基于物联网的智能汽车指纹识别开锁方法及系统

本发明涉及车辆，具体涉及一种基于物联网的智能汽车指纹识别开锁方法及系统。

背景技术：

1、随着科技的迅速发展，物联网技术已经深入到我们生活的各个方面，其中智能汽车作为物联网技术的重要应用领域之一，正逐步改变着人们的出行方式。在这一背景下，指纹识别技术的成熟和普及为汽车安全解锁提供了新的可能性。指纹识别技术在智能汽车中的应用指纹识别技术通过相关传感器实现用户指纹信息的精确识别，从而实现了无钥匙进入的便捷体验。

2、在一些场景下，尽管指纹识别技术在智能汽车领域取得了显著进展，但仍存在一些挑战和限制，主要体现在以下方面：

3、环境光线影响：环境光线的变化也会对指纹识别过程产生影响，尤其是在户外使用时，强烈的阳光或昏暗的光线条件可能会增加识别的复杂性，由于环境条件的影响，指纹识别的准确度较低，导致指纹识别的可靠性也较低。

4、指纹切片数据处理：在指纹采集过程中，系统会捕获大量的指纹切片数据，然而这些切片的质量参差不齐。若对所有切片进行详尽的识别与判断，无疑将造成计算资源的显著消耗与浪费。

5、因此，基于上述的挑战和限制，指纹识别的计算资源消耗较大，且指纹识别结果的可靠性较低。

技术实现思路

1、为了解决指纹识别的计算资源消耗较大，且指纹识别结果的可靠性较低的技术问题，本发明的目的在于提供一种基于物联网的智能汽车指纹识别开锁方法及系统，所采用的技术方案具体如下：

2、第一方面，本技术实施例提供了一种基于物联网的智能汽车指纹识别开锁方法，包括：获取用户的当前指纹切片的指纹图像、三维指纹数据和压力检测数据，指纹图像通过设置于智能汽车上的光学指纹传感器采集，三维指纹数据通过设置于智能汽车上的超声波传感器采集，压力检测数据通过设置于智能汽车的压力传感器采集；根据指纹图像和三维指纹数据确定用户的当前指纹切片的整体特征匹配度，整体特征匹配度指示当前指纹切片与预先录入的标准指纹切片的相似程度；对用户的当前指纹切片进行分割，得到多个指纹区域；根据整体特征匹配度、指纹区域的指纹图像和三维指纹数据确定指纹区域的局部特征匹配度，局部特征匹配度指示指纹区域的指纹信息与预先录入的标准指纹信息的相似程度；通过压力检测数据确定用户的当前指纹切片的稳定性程度，稳定性程度指示采集用户的当前指纹切片的指纹图像和三维指纹数据的稳定性；根据三维指纹数据确定用户的当前指纹切片的特征信息丰富度，特征信息丰富度指示用户的当前指纹切片蕴含的特征信息；根据各指纹区域的局部特征匹配程度、稳定性程度和特征信息丰富度确定当前指纹切片的身份识别程度，身份识别程度指示基于当前指纹切片进行身份识别的准确程度；在身份识别程度大于阈值的情况下，确认通过身份验证并对智能汽车进行解锁。

3、可选的，根据指纹图像和三维指纹数据确定用户的当前指纹切片的整体特征匹配度包括：从指纹图像中获取用户的当前指纹切片的脊线方向场与疏密程度，分别计算脊线方向场与疏密程度与预先录入的标准指纹信息的第一匹配程度；从三维指纹数据中获取用户的当前指纹切片的脊线高度、脊线宽度与脊线曲率，分别计算脊线高度、脊线宽度与脊线曲率与预先录入的标准指纹信息的第二匹配程度；确定第一匹配程度与第二匹配程度的平均值为用户的当前指纹切片的整体特征匹配度。

4、可选的，根据整体特征匹配度、指纹区域的指纹图像和三维指纹数据确定指纹区域的局部特征匹配度包括：根据指纹区域的指纹图像确定指纹区域的图像层面的第三匹配程度；根据指纹区域的三维指纹数据确定指纹区域的三维点云数据层面的第四匹配程度，第三匹配程度指示指纹区域的指纹图像与预先录入的标准指纹区域的标准指纹图像的相似程度，第四匹配程度指示指纹区域的三维指纹数据与预先录入的标准指纹区域的标准三维指纹数据的差异程度；确定第三匹配程度与第四匹配程度的比值与整体特征匹配度的乘积为指纹区域的局部特征匹配度。

5、可选的，根据指纹区域的指纹图像确定指纹区域的图像层面的第三匹配程度包括：确定指纹区域的指纹图像所蕴含的全局字典的第一字典编号，和预先录入的标准指纹信息中与指纹区域对应的标准指纹区域的第二字典编号；确定第一字典编号和第二字典编号的重合度为第三匹配程度。

