专利摘要

专利摘要

本发明涉及一种基于指纹采集的即时缴费系统，所述系统包括：指纹提取设备，设置在地铁付费操纵设备上，用于采集结账请求人的指纹图像，以输出相应的付费指纹图像；液晶显示屏，设置在地铁付费操纵设备上，用于在接收到偏差角度时，对所述偏差角度进行现场显示；灰度解析设备，与所述指纹提取设备连接，用于接收所述付费指纹图像，对所述付费指纹图像的灰度均衡度进行检测，以获得所述付费指纹图像对应的当前均衡度，并输出所述付费指纹图像对应的当前均衡度。

权利要求

1.一种基于指纹采集的即时缴费系统，其特征在于，所述系统包括：

指纹提取设备，设置在地铁付费操纵设备上，用于采集结账请求人的指纹图像，以输出相应的付费指纹图像；

液晶显示屏，设置在地铁付费操纵设备上，用于在接收到偏差角度时，对所述偏差角度进行现场显示；

灰度解析设备，与所述指纹提取设备连接，用于接收所述付费指纹图像，对所述付费指纹图像的灰度均衡度进行检测，以获得所述付费指纹图像对应的当前均衡度，并输出所述付费指纹图像对应的当前均衡度；

均衡处理设备，与所述灰度解析设备连接，用于在所述付费指纹图像对应的当前均衡度不在预设均衡度范围内时，对所述付费指纹图像对应的当前均衡度执行灰度均衡动作，以使得所述付费指纹图像对应的当前均衡度落在所述预设均衡度范围内；所述均衡处理设备在执行完灰度均衡动作后，输出与所述付费指纹图像对应的灰度均衡图像；

尖锐等级分析设备，与所述均衡处理设备连接，用于接收所述灰度均衡图像，获取所述灰度均衡图像中的每一个像素点的像素值以及坐标位置，基于所述灰度均衡图像中的各个像素点的像素值以及坐标位置确定所述灰度均衡图像的尖锐等级；

数据转换设备，用于接收所述灰度均衡图像，对所述灰度均衡图像进行时频转换以获得对应的频域矩阵；

参数提取设备，分别与所述尖锐等级分析设备和所述数据转换设备连接，用于接收所述频域矩阵和所述尖锐等级，并基于所述尖锐等级确定对应的频率阈值，其中，在所述参数提取设备中，确定的对应的频率阈值与所述尖锐等级成正比关系；

频域值处理设备，分别与所述参数提取设备和所述数据转换设备连接，用于对于所述频域矩阵中的每一个点，计算其在频域中的横坐标和纵坐标的平方和，并在所述平方和的开方值小于等于所述频率阈值时，保留该点的原始频域值，以及在所述平方和的开方值大于所述频率阈值时，将该点的频域值置为零；

反转换设备，与所述频域值处理设备连接，用于接收经过所述频域值处理设备处理后的所述频域矩阵中的每一个点的频域值，并基于各个点处理后的频域值组成处理后的数据矩阵，对所述数据矩阵执行频时转换以获得与所述灰度均衡图像对应的反转换图像；

即时滤波设备，与所述反转换设备连接，用于接收所述反转换图像，对所述反转换图像执行变换域滤波处理，以获得对应的变换域滤波图像，并输出所述变换域滤波图像；

偏差检测设备，与所述即时滤波设备连接，用于接收所述变换域滤波图像，对所述变换域滤波图像中的指纹轮廓进行提取，并基于提取到指纹轮廓确定其偏离垂直平面的角度，以作为偏差角度输出；

实时扣款设备，与所述偏差检测设备连接，用于在所述偏差角度未超过限量时，识别所述指纹轮廓对应的指纹特征，基于所述指纹特征对应的银行卡号进行实时扣款动作；

其中，在所述尖锐等级分析设备中，基于所述灰度均衡图像中的各个像素点的像素值以及坐标位置确定所述灰度均衡图像的尖锐等级包括：确定所述灰度均衡图像中像素值超过领域像素点各个像素值的均值的像素点以作为突变像素点，将组成连续曲线的多个突变像素点作为一个尖锐曲线，统计所述灰度均衡图像中的尖锐曲线数量；

