相關(guān)申請和交叉引用

本申請關(guān)于提交于同一日期的pct專利申請，其名稱為《用于基于多模式生物識別信息的個人識別的系統(tǒng)和方法》，其全文通過引用的方式包含于此。

本公開涉及用戶/個人識別，特別地，基于多模式生物識別信息的用戶/個人識別。

背景技術(shù)：

生物識別信息已經(jīng)廣泛地用于用戶識別和驗證/鑒權(quán)。最為傳統(tǒng)的技術(shù)關(guān)注于基于單一模式生物識別信息，即單一類型的生物識別信息的用戶識別/驗證。例如，基于指紋的用戶識別設(shè)備可以基于個人的手指的指紋特性來識別一個人。然而，這種系統(tǒng)可能由于各種原因而不可靠。例如，基于指紋的用戶識別可能在手指潮濕、濕潤或骯臟的時候發(fā)生錯誤拒絕。然而，在潛在的獲取指紋的實(shí)際操作環(huán)境中，經(jīng)常會遇到潮濕、濕潤、干燥或者骯臟的手指。此外，基于指紋的用戶識別可能在例如手指被偽造時還可能發(fā)生錯誤接受。在這種情況下，與基于生物識別信息的鑒權(quán)相關(guān)聯(lián)的可靠性問題可能導(dǎo)致安全性問題。

因此，需要提供一種具有提高可靠性的基于生物識別信息的識別/驗證解決方案。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本教導(dǎo)涉及用于用戶識別的方法、系統(tǒng)和程序。特別地，本教導(dǎo)指向用于基于多模式生物識別信息的用戶/個人識別的方法、系統(tǒng)和程序。

在一個例子中，公開了一種用于獲取生物識別信息的系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括殼體，其中包括用于人在其上放置手指的表面。該系統(tǒng)還包括感測器、第一圖像獲取部分以及第二圖像獲取部分。該感測器被配置用于當(dāng)人將手指放置在該表面上時對手指的存在進(jìn)行感測。該第一圖像獲取部分被配置用于獲取放置在所述表面上的手指的指紋圖像。第二圖像獲取部分被配置用于獲取放置在所述表面上的手指的手指血管圖像。其中所述第一圖像獲取部分和第二圖像獲取部分在不同的時間獲取其各自的圖像。

在另一個例子中，公開了一種用于識別人的系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括殼體，其中包括用于人在其上放置手指的表面。該系統(tǒng)還包括感測器、第一圖像獲取部分、第二圖像獲取部分以及識別部分。該感測器被配置用于當(dāng)人將手指放置在表面上時對手指的存在進(jìn)行感測。該第一圖像獲取部分被配置用于獲取放置在所述表面上的手指的指紋圖像。該第二圖像獲取部分被配置用于獲取放置在所述表面上的手指的手指血管圖像，其中所述第一圖像獲取部分和第二圖像獲取部分在不同的時間獲取其各自的圖像。該識別部分被配置用于基于指紋圖像和/或手指血管圖像識別人。

在另一個例子中，公開了一種在用于獲取人的生物識別信息的設(shè)備上實(shí)現(xiàn)的方法。當(dāng)人將手指放置在設(shè)備的表面上時對手指的存在進(jìn)行感測。獲取放置在所述表面上的手指的指紋圖像。獲取放置在所述表面上的手指的手指血管圖像。所述指紋圖像和手指血管圖像在不同的時間獲取。

附圖說明

就示例性的實(shí)施例對這里所描述的方法、系統(tǒng)和/或程序進(jìn)行進(jìn)一步的描述。參照附圖對這些示例性實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述。這些實(shí)施例為非限制性的示例性實(shí)施例，其中相同的參考標(biāo)號貫穿附圖的多個視圖代表著相似的結(jié)構(gòu)，并且其中：

圖1a描述了根據(jù)本教導(dǎo)的實(shí)施例的示例性產(chǎn)品的部分的側(cè)視圖；

圖1b描述了根據(jù)本教導(dǎo)的實(shí)施例的示例性產(chǎn)品的部分的透視圖；圖1c描述了根據(jù)本教導(dǎo)的實(shí)施例的示例性產(chǎn)品的部分的截面視圖；

圖2a描述了根據(jù)本教導(dǎo)的實(shí)施例的示例性產(chǎn)品的立體視圖；

圖2b描述了根據(jù)本教導(dǎo)的實(shí)施例的示例性產(chǎn)品的另一個立體視圖；

圖3為根據(jù)本教導(dǎo)的實(shí)施例的用于用戶識別的示例性系統(tǒng)的高層示意圖；

圖4為根據(jù)本教導(dǎo)的實(shí)施例的用于用戶識別的另一個示例性系統(tǒng)的高層示意圖；

圖5描述了根據(jù)本教導(dǎo)的實(shí)施例的在用于用戶識別的系統(tǒng)中的識別/驗證模塊的示例性圖；

圖6為根據(jù)本教導(dǎo)的實(shí)施例的用于用戶識別的示例性過程的流程圖；

圖7為根據(jù)本教導(dǎo)的實(shí)施例的用于生物識別信息記錄的示例性過程的流程圖；

圖8描述了根據(jù)本教導(dǎo)的實(shí)施例的識別/驗證控制器和基于服務(wù)器的識別/驗證模塊的示例性圖；

圖9描述了根據(jù)本教導(dǎo)的實(shí)施例的在用于用戶識別的系統(tǒng)中的指紋圖像處理單元的示例性圖；

圖10為根據(jù)本教導(dǎo)的實(shí)施例的由指紋圖像處理單元執(zhí)行的示例性過程的流程圖；

圖11描述了根據(jù)本教導(dǎo)的實(shí)施例的在用于用戶識別的系統(tǒng)中的手指血管圖像處理單元的示例性圖；

圖12為根據(jù)本教導(dǎo)的實(shí)施例的由手指血管圖像處理單元執(zhí)行的示例性過程的流程圖；

圖13描述了根據(jù)本教導(dǎo)的實(shí)施例的用于比對用于用戶識別的兩個手指血管圖像的過程；

圖14描述了根據(jù)本教導(dǎo)的實(shí)施例的在用于用戶識別的系統(tǒng)中的識別/驗證單元的示例性圖；

圖15a為根據(jù)本教導(dǎo)的實(shí)施例的由識別/驗證單元執(zhí)行的示例性過程的流程圖；

圖15b為根據(jù)本教導(dǎo)的另一個實(shí)施例的由識別/驗證單元執(zhí)行的另一個示例性過程的流程圖；

圖16描繪了其上可以實(shí)施本教導(dǎo)的通用移動設(shè)備架構(gòu)；

圖17描繪了其上可以實(shí)施本教導(dǎo)的通用計算機(jī)架構(gòu)；以及

圖18描繪了其中可以將本教導(dǎo)實(shí)施在通用計算機(jī)上的示例性方式。

具體實(shí)施方式

在下面詳細(xì)的描述中，作為示例列舉出了多個特定的細(xì)節(jié)從而提供對于相關(guān)教導(dǎo)的全面理解。然而，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說明顯的是本教導(dǎo)可以無需這些細(xì)節(jié)或者連同附加特征來實(shí)踐。在其他的例子中，在相對高的層面上無有細(xì)節(jié)地對公知的方法、進(jìn)程、系統(tǒng)、組件和/或電路進(jìn)行描述，從而避免對本教導(dǎo)的方面造成不必要的模糊化。

本公開描述了獲取多模式生物識別信息并且基于多模式生物識別信息識別人的方法、系統(tǒng)和程序方面。個人的多模式生物識別信息可以包括但不限于與個人的手指的指紋相關(guān)的信息以及與手指的手指血管相關(guān)的信息。這種用戶識別的應(yīng)用包括安全進(jìn)入，例如建筑物、設(shè)備、安裝在計算設(shè)備上的軟件應(yīng)用等。例如，當(dāng)個人試圖通過由安全系統(tǒng)(其例如安裝在門上或者門的附近)控制的門進(jìn)入建筑物時，安全系統(tǒng)可以通知個人將手指放置在用戶識別設(shè)備上。用戶識別設(shè)備可以確定該個人是否具有被允許進(jìn)入該建筑物的已知并且/或授權(quán)的身份。

在個人將手指放置在設(shè)備的表面上后，設(shè)備上的探測器可以探測到手指并且由此觸發(fā)設(shè)備上的兩個(或多個)光源向手指上發(fā)射光。例如，第一光源發(fā)射第一光束到手指。第一光由手指的指紋部分反射并且投射到第一感測器上。第一感測器可以利用第一光生成捕捉了與手指的指紋相關(guān)的生物識別信息的指紋圖像。

此外，第二光源可以包括當(dāng)個人將手指放置在表面上時存在于手指的兩個相對側(cè)上的兩個相對的光發(fā)射單元。在探測到手指后，每個光發(fā)射單元發(fā)射第二光到手指因此手指的手指血管暴露于第二光并且對于第二感測器來說為可見的。第二感測器可以利用第二光生成捕捉了與手指的手指血管相關(guān)的生物識別信息的手指血管圖像。

手指血管圖像和指紋圖像可以被分開處理并且匹配。例如，包括細(xì)節(jié)點(diǎn)的特征被從指紋圖像中提取。基于這種提取的特征生成指紋模版。指紋模版于是與預(yù)先存儲在數(shù)據(jù)庫中的指紋模版進(jìn)行匹配。該數(shù)據(jù)庫可以包括已知為具有對該建筑物的訪問權(quán)的個人的身份(名字、雇員號等)。對應(yīng)于每個已知的身份，數(shù)據(jù)庫包括與該身份相關(guān)聯(lián)的預(yù)知的指紋模版和預(yù)知的手指血管圖像(以及其他信息)。

由第二感測器生成的手指血管圖像也可以在相對于數(shù)據(jù)庫中的手指血管圖像進(jìn)行匹配之前被處理。在本公開的一些實(shí)施例中，將手指血管圖像中的區(qū)域分區(qū)，血管在該處出現(xiàn)在圖像中。進(jìn)一步，手指血管圖像的幾何特征可以被歸一化從而具有歸一化的形狀、尺寸以及圖像的方向。手指血管圖像的灰度級同樣可以被歸一化。在歸一化的手指血管圖像中的血管脈絡(luò)可以被識別。此外，可以從手指血管圖像中去除噪聲并且手指血管圖像可以被壓縮。這種指靜脈特征模板相對于預(yù)先存儲在數(shù)據(jù)庫中的候選手指血管圖像進(jìn)行匹配。

在一個情境下，如果特征手指血管圖像和與已知身份相關(guān)聯(lián)的手指血管圖像匹配并且指紋模版和與同樣已知身份相關(guān)聯(lián)的指紋模版匹配則可以確定個人的身份。在另一個情境中，如果指靜脈特征模板和與已知身份相關(guān)聯(lián)的手指血管圖像匹配或者指紋模版和與已知身份相關(guān)聯(lián)的指紋模版匹配則可以識別人?；谒_定的個人身份，個人被允許或者拒絕進(jìn)入該建筑物。

附加的新穎特征的部分將在隨后的描述中列出，并且部分將在本領(lǐng)域的技術(shù)人員對下述和附圖進(jìn)行查閱之后變得明顯或者通過對于例子的制造或操作而進(jìn)行學(xué)習(xí)。

圖1a描述了根據(jù)本教導(dǎo)的實(shí)施例的示例性產(chǎn)品的部分的側(cè)視圖。圖1b描述了根據(jù)本公開的實(shí)施例的示例性產(chǎn)品的部分的透視圖。如圖1a中所示。個人可以將手指150放置在示例性產(chǎn)品的表面130之上。在表面130之下，具有探測器配置為一旦手指150完全或者部分放置在表面130之上則探測手指150。在這個例子中，探測器包括兩個探測單元102、103。每個探測單元可以是電容感測器。第一探測單元102配置為探測手指150的第一部分，例如靠近指尖的手指部分；而第二探測單元103配置為探測手指150的第二部分，例如，靠近手指根部的部分。在一個實(shí)施例中，當(dāng)?shù)谝徊糠趾偷诙糠种械囊粋€被探測到，則手指150被探測到。在另一個實(shí)施例中，當(dāng)?shù)谝徊糠趾偷诙糠侄叨急惶綔y到，手指150被探測到。