6、可选的，根据指纹区域的三维指纹数据确定指纹区域的三维点云数据层面的第四匹配程度包括：确定指纹区域的第一切片曲率均值，和预先录入的标准指纹信息中与指纹区域对应的标准指纹区域的第二切片曲率均值，切片曲率均值指示脊线曲率的均值；确定指纹区域的三维指纹数据的数据点的个数，指纹区域内三维指纹数据的数据点对应的第一脊线高度值，和预先录入的标准指纹信息中与数据点对应的标准数据点的第二脊线高度值；根据第一切片曲率均值、第二切片曲率均值、个数、第一脊线高度值和第二脊线高度值确定第四匹配程度。

7、可选的，通过压力检测数据确定用户的当前指纹切片的稳定性程度包括：确定压力检测数据中压力传感器在切片采集间隔内检测的总数据量；获取压力传感器在采集用户的当前指纹切片的过程中的压力数据均值和压力数据值；分别计算各压力数据值和压力数据均值的差值的绝对值，并对差值的绝对值叠加后与预设数值相加，得到叠加压力数据；确定总数据量与叠加压力数据的比值为用户的当前指纹切片的稳定性程度。

8、可选的，根据三维指纹数据确定用户的当前指纹切片的特征信息丰富度包括：根据三维指纹数据确定用户的当前指纹切片的细节点的第一数量，确定预先录入的标准指纹信息的细节点的第二数量；根据三维指纹数据确定用户的当前指纹切片的脊线的第三数量，确定预先录入的标准指纹信息的脊线的第四数量；确定用户的当前指纹切片的细节点的密度，用户的当前指纹切片中的奇异点的位置与用户的当前指纹切片的中点的距离；根据第一数量、第二数量、第三数量、第四数量、密度以及距离确定用户的当前指纹切片的特征信息丰富度。

9、可选的，根据各指纹区域的局部特征匹配程度、稳定性程度和特征信息丰富度确定当前指纹切片的身份识别程度包括：对各指纹区域的局部特征匹配程度进行叠加，得到特征匹配程度叠加值；计算特征匹配程度叠加值与指纹区域的数量的比值，得到平均特征匹配程度；对平均特征匹配程度进行归一化，得到当前指纹切片的特征匹配度；对稳定性程度和特征信息丰富度的乘积进行归一化，得到归一化数值；确定归一化数值与当前指纹切片的特征匹配度的乘积为当前指纹切片的身份识别程度。

10、可选的，在根据指纹图像和三维指纹数据确定用户的当前指纹切片的整体特征匹配度之前，方法还包括：对指纹图像和三维指纹数据去噪，得到去噪图像和去噪三维指纹数据；基于直方图均衡算法对去噪图像进行处理，得到标准图像；利用边缘检测算法从标准图像中提取指纹纹理信息；对去噪三维指纹数据进行坐标对齐操作，以将去噪三维指纹数据统一至相同的参考坐标系。

11、第二方面，本技术实施例提供了一种基于物联网的智能汽车指纹识别开锁系统，该基于物联网的智能汽车指纹识别开锁系统包括：处理器和存储器；其中，存储器用于存储可在处理器上运行的计算机程序；处理器，用于执行存储器上所存放的程序，实现如以上第一方面所提到的基于物联网的智能汽车指纹识别开锁方法的步骤。

12、本发明具有如下有益效果：通过获取用户的当前指纹切片的指纹图像、三维指纹数据和压力检测数据，指纹图像通过设置于智能汽车上的光学指纹传感器采集，三维指纹数据通过设置于智能汽车上的超声波传感器采集，压力检测数据通过设置于智能汽车的压力传感器采集；再根据指纹图像和三维指纹数据确定用户的当前指纹切片的整体特征匹配度，整体特征匹配度指示当前指纹切片与预先录入的标准指纹切片的相似程度；其次对用户的当前指纹切片进行分割，得到多个指纹区域；然后根据整体特征匹配度、指纹区域的指纹图像和三维指纹数据确定指纹区域的局部特征匹配度，局部特征匹配度指示指纹区域的指纹信息与预先录入的标准指纹信息的相似程度；再通过压力检测数据确定用户的当前指纹切片的稳定性程度，稳定性程度指示采集用户的当前指纹切片的指纹图像和三维指纹数据的稳定性；根据三维指纹数据确定用户的当前指纹切片的特征信息丰富度，特征信息丰富度指示用户的当前指纹切片蕴含的特征信息；根据各指纹区域的局部特征匹配程度、稳定性程度和特征信息丰富度确定当前指纹切片的身份识别程度，身份识别程度指示基于当前指纹切片进行身份识别的准确程度；在身份识别程度大于阈值的情况下，确认通过身份验证并对智能汽车进行解锁。如此，本技术实施例结合指纹图像、三维指纹数据以及压力检测数据进行指纹识别，且通过整体特征匹配度、局部特征匹配度、稳定性程度以及特征信息丰富度等指标对用户的当前指纹切片的身份识别程度进行评价，避免了环境光线的变化也会对指纹识别过程产生影响，提高了指纹识别的准确度和指纹识别的可靠性。此外，在进行指纹识别分析时，是对用户当前的指纹切片进行分析，只要当前的指纹切片的身份识别程度大于阈值，可以确认通过身份验证并对智能汽车进行解锁，无需对所有指纹切片进行详尽的识别与判断，节省了计算资源。