其中，在所述尖锐等级分析设备中，基于所述灰度均衡图像中的各个像素点的像素值以及坐标位置确定所述灰度均衡图像的尖锐等级还包括：基于所述灰度均衡图像中的尖锐曲线数量确定所述灰度均衡图像的尖锐等级，所述灰度均衡图像中的尖锐曲线数量与所述灰度均衡图像的尖锐等级成正比。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于：

所述尖锐等级分析设备还用于在所述尖锐曲线数量为零时，发出图像平滑信号。

3.如权利要求1所述的系统，其特征在于：

所述尖锐等级分析设备、所述数据转换设备、所述参数提取设备和所述频域值处理设备被集成在同一块集成电路板上。

4.如权利要求1所述的系统，其特征在于：

所述即时滤波设备、所述偏差检测设备和所述实时扣款设备都设置在地铁付费操纵设备上。

5.如权利要求1所述的系统，其特征在于：

所述偏差检测设备与所述液晶显示屏连接，用于在所述偏差角度超过限量时，将所述偏差角度发送给所述液晶显示屏。

6.如权利要求1所述的系统，其特征在于：

所述实时扣款设备还用于在所述偏差角度超过限量时，停止对所述指纹轮廓对应的指纹特征的识别。

说明书

技术领域

本发明涉及指纹扣费领域，尤其涉及一种基于指纹采集的即时缴费系统。

背景技术

指纹提取包括中心（上、下）和三角点（左、右）等，指纹的细节特征点主要包括纹线的起点、终点、结合点和分叉点。从预处理后的图像中提取指纹的特征点信息（终结点、分叉点...)，信息主要包括类型、坐标、方向等参数。指纹中的细节特征，通常包括端点、分叉点、孤立点、短分叉、环等。而纹线端点和分叉点在指纹中出现的机会最多、最稳定，且容易获取。这两类提取点就可对指纹特征匹配，计算特征提取结果与已存储的特征模板的相似程度。

发明内容

为了解决当前指纹扣费精度不足的技术问题，本发明提供了一种基于指纹采集的即时缴费系统，基于识别到的指纹轮廓偏离垂直平面的角度确定是否能够执行指纹扣费操作，在角度达到预设范围内时方允许进行指纹结账操作，否则，进行现场提醒，提高了地铁现场缴费效率，减少地铁管理人员，节省地铁管理方的运营开销；同时，还为图像设计了一套针对性的尖锐检测机制，并在尖锐检测的基础上，对图像的频域处理进行模式定制，提高了图像频率滤波的效果。

根据本发明的一方面，提供一种基于指纹采集的即时缴费系统，所述系统包括：指纹提取设备，设置在地铁付费操纵设备上，用于采集结账请求人的指纹图像，以输出相应的付费指纹图像；液晶显示屏，设置在地铁付费操纵设备上，用于在接收到偏差角度时，对所述偏差角度进行现场显示；灰度解析设备，与所述指纹提取设备连接，用于接收所述付费指纹图像，对所述付费指纹图像的灰度均衡度进行检测，以获得所述付费指纹图像对应的当前均衡度，并输出所述付费指纹图像对应的当前均衡度。

更具体地，在所述地铁现场缴费系统中，还包括：

均衡处理设备，与所述灰度解析设备连接，用于在所述付费指纹图像对应的当前均衡度不在预设均衡度范围内时，对所述付费指纹图像对应的当前均衡度执行灰度均衡动作，以使得所述付费指纹图像对应的当前均衡度落在所述预设均衡度范围内；所述均衡处理设备在执行完灰度均衡动作后，输出与所述付费指纹图像对应的灰度均衡图像；尖锐等级分析设备，与所述均衡处理设备连接，用于接收所述灰度均衡图像，获取所述灰度均衡图像中的每一个像素点的像素值以及坐标位置，基于所述灰度均衡图像中的各个像素点的像素值以及坐标位置确定所述灰度均衡图像的尖锐等级。