在手指150被探測到之后，產(chǎn)品生成可以觸發(fā)第一光源111和第二光源121的信號以生成光。在這個例子中的第一光源111包括用于指紋信息采集的led(發(fā)光二級管)燈珠。在這個例子中的第二光源121包括如圖1b所示的兩個(平行且)相對的光板用于手指血管信息采集。在操作中，當(dāng)手指150放置在表面130之上時，兩個光板121將位于手指150的兩個相對側(cè)。

一旦被觸發(fā)，led燈珠111生成第一光束傳播通過棱鏡112并且朝向手指150的指紋部分從而實(shí)現(xiàn)對于手指150的指紋圖像的獲取。第一光束在表面130處被反射從而朝向放大透鏡113傳播。第一光束于是被放大透鏡113放大、被反光鏡114反射、由小透鏡115縮小并且最終投射到第一感測器116之上。在這個例子中的第一感測器116為可以感測由指紋部分反射的光的cmos(互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體)感測器。第一感測器116可以將在每個圖片位置感測的光轉(zhuǎn)換為代表著圖片不同位置處的灰度值的電信號。由此采集了手指150的指紋圖像141。

在一個實(shí)施例中，在led燈珠111被觸發(fā)的同時，面對面位于手指150的兩個相對側(cè)上的兩個光板121同樣被觸發(fā)從而生成朝向手指150的兩個相對光束。在另一個實(shí)施例中，在led燈珠111被觸發(fā)之前或之后，兩個光板121被觸發(fā)從而生成兩個相對光束。但是在任何實(shí)施例中，手指150無需多次地放在表面130之上從而采集指紋和手指血管信息。

在這個例子中，兩個光束為兩個紅外光束其可以橫穿通過手指150從而手指150的血管的血管脈絡(luò)對于紅外光束為可見(即，暴露于紅外光束)并且可以由第二感測器124捕捉。來自可見血管的光投射通過防塵平坦玻璃122以及透鏡組123，并且接著投射到第二感測器124之上。在這個例子中的第二感測器124為另一個cmos感測器，其可以感測來自可見或者暴露的手指150的血管。第二感測器124還可以將在每個圖片位置處的感測的光轉(zhuǎn)換為代表著在圖片不同位置處的灰度值的電信號。手指150的手指血管圖像142由此被采集。

對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說可以理解的是，根據(jù)本公開的各種實(shí)施例，第一光源和第二光源可以用作具有任何頻率或波長的輻射或者“光”源。此外，在本教導(dǎo)中，術(shù)語“光”具有通用含義，其包括具有任何波長的電磁輻射以及形式為射線或者波或粒子的能量輻射。例如，根據(jù)本教導(dǎo)的一個實(shí)施例，第二光源可以發(fā)射x-射線，因此可以獲得手指中的骨骼圖像用于用戶識別。

圖2a描述了根據(jù)本教導(dǎo)的實(shí)施例的示例性產(chǎn)品的立體視圖。圖2b描述了根據(jù)本教導(dǎo)的實(shí)施例的示例性產(chǎn)品的另一個立體視圖。如在圖2a中所示出的，產(chǎn)品可以包括在產(chǎn)品的頂表面上的凹槽204，因此手指可以放置在凹槽204之上用于指紋和手指血管數(shù)據(jù)采集?？梢栽诋a(chǎn)品中包括遮罩202因此從手指散射的一些光可以反射回手指。遮罩202在本教導(dǎo)中為可選的。在一個實(shí)施例中，產(chǎn)品并不具有遮罩202。如圖2b所示出的，在產(chǎn)品的背側(cè)，具有可以安裝到墻壁、門或者連接到另一個用于用戶識別和授權(quán)的設(shè)備的板220。

圖3為根據(jù)本教導(dǎo)的實(shí)施例的用于用戶識別和授權(quán)的示例性系統(tǒng)300的高層面描繪。在圖3中，示例性系統(tǒng)300包括服務(wù)器330、身份識別設(shè)備340、一個或多個授權(quán)控制器310、用戶350以及網(wǎng)絡(luò)320。網(wǎng)絡(luò)320可以是單一網(wǎng)絡(luò)或者不同網(wǎng)絡(luò)的組合。例如，網(wǎng)絡(luò)320可以是局域網(wǎng)(lan)、廣域網(wǎng)(wan)、公共網(wǎng)絡(luò)、私有網(wǎng)絡(luò)、專有網(wǎng)絡(luò)、公共電話交換網(wǎng)絡(luò)(pstn)、因特網(wǎng)、無線網(wǎng)絡(luò)、虛擬網(wǎng)絡(luò)或其任何組合。網(wǎng)絡(luò)320還可能包括各種網(wǎng)絡(luò)訪問點(diǎn)，例如，諸如基站或者因特網(wǎng)交換點(diǎn)320-1,…320-2的有線或者無線訪問點(diǎn)，通過其授權(quán)控制器310可以連接到網(wǎng)絡(luò)320從而經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)320獲得授權(quán)信息。

授權(quán)控制器310可以具有不同的類型，例如連接到門310-1、車310-2、膝上計算機(jī)310-3或者移動設(shè)備310-4的授權(quán)控制器。用戶350可能希望通過門進(jìn)入建筑物、進(jìn)入車輛或者訪問在便攜電腦或者移動設(shè)備中的數(shù)據(jù)。在每種情況下，用戶350必須從相對應(yīng)的授權(quán)控制器310獲得訪問授權(quán)。訪問授權(quán)可以通過在直接或者如所示出地經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)320連接到授權(quán)控制器310的身份識別設(shè)備340處執(zhí)行的用戶識別過程來獲得。

身份識別設(shè)備340可以包括根據(jù)圖1a和圖1b描述的產(chǎn)品的部分。身份識別設(shè)備340可以從用戶350的相同手指獲取關(guān)于指紋和手指血管的生物識別信息。基于所獲取的生物識別信息，身份識別設(shè)備340或者通過其自身或者借助于服務(wù)器330對用戶350進(jìn)行識別。

在一個實(shí)施例中，身份識別設(shè)備340通過經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)320與服務(wù)器330進(jìn)行通信來識別用戶350。這可以應(yīng)用在其中用戶希望進(jìn)入與具有上百或上千雇員以及許多辦公室建筑的公司相關(guān)聯(lián)的建筑物的情況下。在這種情況下，用來識別并且授權(quán)訪問的用戶或者雇員數(shù)據(jù)可以相對地大并且頻繁地改變。因此，將如此巨大的數(shù)據(jù)提供到每個辦公室建筑物的位置是不太實(shí)際的。如此，進(jìn)行身份識別和授權(quán)所需要的用戶/雇員數(shù)據(jù)可以存儲在通用服務(wù)器330中并且許多與不同辦公地址相關(guān)聯(lián)的身份識別設(shè)備340可以訪問所述數(shù)據(jù)。例如，在身份識別設(shè)備340從用戶350捕獲并且生成指紋圖像和手指血管圖像后，身份識別設(shè)備340可以經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)320發(fā)送圖像到服務(wù)器330。服務(wù)器330可以將指紋圖像和手指血管圖像與在服務(wù)器330處實(shí)現(xiàn)的數(shù)據(jù)庫中的圖像進(jìn)行比對。服務(wù)器330接著可以將圖像比對的結(jié)果發(fā)送返回到身份識別設(shè)備340用于用戶識別或者直接發(fā)送到授權(quán)控制器310用于用戶授權(quán)。

在一個實(shí)施例中，身份識別設(shè)備340從用戶350的手指僅僅捕獲并且生成手指血管圖像。在身份識別設(shè)備340經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)320將圖像發(fā)送到服務(wù)器330之后，服務(wù)器330可以將手指血管圖像和實(shí)施在服務(wù)器330處的數(shù)據(jù)庫中的圖像進(jìn)行比對。服務(wù)器330于是可以將圖像比對結(jié)果發(fā)送回到身份識別設(shè)備340用于用戶識別或者直接發(fā)送的授權(quán)控制器310用于用戶授權(quán)。

圖4為根據(jù)本教導(dǎo)的實(shí)施例的用于用戶識別和授權(quán)的另一個示例性系統(tǒng)400的高層面描繪。在這個實(shí)施例中的示例性系統(tǒng)400包括授權(quán)控制器410、身份識別設(shè)備440以及用戶450。在這個例子中，用戶450希望通過由授權(quán)控制器410控制的門進(jìn)入建筑物。在這個例子中的身份識別設(shè)備440位于靠近門處并且可以無需網(wǎng)絡(luò)直接與授權(quán)控制器410進(jìn)行通信。

在這個實(shí)施例中，身份識別設(shè)備440可以具有固有的識別用戶450的能力。這可以應(yīng)用在用戶希望進(jìn)入與小人群相關(guān)聯(lián)的特定建筑物(例如，私有住宅)的情況中。在這種情況下，用于識別和授權(quán)訪問的用戶或者雇員數(shù)據(jù)可能相對小且為靜態(tài)，并且用戶識別過程可能不需要很多來源。這樣，具有用戶信息的數(shù)據(jù)庫可以本地地實(shí)施或提供在身份識別設(shè)備440處。例如，在身份識別設(shè)備440從用戶450的手指生成指紋圖像和手指血管圖像后，身份識別設(shè)備440可以將指紋圖像和手指血管圖像與在本地數(shù)據(jù)庫中的圖像進(jìn)行比對從而獲得用于用戶識別的匹配結(jié)果?；诒葘Y(jié)果，身份識別設(shè)備440可以確定用戶450是否具有授權(quán)，并且將授權(quán)信息發(fā)送到授權(quán)控制器410用于授權(quán)訪問或者拒絕訪問。

圖5描述了根據(jù)本教導(dǎo)的實(shí)施例在用于用戶識別的系統(tǒng)中的識別/驗證模塊500的示例性圖。識別/驗證模塊500可以位于圖4所示出的身份識別設(shè)備440中。在這個例子中的識別/驗證模塊500包括控制器502、與指紋相關(guān)的光配置單元512、與手指血管相關(guān)的光配置單元514、指紋圖像處理單元522、手指血管圖像處理單元524、通信單元504、基于模式的控制器506、身份關(guān)聯(lián)單元508、數(shù)據(jù)庫管理器510、以及識別/驗證單元520。

在這個例子中的控制器502從探測器，即兩個探測單元102、103接收信息。如果探測到手指，控制器502將啟動與指紋相關(guān)的光配置單元512和與手指血管相關(guān)的光配置單元514來分別配置第一光源111和第二光源121。例如，與指紋相關(guān)的光配置單元512可以配置第一光源111來發(fā)射具有在可見光區(qū)域中的波長的光從而從第一光源111發(fā)射的光可以被手指反射。與手指血管相關(guān)的光配置單元514可以配置第二光源121來發(fā)射可以傳輸通過手指的紅外光。在一個例子中，第一光源111和第二光源121可以發(fā)射具有相同波長的光。

在一個實(shí)施例中，控制器502還控制第一感測器116和第二感測器124從而感測光并且采集圖像。在另一個實(shí)施例中，第一感測器116和第二感測器124可以自動地感測光并且采集圖像而無需來自控制器502的控制。在任一實(shí)施例中，第一感測器116將生成指紋圖像并且將其發(fā)送到指紋圖像處理單元522用于處理，并且第二感測器124將生成手指血管圖像并且將其發(fā)送到手指血管圖像處理單元524用于處理。

在這個例子中的指紋圖像處理單元522從第一感測器116接收到指紋圖像并且處理指紋圖像從而生成指紋模版。對于指紋圖像的處理至少包括從指紋圖像中提取包括細(xì)節(jié)點(diǎn)的特征，并且基于所提取的特征生成指紋模版。

