物识别的电子政务多功能智能硬件终端，包括底座，在底座上设置有支撑板，支撑板与底座呈α，所述α∈[0，π/2]，支撑板的一端边缘与底座间高度为hmincm，所述hmin为大于或者等于h的正数，所述h为预设高度阈值，支撑板的另一端边缘与底座间高度为hmaxcm，所述hmax为大于hmin的正数，在支撑板的另一端设置有凸台，其底座、支撑板和凸台以及用于连接底座、支撑板和凸台的挡板构成壳体；

在支撑板上固定安装有显示屏和指纹采集模块，指纹采集模块位于显示屏的右侧，在凸台上设置有语音采集模块和图像采集模块，调节块位于语音采集模块的左侧；在壳体内设置有电路板，在电路板上设置有控制器和网络连接模块；

显示屏的显示数据信号输入端与控制器的显示数据信号输出端相连，指纹采集模块的指纹数据信号输出端与控制器的指纹数据信号输入端相连，语音采集模块的语音数据信号输出端与控制器的语音数据信号输入端相连，图像采集模块的图像数据信号输出端与控制器的图像数据信号输入端相连；控制器的网络连接端与网络连接模块的网连接端相连；

指纹采集模块用于采集使用者的指纹数据信息；

语音采集模块用于采集使用者的语音数据信息；

图像采集模块用于采集使用者的人脸头像数据信息；

使用者使用该终端时，将采集的使用者的指纹数据信息、语音数据信息和人脸头像数据信息之一或者任意组合通过网络连接模块上传至云端服务器进行身份验证，验证通过后对该终端进行相应操作。

在本发明的一种优选实施方式中，还包括m个usb口，所述m为大于或者等于1的正整数，分别为第1usb口、第2usb口、第3usb口、……、第musb口，第musb口的数据连接端与控制器的usb口第m数据连接端相连，所述m为小于或者等于m的正整数。

在本发明的一种优选实施方式中，图像采集模块包括摄像头，摄像头的图像数据信号输出端与控制器的图像数据信号输入端相连；

显示屏包括液晶屏，液晶屏的显示数据信号输入端与控制器的显示数据信号输出端相连，液晶屏的触摸信号输出端与控制器的触摸信号输入端相连；

语音采集模块包括麦克风，麦克风的语音数据信号输出端与控制器的语音数据信号输入端相连；

网络连接模块包括有线网络模块和无线网络模块之一或者任一组合；

有线网络模块包括千兆网络插口，千兆网络插口的网络连接端与控制器的千兆网络连接端相连；

无线网络模块包括5g模块、4g模块、3g模块、wifi模块和bluetooth之一或者任意组合，网络连接模块为5g模块时，5g模块的网络连接端与控制器的5g网络连接端相连；网络连接模块为4g模块时，4g模块的网络连接端与控制器的4g网络连接端相连；网络连接模块为3g模块时，3g模块的网络连接端与控制器的3g网络连接端相连；网络连接模块为wifi模块时，wifi模块的网络连接端与控制器的wifi网络连接端相连；网络连接模块为bluetooth模块时，bluetooth模块的网络连接端与控制器的bluetooth网络连接端相连。

本发明还公开了一种基于生物识别的电子政务多功能智能硬件终端的工作方法，包括以下步骤：

s1，控制器判断是否接收到验证身份触发信号：

若控制器未接收到验证身份触发信号，则控制器等待接收验证身份触发信号；

若控制器接收到验证身份触发信号，则执行下一步；

s2，控制器将指纹采集模块采集的验证者的指纹数据信息、语音采集模块采集的验证者的语音数据信息和图像采集模块采集的验证者的人脸头像数据信息之一或者任意组合后通过网络连接模块上传至云端服务器进行身份验证，验证通过后对该终端进行相应操作。

