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一种手掌检测方法和设备.pdf

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一种 手掌 检测 方法 设备
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摘要
申请专利号:

CN201680001141.2

申请日:

2016.10.18

公开号:

CN106663201A

公开日:

2017.05.10

当前法律状态:

实审

有效性:

审中

法?#19978;?#24773;: 专利申请权的转移IPC(主分类):G06K 9/00登记生效日:20170823变更事项:申请人变更前权利人:厦门中控生物识别信息技术有限公司变更后权利人:厦门中控智慧信息技术有限公司变更事项:地址变更前权利人:361000 福建省厦门市软件园二期观日路32号403单元02区变更后权利人:361008 福建省厦门市软件园三期诚毅北大街8号2001室|||实质审查的生效IPC(主分类):G06K 9/00申请日:20161018|||公开
IPC分类号: G06K9/00 主分类号: G06K9/00
申请人: 厦门中控生物识别信息技术有限公司
发明人: 李治农; 仲崇亮; 刘宝璐; 王辉能
地址: 361000 福建省厦门市软件园二期观日路32号403单元02区
优?#28909;ǎ?/td>
专利代理机构: 深圳市深佳知识产权代理事务所(普通合伙) 44285 代理人: 王仲凯
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法律状态
申请(专利)号:

CN201680001141.2

授权公告号:

||||||

法律状态公告日:

2017.09.12|||2017.06.06|||2017.05.10

法律状态类型:

专利申请权、专利权的转移|||实质审查的生效|||公开

摘要

本发明实施例公开了一种手掌检测方法和设备,用于准确高效地判断出活体手掌。本发明实施例方法应用于手掌检测设备,该方法包括:在第一光源工作模式时,通过图像采集装置获取待检测手掌的第一图像;在第二光源工作模式时,通过图像采集装置获取待检测手掌的第二图像;根据第一图像和第二图像,判断待检测手掌是否为活体手掌;其中,第一光源工作模式使用的光源和第二光源工作模式使用的光源包括不同的光波段。这样,通过交替使用包括不同波光段的光源工作模式,手掌检测设备通过图像采集装置分别获取待检测手掌的不同图像,对该不同图像进行分析,即可得出待检测手掌是否是活体手掌,从而简易且高效地实现了活体手掌的判别。

权利要求书

1.一种手掌检测方法,其特征在于,所述方法应用于手掌检测设备,所述方法包括:
在第一光源工作模式时,通过图像采集装置获取待检测手掌的第一图像;
在第二光源工作模式时,通过所述图像采集装置获取所述待检测手掌的第二图像;
根据所述第一图像和所述第二图像,判断所述待检测手掌是否为活体手掌;
其中,所述第一光源工作模式使用的光源和所述第二光源工作模式使用的光源包括不
同的光波段。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,
活体手掌分别在第一光源工作模式的光源和第二光源工作模式的光源照射下,所述手
掌检测设备通过所述图像采集装置获取到所述活体手掌不同的手掌特征信息,非活体手掌
分别在第一光源工作模式的光源和第二光源工作模式的光源照射下,所述手掌检测设备通
过所述图像采集装置获取到非活体手掌相同的手掌特征信息。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,
所述第一光源工作模式为使用第一光源照射且不使用第二光源,所述第二光源工作模
式为使用所述第二光源照射且不使用所述第一光源,其中,所述第一光源发出的光波段和
所述第二光源发出的光波段不同,
所述根据所述第一图像和所述第二图像,判断所述待检测手掌是否为活体手掌,包括:
当所述第一图像包括第一特征信息而不包括第二特征信息,且所述第二图像包括所述
第二特征信息而不包括所述第一特征信息时,确定所述待检测手掌为活体手掌;
其中,在使用所述第一光源照射且不使用所述第二光源时,所述手掌检测设备通过所
述图像采集装置能获取到活体手掌的第一特征信息,而获取不到活体手掌的第二特征信
息,
在使用所述第二光源照射且不使用所述第一光源时,所述手掌检测设备通过所述图像
采集装置能获取到活体手掌的所述第二特征信息,而获取不到活体手掌的所述第一特征信
息,所述第一特征信息和所述第二特征信息为不同的手掌特征信息。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,
所述第一光源工作模式为使用第一光源照射且不使用第二光源,所述第二光源工作模
式为同时使用所述第一光源和所述第二光源照射,其中,所述第一光源发出的光波段和所
述第二光源发出的光波段不同,
所述根据所述第一图像和所述第二图像,判断所述待检测手掌是否为活体手掌,包括:
当所述第一图像包括第一特征信息而不包括第二特征信息,且所述第二图像包括所述
第二特征信息和所述第一特征信息时,确定所述待检测手掌为活体手掌,
其中,在使用所述第一光源照射且不使用所述第二光源时,所述手掌检测设备通过所
述图像采集装置能获取到活体手掌的第一特征信息,而获取不到活体手掌的第二特征信
息;
在同时使用所述第一光源和所述第二光源照射时,所述手掌检测设备通过所述图像采
集装置能获取到活体手掌的所述第一特征信息和所述第二特征信息,所述第一特征信息和
所述第二特征信息为不同的手掌特征信息。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,
所述根据所述第一图像和所述第二图像,判断所述待检测手掌是否为活体手掌,包括:
对?#20154;?#36848;第一图像和所述第二图像,得到匹配度,所述匹配度用于表示所述第一图像
和所述第二图像的相似程度;
判断所述匹配度是否小于预设阀值;
若所述匹配度小于预设阀值,则确定所述待检测手掌为活体手掌。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,
光源工作模式包括使用第一光源照射且不使用第二光源、使用所述第二光源照射且不
使用所述第一光源、同时使用所述第一光源和所述第二光源照射,所述第一光源工作模式
和所述第二光源工作模式属于所述光源工作模式的其中之一,所述第一光源工作模式与所
述第二光源工作模式不同。
7.根据权利要求3或4或6所述的方法,其特征在于,所述光源包括发出蓝光波段的光源
和发出近红外光波段的光源,所述第一光源和所述第二光源属于所述光源的其中之一,
其中,活体手掌在所述蓝光波段的光源的照射下,所述手掌检测设备通过所述图像采
集装置获取到的活体手掌的图像包括掌纹信息而不包括掌静脉信息;
活体手掌在所述近红外光波段的光源的照射下,所述手掌检测设备通过所述图像采集
装置获取到的活体手掌的图像包括掌静脉信息而不包括掌纹信息;
活体手掌在所述蓝光波段的光源和所述近红外光波段的光源的同时照射下,所述手掌
检测设备通过所述图像采集装置获取到的活体手掌的图像包括掌静脉信息和掌纹信息;
所述掌纹信息和所述掌静脉信息属于不同的手掌特征信息。
8.根据权利要求1至6任一项所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
判断所述待检测手掌相对于所述手掌检测设备的位置是否在图像获取区域;
若所述待检测手掌相对于所述手掌检测设备的位置在所述图像获取区域,则执行所述
在第一光源工作模式下,通过图像采集装置获取待检测手掌的第一图像,和所述在第二光
源工作模式下,通过图像采集装置获取所述待检测手掌的第二图像的?#34903;瑁?br />
若所述待检测手掌相对于所述手掌检测设备的位置不在所述图像获取区域,则发出提
示信息。
9.根据权利要求1至6任一项所述的方法,其特征在于,
所述图像采集装置包括滤光片,所述滤光片能透过所述第一光源的光波段和所述第二
光源的光波段。
10.一种手掌检测设备,其特征在于,所述手掌检测设备包括图像采集装置,所述手掌
检测设备包括:
图像获取单元,用于在第一光源工作模式时,通过图像采集装置获取待检测手掌的第
一图像;
图像获取单元,还用于在第二光源工作模式时,通过所述图像采集装置获取所述待检
测手掌的第二图像;
判断单元,用于根据所述第一图像和所述第二图像,判断所述待检测手掌是否为活体
手掌;
其中,所述第一光源工作模式使用的光源和所述第二光源工作模式使用的光源包括不
同的光波段。
11.根据权利要求10所述的设备,其特征在于,
活体手掌分别在第一光源工作模式的光源和第二光源工作模式的光源照射下,所述手
掌检测设备通过所述图像采集装置获取到活体手掌不同的手掌特征信息,非活体手掌分别
在第一光源工作模式的光源和第二光源工作模式的光源照射下,所述手掌检测设备通过所
述图像采集装置获取到非活体手掌相同的手掌特征信息。
12.根据权利要求11所述的设备,其特征在于,
所述第一光源工作模式为使用第一光源照射且不使用第二光源,所述第二光源工作模
式为使用所述第二光源照射且不使用所述第一光源,其中,所述第一光源发出的光波段和
所述第二光源发出的光波段不同,
所述判断单元,还用于当所述第一图像包括第一特征信息而不包括第二特征信息,且
所述第二图像包括所述第二特征信息而不包括所述第一特征信息时,确定所述待检测手掌
为活体手掌;
其中,在使用所述第一光源照射且不使用所述第二光源时,所述手掌检测设备通过所
述图像采集装置能获取到活体手掌的第一特征信息,而获取不到活体手掌的第二特征信
息,
在使用所述第二光源照射且不使用所述第一光源时,所述手掌检测设备通过所述图像
采集装置能获取到活体手掌的所述第二特征信息,而获取不到活体手掌的所述第一特征信
息,所述第一特征信息和所述第二特征信息为不同的手掌特征信息。
13.根据权利要求10所述的设备,其特征在于,
所述判断单元,包括:
对比模块,用于对?#20154;?#36848;第一图像和所述第二图像,得到匹配度,所述匹配度用于表示
所述第一图像和所述第二图像的相似程度;
判断模块,用于判断所述匹配度是否小于预设阀值;
确定模块,用于若所述匹配度小于预设阀值,则确定所述待检测手掌为活体手掌,否则
确定所述待检测手掌为非活体手掌。