在這個例子中的手指血管圖像處理單元524從第二感測器124接收手指血管圖像并且處理手指血管圖像從而生成指靜脈特征模板。將手指血管圖像中的血管在該處出現(xiàn)在圖像中的區(qū)域進(jìn)行分區(qū)。進(jìn)一步，手指血管圖像的幾何特征可以被歸一化從而具有歸一化的形狀、尺寸以及圖像的方向。手指血管圖像的灰度級同樣可以被歸一化。在歸一化的手指血管圖像中的血管脈絡(luò)可以被識別。此外，可以從手指血管圖像中去除噪聲并且手指血管圖像可以被壓縮。

在這個例子中的通信單元504與授權(quán)控制器410進(jìn)行通信。當(dāng)用戶試圖具有由授權(quán)控制器410控制的訪問時，授權(quán)控制器410可以將用戶識別請求經(jīng)由通信單元504發(fā)送到識別/驗證模塊500。在另一種情境下，當(dāng)系統(tǒng)需要從已知或者被確定為具有由授權(quán)控制器410控制的訪問的用戶采集生物識別信息時，授權(quán)控制器410可以經(jīng)由通信單元504發(fā)送生物識別記錄請求到識別/驗證模塊500。

在這個例子中基于模式的控制器506從指紋圖像處理單元522接收指紋模版，從手指血管圖像處理單元524接收指靜脈特征模板，并且基于經(jīng)由通信單元504從授權(quán)控制器410接收的請求來確定用于識別/驗證模塊500的工作或操作模式。在一個例子中，如果從授權(quán)控制器410接收的請求為“用戶識別”請求，基于模式的控制器506將確定工作或操作模式從而被導(dǎo)向用戶識別。在這種模式下，用戶的身份為未知并且需要基于指紋模版和指靜脈特征模板來進(jìn)行確定?；谀Ｊ降目刂破?06于是可以將指紋模版和指靜脈特征模板轉(zhuǎn)發(fā)到識別/驗證單元520用于用戶識別或驗證。

在另一個例子中，如果從授權(quán)控制器410接收到的請求為“生物識別記錄”請求，基于模式的控制器506將確定工作或操作模式被導(dǎo)向到生物識別記錄。在這種模式下，用戶身份為已知但是用戶的生物識別信息，例如包括在指紋模版和指靜脈特征模板中的信息需要被記錄?；谀Ｊ降目刂破?06可以接著將指紋模版和指靜脈特征模板轉(zhuǎn)發(fā)到身份關(guān)聯(lián)單元508用于記錄生物識別信息。

在這個例子中的身份關(guān)聯(lián)單元508將身份與模版或圖像相關(guān)聯(lián)。例如，用戶的身份(例如，名字、雇員號等)為已知的并且授權(quán)控制器410請求記錄用戶的指紋和手指血管信息。在這個例子中，身份關(guān)聯(lián)單元508從基于模式的控制器506接收指紋模版和指靜脈特征模板，并且將其與提供在來自授權(quán)控制器410的請求中的用戶的身份相關(guān)聯(lián)。

在這個例子中的數(shù)據(jù)庫管理器510從身份關(guān)聯(lián)單元508接收到與用戶身份相關(guān)聯(lián)的指紋模版和指靜脈特征模板，并且將其存儲在位于識別/驗證模塊500中的生物識別數(shù)據(jù)庫550中。在這個例子中的生物識別數(shù)據(jù)庫550包括與各個用戶身份相關(guān)聯(lián)的生物識別信息。生物識別信息至少包括來自指紋模版和手指血管圖像的信息。指紋模版和手指血管圖像成對地存儲在生物識別數(shù)據(jù)庫550中，其中每一對對應(yīng)于一個身份。為了這個目的，在生物識別數(shù)據(jù)庫中的每一個條目包括與從具有身份的用戶的相同手指生成的相對應(yīng)的手指血管圖像和相對應(yīng)的指紋模版相關(guān)聯(lián)的身份。在一個實(shí)施例中，當(dāng)可以獲得來自與現(xiàn)有的身份相關(guān)聯(lián)的更為清楚(即，更高解析度)的圖像的新的生物識別信息時，數(shù)據(jù)庫管理器510可以對生物識別數(shù)據(jù)庫550中的一些生物識別信息進(jìn)行更新。在數(shù)據(jù)庫管理器510保存或更新生物識別信息后，其可以經(jīng)由通信單元504發(fā)送響應(yīng)到授權(quán)控制器410從而通知該生物識別信息已經(jīng)被記錄并且/或更新。

可以理解的是在一些實(shí)施例中，指紋模版存儲在一個數(shù)據(jù)庫中而手指血管圖像存儲在另一個數(shù)據(jù)庫中。

在這個例子中的識別/驗證單元520基于從基于模式的控制器506接收的指紋模版和指靜脈特征模板對個人進(jìn)行識別或驗證。在一個例子中，當(dāng)用戶希望進(jìn)入由授權(quán)控制器410控制的建筑物時，他/她直接將手指放置在包括識別/驗證模塊500的設(shè)備的表面上而沒有提供關(guān)于他/她的身份的任何其他信息。識別/驗證單元520于是將基于指紋模版和指靜脈特征模板對用戶進(jìn)行識別。在另一個例子中，當(dāng)用戶希望進(jìn)入由授權(quán)控制器410控制的建筑物時，在提供了諸如用戶輸入的用戶名或由用戶掃描的證件中的身份信息的其他關(guān)于他/她的身份的信息之后，他/她將手指放置在包括識別/驗證模塊500的設(shè)備上。識別/驗證單元520于是將基于指紋模版和指靜脈特征模板來驗證該用戶是否確實(shí)與用戶名相關(guān)聯(lián)。

當(dāng)識別/驗證單元520需要識別用戶，識別/驗證單元520將從基于模式的控制器506接收到的指紋模版和指靜脈特征模板與存儲在生物識別數(shù)據(jù)庫550中的指紋模版和手指血管圖像進(jìn)行比對。由于沒有其他關(guān)于用戶身份的信息，比對的排序可以基于與每個身份相關(guān)聯(lián)的訪問的頻率而確定。例如，如果在生物識別數(shù)據(jù)庫550中的第一身份具有較之在生物識別數(shù)據(jù)庫550中的第二身份而言更頻繁的訪問，第一身份將先于第二身份而被檢驗。相應(yīng)地，在與相關(guān)聯(lián)于第二身份的指紋模版和指靜脈特征模板進(jìn)行比對之前，指紋模版和指靜脈特征模板與相關(guān)聯(lián)于第一身份的指紋模版和指靜脈特征模板進(jìn)行比對。基于與置信分?jǐn)?shù)相關(guān)的特定閾值來確定比對結(jié)果。當(dāng)置信分?jǐn)?shù)大于該閾值時，確定身份。置信分?jǐn)?shù)可以是任何代表著兩個模版或者兩個圖像之間的匹配度的實(shí)數(shù)或者百分?jǐn)?shù)。

在一個實(shí)施例中，識別/驗證單元520可以僅僅基于從基于模式的控制器接收到的指靜脈特征模板來識別人。

在對用戶進(jìn)行了識別之后，識別/驗證單元520可以經(jīng)由通信單元504發(fā)送響應(yīng)到授權(quán)控制器410從而通知用戶的身份以及是否該用戶應(yīng)當(dāng)被授權(quán)。在一個實(shí)施例中，識別/驗證單元520僅僅將用戶的身份和相對應(yīng)的置信分?jǐn)?shù)通知給授權(quán)控制器410；而授權(quán)控制器將自行確定該用戶是否應(yīng)當(dāng)被授權(quán)。

當(dāng)識別/驗證單元520需要驗證用戶，識別/驗證單元520對從基于模式的控制器506接收到的指紋模版和指靜脈特征模板和與在生物識別數(shù)據(jù)庫550中的諸如用戶名字的用戶提供身份相關(guān)聯(lián)的手指模版和手指血管圖像分別進(jìn)行比對。可以基于與置信分?jǐn)?shù)相關(guān)的閾值來確定比對結(jié)果。當(dāng)置信分?jǐn)?shù)大于閾值時身份被驗證。置信分?jǐn)?shù)可以是任何代表著兩個模版或者兩個圖像之間的匹配度的實(shí)數(shù)或者百分?jǐn)?shù)。在對用戶進(jìn)行了驗證之后，識別/驗證單元520經(jīng)由通信單元504發(fā)送響應(yīng)到授權(quán)控制器410從而通知用戶的身份得到驗證并且用戶是否應(yīng)當(dāng)被授權(quán)。

圖6為根據(jù)本教導(dǎo)的實(shí)施例的用于用戶識別的示例性過程的流程圖。在一個例子中，當(dāng)從授權(quán)控制器410接收到用戶表示請求時，圖6中的示例性的過程可以由包括圖5中所示出的識別/驗證模塊500的示例性設(shè)備來執(zhí)行。在602處開始，被探測的手指放置在設(shè)備的表面上。該過程于是被分為兩個分支，其中兩個分支單獨(dú)執(zhí)行。

第一個分支用于指紋采集和處理。在610處，第一光源配置用于指紋采集。在612處，第一光源根據(jù)該配置生成第一光束。在614處，第一光束被手指的指紋部分反射并且被第一感測器感測。在616處，基于所感測到的光獲得指紋圖像。在618處，對指紋圖像進(jìn)行處理從而生成指紋模版。第一分支接著匯合到630。

第二分支用于手指血管采集和處理。在620處，第二光源配置用于手指血管采集。在622處，第二光源根據(jù)該配置生成第二光束。在624處，第二光束被手指血管散射并且被第二感測器感測。在626處，基于所感測到的光獲得手指血管圖像。在628處，對手指血管圖像進(jìn)行處理從而生成指靜脈特征模板。第二分支接著匯合到630。

在630處，與手指相關(guān)聯(lián)的身份被確定。在另一個未示出的例子中，在630處，基于用戶提供的身份來驗證與手指相關(guān)聯(lián)的身份。該身份可以在630處基于處理過的指紋圖像或處理過的手指血管圖像或者二者來確定。在632處，關(guān)于確定的身份的響應(yīng)被傳輸?shù)嚼鐚υ搨€人的身份感興趣的授權(quán)控制器。

圖7為根據(jù)本教導(dǎo)的實(shí)施例的用于生物識別信息記錄的示例性過程的流程圖。在一個例子中，當(dāng)從授權(quán)控制器410接收到生物識別記錄請求時，圖7中的示例性的過程可以由包括圖5中所示出的識別/驗證模塊500的示例性設(shè)備來執(zhí)行。在702處開始，被探測的手指放置在設(shè)備的表面上。該過程于是被分為兩個分支，其中兩個分支單獨(dú)執(zhí)行。

第一個分支用于指紋采集和處理。在710處，第一光源配置用于指紋采集。在712處，第一光源根據(jù)該配置生成第一光束。在714處，第一光束被手指的指紋部分反射并且被第一感測器感測。在716處，基于所感測到的光獲得指紋圖像。在718處，對指紋圖像進(jìn)行處理從而生成指紋模版。第一分支接著匯合到730。

第二分支用于手指血管采集和處理。在720處，第二光源配置用于手指血管采集。在722處，第二光源根據(jù)該配置生成第二光束。在724處，第二光束被手指血管散射并且被第二感測器感測。在726處，基于所感測到的光獲得手指血管圖像。在728處，對手指血管圖像進(jìn)行處理從而生成指靜脈特征模板。第二分支接著匯合到730。

在730處，身份與指紋和手指血管相關(guān)聯(lián)，其中該身份為包括在從授權(quán)控制器410接收到的生物識別記錄請求中的已知身份。在732處，將與身份相關(guān)聯(lián)的指紋和手指血管存儲在數(shù)據(jù)庫中。在734處，關(guān)于所保存的生物識別信息的響應(yīng)被傳送到例如對記錄具有已知身份的該個人的生物識別信息感興趣的授權(quán)控制器。