在本发明的一种优选实施方式中，在步骤s2中指纹验证包括以下步骤：

s21，控制器向指纹采集模块发送指纹采集模块工作信号；

s22，指纹采集模块接收到控制器发送的指纹采集模块工作信号后，指纹采集模块将采集的指纹数据信息传输至控制器进行指纹数据信息处理；其对指纹数据信息处理的方法包括以下步骤：

s221，指纹采集模块根据采集的各个电容值对应得到指纹图像中的像素点值；

s222，选取指纹图像区域为o×o的像素点，所述o为大于或者等于25且小于或者等于50的正整数，根据选取区域中的指纹图像中的最小的指纹像素点值和选取区域中的指纹图像中的最大的指纹像素点值，计算指纹图像的每个像素点的灰度值，其计算方法为：

gg＝int(σ(pg-pmin)/(pmax-pmin))，

其中，int表示取整，pg为指纹图像中的第g个像素点的像素点值，pmax为指纹图像中的最大的指纹像素点值，pmin为指纹图像中的最小的指纹像素点值，σ∈[155,255]；gg为指纹图像的第g个像素点的灰度值，g为小于或者等于g的正整数，g为指纹图像中像素点的总个数；

s223，根据指纹图像中的每个像素点的灰度值确定其像素点的灰度值级数；根据确定的灰度值级数提升指纹图像灰度值级数，将提升指纹图像灰度值级数后的指纹图像作为处理后的指纹数据信息；处理后的指纹数据信息增强了指纹图像的识别率，更加与真实的指纹接近。

s23，将处理后的指纹数据信息上传至云端服务器进行指纹身份验证，其指纹验证方法为：

若a指纹＝a指纹，其中，a指纹为云端服务器预存的指纹验证信息，a指纹为由云端服务器接收的指纹验证信息，则指纹身份验证通过；使用者对终端进行相应操作；

a指纹≠a指纹，则指纹身份验证不通过；指纹采集模块重新采集验证者的指纹数据信息。

在本发明的一种优选实施方式中，在步骤s2中语音验证包括以下步骤：

s71，控制器向语音采集模块发送语音采集模块工作信号；

s72，语音采集模块接收到控制器发送的语音采集模块工作信号后，语音采集模块将采集的语音数据信息传输至控制器进行语音数据信息处理；其对语音数据信息处理的方法包括以下步骤：

s721，语音采集模块采集终端本身工作时发出的语音，控制器将语音采集模块采集的终端本身工作时发出的语音转换为第一语音波形；并将得到的第一语音波形转换为与第一语音波形相反的第二语音波形；

s722，在显示屏上显示验证者待发出语句，语音采集模块采集验证者发出的语音以及终端本身发工作时发出的语音；

s723，将步骤s722中语音采集模块采集的语音转换为第三语音波形，将得到的第三语音波形与步骤s721中得到的第二语音波形进行耦合；得到处理后的语音数据信息；处理后的语音数据信息降低了终端本身工作时给语音采集带来的干扰，将其终端本身工作时发出的声音滤除。

s73，将处理后的语音数据信息上传至云端服务器进行语音身份验证，其语音验证方法为：

若l语音＝l语音，其中，l语音为云端服务器预存的语音验证信息，l语音为由云端服务器接收的语音验证信息，则语音身份验证通过；使用者对终端进行相应操作；

l语音≠l语音，则语音身份验证不通过；语音采集模块重新采集验证者的语音数据信息。

在本发明的一种优选实施方式中，在步骤s2中人脸头像验证包括以下步骤：

s21，控制器向图像采集模块发送图像采集模块工作信号；

s22，图像采集模块接收到控制器发送的图像采集模块工作信号后，图像采集模块将采集的图像数据信息传输至控制器进行图像数据信息处理；其对图像数据信息处理的方法包括以下步骤：

s821，控制器根据图像采集模块采集的人脸头像图像勾勒出人脸头像轮廓图像；

s822，对步骤s821中的人脸头像轮廓图像进行哈希运算，其人脸头像轮廓图像进行哈希运算的方法为：

u＝hash(u)，

其中，hash表示采用md5或sha256的哈希函数，u为输入哈希函数中的人脸头像轮廓图像，u为哈希结果值；即是处理后的图像数据信息；处理后的图像数据信息提高了验证效率。

s83，将处理后的图像数据信息上传至云端服务器进行人脸头像身份验证，其人脸头像验证方法为：

若p人脸头像＝p人脸头像，其中，p人脸头像为云端服务器预存的人脸头像验证信息，p人脸头像为由云端服务器接收的人脸头像验证信息，则人脸头像身份验证通过；使用者对终端进行相应操作；

p人脸头像≠p人脸头像，则人脸头像身份验证不通过；图像采集模块重新采集验证者的人脸头像数据信息。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明能够增强用户的体验，不需要携带手机以及安装ca证书实现用户身份的验证。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本发明结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

