一种移动式身份认证系统及其认证方法

1.一种移动式身份认证系统，包括：中央处理器、存储器、图像采集装置、无线信号收发装置，其特征在于，还包括：设置在所述存储器上的掌纹识别模块，用于在所述中央处理器的控制下，对通过所述图像采集装置采集的掌纹图像进行特征抽取，并将所述抽取的掌纹图像特征与存储在所述存储器和/或一远程服务器上的掌纹特征模板数据库中的特征模板进行特征比对，计算其相似度，并根据所述比对的结果实现身份判别；当利用所述远程服务器的掌纹特征模板数据库进行比对时，所述系统本地和远程服务器间利用所述无线信号收发装置通过无线信号信道传输数据和/或识别结果；其中，所述掌纹识别模块进行的特征抽取进一步包括：
所述掌纹识别模块对所述掌纹图像定位参考点，该参考点包括掌纹图像中食指和中指之间的角点A和无名指和小拇指之间的角点B，依据上述两个角点建立坐标系，AB作为x轴，AB中点作为原点，AB的中垂线作为y轴；从该掌纹图像的坐标系的固定位置提取固定大小的位于手掌中部的矩形图像区域以依照滤波器进行多方向的空域低通滤波，
θ是滤波器的朝向，取值范围从0到π，δx和δy分别是滤波器在x方向和y方向的标准方差，δx/δy＞3，该滤波器的形状是长方形，滤波结果是该矩形图像区域的一方向上的灰度值的加权和；对滤波结果进行编码。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述特征抽取及特征比对的计算平台根据需求选用本地移动终端和/或远程服务器；当选用远程服务器时，所述远程服务器与所述系统本地移动设备利用无线数据收发的通道传输数据。
3.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述掌纹特征模板数据库记录的信息包括：注册的掌纹特征模板、用户姓名或用户权限的信息，其中，所述掌纹特征模板与所述用户姓名或用户权限信息相关联。
4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述移动式身份认证系统工作在注册模式下或者工作在监控模式下；
其中，当所述移动式身份认证系统工作在注册模式下时，所述移动式身份认证系统利用所述图像采集装置采集一幅或多幅来自同一只手的掌纹图像并进行特征提取和编码，保存在掌纹特征模板数据库中，并建立所述掌纹特征模板和个人身份的关联；当所述移动式身份认证系统工作在识别模式下时，所述移动式身份认证系统通过比对所述掌纹特征模板数据库中存储的特征模板和现场采集的用户掌纹图像的特征模板，来确定用户身份是否合法。
5.根据权利要求1、2或4所述的系统，其特征在于，所述远程服务器上的掌纹特征模板数据库通过有线或者无线网络和本地移动设备连通，根据需要将所述掌纹特征模板数据库下载到本地移动设备，所述本地移动设备上的特征模板用于更新所述远程服务器上的掌纹特征模板数据库。
6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述的掌纹图像的成像光源是自然光、所述图像采集装置自带的闪光灯、和/或外接的红外发光二极管辅助成像光源。
7.根据权利要求1、2、4或6所述的系统，其特征在于，所述的掌纹图像是彩色图像或黑白图像。
8.根据权利要求1、2、4或6所述的系统，其特征在于，所述移动式身份认证系统进一步包括一掌纹图像特征提取及编码模块，用于运用模式识别或信号处理的方法设计掌纹图像的特征表达模型，根据原始掌纹图像的灰度信息变换得到分类能力强的、凸现个体差异的、鲁棒的、便于存储和计算的特征编码。
9.根据权利要求1、2、4或6所述的系统，其特征在于，进一步包括一掌纹特征相似性计算模块，用于计算两个掌纹特征之间的相似性得分，根据预先定义的相似性测量模型计算两个特征向量或模板之间的匹配程度，所述匹配程度用概率或距离度量进行表达。
10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，判断两幅掌纹图像是否来自同一人取决于它们的特征模板之间的相似性是否足够高。
11.根据权利要求1、2、4、6或9所述的系统，其特征在于，所述移动式身份认证系统为一手机或PDA。