说明书

一种手掌检测方法和设备

技术领域

本发明涉及生物特征防伪领域,尤其涉及一种手掌检测方法和设备。

背景技术

因手掌具有生物特征信息,例如掌静脉信息和掌纹信息,利用手掌上的这些生物
特征信息可对用户进行身份识别。

手掌上的生物特征可以进行伪造,例如使用包括掌静脉和掌纹信息的图像伪造为
活体手掌,此时,手掌识别设备可能因为不能判断出该图像不是活体手掌,从而进行的手掌
识别识别通过,这会产生安全风险。

现有技术中,在手掌信息识别前,判断是否是活体手掌的方法通常是根据预先建
立的活体手掌统计规则,通过算法分析获取到的手掌图像是否是根据活体手掌得到的。但
是这样往往因算法的复杂影响判断效?#21097;?#24182;且准确率也不高。

发明内容

本发明实施例提供了一种手掌检测方法和设备,用于准确高效地判断出活体手
掌。

为了解决上述技术问题,本发明实施例提供了以下技术方?#31119;?br />

一种手掌检测方法,所述方法应用于手掌检测设备,所述方法包括:

在第一光源工作模式时,通过图像采集装置获取待检测手掌的第一图像;

在第二光源工作模式时,通过所述图像采集装置获取所述待检测手掌的第二图
像;

根据所述第一图像和所述第二图像,判断所述待检测手掌是否为活体手掌;

其中,所述第一光源工作模式使用的光源和所述第二光源工作模式使用的光源包
括不同的光波段。

为了解决上述技术问题,本发明实施例?#22266;?#20379;了以下技术方?#31119;?br />

一种手掌检测设备,所述手掌检测设备包括图像采集装置,所述手掌检测设备包
括:

图像获取单元,用于在第一光源工作模式时,通过图像采集装置获取待检测手掌
的第一图像;

图像获取单元,还用于在第二光源工作模式时,通过所述图像采集装置获取所述
待检测手掌的第二图像;

判断单元,用于根据所述第一图像和所述第二图像,判断所述待检测手掌是否为
活体手掌;

其中,所述第一光源工作模式使用的光源和所述第二光源工作模式使用的光源包
括不同的光波段,

活体手掌分别在第一光源工作模式的光源和第二光源工作模式的光源照射下,所
述手掌检测设备通过所述图像采集装置获取到活体手掌不同的手掌特征信息,非活体手掌
分别在第一光源工作模式的光源和第二光源工作模式的光源照射下,所述手掌检测设备通
过所述图像采集装置获取到非活体手掌相同的手掌特征信息。

本发明实施例提供的技术方案中,在手掌检测设备上,在第一光源工作模式时,通
过图像采集装置获取待检测手掌的第一图像;在第二光源工作模式时,通过图像采集装置
获取待检测手掌的第二图像;然后,根据第一图像和第二图像,判断待检测手掌是否为活体
手掌。第一光源工作模式使用的光源和第二光源工作模式使用的光源包括不同的光波段,
因波光段的不同,导致活体手掌分别在第一光源工作模式的光源和第二光源工作模式的光
源照射下,手掌检测设备获取到活体手掌不同的图像信息。这样,通过交替使用包括不同波
光段的光源工作模式,手掌检测设备通过图像采集装置分别获取待检测手掌的不同图像,
对该不同图像进行分析,即可得出待检测手掌是否是活体手掌,从而简易且高效地实现了
活体手掌的判别。

附图说明

图1为本发明一实施例提供的一种手掌检测方法所涉及的使用场景示意图;

图2为图1所示使用场景示意图的另一角度的示意图;

图3为图1所示使用场景中的手掌检测设备通过图像采集装置获取到的掌纹图像
的示意图;

图4为图1所示使用场景中的手掌检测设备通过图像采集装置获取到的掌静脉图
像的示意图;

图5为图1所示使用场景中的手掌检测设备通过图像采集装置获取到的掌纹和掌
静脉图像的示意图;

图6为图1所示使用场景中的手掌检测设备的滤光片的光谱特性曲线示意图;

图7为本发明另一实施例提供的一种手掌检测方法的流程图;

图8为本发明另一实施例提供的一种手掌检测方法的流程图;

图9为本发明另一实施例提供的一种手掌检测设备的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方?#38468;?#34892;清楚、完
整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于
本发明中的实施例,本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提?#28388;?#33719;得的所有其他实施
例,都属于本发明保护的?#27573;А?br />

本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第
四”等(如果存在)是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理
解这样使用的数据在?#23454;?#24773;况下可以互换,以便这里描述的实施例能够以除了在这里图示
或描述的内容以外的顺序实施。此外,术语“包括”和“具有?#24065;?#21450;他们的任何变形,意图在于
覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列?#34903;?#25110;单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限
于清楚地列出的那些?#34903;?#25110;单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产
品或设备固有的其它?#34903;?#25110;单元。

本发明实施例提供了一种手掌检测方法和设备,用于准确高效地判断出活体手
掌。

图1和图2为本发明实施例提供的一种手掌检测方法所涉及的使用场景示意图。其
中,图1是侧视图,图2是图1所示的使用场景的俯视图。参见图1和图2,该使用场景包括手掌
检测设备101和手掌102。该手掌检测设备可检测该手掌是否是活体手掌,在有的实施例中,
该手掌检测设备还可以包括其它的功能,例如对手掌的手掌特征信息进行识别。其中,手掌
特征信息包括掌纹信息和掌静脉信息?#21462;?br />

现有的手掌识别设备只是简单地对手掌特征信息进行识别,但是手掌特征信息可
能被不法用户伪造,从而不法用户可以使用伪造的手掌特征信息成功通过手掌识别设备的
识别。这产生了安全隐患。通常,伪造手掌特征信息的方式可以是在纸上打印手掌特征信
息、拍摄手掌特征信息的?#25484;?#21046;造手掌模型?#21462;?#23545;这些伪造的手掌特征信息,现有的手掌
识别设备检测不出是伪造?#27169;?#20174;而可能被识别通过。

例如,如图3、图4、图5所示,图3为图像采集装置获取到的掌纹图像的示意图,图4
为图像采集装置获取到的掌静脉图像的示意图,图5为图像采集装置获取到的掌纹和掌静
脉图像的示意图。其中掌纹图像包括掌纹信息,掌静脉图像包括掌静脉信息、掌纹和掌静脉
图像包括掌纹信息和掌静脉信息。掌纹信息和掌静脉信息是不同的手掌特征信息。待检测
手掌无论是伪造的还是活体?#27169;?#37117;能使得图像采集装置获取到如图3至图5所示的手掌特征
信息图像,这些手掌特征信息图像还能用于在手掌识别设备中进行手掌特征信息的识别,
并可能识别通过。

但是,活体手掌在光源照射下,光源发出的光的光谱不同,即光源使用不同的光波
段时,因不同波段的光对活体手掌的反射情况不同,通过图像采集装置可采集到该活体手
掌的不同的手掌特征信息。而伪造的手掌特征信息则不会这样,非活体手掌在不同的光谱
照射下,图像采集装置获取到的该非活体手掌的手掌特征信息不发生变化。

本发明实施例的手掌检测设备即利用了以上原理,以?#28304;?#26816;测的手掌是否是活体
手掌进行检测。在有的实施例中,若该手掌检测设备还设有手掌特征识别功能,则可在检测
出待检测手掌是活体手掌后,采集该待检测手掌的手掌特征信息,以进行手掌特征信息的
识别。?#28304;?#26816;测手掌先进行是否是活体手掌的检测,可辨识出伪造的手掌特征信息,从而提
高后续的手掌特征信息识别的准确?#30465;?br />