圖8描述了根據(jù)本教導(dǎo)的實(shí)施例的識別/驗證控制器800和基于服務(wù)器的識別/驗證模塊810的示例性圖。800可以位于圖3所示出的身份識別設(shè)備340中；而810可以位于圖3中的服務(wù)器330中。在這個例子中的800和810中的組件與圖5所示出的識別/驗證模塊500中的組件相似(就其各自的配置和功能性而言)，除了在這個例子中來自識別/驗證模塊500的一些組件現(xiàn)在位于800中，而來自識別/驗證模塊500的另一些組件現(xiàn)在位于810中。如上面所討論的，該應(yīng)用發(fā)生在當(dāng)810位于由大群組的人所共享的并且可以對與例如相同公司的雇員的相同群組的人相關(guān)聯(lián)的多個身份識別設(shè)備340提供服務(wù)的服務(wù)器330中時。在一個實(shí)施例中，該應(yīng)用發(fā)生在當(dāng)用戶希望獲得對于由公司中的相同群組用戶共享的建筑物、車輛、筆記本電腦或移動設(shè)備的訪問時。

如圖8所示，控制器502、與指紋相關(guān)的光配置單元512、與手指血管相關(guān)的光配置單元514、指紋圖像處理單元522、手指血管圖像處理單元524、以及基于模式的控制器506位于800中。身份關(guān)聯(lián)單元508、數(shù)據(jù)庫管理器510、識別/驗證單元520、以及生物識別數(shù)據(jù)庫550位于810中。800包括可以經(jīng)由810中的通信單元812與810進(jìn)行通信的通信單元802。800和810可以分別經(jīng)由通信單元802和812例如通過如圖3所示出的網(wǎng)絡(luò)320與授權(quán)控制器310進(jìn)行通信。

圖9描述了根據(jù)本教導(dǎo)的實(shí)施例的在用于用戶識別的系統(tǒng)中的指紋圖像處理單元522的示例性圖。在一個實(shí)施例中，指紋圖像處理單元522可以位于圖5中的識別/驗證模塊500中。在另一個實(shí)施例中，指紋圖像處理單元522可以位于圖8的800中。在這個例子中的指紋圖像處理單元522包括指紋圖像歸一化單元902、特征提取器904以及模版生成器906。

在這個例子中的指紋圖像歸一化單元902從例如第一感測器116接收指紋圖像，并且對指紋圖像進(jìn)行歸一化。在這個例子中的特征提取器904從歸一化的指紋圖像中提取特征。該特征可以包括奇點(diǎn)、圖像脊線的平均密度以及指紋圖像的細(xì)節(jié)點(diǎn)中的至少一個?？梢曰诖鎯υ谥讣y圖像處理單元522中的一個或多個特征探測模型905來提取特征。每個特征探測模型限定了其中對特征進(jìn)行探測或驗證的一種方式。作為例子，下面對從指紋圖像提取特征的詳細(xì)過程進(jìn)行描述。

對于指紋圖像的圖像處理，系統(tǒng)可以使用不同的參數(shù)來代表指紋圖像中的不同特征。指紋圖像可以由具有寬度w和高度h的二維矩陣來表示。矩陣中的每個元素表示圖像上相對應(yīng)的像素。對應(yīng)于矩陣的i行和j列的像素具有灰度值ii,j，其可以是0和255之間的任何數(shù)。

指紋圖像可以包括細(xì)節(jié)點(diǎn)，其為在指紋脊線上的端點(diǎn)或分歧點(diǎn)。細(xì)節(jié)點(diǎn)可以由下述參數(shù)(x,y,t,d,g,c)來表示。x軸和y軸代表細(xì)節(jié)點(diǎn)在指紋圖像中位置。類型t指示了細(xì)節(jié)點(diǎn)是否為端點(diǎn)或分歧點(diǎn)。方向d代表細(xì)節(jié)點(diǎn)的方向。如果細(xì)節(jié)點(diǎn)為脊線的端點(diǎn)，d代表從細(xì)節(jié)點(diǎn)到脊線的方向。如果細(xì)節(jié)點(diǎn)為連接兩個分岔的脊線的分歧點(diǎn)，d代表從細(xì)節(jié)點(diǎn)到兩個分岔的脊線的中線的方向。脊線強(qiáng)度g代表圍繞著細(xì)節(jié)點(diǎn)的脊線的平均強(qiáng)度。在脊線之間較大的間隙可以導(dǎo)致較小的脊線強(qiáng)度。脊線曲度c代表了脊線方向d在細(xì)節(jié)點(diǎn)處的改變率。

指紋圖像可以被劃分為更小的非交疊塊。每一個具有尺度size*size。在針對每個塊計算了平均脊線方向之后，系統(tǒng)可以獲得具有尺度(w/size)*(h/size)的塊方向圖。該塊方向圖描述了脊線的全局方向。系統(tǒng)可以存儲塊方向圖用于未來的匹配。此外，在塊方向圖中的未預(yù)期的方向值可以代表北京部分，即，在這個部分中沒有指紋或者在這個部分中的指紋質(zhì)量非常不佳。

指紋圖像還可以包括一些奇點(diǎn)。在奇點(diǎn)處，脊線方向并不連續(xù)。奇點(diǎn)可以由下述參數(shù)(x,y,t,d,g)來表示。x軸和y軸代表奇點(diǎn)在指紋圖像中位置。類型t指示了奇點(diǎn)的類型，其可以是核心點(diǎn)、雙核心點(diǎn)或者三角點(diǎn)。方向d代表了這樣的方向，即當(dāng)從奇點(diǎn)移動開時，這個方向可以引起脊線方向的最小改變。脊線強(qiáng)度g代表圍繞著奇點(diǎn)的脊線的平均強(qiáng)度。

根據(jù)上面的參數(shù)表示，指紋圖像可以如下被處理從而生成指紋模版。首先，根據(jù)下面等式，系統(tǒng)對指紋圖像進(jìn)行過濾從而使得圖像平滑：

其中，iy,x代表原始指紋圖像，ri,j代表過濾后的指紋圖像，對于3*3過濾器來說w＝1。

系統(tǒng)可以根據(jù)下述等式對過濾后的指紋圖像進(jìn)行歸一化：

mini，j＝ii，j-vari，j

maxi，j＝ii，j+vari，j

δi，j＝maxi，j-mini，j

其中ii,j可以等于上面等式(1)中的ri,j，sy,x代表利用5*5過濾器對原始指紋圖像進(jìn)行過濾后生成的圖像，w為大數(shù)字，例如80，用于var計算。

系統(tǒng)可以通過針對在上面所描述的塊方向圖上的每個點(diǎn)計算潘卡瑞指數(shù)來探測奇點(diǎn)。針對一個點(diǎn)的潘卡瑞指數(shù)根據(jù)下述等式來計算：

其中n代表圍繞點(diǎn)的像素的數(shù)目，oi代表第i個點(diǎn)的方向。為了確?？煽啃?，系統(tǒng)可以首先利用半徑1計算潘卡瑞指數(shù)，即利用周圍的八個點(diǎn)。這個潘卡瑞指數(shù)被稱為p1。如果p1不為零，系統(tǒng)可以利用半徑2計算另一個潘卡瑞指數(shù)p2，即利用在進(jìn)一步外側(cè)的圓周上的點(diǎn)。如果p1和p2相同，該點(diǎn)為奇點(diǎn)。對于奇點(diǎn)，如果p1＝1則其為核心點(diǎn)；如果p1＝-1則其為三角點(diǎn)；并且如果p2＝1則其為雙核心點(diǎn)。如果p1和p2不同，但是p2>0并且p1>0，則該點(diǎn)也是雙核心奇點(diǎn)。該點(diǎn)在其他情況下不是奇點(diǎn)。

基于規(guī)格化的指紋圖像，系統(tǒng)可以根據(jù)下式針對每個點(diǎn)(i,j)計算脊線方向oi,j：

其中ii,可以等于上述等式(2)中的w可以是15或者基于實(shí)踐情況的其他數(shù)字。系統(tǒng)可以進(jìn)一步根據(jù)下式計算脊線方向的一致性ci,j：

其中threshold代表與確定的閾值，ci,j＝0指示著該點(diǎn)落入指紋圖像的背景區(qū)域中?；谒嬎愕腸i,j，系統(tǒng)可以對之前識別的奇點(diǎn)的位置細(xì)化。例如，細(xì)化的位置可以圍繞著奇點(diǎn)的原始位置而基于最小值ci,j來確定。系統(tǒng)接著針對奇點(diǎn)更新位置和方向。

系統(tǒng)可以利用類似底下的過濾器來增強(qiáng)歸一化的指紋圖像：

其中r代表可能為6的有效半徑；a代表放大參數(shù)，其可以是1024；和為針對過濾器的形狀參數(shù)，其可以是8和1；θ代表過濾器的修改方向。利用上述的過濾器，系統(tǒng)可以根據(jù)下述等式增強(qiáng)歸一化的指紋圖像：

其中iy,x來自上述的等式(2)中的代表增強(qiáng)的指紋圖像。為了改進(jìn)計算速度，系統(tǒng)可以針對所有的修改方向預(yù)存儲h并且預(yù)存儲上述等式中的分母。于是，其可以直接獲取用于未來的計算。

為了計算脊線強(qiáng)度圖d，系統(tǒng)可以使用下述等式：

其中koef(oi，j)和koefp為可以基于方向而改變的參數(shù)；壞區(qū)域可能包括北京區(qū)域。系統(tǒng)可以利用33*33過濾器去除脊線強(qiáng)度圖di，j的噪聲。

系統(tǒng)于是根據(jù)下述等式基于增強(qiáng)的指紋圖像生成二進(jìn)制圖像：

其中ii，j等于上述等式(3)中的si，j代表通過利用33*33過濾器對增強(qiáng)的指紋圖像進(jìn)行過濾生成的圖像；并且代表二進(jìn)制指紋圖像。

接著，系統(tǒng)將二進(jìn)制圖像轉(zhuǎn)換為脊線圖，其中每個脊線如一個像素一般稀薄。例如，關(guān)于在二進(jìn)制圖像中的每個黑色像素點(diǎn)，系統(tǒng)基于其周圍的八個點(diǎn)確定是否將該點(diǎn)改變?yōu)榘咨?。如果是這樣，黑色像素改變?yōu)榘咨⑶疫^程進(jìn)行到下一個像素。系統(tǒng)周期性地重復(fù)這個過程直到在整個圖像上沒有黑色點(diǎn)需要改變。細(xì)化的圖像由此生成。

在二進(jìn)制圖像中，對于黑色像素周圍的八個點(diǎn)可以由256的可能的情況。如此，可以建立表格從而快速地確定是否將黑色像素變?yōu)榘咨１砀袢缦滤枋觯?/p>

{0，0，0，0，0，0，0，1，0，0，0，0，0，0，1，1，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，1，0，1，1，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，1，0，0，0，1，0，1，1，0，0，0，1，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，1，0，0，0，0，0，0，0，0，1，0，1，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，1，0，0，0，0，0，0，0，1，0，0，0，1，0，1，0，0，0，0，1，0，0，0，1，0，0，0，0，0，0，0，1，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，1，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，1，0，1，0，1，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，1，0，0，0，0，0，0，0，1，0，0，0，0，0，0，0，1，1，0，1，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，1，0，0，0，0，0，0，0，1，0，0，0，1，0，1，0}

其中1指示著黑色像素應(yīng)當(dāng)被改變?yōu)榘咨?指示著對于黑色像素?zé)o需改變。作為使用上面表格的例子，黑色像素具有下面所列出的其八個環(huán)繞像素(從上左邊角落開始的逆時針方向)：白色、白色、白色、黑色、白色、黑色、黑色、白色。對于黑色像素的相對應(yīng)索引為22，其是二進(jìn)制系統(tǒng)中的00010110(此處黑色為1并且白色為0)。由于在上面表格中的第22個數(shù)字為0，就無需改變這個黑色像素。在類似上述地使用表格的一個實(shí)施例中，0指示著黑色像素應(yīng)當(dāng)被改變?yōu)榘咨?，并?指示著對于黑色像素?zé)o需改變。