12.一种适用于权利要求1所述系统的身份认证方法，其特征在于，包括：
步骤一，利用图像采集装置采集掌纹图像；
步骤二，在系统本地或远程服务器抽取掌纹图像特征并进行编码；
步骤三，将所述抽取的掌纹图像特征与存储在本地存储器和/或远程服务器上的掌纹特征模板数据库中的特征模板进行特征比对，计算其相似度，并根据所述比对的结果实现身份判别；
其中，当利用所述远程服务器抽取掌纹图像特征并进行编码或利用所述远程服务器的掌纹特征模板数据库进行比对时，所述系统本地和远程服务器间利用所述无线信号收发装置通过无线信号信道传输数据和/或识别结果；所述步骤二进一步包括：对所述掌纹图像定位参考点，该参考点包括掌纹图像中食指和中指之间的角点A和无名指和小拇指之间的角点B，依据上述两个角点建立坐标系，AB作为x轴，AB中点作为原点，AB的中垂线作为y轴；从该掌纹图像的坐标系的固定位置提取固定大小的位于手掌中部的矩形图像区域以依照滤波器 进行多方向的空域
低通滤波，θ是滤波器的朝向，取值范围从0到π，δx和δy分别是滤波器在x方向和y方向的标准方差，δx/δy＞3，该滤波器的形状是长方形，滤波结果是该矩形图像区域的一方向上的灰度值的加权和；对滤波结果进行编码。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，进一步包括通过有线或者无线网络连通所述系统本地移动终端和所述远程服务器的步骤，以将所述远程服务器上设置的掌纹特征模板数据库下载到所述系统本地移动设备，或将所述本地移动设备上的特征模板传输到远程服务器以更新所述远程服务器上的掌纹特征模板数据库。
14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，进一步包括选择移动式身份认证系统工作模式的步骤；所述工作模式包括注册模式和识别模式；其中，当选择所述注册模式时，进一步包括图像采集装置采集一幅或多幅来自同一只手的掌纹图像并对所述采集的掌纹图像进行特征提取和编码，保存在掌纹特征模板数据库中，并建立所述掌纹特征模板和个人身份的关联的步骤；当选择所述识别模式时，进一步包括比对所述掌纹特征模板数据库中存储的特征模板和现场采集的用户掌纹图像的特征模板，以确定用户身份是否合法的步骤。
15.根据权利要求12、13或14所述的方法，其特征在于，所述掌纹图像特征提取及编码是运用模式识别或信号处理的方法设计掌纹图像的特征表达模型，根据原始掌纹图像的灰度信息变换得到分类能力强的、凸现个体差异的、鲁棒的、便于存储和计算的特征编码。
16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，所述计算掌纹特征相似性的步骤是根据预先定义的相似性测量模型计算两个特征向量或模板之间的匹配程度，所述匹配程度用概率或距离的度量进行表达。
17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，当进行比对的特征模板之间的相似性足够高时，判断比对的两幅掌纹图像来自同一人。
18.根据权利要求12至14、16或17中任一权利要求所述的方法，其特征在于，所述步骤一进一步包括：
步骤11，将所述图像采集装置的图像预览框的边界对齐掌心区域的边界；
步骤12，采集掌心区域的图像。
19.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，所述步骤11具体包括：将所述图像预览框的上边缘对齐食指、中指和无名指与手掌区域的交接线，同时将预览框的左右边缘分别对齐掌心区域的左右边界的步骤。
20.根据权利要求12至14、16、17或19中任一权利要求所述的方法，其特征在于，所述步骤一进一步包括通过参考坐标定位的方式将所述采集的掌纹图像裁剪出矩形图像区域的步骤，所述步骤二为对所述裁剪出的进行特征提取，其中所述采集的掌纹图像为整个手掌的图像或部分手掌区域的图像。

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