如图1所示,该手掌检测设备包括第一光源103、第二光源104、图像采集装置105。
在有的实施例中,该手掌检测设备的图像采集装置105包括镜头106和滤光片107,该镜头可
通过该滤光片获取图像信息。

第一光源103和第二光源104发出的光包括不同的光波段,在不同的光波段照射
下,手掌检测设备通过图像采集装置获取到的活体手掌的手掌特征信息不同,非活体手掌
在不同的光波段照射下,手掌检测设备通过图像采集装置获取到的非活体手掌的手掌特征
信息相同。

例如,第一光源发出的光为蓝光波段,第二光源发出的光为近红外光波段时,活体
手掌在蓝光波段的光源的照射下,手掌检测设备通过图像采集装置获取到的活体手掌的图
像包括掌纹信息而不包括掌静脉信息,例如如图3所示的掌纹图像。活体手掌在近红外光波
段的光源的照射下,手掌检测设备通过图像采集装置获取到的活体手掌的图像包括掌静脉
信息而不包括掌纹信息,例如,如图4所示的掌静脉图像。活体手掌在蓝光波段和近红外光
波段的光源的同时照射下,手掌检测设备通过图像采集装置获取到的活体手掌的图像包括
掌静脉信息和掌纹信息,例如如图5所示的掌静脉和掌纹图像。这些掌静脉信息和掌纹信息
属于不同的手掌特征信息。

若待检测的手掌是非活体的手掌,则不管用什么光波段的光源照射,图像采集装
置都获取到非活体手掌的相同的手掌特征信息,即非活体手掌上包括什么手掌特征信息,
在不同的波光段的光源照射下,图像采集装置获取到的是非活体手掌的该手掌特征信息。

手掌检测设备通过其上的电路控制装置可控制第一光源和第二光源的工作,从而
产生不同的光源工作模式,例如,使用第一光源照射且不使用第二光源、使用第二光源照射
且不使用第一光源、同时使用第一光源和第二光源照射等这几种光源工作模式。因不同的
光源工作模式使用的光源包括不同的光波段,活体手掌在不同的光源工作模式的光波段照
射下,手掌检测设备通过图像采集装置获取到的活体手掌的手掌特征信息不同,非活体手
掌在不同的光源工作模式的光波段照射下,手掌检测设备通过图像采集装置获取到的非活
体手掌的手掌特征信息相同。

在手掌检测设备上,在第一光源工作模式时,通过图像采集装置获取待检测手掌
的第一图像;在第二光源工作模式时,通过图像采集装置获取待检测手掌的第二图像;然
后,根据第一图像和第二图像,判断待检测手掌是否为活体手掌。第一光源工作模式使用的
光源和第二光源工作模式使用的光源包括不同的光波段,第一光源工作模式和第二光源工
作模式可为如上的光源工作模式之一。因波光段的不同,导致活体手掌分别在第一光源工
作模式的光源和第二光源工作模式的光源照射下,手掌检测设备通过图像采集装置获取到
活体手掌不同的手掌特征信息,非活体手掌分别在第一光源工作模式的光源和第二光源工
作模式的光源照射下,手掌检测设备通过图像采集装置获取到非活体手掌相同的手掌特征
信息。这样,通过交替使用包括不同波光段的光源工作模式,手掌检测设备通过图像采集装
置分别获取待检测手掌的不同图像,对该不同图像进行分析,即可得出待检测手掌是否是
活体手掌,从而简易且高效地实现了活体手掌的判别。

在有的实施例中,图像采集装置包括的滤光片能透过第一光源的光波段和第二光
源的光波段。例如,该滤光片为采用分段镀膜新工艺设计的滤光片,可以使两个不同波段的
光透过。例如,滤光片可以使手掌检测设备的第一光源发出的光波段和第二光源发出的光
波段透过。由于该滤光片是经过特殊工艺处理?#27169;?#21487;搭配调节好的曝光参数,以保证第一/
第二光源开始工作时,图像采集传感器可以采集到清晰的图像。

例如,第一光源发出的光为蓝光波段的蓝光LED,蓝光波段可为470nm附近的波段,
第二光源发出的光为近红外光波段的近红外LED,近红外光波段可为850nm附近的波段。相
应地,滤光片可透过近红外光波段和蓝光波段,该滤光片的光谱特性曲线如图6所示。由图6
可知,该采用分段镀膜新工艺设计的该滤光片可以使两个不同波段的光透过,这两个不同
波段的光的中心波长分别为470nm和850nm。

在有的实施例中,该手掌检测设备还可以包括指?#38236;?08,在手掌检测设备检测手
掌时,若该手掌或被探测的物体没处于合?#23454;?#20301;置,导致手掌检测设备通过图像采集装置
获取不到待检测的图像时,手掌检测装置通过该指?#38236;?08发出指示。

在有的实施例中,为保证手掌检测设备通过图像采集装置获取的图像均匀清晰,
可根据预设方式在手掌检测设备上对该第一光源和第二光源进行布局。例如,该第一光源
和第二光源可分别环绕图像采集装置设置。如图2所示,采用圆形的布局规律分别对蓝光
LED和近红外LED在手掌检测设备上进行布局,蓝光LED和近红外LED构成同?#33041;玻?#22270;像采集
装置设于蓝光LED和近红外LED的同?#33041;?#30340;内部。从而手掌检测设备在第一光源的灯圈照射
下,可以得到清晰的掌纹图像,以及在第二光源的灯圈照射下,可以得到清晰的掌静脉图像

在有的实施例中,手掌检测设备可包括两个不同的图像采集装置,一个图像采集
装置与一光源对应,在该光源照射待检测手掌时,获取图像;另一图像采集装置用于在另一
光源照射待检测手掌时,获取图像。

在有的实施例中,图像采集装置的镜头可以使用两个滤光片,?#28909;?#35828;ir-cut,配合
双滤光片切换器就可以在不同光源工作模式下转换红外滤光片和全透光谱滤镜。

图7是根据一示例性实施例示出的一种手掌检测方法的流程图。结合图1所示的实
施环境示意图和上述内容,该方法应用于手掌检测设备上,以手掌检测设备执行本发明实
施例提供的方法的角度为例,参见图7,本发明实施例提供的方法流程包括:

?#34903;?01:在第一光源工作模式时,通过图像采集装置获取待检测手掌的第一图
像;

?#34903;?02:在第二光源工作模式时,通过图像采集装置获取待检测手掌的第二图
像;

?#34903;?03:根据第一图像和第二图像,判断待检测手掌是否为活体手掌;

其中,第一光源工作模式使用的光源和第二光源工作模式使用的光源包括不同的
光波段,

可选地,

活体手掌分别在第一光源工作模式的光源和第二光源工作模式的光源照射下,手
掌检测设备通过图像采集装置获取到活体手掌不同的手掌特征信息,非活体手掌分别在第
一光源工作模式的光源和第二光源工作模式的光源照射下,手掌检测设备通过图像采集装
置获取到非活体手掌相同的手掌特征信息。

可选地,

第一光源工作模式为使用第一光源照射且不使用第二光源,第二光源工作模式为
使用第二光源照射且不使用第一光源,其中,第一光源发出的光波段和第二光源发出的光
波段不同,

根据第一图像和第二图像,判断待检测手掌是否为活体手掌,包括:

当第一图像包括第一特征信息而不包括第二特征信息,且第二图像包括第二特征
信息而不包括第一特征信息时,确定待检测手掌为活体手掌;

其中,在使用第一光源照射且不使用第二光源时,手掌检测设备通过图像采集装
置能获取到活体手掌的第一特征信息,而获取不到活体手掌的第二特征信息,

在使用第二光源照射且不使用第一光源时,手掌检测设备通过图像采集装置能获
取到活体手掌的第二特征信息,而获取不到活体手掌的第一特征信息,第一特征信息和第
二特征信息为不同的手掌特征信息。

可选地,

第一光源工作模式为使用第一光源照射且不使用第二光源,第二光源工作模式为
同时使用第一光源和第二光源照射,其中,第一光源发出的光波段和第二光源发出的光波
段不同,

根据第一图像和第二图像,判断待检测手掌是否为活体手掌,包括:

当第一图像包括第一特征信息而不包括第二特征信息,且第二图像包括第二特征
信息和第一特征信息时,确定待检测手掌为活体手掌,

其中,在使用第一光源照射且不使用第二光源时,手掌检测设备通过图像采集装
置能获取到活体手掌的第一特征信息,而获取不到活体手掌的第二特征信息;

在同时使用第一光源和第二光源照射时,手掌检测设备通过图像采集装置能获取
到活体手掌的第一特征信息和第二特征信息,第一特征信息和第二特征信息为不同的手掌
特征信息。

可选地,

根据第一图像和第二图像,判断待检测手掌是否为活体手掌,包括:

对比第一图像和第二图像,得到匹配度,匹配度用于表示第一图像和第二图像的
相似程度;

判断匹配度是否小于预设阀值;

若匹配度小于预设阀值,则确定待检测手掌为活体手掌,否则确定待检测手掌为
非活体手掌。

可选地,

光源工作模式包括使用第一光源照射且不使用第二光源、使用第二光源照射且不
使用第一光源、同时使用第一光源和第二光源照射,第一光源工作模式和第二光源工作模
式属于光源工作模式的其中之一,第一光源工作模式与第二光源工作模式不同。

可选地,光源包括发出蓝光波段的光源和发出近红外光波段的光源,第一光源和
第二光源属于光源的其中之一,

其中,活体手掌在蓝光波段的光源的照射下,手掌检测设备通过图像采集装置获
取到的活体手掌的图像包括掌纹信息而不包括掌静脉信息;

活体手掌在近红外光波段的光源的照射下,手掌检测设备通过图像采集装置获取
到的活体手掌的图像包括掌静脉信息而不包括掌纹信息;

活体手掌在蓝光波段的光源和近红外光波段的光源的同时照射下,手掌检测设备
通过图像采集装置获取到的活体手掌的图像包括掌静脉信息和掌纹信息;

掌纹信息和掌静脉信息属于不同的手掌特征信息。

可选地,方法还包括:

判断待检测手掌相对于手掌检测设备的位置是否在图像获取区域;

若待检测手掌相对于手掌检测设备的位置在图像获取区域,则执行在第一光源工
作模式下,通过图像采集装置获取待检测手掌的第一图像,和在第二光源工作模式下,通过
图像采集装置获取待检测手掌的第二图像的?#34903;瑁?br />

若待检测手掌相对于手掌检测设备的位置不在图像获取区域,则发出提示信息。

可选地,

图像采集装置包括滤光片,滤光片能透过第一光源的光波段和第二光源的光波
段。

综上所述,在手掌检测设备上,在第一光源工作模式时,通过图像采集装置获取待
检测手掌的第一图像;在第二光源工作模式时,通过图像采集装置获取待检测手掌的第二
图像;然后,根据第一图像和第二图像,判断待检测手掌是否为活体手掌。第一光源工作模
式使用的光源和第二光源工作模式使用的光源包括不同的光波段,因波光段的不同,导致
活体手掌分别在第一光源工作模式的光源和第二光源工作模式的光源照射下,手掌检测设
备通过图像采集装置获取到活体手掌不同的手掌特征信息,非活体手掌分别在第一光源工
作模式的光源和第二光源工作模式的光源照射下,手掌检测设备获取到活体手掌不同的图
像信息。这样,通过交替使用包括不同波光段的光源工作模式,手掌检测设备通过图像采集
装置分别获取待检测手掌的不同图像,对该不同图像进行分析,即可得出待检测手掌是否
是活体手掌,从而简易且高效地实现了活体手掌的判别。

图8是根据一示例性实施例示出的一种手掌检测方法的流程图。结合图1所示的实
施环境示意图和上述内容,该方法应用于手掌检测设备上,以手掌检测设备执行本发明实
施例提供的方法的角度为例,参见图8,本发明实施例提供的方法流程包括:

?#34903;?01:判断待检测手掌相对于手掌检测设备的位置是否在图像获取区域;若待
检测手掌相对于手掌检测设备的位置在图像获取区域,则执行?#34903;?03和?#34903;?04;

手掌检测设备检测到有待检测物体位于该手掌检测设备的图像获取区域时,或者
在手掌检测设备开启活体手掌检测工作时,手掌检测设备对该待检测物体进行图像获取前
的判断。例如,手掌检测设备判断待检测手掌相对于手掌检测设备的位置是否在图像获取
区域;若待检测手掌相对于手掌检测设备的位置在图像获取区域,则执行在第一光源工作
模式下,通过图像采集装置获取待检测手掌的第一图像,和在第二光源工作模式下,通过图
像采集装置获取待检测手掌的第二图像的?#34903;琛?#33509;待检测手掌相对于手掌检测设备的位置
不在图像获取区域,则执行?#34903;?02。

具体的检测待检测手掌相对于手掌检测设备的位置是否在图像获取区域的方式,
本发明实施例?#28304;?#19981;作具体限定,例如可以是,手掌检测设备通过图像分析技术及距离探
测复合技术?#28304;?#26816;测手掌的位置进行判断。

其中,对执行本发明实施例的手掌检测设备可参考上述使用场景部分对手掌检测
设备的描述。

?#34903;?02:发出提示信息。

手掌检测设备判断出待检测手掌相对于手掌检测设备的位置不在图像获取区域
时,手掌检测设备不能通过其上的图像采集装置获取到待检测手掌的利于分析的图像,从
而手掌检测设备向用户发出提示信息。

其中,具体的发出提示信息的方式可以是,进行语音提示,例如,向用户发出语音
“请见手掌置于图像获取区内?#20445;?#25110;者通过设置在手掌检测设备上的指?#38236;?#25351;示,例如,当待
检测手掌相对于手掌检测设备的位置不在图像获取区域时,开启指?#38236;?#38378;光。获取通过设
置在手掌检测设备上的第一光源和/或第二光源,手掌检测设备也可以发出提示信息,例如
当待检测手掌相对于手掌检测设备的位置不在图像获取区域时,第一光源和/或第二光源
不启动工作,当待检测手掌相对于手掌检测设备的位置在图像获取区域时,第一光源和/或
第二光源开始工作。

可以理解,在本发明有的实施例中,可以不包括?#34903;?02,或者不包括?#34903;?01和步
骤802。

?#34903;?03:在第一光源工作模式时,通过图像采集装置获取待检测手掌的第一图
像;

手掌检测设备在第一光源工作模式时,通过图像采集装置获取待检测手掌的第一
图像。

?#34903;?04:在第二光源工作模式时,通过图像采集装置获取待检测手掌的第二图
像;

手掌检测设备在第二光源工作模式时,通过图像采集装置获取待检测手掌的第二
图像。

其中,第一光源工作模式使用的光源和第二光源工作模式使用的光源包括不同的
光波段,第一光源工作模式和第二光源工作模式属于不同的光源工作模式。

参考上述的使用场景部分,该手掌检检测设备可设有多个光源,其中不同光源发
出的光包括不同的光波段,优选不同光源的光波段没有交叠。在本发明的实施例中,该手掌
检测设备可设有两个发出不同光波段的光源,即手掌检测设备设有第一光源和第二光源,
其中,第一光源发出的光波段和第二光源发出的光波段不同。手掌检测设备通过其上的电
路控制模块可控制第一光源和第二光源的开关,从而产生不同的光源工作模式,例如,使用
第一光源照射且不使用第二光源、使用第二光源照射且不使用第一光源、同时使用第一光
源和第二光源照射这三种光源工作模式。第一光源工作模式和第二光源工作模式即属于这
几种光源工作模式的其中之一,并且第一光源工作模式和第二光源工作模式为不同的光源
工作模式。

手掌检测设备交替使用不同的光源工作模式,以?#28304;?#26816;测手掌进行照射,手掌检
测设备在不同的光源工作模式下,分别获取待检测手掌的图像,以进行是否是活体手掌的
检测。通过?#34903;?03和?#34903;?04,即实现了手掌检测设备在不同的光源工作模式下,分别获取
待检测手掌的图像。

其中,对?#34903;?03和?#34903;?04的执行顺序本发明实施例不作具体限定。

?#34903;?05:根据第一图像和第二图像,判断待检测手掌是否为活体手掌;

手掌检测设备在不同的光源工作模式下,获取待检测手掌的不同的图像。

因为,活体手掌分别在第一光源工作模式的光源和第二光源工作模式的光源照射
下,手掌检测设备通过图像采集装置获取到活体手掌不同的手掌特征信息,非活体手掌分
别在第一光源工作模式的光源和第二光源工作模式的光源照射下,手掌检测设备通过图像
采集装置获取到非活体手掌相同的手掌特征信息。

从而,手掌检测设备即可根据第一图像上和第二图像,判断待检测手掌是否为活
体手掌。

其中,根据第一图像和第二图像,判断待检测手掌是否为活体手掌的具体方法具
有多种,本发明实施例?#28304;?#19981;做具体限定,下面举出两个具体方法以作具体说明:

一、获取的图像的手掌特征信息与预置的手掌特征信息进行比较

在不同的光源工作模式下,手掌检测设备分别获取图像,并且手掌检测设备预先
建立有光源工作模式与手掌特征信息的对应关系。根据该对应关系确定与获取图像时的光
源工作模式对应的手掌特征信息,然后使用该确定的手掌特征信息与图像的手掌特征信息
进行比较,判断是否是同类型的手掌特征信息,对第一图像和第二图像如此判断后,根据判
断结果即可判断待检测手掌是否为活体手掌。