為了精確地提取細(xì)節(jié)點(diǎn)，系統(tǒng)從指紋圖像中去除噪聲。系統(tǒng)對于細(xì)化的指紋圖像進(jìn)行掃描并且監(jiān)視脊線。如果從脊線線條的一端到另一端的距離(由像素進(jìn)行測量)比預(yù)確定的閾值小，則系統(tǒng)可以將該脊線作為噪聲脊線去除。于是，系統(tǒng)如下地提取細(xì)節(jié)點(diǎn)。對于圖像中的任何黑色點(diǎn)，系統(tǒng)順時針掃描周圍八個點(diǎn)，從八個中的一個開始并且于同一個結(jié)束。如果顏色被改變了兩次，這個黑色點(diǎn)為端點(diǎn)細(xì)節(jié)點(diǎn)。如果顏色改變了多于四次，這個黑色點(diǎn)為分歧細(xì)節(jié)點(diǎn)。在其他的情況下黑色點(diǎn)不是細(xì)節(jié)點(diǎn)。

細(xì)節(jié)點(diǎn)的脊線曲度c可以基于細(xì)節(jié)點(diǎn)處的脊線方向和圍繞細(xì)節(jié)點(diǎn)的點(diǎn)的脊線方向之間的差來計算。由此，細(xì)節(jié)點(diǎn)的脊線曲度c可以根據(jù)下述等式進(jìn)行計算：

其中r為恒定半徑，其可以為10。

系統(tǒng)可以進(jìn)一步如下地對細(xì)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行證實(shí)。對于給定的細(xì)節(jié)點(diǎn)，如果其到另一個細(xì)節(jié)點(diǎn)的距離小于d1(預(yù)確定的閾值)，系統(tǒng)刪除給定的細(xì)節(jié)點(diǎn)。如果兩個端點(diǎn)細(xì)節(jié)點(diǎn)具有相對的方向并且在其之間的距離小于d2(預(yù)確定的閾值)，系統(tǒng)將其全部刪除。如果端點(diǎn)細(xì)節(jié)點(diǎn)和分歧點(diǎn)細(xì)節(jié)點(diǎn)具有相對的方向并且在其之間的距離小于d3(預(yù)確定的閾值)，則系統(tǒng)將其全部刪除。如果細(xì)節(jié)點(diǎn)具有朝外指向的方向并且其到壞區(qū)域的距離小于d4(預(yù)確定的閾值)，系統(tǒng)刪除細(xì)節(jié)點(diǎn)。d、d2、d3和d4的值根據(jù)經(jīng)驗來確定。

在這個例子中的末班生成器906基于所提取的特征生成指紋模版并且將指紋模版發(fā)送的基于模式的控制器506。指紋模版可以包括關(guān)于上面提及的特征，例如細(xì)節(jié)點(diǎn)、奇點(diǎn)或塊方向圖等的信息。

圖10為根據(jù)本教導(dǎo)的實(shí)施例的由例如指紋圖像處理單元522的指紋圖像處理單元執(zhí)行的示例性過程的流程圖。從1002開始，對指紋圖像進(jìn)行歸一化。在1004，探測到奇點(diǎn)并且進(jìn)行細(xì)化。在1006，計算在指紋圖像中的脊線的平均強(qiáng)度。在1008，探測指紋圖像中的細(xì)節(jié)點(diǎn)并且進(jìn)行驗證。在1010，例如基于探測到的奇點(diǎn)和細(xì)節(jié)點(diǎn)以及脊線的平均強(qiáng)度生成指紋模版。

基于樣本指紋模版，系統(tǒng)可以通過對樣本指紋模版和數(shù)據(jù)庫中的多個指紋模版進(jìn)行比對從而從生物識別數(shù)據(jù)庫550中尋找匹配。對于兩個指紋模版之間的每個比對，可以確定匹配分?jǐn)?shù)來代表在兩個模版之間的相似度。作為示例，下面描述對兩個指紋模版進(jìn)行比對的詳細(xì)過程。

系統(tǒng)通過對兩個指紋模版的相對應(yīng)的特征進(jìn)行比對來對兩個指紋模版進(jìn)行比對。對于細(xì)節(jié)點(diǎn)比對，系統(tǒng)將細(xì)節(jié)點(diǎn)組織為細(xì)節(jié)點(diǎn)對。細(xì)節(jié)點(diǎn)對(mi,mj)可以由下面的參數(shù)來表示：dij代表連接mi和mj的線段的長度，即兩個細(xì)節(jié)點(diǎn)之間的距離；ai和bj分別代表線段和兩個細(xì)節(jié)點(diǎn)的方向之間的交匯角；并且uij代表線段的方向。系統(tǒng)基于這些參數(shù)對兩個細(xì)節(jié)對進(jìn)行比對。對于細(xì)節(jié)點(diǎn)對，包括dij、ai、bj以及兩個細(xì)節(jié)點(diǎn)類型t、曲度c、脊線強(qiáng)度g的量值對于平移和旋轉(zhuǎn)來說是不變的。由此，可以對這些量值進(jìn)行比對從而確定兩個細(xì)節(jié)點(diǎn)對之間的相似度。

對于來自樣本指紋模版的細(xì)節(jié)點(diǎn)對(mi1,mj1)和來自存儲的指紋模版的另一細(xì)節(jié)點(diǎn)對(mi2,mj2)來說，系統(tǒng)可以根據(jù)下述等式計算其相似度：

其中cof1、cof2、cof3、cof4、cof5為基于經(jīng)驗可以預(yù)確定的正常數(shù)；d,a,b,c,g如之前所定義的；t代表細(xì)節(jié)點(diǎn)類型(1為分歧點(diǎn)，0為端點(diǎn))。當(dāng)d小于預(yù)確定閾值thresholdd時，系統(tǒng)確定兩個細(xì)節(jié)點(diǎn)對之間的匹配。為了降低細(xì)節(jié)點(diǎn)對的比對，系統(tǒng)可以關(guān)注于對其dij處于給定范圍之內(nèi)的細(xì)節(jié)點(diǎn)對進(jìn)行比對。為了進(jìn)一步改進(jìn)速度，系統(tǒng)可以根據(jù)dij對每個指紋模版中的細(xì)節(jié)點(diǎn)對進(jìn)行排序。于是，具有長度d的細(xì)節(jié)點(diǎn)對可以僅僅與具有相同長度的細(xì)節(jié)點(diǎn)對進(jìn)行比對。

在去除了不匹配的細(xì)節(jié)點(diǎn)對之后，系統(tǒng)可以獲得匹配的細(xì)節(jié)點(diǎn)對的列表：

其中l(wèi)i1j1代表兩個細(xì)節(jié)點(diǎn)(mi1,mj1)以及其與樣本指紋模版的聯(lián)系，li2j2代表兩個細(xì)節(jié)點(diǎn)(mi2,mj2)以及其與存儲的指紋模版的聯(lián)系，d代表在這兩個細(xì)節(jié)點(diǎn)對之間的距離，s代表兩個細(xì)節(jié)點(diǎn)對之間的相似度。

為了計算兩個指紋模版之間的相似度，系統(tǒng)可以對準(zhǔn)兩個指紋模版。首先，系統(tǒng)確定從一個模版到另一個的旋轉(zhuǎn)角度。例如，系統(tǒng)設(shè)置一維陣列{hd|0≤d<360}，其下標(biāo)代表0和359之間的角度。每個hd如下計算：

其中σd為單位脈沖函數(shù)，其在d處具有值1并且在其他地方具有值0。由此，{hd}代表來自所有匹配的細(xì)節(jié)點(diǎn)對的相對應(yīng)的細(xì)節(jié)點(diǎn)之間的角度差的直方圖。在陣列中的最大點(diǎn)對應(yīng)于根據(jù)其一個模版需要進(jìn)行旋轉(zhuǎn)從而與另一個對準(zhǔn)的旋轉(zhuǎn)角度θ。

根據(jù)旋轉(zhuǎn)角θ，系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)一個指紋模版中的每個角度參數(shù)，包括細(xì)節(jié)點(diǎn)角度、奇點(diǎn)角度等，例如(di+θ)mod.360→di。

針對任何匹配的細(xì)節(jié)點(diǎn)對，根據(jù){hd}，如果兩個相對應(yīng)的細(xì)節(jié)點(diǎn)之間的角度差大于預(yù)確定值，系統(tǒng)可以將匹配的細(xì)節(jié)點(diǎn)對從列表u中去除。

類似地，系統(tǒng)可以計算直方圖用于坐標(biāo)差。例如，系統(tǒng)可以根據(jù)下述等式設(shè)置兩個一維陣列{hxdx}和{hydy}：

由此，{hxdx}和{hydy}為代表了在來自所有匹配的細(xì)節(jié)點(diǎn)對的相對應(yīng)的細(xì)節(jié)點(diǎn)之間(分別沿著x軸和y軸)的坐標(biāo)差的統(tǒng)計直方圖；maxdimx1、maxdimx2、maxdimy2、和maxdimy2代表分別沿著x軸和y軸的最大尺度，并且可以基于經(jīng)驗來確定。在兩個模版通過旋轉(zhuǎn)被對準(zhǔn)之后，在兩個陣列中的最大值點(diǎn)對應(yīng)于兩個模版之間所需要的偏移量(x0,y0)。在一個實(shí)施例中，maxdimx1、maxdimx2、maxdimy2、和maxdimy2代表相同的數(shù)。

根據(jù)所需要的偏移量(x0,y0)，系統(tǒng)偏移一個指紋模版中的每個未知參數(shù)，包括細(xì)節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)、奇點(diǎn)坐標(biāo)、塊方向圖位置等。由此，兩個指紋模版完全對準(zhǔn)。

對于任何匹配的細(xì)節(jié)點(diǎn)對，根據(jù){hxdx}和{hydy}，，如果在兩個相對應(yīng)的細(xì)節(jié)點(diǎn)之間的坐標(biāo)差大于預(yù)確定的值，系統(tǒng)可以將匹配的細(xì)節(jié)點(diǎn)對從列表u中去除。于是，剩余的匹配的細(xì)節(jié)點(diǎn)對的想帝都可以被添加從而計算針對細(xì)節(jié)點(diǎn)比對的最終相似度sm。

在這一點(diǎn)處，由于兩個指紋模版完全對準(zhǔn)，系統(tǒng)可以簡單地計算針對其他特征的相似度。例如，針對奇點(diǎn)的相似度ss可以通過對每對奇點(diǎn)的位置、定向和類型進(jìn)行比對并且對得到的相似度進(jìn)行相加而獲得。通過計算兩個脊線強(qiáng)度之間的差并且采用差的倒數(shù)可以得到針對平均脊線強(qiáng)度的相似度sg。通過計算兩個模版有效面積的公共部分的方向差并且采用平均累積差的倒數(shù)可以獲得針對塊方向圖的相似度sd。

基于上述計算的相似度，系統(tǒng)可以根據(jù)下述等式計算兩個指紋模版之間的最終相似度：

s＝kmsm+ksss+kgsg+kdsd

其中，km、ks、kg、kd為用于各種特征相似度的權(quán)重系數(shù)。

為了加速識別過程，系統(tǒng)可以基于平均脊線強(qiáng)度g對數(shù)據(jù)庫中的指紋模版進(jìn)行預(yù)排序。于是在指紋匹配過程期間，系統(tǒng)可以對其平均脊線強(qiáng)度最為接近樣本指紋模版的平均脊線強(qiáng)度的指紋模版賦予優(yōu)先級。

圖11描述了根據(jù)本教導(dǎo)的實(shí)施例的在用于用戶識別的系統(tǒng)中的手指血管圖像處理單元524的示例性圖。在一個實(shí)施例中，手指血管圖像處理單元524可以位于圖5中的識別/驗證模塊500中。在另一個實(shí)施例中，手指血管圖像處理單元524可以位于圖8中的800中。在這個例子中的手指血管圖像處理單元524包括手指血管分塊單元1102、手指血管歸一化單元1104、手指血管提取器1106、圖像增強(qiáng)單元1108和圖像壓縮單元1110。

在這個例子中的手指血管分塊單元1102基于存儲在手指血管圖像處理單元524中的血管分塊模型1103將描述了來自手指血管圖像的血管的區(qū)域進(jìn)行分塊。每個血管分塊模型1103限定了其中對血管的區(qū)域進(jìn)行分塊的方式。例如，根據(jù)一個血管分塊模型，當(dāng)在一些部分中沒有血管脈絡(luò)并且這些部分位于手指血管圖像的較外邊沿處時，通過去除手指血管圖像的這些部分來確定血管的區(qū)域。