本发明提供了一种基于生物识别的电子政务多功能智能硬件终端，如图1所示，包括底座，在底座上设置有支撑板，支撑板与底座呈α，所述α∈[0，π/2]，优选的，支撑板与底座呈π/6，支撑板的一端边缘与底座间高度为hmincm，所述hmin为大于或者等于h的正数，所述h为预设高度阈值，优选h＝95～125cm，支撑板的另一端边缘与底座间高度为hmaxcm，所述hmax为大于hmin的正数，其hmax＝100～145cm，在支撑板的另一端设置有凸台，其底座、支撑板和凸台以及用于连接底座、支撑板和凸台的挡板构成壳体；在本实施方式中，底座(长方体)的长宽高可以根据实际情况进行设置，例如长度为90～135cm，宽度为75～105cm，高度为15～35cm，相应的支撑板(长方体)的长宽厚分别为：长度为90～135cm，宽度为75～105cm，厚度为0.5～1.5cm，凸台(长方体)的长宽高分别为：长度为90～135cm，宽度为5～8cm，高度为15～25cm。其各个挡板的尺寸根据底座、支撑板和凸台的尺寸进行设置。

在支撑板上固定安装有显示屏和指纹采集模块，指纹采集模块位于显示屏的右侧，在凸台上设置有语音采集模块和图像采集模块，调节块位于语音采集模块的左侧；在壳体内设置有电路板，在电路板上设置有控制器和网络连接模块；

显示屏的显示数据信号输入端与控制器的显示数据信号输出端相连，指纹采集模块的指纹数据信号输出端与控制器的指纹数据信号输入端相连，语音采集模块的语音数据信号输出端与控制器的语音数据信号输入端相连，图像采集模块的图像数据信号输出端与控制器的图像数据信号输入端相连；控制器的网络连接端与网络连接模块的网连接端相连；

指纹采集模块用于采集使用者的指纹数据信息；

语音采集模块用于采集使用者的语音数据信息；

图像采集模块用于采集使用者的人脸头像数据信息；

使用者使用该终端时，将采集的使用者的指纹数据信息、语音数据信息和人脸头像数据信息之一或者任意组合通过网络连接模块上传至云端服务器进行身份验证，验证通过后对该终端进行相应操作。

在本发明的一种优选实施方式中，还包括m个usb口，所述m为大于或者等于1的正整数，分别为第1usb口、第2usb口、第3usb口、……、第musb口，第musb口的数据连接端与控制器的usb口第m数据连接端相连，所述m为小于或者等于m的正整数。在图1中示出了1个usb口，通过在usb口上插上u盘，实现对终端内数据的拷贝。

在本发明的一种优选实施方式中，图像采集模块包括摄像头，摄像头的图像数据信号输出端与控制器的图像数据信号输入端相连；

显示屏包括液晶屏，液晶屏的显示数据信号输入端与控制器的显示数据信号输出端相连，液晶屏的触摸信号输出端与控制器的触摸信号输入端相连；

语音采集模块包括麦克风，麦克风的语音数据信号输出端与控制器的语音数据信号输入端相连；

网络连接模块包括有线网络模块和无线网络模块之一或者任一组合；

有线网络模块包括千兆网络插口，千兆网络插口的网络连接端与控制器的千兆网络连接端相连；

无线网络模块包括5g模块、4g模块、3g模块、wifi模块和bluetooth之一或者任意组合，网络连接模块为5g模块时，5g模块的网络连接端与控制器的5g网络连接端相连；网络连接模块为4g模块时，4g模块的网络连接端与控制器的4g网络连接端相连；网络连接模块为3g模块时，3g模块的网络连接端与控制器的3g网络连接端相连；网络连接模块为wifi模块时，wifi模块的网络连接端与控制器的wifi网络连接端相连；网络连接模块为bluetooth模块时，bluetooth模块的网络连接端与控制器的bluetooth网络连接端相连。

本发明还公开了一种基于生物识别的电子政务多功能智能硬件终端的工作方法，包括以下步骤：

s1，控制器判断是否接收到验证身份触发信号：

若控制器未接收到验证身份触发信号，则控制器等待接收验证身份触发信号；

若控制器接收到验证身份触发信号，则执行下一步；

s2，控制器将指纹采集模块采集的验证者的指纹数据信息、语音采集模块采集的验证者的语音数据信息和图像采集模块采集的验证者的人脸头像数据信息之一或者任意组合后通过网络连接模块上传至云端服务器进行身份验证，验证通过后对该终端进行相应操作。