下面,即在具体的光源工作模式下对第一种判断方法进行描述。

1、不同光源工作模式的一种组合方式

第一光源工作模式为使用第一光源照射且不使用第二光源,

第二光源工作模式为使用第二光源照射且不使用第一光源,

其中,第一光源发出的光波段和第二光源发出的光波段不同,

其中,在使用第一光源照射且不使用第二光源时,手掌检测设备通过图像采集装
置能获取到活体手掌的第一特征信息,而获取不到活体手掌的第二特征信息,

在使用第二光源照射且不使用第一光源时,手掌检测设备通过图像采集装置能获
取到活体手掌的第二特征信息,而获取不到活体手掌的第一特征信息,第一特征信息和第
二特征信息为不同的手掌特征信息。

从而,可在手掌检测设备上预先建立如表一所示的光源工作模式与手掌特征信息
的对应关系。

表一:


若待检测手掌为非活体手掌,则在第一和第二光源工作模式下,手掌检测设备获
取到同样的手掌特征信息。即在第一和第二光源工作模式下,要么都获取到非活体手掌的
第一特征信息,而获取不到非活体手掌的第二特征信息;要么都获取不到非活体手掌的第
一特征信息,而获取到非活体手掌的第二特征信息;要么都同时获取到非活体手掌的第一
特征信和第二特征信息。

手掌检测设备在?#28304;?#35782;别手掌进行检测时,分别在第一、第二光源工作模式下,通
过其上的图像采集装置获取待检测手掌的第一、第二图像,如上述?#34903;?03和?#34903;?04。其
中,对?#34903;?03和?#34903;?04的执行顺序,本发明实施例不作具体限定,只要能实现交替使用不
同的光源工作模式即可。在第一光源工作模式下,获取第一图像后,手掌检测设备可判断第
一图像上是否包括第一特征信息而不包括第二特征信息。

具体的图像手掌特征信息判断方法,可以是:手掌检测设备根据预先建立的光源
工作模式与手掌特征信息的对应关系,确定与第一光源工作模式对应的手掌特征信息为包
括第一特征信息而不包括第二特征信息;手掌检测设备获取第一图像后,对第一图像进行
手掌特征信息的识别,以确定第一图像包括哪一些手掌特征信息,得到识别结果。然后判断
该识别结果是否为包括第一特征信息而不包括第二特征信息。

类似?#27169;?#22312;第二光源工作模式下,获取第二图像后,手掌检测设备判断第二图像上
是否包括第二特征信息而不包括第一特征信息。

具体的判断方法类似上述对第一图像的判断方法,手掌检测设备根据预先建立的
光源工作模式与手掌特征信息的对应关系,确定与第二光源工作模式对应的手掌特征信息
为包括第二特征信息而不包括第一特征信息;手掌检测设备获取第二图像后,对第二图像
进行手掌特征信息的识别,以确定第二图像包括哪一些手掌特征信息,得到识别结果。然后
判断该识别结果是否为包括第二特征信息而不包括第一特征信息。

其中,本发明实施例对判断第一图像上是否包括第一特征信息而不包括第二特征
信息的?#34903;瑁?#21644;判断第二图像上是否包括第二特征信息而不包括第一特征信息的?#34903;?#30340;执
行顺序不作具体限定。当这两个判断?#34903;?#37117;为是时,则判定待检测手掌为活体手掌。

即,根据第一图像和第二图像,判断待检测手掌是否为活体手掌,包括:

当第一图像包括第一特征信息而不包括第二特征信息,且第二图像包括第二特征
信息而不包括第一特征信息时,确定待检测手掌为活体手掌。

2、不同光源工作模式的另一种组合方式

第一光源工作模式为使用第一光源照射且不使用第二光源,第二光源工作模式为
同时使用第一光源和第二光源照射,

其中,第一光源发出的光波段和第二光源发出的光波段不同,

其中,在使用第一光源照射且不使用第二光源时,手掌检测设备通过图像采集装
置能获取到活体手掌的第一特征信息,而获取不到活体手掌的第二特征信息;

在同时使用第一光源和第二光源照射时,手掌检测设备通过图像采集装置能获取
到活体手掌的第一特征信息和第二特征信息,第一特征信息和第二特征信息为不同的手掌
特征信息。

可在手掌检测设备上预先建立如表二所示的光源工作模式与手掌特征信息的对
应关系。

表二


若待检测手掌为非活体手掌,则在第一和第二光源工作模式下,手掌检测设备获
取到同样的手掌特征信息。即在第一和第二光源工作模式下,要么都获取到非活体手掌的
第一特征信息,而获取不到非活体手掌的第二特征信息;要么都获取不到非活体手掌的第
一特征信息,而获取到非活体手掌的第二特征信息;要么都同时获取到非活体手掌的第一
特征信和第二特征信息。

类似上述的判断方法,手掌检测设备可根据该对应关系判断第一图像包括第一特
征信息而不包括第二特征信息,以及,手掌检测设备可根据该对应关系判断第二图像包括
第二特征信息和第一特征信息。具体的判断方法,可参考上述的图像手掌特征信息判断方
法。

其中,本发明实施例对判断第一图像包括第一特征信息而不包括第二特征信息的
?#34903;瑁?#21644;判断第二图像包括第二特征信息和第一特征信息的?#34903;?#30340;执行顺序不作具体限
定。当这两个判断?#34903;?#37117;为是时,则判定待检测手掌为活体手掌。

即,根据第一图像和第二图像,判断待检测手掌是否为活体手掌,包括:

当第一图像包括第一特征信息而不包括第二特征信息,且第二图像包括第二特征
信息和第一特征信息时,确定待检测手掌为活体手掌,

第一光源和第二光源的具体设置形式具有多种方式,下文即以在光源包括发出蓝
光波段的光源和发出近红外光波段的光源对本发明实施例进行详细说明。

在光源包括发出蓝光波段的光源和发出近红外光波段的光源时,第一光源和第二
光源属于光源的其中之一。可以是第一光源为蓝光波段的光源而第二光源为近红外光波段
的光源,或者,第一光源为近红外光波段的光源而第二光源的蓝光波段的光源。

相应?#27169;?#20809;源工作模式包括开启蓝光波段的光源照射,且关闭近红外光波段的光
源;开启近红外光波段的光源照射,且关闭蓝光波段的光源;同时开启使用近红外光波段的
光源和蓝光波段的光源照射这三种光源工作模式,第一光源工作模式和第二光源工作模式
属于这三种光源工作模式的其中之一,并且第一光源工作模式和第二光源工作模式不同。

其中,活体手掌在蓝光波段的光源的照射下,手掌检测设备通过图像采集装置获
取到的活体手掌的图像包括掌纹信息而不包括掌静脉信息;

活体手掌在近红外光波段的光源的照射下,手掌检测设备通过图像采集装置获取
到的活体手掌的图像包括掌静脉信息而不包括掌纹信息;

活体手掌在蓝光波段的光源和近红外光波段的光源的同时照射下,手掌检测设备
通过图像采集装置获取到的活体手掌的图像包括掌静脉信息和掌纹信息;

掌纹信息和掌静脉信息属于不同的手掌特征信息。

其中,在本发明实施例中,包括掌纹信息而不包括掌静脉信息的图像称为掌纹图
像,包括掌静脉信息而不包括掌纹信息的图像称为掌静脉图像,包括掌静脉信息和掌纹信
息的图像称为掌纹和掌静脉图像。

若待检测手掌为非活体手掌,则在上述的三种光源工作模式下,手掌检测设备获
取到非活体手掌的同样的手掌特征信息。即在第一光源工作模式下或第二光源工作模式
下,手掌检测设备要么都获取到非活体手掌的掌纹图像;要么都获取到非活体手掌的掌静
脉图像;要么都同时获取到非活体手掌的掌纹和掌静脉图像。即在第一光源工作模式下和
第二光源工作模式下,手掌检测设备获取到的非活体手掌的图像包括相同的手掌特征信
息。

从而可知,在光源包括发出蓝光波段的光源和发出近红外光波段的光源,而第一
光源和第二光源属于这两种光源的其中之一时,手掌检测设备检测到的手掌特征信息的情
况包括:A掌纹图像、B掌静脉图像、C掌纹和掌静脉图像。

若待检测手掌为非活体手掌,如打印的手掌,其打印的相关手掌的手掌特征信息
一般为以上三种(A、B、C)情况中一种,且更换光源工作情况检测到的手掌特征信息的种类
不会发生变化。