在這個例子中的手指血管圖像歸一化單元1104對手指血管圖像的幾何特征進(jìn)行規(guī)整從而圖像具有歸一化的形狀、尺寸以及方向。例如，手指血管圖像歸一化單元1104可以使用仿射變換從而對手指血管圖像進(jìn)行變換從而具有歸一化的形狀、尺寸以及方向。手指血管圖像歸一化單元1104還對手指血管圖像的灰度級進(jìn)行規(guī)整從而將圖像的灰度級置于歸一化的范圍內(nèi)。因此，手指血管圖像具有歸一化的幾何特征以及灰度級，正如存儲在數(shù)據(jù)庫550中的手指血管圖像。

在這個例子中的手指血管提取器1106從歸一化的手指血管圖像中提取代表血管脈絡(luò)的圖像的一個或多個部分。例如，手指血管提取器1106可以基于存儲在手指血管圖像處理單元524中的灰度閾值1107來針對歸一化的圖像上的每個像素確定該像素是否代表血管脈絡(luò)的部分。在一個實(shí)施例中，灰度閾值1107限定了灰度級的最低水平，在該處的像素可以被確定為代表血管脈絡(luò)?；叶乳撝?107可以由專家進(jìn)行動態(tài)修改或者基于機(jī)器學(xué)習(xí)過程得到確定。手指血管提取器1106基于所提取的代表著血管脈絡(luò)的部分來生成二進(jìn)制(例如，黑和白)圖像。例如，如果像素被確定代表血管脈絡(luò)的部分，該像素被分配黑顏色的灰度值；否則，該像素被分配白顏色的灰度值。

在這個例子中的圖像增強(qiáng)單元1108通過從手指血管圖像中去除圖像噪聲來增強(qiáng)手指血管圖像。圖像噪聲可以包括手指血管圖像中的隨機(jī)亮度變化或灰度信息。

在這個例子中的第一光源1110將手指血管圖像壓縮到標(biāo)準(zhǔn)尺寸，因此生成指靜脈特征模板，并且將其發(fā)送到例如基于模式的控制器506。

圖12為根據(jù)本教導(dǎo)的實(shí)施例的由例如圖11中的手指血管圖像處理單元524的手指血管圖像處理單元執(zhí)行的示例性過程的流程圖。在1202處開始，從手指血管圖像分塊處血管的區(qū)域。在1204處，對血管的幾何特征進(jìn)行歸一化。在1206處，對圖像的灰度進(jìn)行歸一化。在1208處，從圖像中識別出血管脈絡(luò)。在1210處，生成二進(jìn)制手指血管圖像。在1212處，從二進(jìn)制圖像中去除噪聲。在1214處，對圖像進(jìn)行壓縮從而生成指靜脈特征模板。

系統(tǒng)可以對指靜脈特征模板與存儲在數(shù)據(jù)庫中的多個候選指靜脈特征模板進(jìn)行比對。下面描述示例性的過程。首先，系統(tǒng)確定多個偏移值。對于多個偏移值中的每一個，系統(tǒng)基于下一個偏移值使指靜脈特征模板與候選指靜脈特征模板對準(zhǔn)。對于多個偏移值中的每一個，系統(tǒng)可以基于指靜脈特征模板和利用偏移值對準(zhǔn)的候選指靜脈特征模板之間的匹配來計算與偏移值相關(guān)聯(lián)的匹配分?jǐn)?shù)。接著系統(tǒng)利用多個偏移值從與指靜脈特征模板和候選指靜脈特征模板之間的匹配相對應(yīng)的多個匹配分?jǐn)?shù)中選擇匹配分?jǐn)?shù)。最終，系統(tǒng)將所選擇的匹配分?jǐn)?shù)指派為候選指靜脈特征模板的置信分?jǐn)?shù)。

圖13描述了根據(jù)本教導(dǎo)的實(shí)施例的用于比對用于用戶識別的兩個手指血管圖像的詳細(xì)過程。如上面所討論的，指靜脈特征模板與預(yù)存儲在數(shù)據(jù)庫中用于用戶識別或驗證的手指血管圖像進(jìn)行比對。在一個實(shí)施例中，如圖13所示，指靜脈特征模板1301與數(shù)據(jù)庫中的預(yù)存儲手指血管圖像進(jìn)行數(shù)次比對。由于指靜脈特征模板1301和預(yù)存儲的手指血管圖像1302以相同的方式進(jìn)行處理，其應(yīng)當(dāng)具有相同的尺寸和形狀，如圖13所示。

當(dāng)圖像1301完全被圖像1302交疊住時，執(zhí)行第一比對從而生成分?jǐn)?shù)s1-1。當(dāng)圖像1302沿著x-軸偏移給定的距離(例如，圖像寬度的1/20)而圖像1301固定時，執(zhí)行第二比對從而生成分?jǐn)?shù)s2-1。當(dāng)圖像1301沿著x-軸偏移附加的給定距離(例如，又一個圖像寬度的1/20)而圖像1301仍然固定時，執(zhí)行第三比對從而生成分?jǐn)?shù)s3-1。這個過程往返進(jìn)行例如20次從而生成分?jǐn)?shù)s1-1，s2-1…s20-1。

于是，關(guān)于上面的20個步驟的每一個，在圖像1302沿著y-軸偏移給定的距離(例如，圖像高度的1/20)而圖像1301的位置為固定后，執(zhí)行比對從而生成20個分?jǐn)?shù)s1-2，s2-2…s20-2。在圖像1302沿著y-軸偏移附加的給定距離(例如，圖像高度的1/20)而圖像1301固定時執(zhí)行另外20個比對從而生成另外20個分?jǐn)?shù)s1-3,s2-3…s20-3。這個過程往返進(jìn)行直到400個分?jǐn)?shù)s1-1,s2-1,…s20-1,s1-2,s2-2,…s20-2,…,s1-20,s2-20,…s20-20全部生成。

基于上述的比對結(jié)果，選擇出400個分?jǐn)?shù)中的最大分?jǐn)?shù)(稱為smax)。如果smax大于或者等于預(yù)確定的閾值，則系統(tǒng)確定在指靜脈特征模板1301和預(yù)存儲的手指血管圖像1302之間存在匹配。如果smax小于預(yù)確定的閾值，則系統(tǒng)確定在指靜脈特征模板1301和預(yù)存儲的手指血管圖像1302之間不存在匹配。

圖14描述了根據(jù)本教導(dǎo)的實(shí)施例的在用于用戶識別的系統(tǒng)中的識別/驗證單元520的示例性圖。在一個實(shí)施例中，識別/驗證單元520可以位于圖5中的識別/驗證模塊500中。在另一個實(shí)施例中，識別/驗證單元520可以位于圖8中的800中。在這個例子中的識別/驗證單元520包括指紋模版獲取器1402、基于指紋的匹配單元1404、手指血管圖像獲取器1412、基于手指血管的匹配單元1414以及身份確定器1420。

在這個例子中的基于指紋的匹配單元1404從基于模式的控制器506接收指紋模版和一些相關(guān)的信息。相關(guān)的信息可以包括這是否是用于不具有已知身份的用戶識別或是用于具有用戶提供的身份的用戶驗證。基于指紋的匹配單元1404于是接著通知指紋模版獲取器1402從生物識別數(shù)據(jù)庫550獲取一個或多個指紋模版。

在這個例子中的指紋模版獲取器1402根據(jù)接收自基于指紋的匹配單元1404的指令從生物識別數(shù)據(jù)庫550獲取一個或多個指紋模版。在一個例子中，識別/驗證單元520工作用于用戶識別?；谥讣y的匹配單元1404可以發(fā)送指令到指紋模版獲取器1402從而根據(jù)基于與每個身份相關(guān)聯(lián)的匹配頻率的排序來獲取與來自生物識別數(shù)據(jù)庫550的身份相關(guān)聯(lián)的指紋模版。例如，如果在生物識別數(shù)據(jù)庫550中的第一身份較之在生物識別數(shù)據(jù)庫550中的第二身份而言被匹配得更為頻繁，第一身份應(yīng)當(dāng)在第二身份之前被檢查。相應(yīng)地，與第一身份相關(guān)聯(lián)的指紋模版在于第二身份相關(guān)聯(lián)的指紋模版之前被獲取?？纱娴?，基于指紋的匹配單元1404可以發(fā)送指令到指紋模版獲取器1402從而根據(jù)身份的字母排序從生物識別數(shù)據(jù)庫550獲取與身份相關(guān)聯(lián)的指紋模版。

在另一個例子中，識別/驗證單元520工作用于利用用戶提供的身份進(jìn)行用戶驗證?；谥讣y的匹配單元1404可以發(fā)送指令到指紋模版獲取器1402來從生物識別數(shù)據(jù)庫550獲取與用戶提供的身份相關(guān)聯(lián)的指紋模版。在一個情況中，用戶提供的身份在生物識別數(shù)據(jù)庫550中具有多個匹配。例如，用戶提供了名字john，在生物識別數(shù)據(jù)庫550中可能有多個身份包括名字john。在這個情況下，基于指紋的匹配單元1404可以發(fā)送指令到指紋模版獲取器1402來獲取與包括名字john的多個身份相關(guān)聯(lián)的指紋模版。如果在此之后沒有匹配，基于指紋的匹配單元1404可以發(fā)送指令到指紋模版獲取器1402來獲取與包括類似于john的名字，例如johnson或johnny的身份相關(guān)聯(lián)的指紋模版。

基于指紋的匹配單元1404對從基于模式的控制器506接收的指紋模版和每個獲取的指紋模版進(jìn)行比對從而生成帶有置信分?jǐn)?shù)的比對結(jié)果。置信分?jǐn)?shù)指示了指紋模版與所獲取的與身份相關(guān)聯(lián)的指紋模版如何匹配。在一個例子中，置信分?jǐn)?shù)基于代表了兩個模版之間的相似度的匹配分?jǐn)?shù)生成。置信分?jǐn)?shù)可以是任何代表了兩個指紋模版之間的匹配度的實(shí)數(shù)或百分?jǐn)?shù)。

如果置信分?jǐn)?shù)大于預(yù)確定閾值，基于比對來確定身份。在一個例子中基于指紋的匹配單元1404執(zhí)行比對直到第一身份得以確定。在另一個例子中，基于指紋的匹配單元1404貫穿在生物識別數(shù)據(jù)庫550中的所有指紋模版來執(zhí)行比對從而確定具有高于預(yù)確定閾值的置信分?jǐn)?shù)的一個或多個身份?；谥讣y的匹配單元1404發(fā)送比對結(jié)果到身份確定器1420用于身份確定。

在這個例子中的基于手指血管的匹配單元1414從基于模式的控制器506接收到指靜脈特征模板和一些相關(guān)的信息。相關(guān)的信息可以包括這是否是用于沒有已知身份的用戶識別或用于具有用戶提供的身份的用戶驗證?；谑种秆艿钠ヅ鋯卧?414可以接著通知手指血管圖像獲取器1412來從生物識別數(shù)據(jù)庫550獲取一個或多個手指血管圖像。

在這個例子中的手指血管圖像獲取器1412根據(jù)從基于手指血管的匹配單元1414接收到的指令從生物識別數(shù)據(jù)庫550獲取一個或多個手指血管圖像。在一個例子中，識別/驗證單元520工作用于用戶識別。基于手指血管的匹配單元1414可以發(fā)送指令到手指血管圖像獲取器1412以獲取與來自生物識別數(shù)據(jù)庫550的身份向關(guān)聯(lián)的手指血管圖像。手指血管圖像獲取器1412可以根據(jù)基于與每個身份相關(guān)聯(lián)的匹配頻率的排序來獲取與身份相關(guān)聯(lián)的手指血管圖像。例如，如果生物識別數(shù)據(jù)庫550中的第一身份較之生物識別數(shù)據(jù)庫550中的第二身份而言更為頻繁地被匹配，第一身份應(yīng)當(dāng)在第二身份之前被檢查。由此，與第一身份相關(guān)聯(lián)的手指血管圖像在與第二身份相關(guān)聯(lián)的手指血管圖像之前被獲取?？纱娴?，基于手指血管的匹配單元1414可以發(fā)送指令到手指血管圖像獲取器1412以根據(jù)身份的字母排序獲取與來自生物識別數(shù)據(jù)庫550的身份相關(guān)聯(lián)的手指血管圖像。