在本发明的一种优选实施方式中，在步骤s2中指纹验证包括以下步骤：

s21，控制器向指纹采集模块发送指纹采集模块工作信号；

s22，指纹采集模块接收到控制器发送的指纹采集模块工作信号后，指纹采集模块将采集的指纹数据信息传输至控制器进行指纹数据信息处理；其对指纹数据信息处理的方法包括以下步骤：

s221，指纹采集模块根据采集的各个电容值对应得到指纹图像中的像素点值；

s222，选取指纹图像区域为o×o的像素点，所述o为大于或者等于25且小于或者等于50的正整数，根据选取区域中的指纹图像中的最小的指纹像素点值和选取区域中的指纹图像中的最大的指纹像素点值，计算指纹图像的每个像素点的灰度值，其计算方法为：

gg＝int(σ(pg-pmin)/(pmax-pmin))，

其中，int表示取整，pg为指纹图像中的第g个像素点的像素点值，pmax为指纹图像中的最大的指纹像素点值，pmin为指纹图像中的最小的指纹像素点值，σ∈[155,255]；gg为指纹图像的第g个像素点的灰度值，g为小于或者等于g的正整数，g为指纹图像中像素点的总个数；

s223，根据指纹图像中的每个像素点的灰度值确定其像素点的灰度值级数；根据确定的灰度值级数提升指纹图像灰度值级数，将提升指纹图像灰度值级数后的指纹图像作为处理后的指纹数据信息；

s23，将处理后的指纹数据信息上传至云端服务器进行指纹身份验证，其指纹验证方法为：

若a指纹＝a指纹，其中，a指纹为云端服务器预存的指纹验证信息，a指纹为由云端服务器接收的指纹验证信息，则指纹身份验证通过；使用者对终端进行相应操作；

a指纹≠a指纹，则指纹身份验证不通过；指纹采集模块重新采集验证者的指纹数据信息。

在本发明的一种优选实施方式中，在步骤s2中语音验证包括以下步骤：

s71，控制器向语音采集模块发送语音采集模块工作信号；

s72，语音采集模块接收到控制器发送的语音采集模块工作信号后，语音采集模块将采集的语音数据信息传输至控制器进行语音数据信息处理；其对语音数据信息处理的方法包括以下步骤：

s721，语音采集模块采集终端本身工作时发出的语音，控制器将语音采集模块采集的终端本身工作时发出的语音转换为第一语音波形；并将得到的第一语音波形转换为与第一语音波形相反的第二语音波形；

s722，在显示屏上显示验证者待发出语句，语音采集模块采集验证者发出的语音以及终端本身发工作时发出的语音；

s723，将步骤s722中语音采集模块采集的语音转换为第三语音波形，将得到的第三语音波形与步骤s721中得到的第二语音波形进行耦合；得到处理后的语音数据信息；

s73，将处理后的语音数据信息上传至云端服务器进行语音身份验证，其语音验证方法为：

若l语音＝l语音，其中，l语音为云端服务器预存的语音验证信息，l语音为由云端服务器接收的语音验证信息，则语音身份验证通过；使用者对终端进行相应操作；

l语音≠l语音，则语音身份验证不通过；语音采集模块重新采集验证者的语音数据信息。

在本发明的一种优选实施方式中，在步骤s2中人脸头像验证包括以下步骤：

s21，控制器向图像采集模块发送图像采集模块工作信号；

s22，图像采集模块接收到控制器发送的图像采集模块工作信号后，图像采集模块将采集的图像数据信息传输至控制器进行图像数据信息处理；其对图像数据信息处理的方法包括以下步骤：

s821，控制器根据图像采集模块采集的人脸头像图像勾勒出人脸头像轮廓图像；

s822，对步骤s821中的人脸头像轮廓图像进行哈希运算，其人脸头像轮廓图像进行哈希运算的方法为：

u＝hash(u)，

其中，hash表示采用md5或sha256的哈希函数，u为输入哈希函数中的人脸头像轮廓图像，u为哈希结果值；即是处理后的图像数据信息；

s83，将处理后的图像数据信息上传至云端服务器进行人脸头像身份验证，其人脸头像验证方法为：

若p人脸头像＝p人脸头像，其中，p人脸头像为云端服务器预存的人脸头像验证信息，p人脸头像为由云端服务器接收的人脸头像验证信息，则人脸头像身份验证通过；使用者对终端进行相应操作；

p人脸头像≠p人脸头像，则人脸头像身份验证不通过；图像采集模块重新采集验证者的人脸头像数据信息。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。