更具体地，在所述地铁现场缴费系统中，还包括：

数据转换设备，用于接收所述灰度均衡图像，对所述灰度均衡图像进行时频转换以获得对应的频域矩阵；参数提取设备，分别与所述尖锐等级分析设备和所述数据转换设备连接，用于接收所述频域矩阵和所述尖锐等级，并基于所述尖锐等级确定对应的频率阈值，其中，在所述参数提取设备中，确定的对应的频率阈值与所述尖锐等级成正比关系；频域值处理设备，分别与所述参数提取设备和所述数据转换设备连接，用于对于所述频域矩阵中的每一个点，计算其在频域中的横坐标和纵坐标的平方和，并在所述平方和的开方值小于等于所述频率阈值时，保留该点的原始频域值，以及在所述平方和的开方值大于所述频率阈值时，将该点的频域值置为零；反转换设备，与所述频域值处理设备连接，用于接收经过所述频域值处理设备处理后的所述频域矩阵中的每一个点的频域值，并基于各个点处理后的频域值组成处理后的数据矩阵，对所述数据矩阵执行频时转换以获得与所述灰度均衡图像对应的反转换图像；即时滤波设备，与所述反转换设备连接，用于接收所述反转换图像，对所述反转换图像执行变换域滤波处理，以获得对应的变换域滤波图像，并输出所述变换域滤波图像；偏差检测设备，与所述即时滤波设备连接，用于接收所述变换域滤波图像，对所述变换域滤波图像中的指纹轮廓进行提取，并基于提取到指纹轮廓确定其偏离垂直平面的角度，以作为偏差角度输出；实时扣款设备，与所述偏差检测设备连接，用于在所述偏差角度未超过限量时，识别所述指纹轮廓对应的指纹特征，基于所述指纹特征对应的银行卡号进行实时扣款动作；其中，在所述尖锐等级分析设备中，基于所述灰度均衡图像中的各个像素点的像素值以及坐标位置确定所述灰度均衡图像的尖锐等级包括：确定所述灰度均衡图像中像素值超过领域像素点各个像素值的均值的像素点以作为突变像素点，将组成连续曲线的多个突变像素点作为一个尖锐曲线，统计所述灰度均衡图像中的尖锐曲线数量；其中，在所述尖锐等级分析设备中，基于所述灰度均衡图像中的各个像素点的像素值以及坐标位置确定所述灰度均衡图像的尖锐等级还包括：基于所述灰度均衡图像中的尖锐曲线数量确定所述灰度均衡图像的尖锐等级，所述灰度均衡图像中的尖锐曲线数量与所述灰度均衡图像的尖锐等级成正比。

更具体地，在所述地铁现场缴费系统中：所述尖锐等级分析设备还用于在所述尖锐曲线数量为零时，发出图像平滑信号。

更具体地，在所述地铁现场缴费系统中：所述尖锐等级分析设备、所述数据转换设备、所述参数提取设备和所述频域值处理设备被集成在同一块集成电路板上。

更具体地，在所述地铁现场缴费系统中：所述即时滤波设备、所述偏差检测设备和所述实时扣款设备都设置在地铁付费操纵设备上。

更具体地，在所述地铁现场缴费系统中：所述偏差检测设备与所述液晶显示屏连接，用于在所述偏差角度超过限量时，将所述偏差角度发送给所述液晶显示屏。

更具体地，在所述地铁现场缴费系统中：所述实时扣款设备还用于在所述偏差角度超过限量时，停止对所述指纹轮廓对应的指纹特征的识别。

附图说明

以下将结合附图对本发明的实施方案进行描述，其中：

图1为根据本发明实施方案示出的地铁现场缴费系统的结构示意图。

具体实施方式

下面将参照附图对本发明的实施方案进行详细说明。

指纹提取是利用人的指纹具各不相同的特点进行身份识别的一种精密电子仪器，工作原理包括采集指纹图像、提取指纹特征、保存数据和进行指纹比对四个功能。其中读取指纹图像是指纹采集器最基本最重要的功能。通过利用手指指纹凹凸不平的纹形来进行成像，通常我们把凸出的纹形称为“嵴”，而凹下去的纹形成称为“峪”，而指纹采集的过程本质上是指纹成像的过程。