若待检测手掌为活体手掌,相关手掌的生物特征有以上三种(A、B、C)情况,且更换
光源工作情况检测到的手掌特征信息?#19981;?#36827;行相应的变化。

如表三所示,表三示出了非活体手掌包括的手掌特征信息的几种情形,以及在不
同光源工作时,手掌检测设备对非活体手掌和活体手掌检测到的手掌特征信息。

表三


根据表三中的活体手掌的对应关系和上述的对活体手掌检测情况的描述可知,可
根据不同光源的工作情况在手掌检测设备中预置用于检测的手掌特征信息,即预先建立光
源工作模式和手掌特征信息类型的对应关系,如表四所示。

表四





即,当电路控制装置控制蓝光波段的光源工作时,系统预置手掌特征信息为包括
掌纹信息且不包括掌静脉信息;当电路控制装置控制近红外光源开始工作时,系统预置手
掌特征信息为包括掌静脉信息且不包括掌纹信息;当电路控制装置控制蓝光波段的光源和
近红外光波段的光源同时工作时,系统预置手掌特征信息为包括掌静脉信息和掌纹信息。

从而在第一、第二光源工作模式下,手掌检测设备根据表四的对应关系,确定第
一/第二光源工作模式手掌特征信息。在识别出第一图像/第二图像上的手掌特征信息后,
使用识别出的手掌特征信息与根据该对应关系确定的手掌特征信息进行比较。判断识别出
的手掌特征信息与根据对应关系确定的手掌特征信息是否相符。

其中,手掌检测设备识别第一图像/第二图像上的手掌特征信息的方法可以是,预
先获取多张掌纹图像、掌静脉图像,以及掌纹和掌静脉图像,通过统计分析确定不同种类图
像的信息规律。根据统计规律生成识别模块,在手掌检测设备上即设置有该识别模块。在手
掌检测设备获取到第一图像/第二图像后,手掌检测设备即可通过该识别模块对第一图像/
第二图像进行识别,确定出第一图像/第二图像上的手掌特征信息。

如表五所示,表五示出了不同光源工作模式下,手掌检测设备预设的手掌特征信
息,以及手掌检测设备获取非活体手掌或活体手掌的图像时,这些图像与预置手掌特征信
息的匹配与否的情况。

表五





由上述内容可知,在不同光源工作模式变化时,手掌检测设备通过图像采集装置
获取到活体手掌的手掌特征信息也相应的变化,这种对应的变化关系可由表六所示。

表六


从而,在第一光源工作模式下和第二光源工作模式下,手掌检测设备获取到的第
一图像和第二图像上的手掌特征信息的变化符合表六所示的情况时,可确定待检测手掌为
活体手掌,否则为非活体手掌。

即,在第一、第二光源工作模式下,手掌检测设备根据表四的对应关系,确定第一/
第二光源工作模式手掌特征信息。在识别出第一图像/第二图像上的手掌特征信息后,根据
识别出的手掌特征信息与根据对应关系确定的手掌特征信息进行比较。若第一图像的手掌
特征信息和对应的预置手掌特征信息相匹配,且第二图像的手掌特征信息和对应的预置手
掌特征信息相匹配,则手掌检测设备判定待检测手掌为活体手掌,否则判定待检测手掌为
非活体手掌。

从而具体的工作场景可以如?#28388;?#36848;。

1)在第一光源工作模式为使用蓝光波段的光源且不使用近红外光波段的光源时,
根据表四所示的对应关系,与第一光源工作模式对应的预置的手掌特征信息为包括掌纹信
息而不包括掌静脉信息。

在第一光源工作模式下,手掌检测设备获取待检测手掌的第一图像后,手掌检测
设备检测第一图像的手掌特征信息,并将第一图像的手掌特征信息与预置手掌特征信息匹
配,即判断第一图像是否包括掌纹信息而不包括掌静脉信息。

在第二光源工作模式为使用近红外光波段的光源且不使用蓝光波段的光源时,根
据表四所示的对应关系,与第二光源工作模式对应的预置的手掌特征信息为包括掌静脉信
息而不包括掌纹信息。

在第二光源工作模式下,手掌检测设备获取待检测手掌的第二图像后,手掌检测
设备检测第二图像的手掌特征信息,并将第二图像的手掌特征信息与预置手掌特征信息匹
配,即判断第二图像是否包括掌静脉信息而不包括掌纹信息。

当第一图像包括掌纹信息而不包括掌静脉信息,且第二图像包括掌静脉信息而不
包括掌纹信息时,手掌检测设备确定确定待检测手掌为活体手掌,否则确定待检测手掌为
非活体手掌。

2)在第一光源工作模式为使用蓝光波段的光源且不使用近红外光波段的光源时,
根据表四所示的对应关系,与第一光源工作模式对应的预置的手掌特征信息为包括掌纹信
息而不包括掌静脉信息。

在第一光源工作模式下,手掌检测设备获取待检测手掌的第一图像后,手掌检测
设备检测第一图像的手掌特征信息,并将第一图像的手掌特征信息与预置手掌特征信息匹
配,即判断第一图像是否包括掌纹信息而不包括掌静脉信息。

在第二光源工作模式为同时使用近红外光波段的光源和蓝光波段的光源时,根据
表四所示的对应关系,与第二光源工作模式对应的预置的手掌特征信息为包括掌静脉信息
和掌纹信息。

在第二光源工作模式下,手掌检测设备获取待检测手掌的第二图像后,手掌检测
设备检测第二图像的手掌特征信息,并将第二图像的手掌特征信息与预置手掌特征信息匹
配,即判断第二图像是否包括掌静脉信息和掌纹信息。

当第一图像包括掌纹信息而不包括掌静脉信息,且第二图像包括掌静脉信息和掌
纹信息时,手掌检测设备确定待检测手掌为活体手掌,否则确定待检测手掌为非活体手掌。

3)在第一光源工作模式为使用近红外光波段的光源且不使用蓝光波段的光源时,
根据表四所示的对应关系,与第一光源工作模式对应的预置的手掌特征信息为包括掌静脉
信息而不包括掌纹信息。

在第一光源工作模式下,手掌检测设备获取待检测手掌的第一图像后,手掌检测
设备检测第一图像的手掌特征信息,并将第一图像的手掌特征信息与预置手掌特征信息匹
配,即判断第一图像是否包括掌静脉信息而不包括掌纹信息。

在第二光源工作模式为同时使用近红外光波段的光源和蓝光波段的光源时,根据
表四所示的对应关系,与第二光源工作模式对应的预置的手掌特征信息为包括掌静脉信息
和掌纹信息。

在第二光源工作模式下,手掌检测设备获取待检测手掌的第二图像后,手掌检测
设备检测第二图像的手掌特征信息,并将第二图像的手掌特征信息与预置手掌特征信息匹
配,即判断第二图像是否包括掌静脉信息和掌纹信息。

当第一图像包括掌静脉信息而不包括掌纹信息,且第二图像包括掌静脉信息和掌
纹信息时,手掌检测设备确定待检测手掌为活体手掌,否则确定待检测手掌为非活体手掌。

根据上述的三个具体场景可以得知,上述的第一特征信息和第二特征信息属于掌
静脉信息和掌纹信息的其中之一,且第一特征信息和第二特征信息不相同。第一光源和第
二光源属于红外光波段的光源和蓝光波段的光源之一,且第一光源和第二光源不同。根据
第一光源和第二光源的工作关系,可得三种光源工作模式,第一光源工作模式和第二光源
工作模式属于这三种光源工作模式之一,且第一光源工作模式和第二光源工作模式为不同
的光源工作模式。

具体来说:

1、当第一光源为发出蓝光波段的光源,而第二光源为发出近红外光波段的光源
时,此时,第一、第二光源工作模式包括两种情形:

1.1)第一光源工作模式为开启蓝光波段的光源照射,且关闭近红外光波段的光
源;第二光源工作模式为开启近红外光波段的光源照射,且关闭蓝光波段的光源。

1.2)第一光源工作模式为开启蓝光波段的光源照射,且关闭近红外光波段的光
源;第二光源工作模式为同时开启蓝光波段的光源和近红外光波段的光源照射。

2、当第一光源为发出近红外光波段的光源,而第二光源为发出蓝光波段的光源
时,此时第一、第二光源工作模式包括两种情形:

2.1)第一光源工作模式为使用近红外光波段的光源,且不使用蓝光波段的光源;
而第二光源工作模式为使用蓝光波段的光源照射且不使用近红外光波段的光源,

2.2)第一光源工作模式为开启近红外光波段的光源照射且不使用蓝光波段的光
源;第二光源工作模式为同时开启使用近红外光波段的光源和蓝光波段的光源照射。

为了更好地对本发明实施例进行说明,下面举一具体例子对本发明实施例进行描
述。

如图1和图2所示,手掌检测设备设有第一光源和第二光源,其中第一光源为蓝光
波段的光源,第二光源为红外光波段的光源。手掌检测设备上预置的光源工作模式为先执
行第一光源工作模式再执行第二光源工作模式,其中第一光源工作模式为开启蓝光波段的
光源照射,且关闭近红外光波段的光源。手掌检测设备预先建立第一光源工作模式与第一
预置手掌特征信息的对应关系,该第一预置手掌特征信息为包括掌纹信息而不包括掌静脉
信息;

