[0004] 本发明旨在提供一种基于模糊掌纹识别的鼠标,将生物特征识别技术运用到鼠标等电子产品领域,主要解决了使用鼠标情境下使用者掌纹的无障碍采集的问题,采集掌纹后数据的存储与传输问题,模糊掌纹的处理与分析识别的问题以及本发明的可靠性设计与验证。
[0005] 本发明采用基于VO分解模型的掌纹识别法进行掌纹特征的提取与匹配解决了掌纹图像模糊的问题。模糊的掌纹图像可通过VO分解模型分解为纹理图与结构图,通过实验分析,舍弃纹理图,采用结构图作为匹配的模板图像。为了提高特征的可区分性,采用分块的梯度方向直方图提取结构层中的稳定特征,最后采用归一化相关性分类器度量特征间的相似度。可靠性的加强主要通过修复系统算法以及设计合理的传感器模型实现。
[0006] 本发明提供了一种基于模糊掌纹识别的鼠标,包括鼠标本体和电子元件;所述鼠标本体上设有采集窗、触发窗,鼠标本体内部设有数据采集模块、数据接收发射模块、触发模块;
[0007] 所述数据采集模块包括摄像头、数据预存储器、电压跟随电路、反射光路和补光电路;所述摄像头设置在鼠标的内部中心,与采集窗对应设置;所述数据预存储器包括模数转换芯片与存储芯片,存储芯片通过模数转换芯片与摄像头相连;所述电压跟随电路是一个用三极管构成的共集电路,所用三极管为可调三极管;所述反射光路包括反射镜与镜架,反射镜与采集窗呈60 90度角且反射镜能够将采集窗射入的光线反射到摄像头内;所述补光~电路由LED灯与感光电阻串联组成;在光线不足的情况下感光电阻阻值减小,LED分得的电压增大从而使得灯更亮补足光线;
[0008] 摄像头的主要作用是拍摄掌纹,尽量得到较为清晰的掌纹图像;数据预存储器主要是暂时存储图像数据,尤其是在注册过程中,必然要连续多次采样,这些数据暂时由其存储;电压跟随电路主要保证工作电压不受噪声波动;考虑到手掌覆盖鼠标时,会使采集窗口形成暗室,所以添加补光电路使掌纹能够顺利采集。
[0009] 所述数据接收发射模块为无线收发模块,包括DF数据发射模块与超再生接收模块,DF发射模块主要由电感、电容、电阻、三极管组成的振荡电路,所述超再生接收模块由双运算放大器芯片、三极管、电容以及可变电感组成;无线发射模块位于鼠标内掌托处,位置偏右,无线收入模块单独成一个器件可插在电脑USB接口上;主要对采集的数据进行接收,以及实现鼠标与电脑的通信。
[0010] 所述触发模块在数据采集窗口设置,触发模块包括以光电传感器与温度传感器为主的电路,模块与摄像头的供电电路串联;
[0011] 整个设计功耗最大的是摄像头,让摄像头一直处于工作状态不符合低功耗的设计传统。掌纹识别的部分也并不需要一直处于开机状态,所以需要在数据采集窗口安放触发模块。当手掌初次覆盖数据采集窗时,数据采集模块启动,完成数据采集,系统设定N秒后待机。
[0012] 本发明通过VO模型处理掌纹图像:VO模型通过提取结构图,处理掌纹图像。采集后的图像直接通过无线模块传入电脑,进行ROI提取;ROI图像使用VO图像分解模型得到模糊掌纹的结构层图像,采用分块的梯度方向直方图提取结构层中的稳定特征;将结构图进行分块,通过BHOG稳定特征提取法提取出每块的掌纹特征,将每一Fhog进行并联,获得最终的掌纹的特征向量。
[0013] 本发明提供了上述基于模糊掌纹识别的鼠标的使用方法,包括以下步骤:
[0014] (1)触发:通过机械或者软件激活,设定好预定的采集窗内光线的参数,将手掌自然放在鼠标上,手掌盖住触发窗,光线与温度的变化使鼠标的补光电路与摄像头运行;
[0015] (2)采集掌纹:补光电路将采集窗内的光线调节到预定参数后,摄像头开始采集图像,将图像送入电脑,电脑通过VO模型算法求得所采集图像的结构图,将结构图求平均得出最后的匹配模板;
[0016] (3)掌纹识别:手掌放在鼠标上之后,手掌盖住触发窗,触发窗内光线与温度发生变化,触发鼠标运行;LED补光电路将采集窗内光线维持在预定水平,掌纹反射的光线通过反射镜反射被摄像头接收;摄像头连拍掌纹图片,经由处理器得出平均的掌纹图像数据,通过无线发射端发射到电脑,电脑通过预先储备的模板将两者进行匹配,从而得出鼠标使用者的身份。
[0017] 上述使用方法中,所述步骤(2)中采集的图像为10 20幅;所述步骤(3)中摄像头连~拍的掌纹图片为10 20张。
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[0018] 上述使用方法中,所述LED补光电路为以感光电阻与LED灯为主要器件的调光电路,LED灯与感光电阻串联,在光线不足的情况下感光电阻阻值减小,LED分得的电压增大从而使得灯更亮补足光线。
[0019] 本发明的有益效果:本发明结合传感器技术、模式识别技术和可靠性原理,以电脑鼠标为载体进行设计。该设计的基础功能是存储并传输使用者的掌纹信息,判定手掌放在鼠标上人的身份,根据判定完成对接电脑的解锁操作;本发明开创了电脑人机交互的新体验,增强了鼠标作为一种电脑外设的安全性。