在另一個例子中，識別/驗證單元520工作用于利用用戶提供的身份進(jìn)行用戶驗證。基于手指血管的匹配單元1414可以發(fā)送指令到手指血管圖像獲取器1412來從生物識別數(shù)據(jù)庫550獲取與用戶提供的身份相關(guān)聯(lián)的手指血管圖像。在一個情況中，用戶提供的身份在生物識別數(shù)據(jù)庫550中具有多個匹配。例如，用戶提供了名字john，在生物識別數(shù)據(jù)庫550中可能有多個身份包括名字john?；谑种秆艿钠ヅ鋯卧?414可以發(fā)送指令到手指血管圖像獲取器1412來獲取與包括名字john的多個身份相關(guān)聯(lián)的手指血管圖像。如果在此之后沒有匹配，基于手指血管的匹配單元1414可以發(fā)送指令到手指血管圖像獲取器1412來獲取與包括類似于john的名字，例如johnson或johnny的身份相關(guān)聯(lián)的手指血管圖像。

基于手指血管的匹配單元1414對從基于模式的控制器506接收的指靜脈特征模板和每個獲取的手指血管圖像進(jìn)行比對從而生成帶有置信分?jǐn)?shù)的比對結(jié)果。置信分?jǐn)?shù)指示了指靜脈特征模板與所獲取的與身份相關(guān)聯(lián)的手指血管圖像如何匹配。置信分?jǐn)?shù)可以是任何代表了兩個手指血管圖像之間的匹配度的實(shí)數(shù)或百分?jǐn)?shù)。

如果置信分?jǐn)?shù)大于預(yù)確定閾值，基于比對來確定身份。在一個例子中基于手指血管的匹配單元1414執(zhí)行比對直到第一身份得以確定。在另一個例子中，基于手指血管的匹配單元1414貫穿在生物識別數(shù)據(jù)庫550中的所有手指血管圖像來執(zhí)行比對從而確定每一個都具有高于預(yù)確定閾值的置信分?jǐn)?shù)的一個或多個身份?；谑种秆艿钠ヅ鋯卧?414發(fā)送比對結(jié)果到身份確定器1420用于身份確定。

在一個實(shí)施例中，指紋模版獲取器1402和手指血管圖像獲取器1412可以彼此進(jìn)行通信并且對準(zhǔn)因此與身份相關(guān)聯(lián)的一對指紋模版和手指血管圖像分別被指紋模版獲取器1402和手指血管圖像獲取器1412一起獲取。

在這個例子中的身份確定器1420根據(jù)存儲在識別/驗證單元520中的匹配模型1421中的一個，基于來自基于指紋的匹配單元1404和基于手指血管的匹配單元1414的比對結(jié)果確定身份。每個匹配模型1421可以確定身份被確定的方式。每個匹配模型1421可以包括用于選擇一個或多個候選的預(yù)確定的標(biāo)準(zhǔn)。在各種實(shí)施例中可以選擇不同的匹配模型。

根據(jù)第一實(shí)施例，如果指靜脈特征模板和與數(shù)據(jù)庫中的已知身份相關(guān)聯(lián)的手指血管圖像相匹配并且指紋模版和與數(shù)據(jù)庫中的相同已知身份相關(guān)聯(lián)的指紋模版相匹配則個人的身份被確定為已知身份。

如果存在有多個這種已知身份，身份確定器1420可以根據(jù)不同匹配模型基于其各自的置信分?jǐn)?shù)的組合將個人識別為具有這種已知身份的一個。對于具有兩個置信分?jǐn)?shù)的身份，這種組合可以是兩個置信分?jǐn)?shù)的和、加權(quán)平均、最大值或最小值。例如，根據(jù)第一實(shí)施例一共確定有三個身份a、b和c。身份a具有針對指紋的置信分?jǐn)?shù)0.8和針對手指血管的置信分?jǐn)?shù)0.8。身份b具有針對指紋的置信分?jǐn)?shù)0.75和針對手指血管的置信分?jǐn)?shù)0.8。身份c具有針對指紋的置信分?jǐn)?shù)0.9和針對手指血管的置信分?jǐn)?shù)0.65。在這種情況下，身份確定器1420可以將個人識別為：(a)身份a，當(dāng)基于最高和進(jìn)行確定；(b)身份b，當(dāng)基于最高的最小值進(jìn)行確定；或者(c)身份c，當(dāng)基于最高的最大值進(jìn)行確定。

當(dāng)在考慮了置信分?jǐn)?shù)的組合之后仍然有多個身份，個人可以基于置信分?jǐn)?shù)中的任一個而從這些身份中得以識別。參見上面的例子，如果身份c具有針對指紋的置信分?jǐn)?shù)0.9和針對手指血管的置信分?jǐn)?shù)0.7，身份a和身份c將具有相同的置信分?jǐn)?shù)的和(1.6)。在這種情況下，除了考慮其他組合，身份確定器1420可能將該個人識別為身份a而不是身份c，由于a具有較之c而言更高的針對手指血管的置信分?jǐn)?shù)，且由于手指血管較之指紋而言更難以偽造。

根據(jù)第二實(shí)施例，如果指靜脈特征模板和與數(shù)據(jù)庫中的已知身份相關(guān)聯(lián)的手指血管圖像相匹配或者指紋模版和與數(shù)據(jù)庫中的相同已知身份相關(guān)聯(lián)的指紋模版相匹配則個人的身份被確定為已知身份。

如果存在有多個這種已知身份，身份確定器1420可以基于其各自的置信分?jǐn)?shù)將個人識別為具有這種已知身份的一個。如果這種已知身份中的任何一個在全部的匹配結(jié)果中，身份確定器1420可以根據(jù)不同的匹配模型來確定置信分?jǐn)?shù)的組合。對于具有兩個置信分?jǐn)?shù)的身份，這種組合可以是兩個置信分?jǐn)?shù)的和、加權(quán)平均、最大值或最小值。例如，根據(jù)第二實(shí)施例一共確定有三個身份a、b和c。身份a具有針對指紋的置信分?jǐn)?shù)0.75并且針對手指血管沒有置信分?jǐn)?shù)。身份b針對指紋沒有置信分?jǐn)?shù)但是具有針對手指血管的置信分?jǐn)?shù)0.8。身份c具有針對指紋的置信分?jǐn)?shù)0.65和針對手指血管的置信分?jǐn)?shù)0.35。在這種情況下，身份確定器1420可以將個人識別為：(a)身份b，當(dāng)基于最高的最大值進(jìn)行確定；或者(b)身份c，當(dāng)基于最高的和進(jìn)行確定。

當(dāng)在考慮了置信分?jǐn)?shù)的組合之后仍然有多個身份，個人可以基于置信分?jǐn)?shù)中的任一個而從這些身份中得以識別。參見上面的例子，如果身份c具有針對指紋的置信分?jǐn)?shù)0.45和針對手指血管的置信分?jǐn)?shù)0.35，身份b和身份c將具有相同的置信分?jǐn)?shù)的和(0.8)。在這種情況下，除了考慮其他組合，身份確定器1420可能將該個人識別為身份b而不是身份c，由于b具有較之c而言更高的針對手指血管的置信分?jǐn)?shù)，且由于手指血管較之指紋而言更難以偽造。

根據(jù)第三實(shí)施例，個人首先被識別為具有最高的針對指紋的置信分?jǐn)?shù)的身份。如果有多個具有相同的針對指紋的最高置信分?jǐn)?shù)的身份，個人于是被識別為在多個身份中的具有最高的針對手指血管的置信分?jǐn)?shù)的身份。

根據(jù)第四實(shí)施例，個人首先被識別為具有最高的針對手指血管的置信分?jǐn)?shù)的身份。如果有多個具有相同的針對手指血管的最高置信分?jǐn)?shù)的身份，個人于是被識別為在多個身份中的具有最高的針對指紋的置信分?jǐn)?shù)的身份。

對于在任何實(shí)施例中的任何匹配模型，如果有多個具有相同的兩個置信分?jǐn)?shù)的身份，身份確定器1420可以將多個身份一起報告。在這種情境下，系統(tǒng)可以指示用戶再次放置手指或者放置另一個手指用于識別。

由身份確定器1420利用的匹配模型可以基于安性和效率之間的權(quán)衡來確定。在一個例子中，在業(yè)務(wù)時間期間，許多的人希望訪問屬于大公司的建筑物。于是，效率較之安全性更為重要。因此，可以選擇第二種匹配模型來提高效率。在另一個例子中，在周末期間，很少有人希望訪問建筑物。于是，安全性較之效率更為重要。因此，可以選擇第一種匹配模型來提高安全性。

身份確定器1420于是發(fā)送匹配的結(jié)果到授權(quán)控制器。匹配的結(jié)果可以包括確定的身份和相關(guān)聯(lián)的置信分?jǐn)?shù)。在一個實(shí)施例中，匹配的結(jié)果可以包括關(guān)于該個人是否應(yīng)當(dāng)被授權(quán)的決定。

圖15a為根據(jù)本教導(dǎo)的實(shí)施例的由例如圖14中的識別/驗證單元520的識別/驗證單元執(zhí)行的示例性過程的流程圖。在1502處，接收到由指紋圖像處理單元522生成的指紋模版。在1504處，從數(shù)據(jù)庫獲取指紋模版。在1506處，對指紋模版與所獲取的指紋模版進(jìn)行匹配。在1508處，識別/驗證單元520確定一個或多個每一個都具有用于指紋的置信分?jǐn)?shù)的身份。過程接著進(jìn)行到1521。

該過程的另一個分支包括1512-1518，平行于1502-1508。在1512處，接收到指靜脈特征模板。在1514處，從數(shù)據(jù)庫獲取手指血管圖像。在1516處，對手指血管圖像和所獲取的手指血管圖像進(jìn)行匹配。在1518處，識別/驗證單元520確定一個或多個每一個都具有用于手指血管的置信分?jǐn)?shù)的身份。過程接著進(jìn)行到1521。

在1521處，檢查基于指紋和手指血管的匹配是否找到了相同的身份。如果是，過程進(jìn)行到1523。如果不是，過程進(jìn)行到1522，其中個人的身份無法從數(shù)據(jù)庫得到識別。在這種情況下，該個人不能被授權(quán)。

在1523處，檢查是否在1521處找到多個身份。如果不是，過程進(jìn)行到1526，在該處將個人識別為具有已找到的身份，并且過程結(jié)束。如果找到了多個身份，過程進(jìn)行到1524，在該處基于多個身份的各自的置信分?jǐn)?shù)的組合對其進(jìn)行排序。例如，該組合可以是每個這種身份的兩個置信分?jǐn)?shù)的和、加權(quán)平均、最大值或者最小值。過程于是前進(jìn)到1525。

在1525處，檢查是否基于其各自的置信分?jǐn)?shù)組合的排序而找到了多個高級身份。如果不是，過程進(jìn)行到1526，在該處該人被識別為具有已經(jīng)找到的身份，即單一高級身份，并且過程結(jié)束。如果在1525處找到多個高級身份，過程進(jìn)行到1528，在該處基于其置信分?jǐn)?shù)對這種多個身份的一個進(jìn)行排序。例如，系統(tǒng)可以基于其各自的針對手指血管的置信分?jǐn)?shù)對這種多個身份進(jìn)行排序，由于手指血管較之指紋而言更難偽造。過程于是前進(jìn)到1529。

在1529處，檢查是否基于對其置信分?jǐn)?shù)中的一個進(jìn)行排序而找到了多個高級身份。這可以發(fā)生在當(dāng)多個身份具有完全相同的針對指紋和手指血管二者的兩個置信分?jǐn)?shù)。如果是，則過程進(jìn)行到1530，在該處系統(tǒng)可以指示該個人重新放置手指或者放置另一個手指用于識別。如果不是，過程進(jìn)行到1526，在該處個人被識別為具有找到的身份，即單一的高級身份，并且過程結(jié)束。

