一種基于掌紋識別的私密信息保護軟件及新型掌紋圖像預處理方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于移動設備隱私保護領域和生物特征識別領域。 技術背景
[0002] 隨著智能手機的普及和移動互聯網的發展，人們越來越頻繁地使用智能手機進行 拍照、工作、娛樂等活動。然而，當人們使用手機給自己的生活帶來方便的同時，個人隱私以 及敏感信息也常常容易暴露。例如，手機遺失后，隱私的泄露將給人們帶來巨大的損失和煩 擾。因此，如何保護手機上的個人隱私成為當下急需解決的問題。
[0003] 目前市面上出現了一些隱私保護軟件，這些軟件在一定程度上提高了手機中個人 隱私的安全性。但是，由于這些軟件是采用傳統密碼機制來對用戶身份進行認證的。而傳 統的密碼認證方式存在著易遺忘和易被破解的缺點，所以我們采用掌紋識別技術作為用戶 身份認證的手段。基于掌紋識別技術的私密信息保護軟件給人們帶來了一種更加方便、安 全、可靠的途徑來對個人隱私進行保護。同時，它不需要特殊的硬件支持，具有普通攝像頭 的手機即可安裝使用。因此，它有著廣闊的應用前景。
[0004] 對于掌紋圖像的預處理，該過程一直是掌紋識別技術中的一個難點。掌紋識別的 準確率也跟其預處理方法有很大關系。本文旨在提出一種新型的掌紋圖像預處理方法，該 方法在很大程度上克服了光照對預處理過程的影響。
【發明內容】
[0005] 本發明包含兩項內容：基于掌紋識別技術的隱私保護軟件和新型掌紋圖像預處理 方法。
[0006] 該軟件的目的旨在保護移動終端用戶的隱私安全。特色在于使用了先進的掌紋識 別技術作為進入該軟件的身份認證方式。相比于傳統的文本密碼和圖形密碼等身份認證方 式，該認證方式有著方便、新穎、無需記憶的特點。
[0007] 本軟件包含以下幾個功能：
[0008] (1)掌紋的注冊與驗證功能：該功能的使用過程分為掌紋信息的錄入和掌紋信息 的匹配兩個部分，分別對應用戶的注冊和登錄。且用戶通過手機攝像頭即可完成掌紋的錄 入與匹配。
[0009] (3)賬號密碼本功能：用戶可在該功能中記錄自己繁多的賬號密碼信息。具體來 說，用戶可以完成賬號密碼條目的添加、刪除、修改和查看等操作。
[0010] (4)私密日記功能：用戶可在該功能中撰寫私密的日記或便簽。具體來說，該功能 中擁有三種日記本：普通日記本，生活日記本，私密日記本，用戶可在不同的日記本中完成 日記的添加、刪除、修改和查看等操作。
[0011] (5)私密應用保護功能：用戶可使用該功能對手機中想要保護的應用程序進行加 鎖保護。具體來說，用戶進入該功能后，可在未加鎖程序列表中選擇某程序進行加鎖，也可 在已加鎖程序列表中選擇某程序進行解鎖。已加鎖的應用程序在被打開時將被要求輸入預 設的密碼，密碼正確時才可進入該應用。
[0012] (6)私密文件保護功能：用戶可在該功能中選擇手機存儲卡中的任何文件進行加 解密。具體來說，用戶進入該功能后，可在顯示的手機文件列表中選擇要加密的文件進行加 密。用戶選擇加密后，將采用AES算法對該文件進行加密并移動到本軟件創建的一個文件 夾中。用戶選擇將該文件夾中的某文件進行解密時，將使用AES算法對該文件進行解密并 移動到初始目錄中。
[0013] 該新型掌紋圖像預處理方法旨在改進傳統的掌紋圖像預處理過程。該方法的特色 在于，對于不同的光照條件具有很好的魯棒性。
[0014] 本方法包含以下幾個步驟：
[0015] (1)使用Haar+Adaboost分類器檢測圖像中是否存在手掌。
[0016] (2)將圖像轉換到YCrCb空間。
[0017] (3)選取分類器檢測出的手掌區域的中央作為膚色樣本區域，計算該區域中像素 的Cr值、Cb值的平均值。
[0018] (4)計算整幅圖像所有像素的Cr值和Cb值到上述平均值的歐幾里德距離。
[0019] (5)根據每個像素點對應的距離值，建立膚色概率灰度圖。
[0020] (6)利用大津法對膚色概率灰度圖進行閾值分割，將其二值化。
[0021] (7)定位二值圖像中手掌的食指和中指谷點、中指和無名指谷點作為兩個關鍵點。
[0022] (8)根據兩個關鍵點確定掌紋圖像的R0I。
【附圖說明】
[0023] 1.圖1是本軟件的功能結構圖；
[0024] 2.圖2是本軟件-掌紋驗證模塊的流程圖；
[0025]3.圖3是本軟件-掌紋注冊與驗證功能的界面圖；
[0026]4.圖4是本軟件-賬號密碼本功能的界面圖；
[0027]5.圖5是本軟件-私密日記功能的界面圖；
[0028]6.圖6是本軟件-私密應用保護功能的界面圖；
[0029] 7.圖7是本軟件-私密文件保護功能的界面圖；
[0030] 8.圖8是新型掌紋圖像預處理方法的實施流程圖；
[0031]9.圖9-1~9-5是新型掌紋圖像預處理方法在實施中的各個中間結果；
[0032]10.圖9-1是使用Adaboost分類器判斷手掌是否存在的結果；
[0033] 11.圖9-2是得到的膚色概率灰度圖；
[0034]12.圖9-3是利用大津法求得閾值，將膚色概率灰度圖進行二值化后的結果；
[0035]13.圖9-4是定位食指與中指、中指與無名指谷點的結果；
[0036] 14.圖9-5是通過建立坐標系，最終得到掌紋感興趣區域的結果。
【具體實施方式】
[0037] 下面結合附圖，對本發明中的私密信息保護軟件和新型方法進行具體描述，以便 本領域的從事者更好地理解本發明。
[0038]圖1展示的是本軟件的功能結構圖，各功能的大體描述如
【發明內容】
中所述。
[0039] 圖2、3是本軟件的掌紋注冊與驗證功能的流程圖和界面圖。用戶首次進入本軟件 時，需進行掌紋的注冊。本軟件將調用攝像頭完成該功能。用戶將手掌置于攝像頭拍攝畫 面中的適當位置時，點擊手機屏幕任何位置即可完成注冊。在用戶第二次及之后使用本軟 件時，需進行掌紋驗證。用戶將手掌置于攝像頭拍攝畫面中的適當位置，放置不動，等待大 約3秒即可完成掌紋的驗證。若長時間驗證不成功，則會彈出對話框，詢問用戶是繼續驗證 還是退出。若用戶選擇退出，則將退出本軟件。若用戶選擇繼續驗證，則將繼續進行驗證。 若進行了三輪驗證均未成功，則軟件將詢問用戶是使用備用驗證方式