CN102129555A - 基于第二代身份证进行身份验证的方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种基于第二代身份证进行身份验证的方法及系统，该方法中，A、对第二代身份证内置的防伪芯片中保存的图像进行读取，获得第一图像；对持证者的面部进行图像采集，获得第三图像；B、对第二代身份证表面印刷的照片进行扫描，获得第二图像；C、利用人脸识别技术，判断第一图像与第二图像的相似度是否大于或等于预设的第一阈值，如果大于或等于第一阈值，则执行步骤D，否则输出身份证错误的信息；D、利用人脸识别技术，判断第二图像与第三图像的相似度是否大于或等于预设的第二阈值，如果大于或等于第二阈值，则输出身份验证成功的信息，否则，输出身份验证失败的信息。采用本发明的方法及系统，能够提高身份验证的可靠性和高效性。

Description

基于第二代身份证进行身份验证的方法及系统

技术领域

本发明涉及图像识别技术，特别涉及一种基于第二代身份证进行身份验证的方法及系统。

背景技术

目前，我国的第二代身份证已经得到了较大范围的普及。由于第二代身份证内置了防伪芯片，该防伪芯片能够提供一定的存储空间，用以保存持证者的照片，为第二代身份证的电子化应用打下了良好的基础。

第二代身份证作为一种专用的证件，其主要作用是验证持证者的身份，而这一验证过程包含两个重要的环节，第一个环节就是第二代身份证本身的真伪，第二个环节就是第二代身份证和持证者之间的一致性；其中，第一个环节可通过防伪技术实现，例如专用的芯片、印刷技术、防伪标识、印章等，第二个环节可通过第二代身份证表面印刷的照片与持证者相貌的比对来实现。

在实际应用中，上述两个环节都需要相关工作人员协助，才能完成整个验证过程，比如：在第一个环节，相关工作人员对第二代身份证上的防伪标识进行识别，以判断第二代身份证的真伪，或者相关工作人员利用从第二代身份证内的防伪芯片读取出的照片及第二代身份证表面印刷的照片间的相似性比对，以判断第二代身份证的真伪；在第二个环节，相关工作人员将第二代身份证表面印刷的照片与持证者的相貌进行相似性比对，以判断第二代身份证与持证者的一致性。由于在第二代身份证的真伪验证过程中、和第二代身份证与持证者的一致性验证过程中都需要相关工作人员的协助，整个验证过程的可靠性与工作人员的经验和识别能力密切相关，在验证的可靠性方面还有待提高。另外，某些造假者可通过对第二代身份证表面的照片及各防伪标识的造假，使得第二代身份证的可靠性进一步降低。

随着第二代身份证的普及和应用，越来越多的场合需要在较短的时间内对持证者的身份进行准确地验证，对身份验证的可靠性和高效性提出了较高地要求，比如，机场安检、大型会议安检等等，但现有的基于第二代身份证进行身份验证的方法中，由于整个身份验证的过程中需要相关工作人员的协助，身份验证的可靠性和高效性方面都有待进一步地提高。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种基于第二代身份证进行身份验证的方法，该方法能够提高身份验证的可靠性和高效性。

本发明的目的在于提供一种基于第二代身份证进行身份验证的系统，该系统能够提高身份验证的可靠性和高效性。

为达到上述目的，本发明的技术方案具体是这样实现的：

一种基于第二代身份证进行身份验证的方法，该方法包括：

A、对第二代身份证内置的防伪芯片中保存的图像进行读取，获得第一图像；

对持证者的面部进行图像采集，获得第三图像；

B、对第二代身份证表面印刷的照片进行扫描，获得第二图像；

C、利用人脸识别技术，判断第一图像与第二图像的相似度是否大于或等于预设的第一阈值，如果大于或等于第一阈值，则执行步骤C，否则输出身份证错误的信息；

D、利用人脸识别技术，判断第二图像与第三图像的相似度是否大于或等于预设的第二阈值，如果大于或等于第二阈值，则输出身份验证成功的信息，否则，输出身份验证失败的信息。

较佳地，所述步骤A与所述步骤B之间进一步包括：

A’、利用人脸识别技术，判断第一图像与第三图像的相似度是否大于或等于预设的第三阈值，如果大于或等于第三阈值，则输出身份验证成功的信息，否则执行步骤B。

一种基于第二代身份证进行身份验证的系统，该系统包括：

读卡装置，接收外部输入的身份验证指令，对第二代身份证内置的防伪芯片进行读取，获得第一图像，输出第一图像至人脸识别装置；

扫描装置，根据人脸识别装置的触发，对第二代身份证表面印刷的照片进行扫描，获得第二图像，输出第二图像至人脸识别装置；

拍摄装置，接收外部输入的身份验证指令，对持证者的面部进行图像采集，获得第三图像，输出第三图像至人脸识别装置；

人脸识别装置，接收外部输入的身份验证指令，触发扫描装置获得第二图像，利用人脸识别技术，判断第一图像与第二图像的相似度是否大于或等于预设的第一阈值，在确认大于或等于预设的第一阈值后，判断第二图像与第三图像的相似度是否大于或等于预设的第二阈值，在确认大于或等于预设的第二阈值后，输出身份验证成功的信息；