其原理是根据嵴与峪的几何特性、物理特征和生物特性的不同，以得到不同的光学或者电流电阻反馈信号，根据反馈信号的量值利用不同算法的图像处理算法来绘成指纹图像，然后在此指纹图像基础上通过指纹识别算法软件来进行指纹特征的提取和指纹特征码的比对。

为了克服上述不足，本发明搭建一种基于指纹采集的即时缴费系统。所述地铁现场缴费系统解决了相应的技术问题。

图1为根据本发明实施方案示出的地铁现场缴费系统的结构示意图，所述系统包括：

指纹提取设备1，设置在地铁付费操纵设备3上，用于采集结账请求人的指纹图像，以输出相应的付费指纹图像；

液晶显示屏2，设置在地铁付费操纵设备上，用于在接收到偏差角度时，对所述偏差角度进行现场显示；

缴费基座4，设置在地铁付费操纵设备的下方，用于支撑所述地铁付费操纵设备；

灰度解析设备，与所述指纹提取设备连接，用于接收所述付费指纹图像，对所述付费指纹图像的灰度均衡度进行检测，以获得所述付费指纹图像对应的当前均衡度，并输出所述付费指纹图像对应的当前均衡度。

接着，继续对本发明的地铁现场缴费系统的具体结构进行进一步的说明。

在所述地铁现场缴费系统中，还包括：

均衡处理设备，与所述灰度解析设备连接，用于在所述付费指纹图像对应的当前均衡度不在预设均衡度范围内时，对所述付费指纹图像对应的当前均衡度执行灰度均衡动作，以使得所述付费指纹图像对应的当前均衡度落在所述预设均衡度范围内；所述均衡处理设备在执行完灰度均衡动作后，输出与所述付费指纹图像对应的灰度均衡图像；

尖锐等级分析设备，与所述均衡处理设备连接，用于接收所述灰度均衡图像，获取所述灰度均衡图像中的每一个像素点的像素值以及坐标位置，基于所述灰度均衡图像中的各个像素点的像素值以及坐标位置确定所述灰度均衡图像的尖锐等级。

在所述地铁现场缴费系统中，还包括：

数据转换设备，用于接收所述灰度均衡图像，对所述灰度均衡图像进行时频转换以获得对应的频域矩阵；

参数提取设备，分别与所述尖锐等级分析设备和所述数据转换设备连接，用于接收所述频域矩阵和所述尖锐等级，并基于所述尖锐等级确定对应的频率阈值，其中，在所述参数提取设备中，确定的对应的频率阈值与所述尖锐等级成正比关系；

频域值处理设备，分别与所述参数提取设备和所述数据转换设备连接，用于对于所述频域矩阵中的每一个点，计算其在频域中的横坐标和纵坐标的平方和，并在所述平方和的开方值小于等于所述频率阈值时，保留该点的原始频域值，以及在所述平方和的开方值大于所述频率阈值时，将该点的频域值置为零；

反转换设备，与所述频域值处理设备连接，用于接收经过所述频域值处理设备处理后的所述频域矩阵中的每一个点的频域值，并基于各个点处理后的频域值组成处理后的数据矩阵，对所述数据矩阵执行频时转换以获得与所述灰度均衡图像对应的反转换图像；

即时滤波设备，与所述反转换设备连接，用于接收所述反转换图像，对所述反转换图像执行变换域滤波处理，以获得对应的变换域滤波图像，并输出所述变换域滤波图像；

偏差检测设备，与所述即时滤波设备连接，用于接收所述变换域滤波图像，对所述变换域滤波图像中的指纹轮廓进行提取，并基于提取到指纹轮廓确定其偏离垂直平面的角度，以作为偏差角度输出；