圖15b為根據(jù)本教導(dǎo)的另一個實(shí)施例的由例如圖14中的識別/驗證單元520的識別/驗證單元執(zhí)行的另一個示例性過程的流程圖。過程1502-1508以及過程1512-1518與圖15a中的相對應(yīng)部分相同。

此處在圖15b中，在1508和1518之后，過程進(jìn)行到1541，在該處檢查是否基于指紋和手指血管的匹配而找到了任何身份。如果是，過程進(jìn)行到1543。如果不是，過程進(jìn)行到1542，在該處個人的身份無法從數(shù)據(jù)庫中得到識別。在這種情況下，該個人可能不被授權(quán)。

在1543處，檢查在1541處是否找到多個身份。如果沒有，過程進(jìn)行到1546，在該處個人被識別為具有已找到的身份，并且過程結(jié)束。如果找到了多個身份，過程進(jìn)行到1544，在該處基于其各自的置信分?jǐn)?shù)對這種多個身份進(jìn)行排序。如果這些多個身份中的任一個具有兩個置信分?jǐn)?shù)，系統(tǒng)基于兩個置信分?jǐn)?shù)的組合對身份進(jìn)行排序。例如，該組合可以是兩個置信分?jǐn)?shù)的和、加權(quán)平均、最大值或者最小值。過程接著前進(jìn)到1545。

在1545處，檢查是否基于在1544處的排序而找到了多個高級身份。如果沒有，則過程進(jìn)行到1546，在該處個人被識別為具有找到的身份，即單一的高級身份，并且過程結(jié)束。如果在1545處找到多個高級身份，過程進(jìn)行到1548，在該處基于其置信分?jǐn)?shù)中的一個對這種多個身份進(jìn)行排序。例如，系統(tǒng)可以基于其各自的針對手指血管的置信分?jǐn)?shù)對這種多個身份進(jìn)行排序，由于手指血管較之指紋而言更難偽造。過程于是前進(jìn)到1549。

在1549處，檢查是否基于對其置信分?jǐn)?shù)中的一個進(jìn)行排序而找到了多個高級身份。這可以發(fā)生在當(dāng)多個身份具有完全相同的針對指紋和手指血管二者的兩個置信分?jǐn)?shù)時。這也可以發(fā)生在當(dāng)多個身份具有一個單一的針對指紋或手指血管的相同的置信分?jǐn)?shù)的單一匹配分?jǐn)?shù)時。如果是，則過程進(jìn)行到1550，在該處系統(tǒng)可以指示該個人重新放置手指或者放置另一個手指用于識別。如果不是，過程進(jìn)行到1546，在該處個人被識別為具有找到的身份，即單一的高級身份，并且過程結(jié)束。

圖16描繪了其上可以實(shí)施本教導(dǎo)的通用移動設(shè)備架構(gòu)。在一個例子中，授權(quán)控制器310-4控制到移動設(shè)備1600的訪問，移動設(shè)備1600包括但不限于智能電話、平板電腦、音樂播放器、手持游戲控制臺、gps接收器。在這個例子中的移動設(shè)備1600包括一個或多個中央處理單元(cpu)1602、一個或多個圖形處理單元(gpu)1604、顯示器1606、內(nèi)存1608、諸如無線通信模塊的通信平臺1610、存儲器1612、以及一個或多個輸入/輸出(i/o)設(shè)備1614。任何其他適合的組件，諸如但不限于系統(tǒng)總線或控制器(未示出)，也可以包括在移動設(shè)備1600中。如圖16所示出，例如ios、android、windowsphone等的移動操作系統(tǒng)1616以及一個或多個應(yīng)用1618可以從存儲器1612加載進(jìn)入內(nèi)存1608中從而被cpu1602執(zhí)行。應(yīng)用1618可以包括網(wǎng)頁瀏覽器或者任何其他適合的移動搜索應(yīng)用。應(yīng)用1618的執(zhí)行可以導(dǎo)致移動設(shè)備1400執(zhí)行如前所描述的一些處理。

在另一個例子中，根據(jù)本教導(dǎo)中的各種實(shí)施例的身份識別設(shè)備1640可以集成在移動設(shè)備1600中。在這個例子中，用戶身份可以通過將手指放置在移動設(shè)備1600的身份識別設(shè)備1640上來得到確定或驗證。在這個例子中的用戶識別可以用于用戶獲得到移動設(shè)備1600或者其他可以與移動設(shè)備1600進(jìn)行通信的例如車輛或者門處的控制器的設(shè)備的訪問。

為了實(shí)施本教導(dǎo)，可以將計算機(jī)硬件平臺用作用于這里所描述的一個或多個元素的硬件平臺。這種計算機(jī)的硬件元素、操作系統(tǒng)以及程序語言在性質(zhì)上是傳統(tǒng)的，并且推斷本領(lǐng)域的技術(shù)人員對其充分地知曉從而使這些技術(shù)適用于實(shí)施這里所主要描述的過程。具有用戶接口元素的計算機(jī)可以用來實(shí)施個人計算機(jī)(pc)或者其他類型的工作站或終端設(shè)備，雖然計算機(jī)在適當(dāng)編程時還可以用作服務(wù)器。相信本領(lǐng)域的技術(shù)人員對于這種計算機(jī)設(shè)備的結(jié)構(gòu)、程序和通用操作是熟知的并且結(jié)果是附圖應(yīng)當(dāng)是不言自明的。

圖17描繪了其上可以實(shí)施本教導(dǎo)的通用計算機(jī)架構(gòu)并且具有包括用戶接口元素的計算機(jī)硬件平臺的功能性框圖描述。計算機(jī)可以是通用目的的計算機(jī)或者專用目的計算機(jī)。這個計算機(jī)1700可以用于實(shí)施這里所描述的用戶識別架構(gòu)的任何組件。例如圖1和圖2所描繪的系統(tǒng)的不同組件全部可以經(jīng)由其硬件、軟件程序、固件或其組合而實(shí)施在例如計算機(jī)1700的一個或多個計算機(jī)上。雖然為了方便僅僅示出了一個這種計算機(jī)，但是關(guān)于用戶識別的計算機(jī)功能可以以分布的方式實(shí)施在多個相似的平臺上，從而分布過程負(fù)載。

計算機(jī)1700，例如包括連接到并且連接自連接到此從而有助于數(shù)據(jù)通信的網(wǎng)絡(luò)的com端口1702。計算機(jī)1700還包括cpu1704，其形式為用于執(zhí)行程序指令的一個或多個處理器。示例性的計算機(jī)平臺包括內(nèi)部通信總線1706、具有不同形式的程序貯存設(shè)備和數(shù)據(jù)貯存設(shè)備，例如碟1708、只讀存儲器(rom)1710、或者隨機(jī)存儲存儲器(ram)1712，用于將被計算機(jī)處理并且/或者通信的各種數(shù)據(jù)文件，以及將被cpu1704執(zhí)行的可能的程序指令。計算機(jī)1700還包括i/o組件1714，支持在計算機(jī)和其中諸如用戶接口元素1716的其他組件之間的輸入/輸出流。計算機(jī)1700還可以經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)通信接收程序和數(shù)據(jù)。

因此，如上面所勾勒出的用戶識別方法的各個方面可以在程序中實(shí)施。技術(shù)的程序方面可以被認(rèn)為是典型地形式為被承載或者實(shí)施在機(jī)器可讀介質(zhì)類型上的可執(zhí)行代碼和/或相關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)的“產(chǎn)品”或“制造件”。有形的永久“貯存”類型介質(zhì)包括任何或者所有的存儲器或其他用于計算機(jī)、處理器或類似的存儲器或其相關(guān)聯(lián)模塊，諸如各種半導(dǎo)體存儲器、帶驅(qū)動、盤驅(qū)動或類似，其可以在任何時候提供用于軟件程序的貯存。

軟件的所有或者部分可以不時地通過諸如因特網(wǎng)或各種其他電信網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信。這種通信例如可以實(shí)現(xiàn)軟件從一個計算機(jī)或處理器加載進(jìn)入另一個中。由此，可以承載軟件元素的其他類型的介質(zhì)包括光學(xué)、電氣、以及電磁波，例如通過有線和光學(xué)陸地線網(wǎng)絡(luò)以及通過各種空中鏈路而跨域本地設(shè)備之間的物理接口所使用的。承載這種波的物理元素，例如有限或無線鏈路、光學(xué)鏈路或者類似同樣可以被視為承載軟件的介質(zhì)。正如在這里所使用的，除非限制于有形的“貯存”介質(zhì)，例如計算機(jī)或機(jī)器“可讀”的術(shù)語指的是任何參與了提供指令到處理器用于執(zhí)行的介質(zhì)。

因此，機(jī)器可讀介質(zhì)可以采用許多形式，包括但不限于有形貯存介質(zhì)、載波介質(zhì)或物理傳輸介質(zhì)。非易失性貯存介質(zhì)例如包括諸如在任何計算機(jī)或類似中的任何貯存設(shè)備的光盤或磁盤，其可以用于實(shí)施系統(tǒng)或其任何組件，如圖所示出。易失性貯存介質(zhì)包括動態(tài)存儲器，例如這種計算機(jī)平臺的主存儲器。有形傳輸介質(zhì)包括同軸線纜、銅線和光纖，包括形成計算機(jī)系統(tǒng)內(nèi)的總線的線路。載波傳輸介質(zhì)可以采用電子或電磁信號的形式，或者聲波或光波，例如這些在射頻(rf)和紅外(ir)數(shù)據(jù)通信中生成的。計算機(jī)可讀介質(zhì)的通用形式因此包括例如軟盤、柔性盤、硬盤、磁盤、任何其他磁性介質(zhì)、cd-rom、dvd或dvd-rom、任何其他光學(xué)介質(zhì)、打孔卡片紙帶、任何其他具有孔圖案的物理貯存介質(zhì)、ram、prom和eprom、flash-eprom、任何其他存儲器芯片或卡盤、傳送數(shù)據(jù)或指令的載波、傳送這種載波的線纜或鏈路、或者計算機(jī)可以從其讀取程序代碼和/或數(shù)據(jù)的任何其他介質(zhì)。許多這些形式的計算機(jī)可讀介質(zhì)可以涉及運(yùn)載一個或多個指令的一個或多個序列到處理器用于執(zhí)行。

圖18描繪了其中可以將本教導(dǎo)實(shí)施在通用計算機(jī)上的示例性方式。在這個例子中根據(jù)本教導(dǎo)中的各個實(shí)施例的身份識別設(shè)備1840可以集成在膝上筆記本1800中。在這個例子中，用戶身份可以通過將手指放置在膝上筆記本1800上的身份識別設(shè)備1840上來進(jìn)行確定或驗證。在這個例子中的用戶識別可以用于用戶獲得到膝上筆記本或例如可以與膝上筆記本1800進(jìn)行通信的車輛或在門處的控制器的另一個設(shè)備的訪問。

本領(lǐng)域的技術(shù)人員將認(rèn)識到本教導(dǎo)遵從于各種修改和/或增強(qiáng)。例如，雖然上面所描述的各種組件的實(shí)施可以在硬件設(shè)備中實(shí)施，但是其還可以實(shí)施為純軟件方案，例如在現(xiàn)有服務(wù)器上的安裝。此外，如這里所公開的主機(jī)的單元和客戶節(jié)點(diǎn)可以實(shí)施為固件、固件/軟件組合、固件/硬件組合或者硬件/固件/軟件組合。

雖然前面已經(jīng)描述了被視為是最佳的模式和/或其他例子，應(yīng)當(dāng)理解的是這里可以做出各種修改并且這里所公開的主體可以實(shí)施為各種形式和例子，并且本教導(dǎo)可以應(yīng)用于多種應(yīng)用中，在這里僅對其中的一些進(jìn)行了描述。意在于由隨后的權(quán)利要求來對任何以及所有落入本教導(dǎo)的真實(shí)范圍內(nèi)的應(yīng)用、修改和變形主張權(quán)利。