第二光源工作模式为开启近红外光波段的光源照射,且关闭蓝光波段的光源,手
掌检测设备预先建立第二光源工作模式与第二预置手掌特征信息的对应关系,该第二预置
手掌特征信息为包括掌静脉信息而不包括掌纹信息。从而在手掌检测设备先使用第一光源
工作模式,再使用第二光源工作模式时,预置的手掌特征信息的变化为从第一预置手掌特
征信息变为第二预置手掌特征信息。

如图1所示,在用户进行手掌检测时,手掌检测设备启动第一光源工作模式,通过
图像采集装置获取当前待检测手掌的第一图像,然后手掌检测设备使用第二光源工作模式
替代第一光源工作模式,通过图像采集装置获取待检测手掌的第二图像。手掌检测设备分
别检测第一图像和第二图像的手掌特征信息,若第一图像的手掌特征信息与第一预置手掌
特征信息相符合,即第一图像包括掌纹信息而不包括掌静脉信息,例如如图3所示的掌纹图
像;且第二图像的手掌特征信息与第二预置手掌特征信息相符合,即第二图像包括掌静脉
信息而不包括掌纹信息,例如如图4所示的掌静脉图像,则手掌检测设备判定该待检测手掌
为活体手掌,否则判定该待检测手掌为非活体手掌。

其中,若待检测手掌为在纸片上打印的手掌特征信息时,手掌检测设备获取的第
一图像和第二图像后,第一图形的手掌特征信息可能与第一预置手掌特征信息不相符合,
和/或第二图像的手掌特征信息可能与第二预置手掌特征信息不相符合,例如:第一图像包
括掌纹信息而不包括掌静脉信息,且第二图像包括掌纹信息而不包括掌静脉信息;或者,第
一图像包括掌静脉信息而不包括掌纹信息,且第二图像像包括掌静脉信息而不包括掌纹信
息;或者第一图像像包括掌静脉信息和掌纹信息,且第二图像包括掌静脉信息和掌纹信息。

上述方法是对获取的待检测手掌的图像进行手掌特征信息的类型的识别后,根据
预置的手掌特征信息进行比较,判断是否相符,从而判断待检测手掌是否是活体手掌。下述
方法是对第一图像和第二图像直接进行相似程度比较,从而判断待检测手掌是否是活体手
掌。

二、使用第一图像和第二图像进行相似程度比较

执行?#34903;?01至?#34903;?04后,?#34903;?05“根据第一图像和第二图像,判断待检测手掌
是否为活体手掌”的具体方法可以按照如下方式执行:

?#34903;鐰1:对比第一图像和第二图像,得到匹配?#21462;?br />

匹配度用于表示第一图像和第二图像的相似程度;

因为,第一光源工作模式使用的光源和第二光源工作模式使用的光源包括不同的
光波段,活体手掌分别在第一光源工作模式的光源和第二光源工作模式的光源照射下,手
掌检测设备通过图像采集装置获取到活体手掌不同的手掌特征信息,非活体手掌分别在第
一光源工作模式的光源和第二光源工作模式的光源照射下,手掌检测设备通过图像采集装
置获取到非活体手掌相同的手掌特征信息。所以,在不同光源工作模式下,手掌检测设备获
取的活体手掌的第一图像和第二图像是不同?#27169;?#31532;一图像和第二图像包括的手掌特征信息
不相同。在不同光源工作模式下,手掌检测设备获取的非活体手掌的第一图像和第二图像
是相同?#27169;?#31532;一图像和第二图像包括的手掌特征信息相同。

从而,根据第一图像和第二图像的相似程度,即可判断待检测手掌是否是活体手
掌。

?#34903;鐰2:判断匹配度是否小于预设阀值。

匹配度用于表示第一图像和第二图像的相似程度,该预设阀值根据试验统计数据
得到。例如,在第一光源工作模式和第二光源工作模式下,获取多组属于同一活体手掌的第
一图像和第二图像后,用多组属于同一活体手掌的第一图像和第二图像进行比较,以及获
取多组属于同一非活体手掌的第一图像和第二图像后,用该多组属于同一非活体手掌的第
一图像和第二图像进行比较,根据这些比较结果得到该预设阀值。

若该两张图像的相似度大于该预设阀值,即可认为这两张图像的相似度较大,从
而可认为这两张图像属于伪造的手掌。否则,认为该两张图像属于活体手掌。

?#34903;鐰3:若匹配度小于预设阀值,则确定待检测手掌为活体手掌,否则确定待检测
手掌为非活体手掌。

若该第一图像和第二图像的相似度大于该预设阀值,即可认为这两张图像的相似
度较大,从而可认为这两张图像属于非活体手掌。若匹配度小于预设阀值,则确定待检测手
掌为活体手掌。

例如,在光源工作模式包括使用第一光源照射且不使用第二光源、使用第二光源
照射且不使用第一光源、同时使用第一光源和第二光源照射时,第一光源工作模式和第二
光源工作模式属于这些光源工作模式的其中之一,第一光源工作模式与第二光源工作模式
不同。

可选地,光源包括发出蓝光波段的光源和发出近红外光波段的光源,第一光源和
第二光源属于光源的其中之一,

其中,活体手掌在蓝光波段的光源的照射下,手掌检测设备通过图像采集装置获
取到的活体手掌的图像包括掌纹信息而不包括掌静脉信息;

活体手掌在近红外光波段的光源的照射下,手掌检测设备通过图像采集装置获取
到的活体手掌的图像包括掌静脉信息而不包括掌纹信息;

活体手掌在蓝光波段的光源和近红外光波段的光源的同时照射下,手掌检测设备
通过图像采集装置获取到的活体手掌的图像包括掌静脉信息和掌纹信息;

掌纹信息和掌静脉信息属于不同的手掌特征信息。

若待检测手掌为非活体手掌,则在上述的三种光源工作模式下,手掌检测设备获
取到非活体手掌的同样的手掌特征信息。即在第一光源工作模式下或第二光源工作模式
下,手掌检测设备要么都获取到非活体手掌的掌纹信息,而获取不到非活体手掌的掌静脉
信息;要么都获取不到非活体手掌的掌纹信息,而获取到非活体手掌的掌静脉信息;要么都
同时获取到非活体手掌的掌纹图像和掌静脉信息。即在第一光源工作模式下和第二光源工
作模式下,手掌检测设备获取到的非活体手掌的图像包括相同的手掌特征信息。

在光源包括发出蓝光波段的光源和发出近红外光波段的光源,而第一光源和第二
光源属于这两种光源的其中之一时,手掌检测设备检测到的手掌特征信息的情况包括:A掌
纹图像、B掌静脉图像、C掌纹图像和掌静脉图像。

若待检测手掌为非活体手掌,如打印的手掌,其打印的相关手掌的手掌特征信息
一般为以上三种(A、B、C)情况中一种,且更换光源工作情况检测到的手掌特征信息的种类
不会发生变化。即在第一光源工作模式下和第二光源工作模式下,手掌检测设备获取到的
非活体手掌的图像包括的手掌特征信息相同,例如,都为图3所示的掌纹图像,或者都为图4
所示的掌静脉图像,或者都为如图5所示的掌纹和掌静脉图像,而不会获取到图3至图5中的
图像的其中两种。

若待检测手掌为活体手掌,相关手掌的生物特征有以上三种(A、B、C)情况,且更换
光源工作情况检测到的手掌特征信息?#19981;?#36827;行相应的变化。

如上述表三所示,表三示出了非活体手掌包括的手掌特征信息的几种情形,以及
在不同光源工作时,手掌检测设备对非活体手掌和活体手掌检测到的手掌特征信息。

从而可以得知,在手掌检测设备交替使用第一光源工作模式和第二光源工作模式
下,手掌检测设备通过其上的图像采集装置分别获取活体手掌的第一图像和第二图像后,
如?#34903;?03和?#34903;?04。第一图像和第二图像因其上包括的手掌特征信息不同,第一图像和
第二图像的相似程度?#31995;汀?#22312;手掌检测设备交替使用第一光源工作模式和第二光源工作模
式下,手掌检测设备通过其上的图像采集装置分别获取非活体手掌的第一图像和第二图
像,该第一图像和第二图像因其上包括的手掌特征信息相同,从而第一图像和第二图像的
相似程度较高。为了区别相似度的高低,可使用手掌检测设备对活体手掌和非活体手掌检
测试验,并统计试验结果,得到一预设阀值,第一图像和第二图像的匹配度大于该预设阀
值,则判定第一图像和第二图像的相似度较高,确定第一图像和第二图像所属的待检测手
掌为非活体手掌,反之,确定为活体手掌。