实时扣款设备，与所述偏差检测设备连接，用于在所述偏差角度未超过限量时，识别所述指纹轮廓对应的指纹特征，基于所述指纹特征对应的银行卡号进行实时扣款动作；

其中，在所述尖锐等级分析设备中，基于所述灰度均衡图像中的各个像素点的像素值以及坐标位置确定所述灰度均衡图像的尖锐等级包括：确定所述灰度均衡图像中像素值超过领域像素点各个像素值的均值的像素点以作为突变像素点，将组成连续曲线的多个突变像素点作为一个尖锐曲线，统计所述灰度均衡图像中的尖锐曲线数量；

其中，在所述尖锐等级分析设备中，基于所述灰度均衡图像中的各个像素点的像素值以及坐标位置确定所述灰度均衡图像的尖锐等级还包括：基于所述灰度均衡图像中的尖锐曲线数量确定所述灰度均衡图像的尖锐等级，所述灰度均衡图像中的尖锐曲线数量与所述灰度均衡图像的尖锐等级成正比。

在所述地铁现场缴费系统中：所述尖锐等级分析设备还用于在所述尖锐曲线数量为零时，发出图像平滑信号。

在所述地铁现场缴费系统中：所述尖锐等级分析设备、所述数据转换设备、所述参数提取设备和所述频域值处理设备被集成在同一块集成电路板上。

在所述地铁现场缴费系统中：所述即时滤波设备、所述偏差检测设备和所述实时扣款设备都设置在地铁付费操纵设备上。

在所述地铁现场缴费系统中：所述偏差检测设备与所述液晶显示屏连接，用于在所述偏差角度超过限量时，将所述偏差角度发送给所述液晶显示屏。

在所述地铁现场缴费系统中：所述实时扣款设备还用于在所述偏差角度超过限量时，停止对所述指纹轮廓对应的指纹特征的识别。

另外，在所述即时滤波设备中，图像滤波，即在尽量保留图像细节特征的条件下对目标图像的噪声进行抑制，是图像预处理中不可缺少的操作，其处理效果的好坏将直接影响到后续图像处理和分析的有效性和可靠性。

由于成像系统、传输介质和记录设备等的不完善，数字图像在其形成、传输记录过程中往往会受到多种噪声的污染。另外，在图像处理的某些环节当输入的像对象并不如预想时也会在结果图像中引入噪声。这些噪声在图像上常表现为一引起较强视觉效果的孤立像素点或像素块。一般，噪声信号与要研究的对象不相关它以无用的信息形式出现，扰乱图像的可观测信息。对于数字图像信号，噪声表为或大或小的极值，这些极值通过加减作用于图像像素的真实灰度值上，对图像造成亮、暗点干扰，极大降低了图像质量，影响图像复原、分割、特征提取、图像识别等后继工作的进行。要构造一种有效抑制噪声的滤波器必须考虑两个基本问题：能有效地去除目标和背景中的噪声;同时，能很好地保护图像目标的形状、大小及特定的几何和拓扑结构特征。

采用本发明的地铁现场缴费系统，针对现有技术中指纹扣费无法满足当前应用场景的需求的技术问题，通过基于识别到的指纹轮廓偏离垂直平面的角度确定是否能够执行指纹扣费操作，在角度达到预设范围内时方允许进行指纹结账操作，否则，进行现场提醒，提高了地铁现场缴费效率，减少地铁管理人员，节省地铁管理方的运营开销；同时，还为图像设计了一套针对性的尖锐检测机制，并在尖锐检测的基础上，对图像的频域处理进行模式定制，提高了图像频率滤波的效果，从而解决了上述技术问题。

可以理解的是，虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然而上述实施例并非用以限定本发明。对于任何熟悉本领域的技术人员而言，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

一种基于指纹采集的即时缴费系统专利购买费用说明

Q：办理专利转让的流程及所需资料

A：专利权人变更需要办理著录项目变更手续，有代理机构的，变更手续应当由代理机构办理。

1：专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。

2：按规定缴纳著录项目变更手续费。

3：同时提交相关证明文件原件。

4：专利权转移的，变更后的专利权人委托新专利代理机构的，应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。

Q:专利著录项目变更费用如何缴交

A：（1）直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,（2）通过代办处缴纳，（3）通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式

Q：专利转让变更，多久能出结果

A：著录项目变更请求书递交后，一般1-2个月左右就会收到通知，国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。