第二种的使用第一图像和第二图像进行相似程度比较的方法,无需对手掌检测设
备获取的第一图像和第二图像进行手掌特征信息的识别,只要直接比对第一图像和第二图
像的相似度即可,这样的比较方法,可提高本发明实施例的手掌检测方法的检测效?#21097;?#24182;简
化了手掌检测设备上的算法。

可以理解,本发明实施例是通过手掌检测设备交替使用第一光源工作模式和第二
光源工作模式进行说明?#27169;?#22312;有的实施例中,手掌检测设备可以使用多种光源工作模式,例
如,根据第一光源和第二光源的工作关系,可得三种光源工作模式,手掌检测设备可以交替
使用这三种光源工作模式。

综上所述,在手掌检测设备上,在第一光源工作模式时,通过图像采集装置获取待
检测手掌的第一图像;在第二光源工作模式时,通过图像采集装置获取待检测手掌的第二
图像;然后,根据第一图像和第二图像,判断待检测手掌是否为活体手掌。第一光源工作模
式使用的光源和第二光源工作模式使用的光源包括不同的光波段,因波光段的不同,导致
活体手掌分别在第一光源工作模式的光源和第二光源工作模式的光源照射下,手掌检测设
备通过图像采集装置获取到活体手掌不同的手掌特征信息,非活体手掌分别在第一光源工
作模式的光源和第二光源工作模式的光源照射下,手掌检测设备通过图像采集装置获取到
非活体手掌相同的手掌特征信息。这样,通过交替使用包括不同波光段的光源工作模式,手
掌检测设备通过图像采集装置分别获取待检测手掌的不同图像,对该不同图像进行分析,
即可得出待检测手掌是否是活体手掌,从而简易且高效地实现了活体手掌的判别。

图9是根据一示例性实施例示出的一种手掌检测设备的结构示意图。该手掌检测
设备可执行上述实施例的手掌检测方法上,手掌检测设备包括图像采集装置,参见图9,本
发明实施例提供的手掌检测设备包括:

图像获取单元901,用于在第一光源工作模式时,通过图像采集装置获取待检测手
掌的第一图像;

图像获取单元901,还用于在第二光源工作模式时,通过图像采集装置获取待检测
手掌的第二图像;

判断单元903,用于根据第一图像和第二图像,判断待检测手掌是否为活体手掌;

其中,第一光源工作模式使用的光源和第二光源工作模式使用的光源包括不同的
光波段。

可选地,

活体手掌分别在第一光源工作模式的光源和第二光源工作模式的光源照射下,手
掌检测设备通过图像采集装置获取到活体手掌不同的手掌特征信息,非活体手掌分别在第
一光源工作模式的光源和第二光源工作模式的光源照射下,手掌检测设备通过图像采集装
置获取到非活体手掌相同的手掌特征信息。

可选地,

第一光源工作模式为使用第一光源照射且不使用第二光源,第二光源工作模式为
使用第二光源照射且不使用第一光源,其中,第一光源发出的光波段和第二光源发出的光
波段不同,

判断单元903,还用于当第一图像包括第一特征信息而不包括第二特征信息,且第
二图像包括第二特征信息而不包括第一特征信息时,确定待检测手掌为活体手掌;

其中,在使用第一光源照射且不使用第二光源时,手掌检测设备通过图像采集装
置能获取到活体手掌的第一特征信息,而获取不到活体手掌的第二特征信息,

在使用第二光源照射且不使用第一光源时,手掌检测设备通过图像采集装置能获
取到活体手掌的第二特征信息,而获取不到活体手掌的第一特征信息,第一特征信息和第
二特征信息为不同的手掌特征信息。

可选地,

第一光源工作模式为使用第一光源照射且不使用第二光源,第二光源工作模式为
同时使用第一光源和第二光源照射,其中,第一光源发出的光波段和第二光源发出的光波
段不同,

判断单元903,还用于当第一图像包括第一特征信息而不包括第二特征信息,且第
二图像包括第二特征信息和第一特征信息时,确定待检测手掌为活体手掌,

其中,在使用第一光源照射且不使用第二光源时,手掌检测设备通过图像采集装
置能获取到活体手掌的第一特征信息,而获取不到活体手掌的第二特征信息;

在同时使用第一光源和第二光源照射时,手掌检测设备通过图像采集装置能获取
到活体手掌的第一特征信息和第二特征信息,第一特征信息和第二特征信息为不同的手掌
特征信息。

可选地,

判断单元903,包括:

对比模块904,用于对比第一图像和第二图像,得到匹配度,匹配度用于表示第一
图像和第二图像的相似程度;

判断模块905,用于判断匹配度是否小于预设阀值;

确定模块906,用于若匹配度小于预设阀值,则确定待检测手掌为活体手掌,否则
确定待检测手掌为非活体手掌。

可选地,

光源工作模式包括使用第一光源照射且不使用第二光源、使用第二光源照射且不
使用第一光源、同时使用第一光源和第二光源照射,第一光源工作模式和第二光源工作模
式属于光源工作模式的其中之一,第一光源工作模式与第二光源工作模式不同。

可选地,光源包括发出蓝光波段的光源和发出近红外光波段的光源,第一光源和
第二光源属于该光源的其中之一,

其中,活体手掌在蓝光波段的光源的照射下,手掌检测设备通过图像采集装置获
取到的活体手掌的图像包括掌纹信息而不包括掌静脉信息;

活体手掌在近红外光波段的光源的照射下,手掌检测设备通过图像采集装置获取
到的活体手掌的图像包括掌静脉信息而不包括掌纹信息;

活体手掌在蓝光波段的光源和近红外光波段的光源的同时照射下,手掌检测设备
通过图像采集装置获取到的活体手掌的图像包括掌静脉信息和掌纹信息;

掌纹信息和掌静脉信息属于不同的手掌特征信息。

可选地,该设备还包括:

区域判断单元902,用于判断待检测手掌相对于手掌检测设备的位置是否在图像
获取区域;

若待检测手掌相对于手掌检测设备的位置在图像获取区域,则图像获取单元901
执行在第一光源工作模式下,通过图像采集装置获取待检测手掌的第一图像,和图像获取
单元901在第二光源工作模式下,通过图像采集装置获取待检测手掌的第二图像的?#34903;瑁?br />

若待检测手掌相对于手掌检测设备的位置不在图像获取区域,则发出提示信息。

可选地

图像采集装置包括滤光片,滤光片能透过第一光源的光波段和第二光源的光波
段。

综上所述,在手掌检测设备上,图像获取单元901在第一光源工作模式时,通过图
像采集装置获取待检测手掌的第一图像;图像获取单元901在第二光源工作模式时,通过图
像采集装置获取待检测手掌的第二图像;然后,判断单元903根据第一图像和第二图像,判
断待检测手掌是否为活体手掌。第一光源工作模式使用的光源和第二光源工作模式使用的
光源包括不同的光波段,因波光段的不同,导致活体手掌分别在第一光源工作模式的光源
和第二光源工作模式的光源照射下,手掌检测设备获取到活体手掌不同的图像信息。这样,
通过交替使用包括不同波光段的光源工作模式,手掌检测设备通过图像采集装置分别获取
待检测手掌的不同图像,对该不同图像进行分析,即可得出待检测手掌是否是活体手掌,从
而简易且高效地实现了活体手掌的判别。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,上述描述的系?#24120;?br />装置和单元的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的系?#24120;?#35013;置和方法,可以
通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性?#27169;?#20363;如,所述单元的
划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件
可以结合或者可以集成到另一个系?#24120;?#25110;一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或
?#33268;?#30340;相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦
合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开?#27169;?#20316;为单元显
示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个
网络单元上。可以根据实?#23454;?#38656;要选择其中的部?#21482;?#32773;全部单元来实现本实施例方案的目
的。

另外,在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以
是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单
元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用
时,可?#28304;?#20648;在一个计算机可读取存储介?#25163;小?#22522;于这样的理解,本发明的技术方案本质上
或者说对现有技术做出贡献的部?#21482;?#32773;该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式
体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介?#25163;校?#21253;括若干指令用以使得一台计算机
设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全
部或部分?#34903;琛?#32780;前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM,Read-Only
Memory)、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可?#28304;?#20648;程
序代码的介?#30465;?br />

以上所述,以上实施例仅用?#36816;?#26126;本发明的技术方?#31119;?#32780;非对其限制;尽管参照前
述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前
述各实施例所记载的技术方?#38468;?#34892;修?#27169;?#25110;者对其中部分技术特征进?#26800;?#21516;替换;而这些
修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和?#27573;А?br />

关于本文
本文标题:一种手掌检测方法和设备.pdf
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