所述人脸识别装置在确认第一图像与第二图像的相似度小于预设的第一阈值，输出身份证错误的信息，在确认第二图像与第三图像的相似度小于预设的第二阈值，输出身份验证失败的信息。

较佳地，所述人脸识别装置接收外部输入的身份验证指令后，触发扫描装置获得第二图像之前，进一步判断第一图像与第三图像的相似度是否大于或等于预设的第三阈值，在确认大于或等于预设的第三阈值后，输出身份验证成功的信息，否则，再触发扫描装置获得第二图像。

上述系统中，所述人脸识别装置包括：

控制模块，接收外部输入的身份验证指令，触发所述扫描装置获得第二图像，将第一图像和第二图像输出至定位模块；判断比对模块输出的第一图像和第二图像的相似度是否大于或等于预设的第一阈值，在确认小于预设的第一阈值后，输出身份证错误的信息，在确认大于或等于预设的第一阈值后，将第二图像和第三图像输出至定位模块；

所述控制模块判断比对模块输出的第二图像和第三图像的相似度是否大于或等于预设的第二阈值，在确认小于预设的第二阈值后，输出身份验证失败的信息，在确认大于或等于预设的第二阈值后，输出身份验证成功的信息；

定位模块，对接收到的两个图像分别进行面部定位，确定两个图像的特征提取范围，输出两个图像的特征提取范围至提取模块；

提取模块，对接收到的两个图像的特征提取范围内的面部特征进行提取，将从两个图像中提取的面部特征输出至比对模块；

比对模块，对从两个图像中提取的面部特征进行比对，根据比对结果获得两个图像的相似度，输出两个图像的相似度至控制模块。

上述系统中，所述人脸识别装置包括：

控制模块，接收外部输入的身份验证指令，将第一图像和第三图像输出至定位模块，判断比对模块输出的第一图像和第三图像的相似度是否大于或等于预设的第三阈值，在确认大于或等于预设的第三阈值后，输出身份验证成功的信息，在确认小于预设的第三阈值后，触发所述扫描装置获得第二图像，将第一图像和第二图像输出至定位模块；

所述控制模块判断比对模块输出的第一图像和第二图像的相似度是否大于或等于预设的第一阈值，在确认小于预设的第一阈值后，输出身份证错误的信息，在确认大于或等于预设的第一阈值后，将第二图像和第三图像输出至定位模块；

所述控制模块判断比对模块输出的第二图像和第三图像的相似度是否大于或等于预设的第二阈值，在确认小于预设的第二阈值后，输出身份验证失败的信息，在确认大于或等于预设的第二阈值后，输出身份验证成功的信息；

定位模块，对接收到的两个图像分别进行面部定位，确定两个图像的特征提取范围，输出两个图像的特征提取范围至提取模块；

提取模块，对接收到的两个图像的特征提取范围内的图像进行面部特征提取，将从两个图像中提取的面部特征输出至比对模块；

比对模块，对两个图像中提取的面部特征进行比对，根据比对结果获得两个图像的相似度，输出两个图像的相似度至控制模块。

由上述的技术方案可见，本发明提供了一种基于第二代身份证进行身份验证的方法及系统，利用人脸识别技术，对第一图像和第二图像进行相似度的判定，以确定第二代身份证的真伪；利用人脸识别技术，对确定为真的第二代身份证的第二图像和第三图像进行相似度的判定，以确定第二代身份证和持证者的一致性。采用本发明的方法及系统，利用人脸识别技术和第二代身份证，对持证者进行身份验证，去除了人工识别和判断的干扰，提高了可靠性和高效性。

附图说明

图1为本发明基于第二代身份证进行身份验证的方法流程图。

图2为本发明基于第二代身份证进行身份验证的系统的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案、及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实施例，对本发明进一步详细说明。

图1为本发明基于第二代身份证进行身份验证的方法流程图。现结合图1，对本发明基于第二代身份证进行身份验证的方法进行说明，具体如下：

步骤101：获取第一图像和第三图像；

该步骤中，通过对第二代身份证内置的防伪芯片中保存的图像进行读取，获得第一图像；通过对持证者的面部进行图像采集，获得第三图像。

其中，获取第一图像和第三图像可同时获取，也可根据设置的先后顺序进行获取，在此不再对获取图像的具体先后顺序进行说明。

步骤102：获取第二图像；

该步骤中，通过对第二代身份证表面印刷的照片进行扫描，获得第二图像。

步骤103：判断第一图像与第二图像的相似度是否大于或等于预设的第一阈值，如果是，执行步骤105，否则执行步骤104；

该步骤包括：利用人脸识别技术，对两个图像进行定位，确定两个图像的特征提取范围；对两个图像的特征提取范围内的面部特征进行提取；对从两个图像提取的面部特征进行比对，根据比对结果获得两个图像的相似度；判断两个图像的相似度是否大于或等于预设的第一阈值。

其中，该步骤中提及的两个图像为第一图像和第二图像；预设的第一阈值可根据对高效性和可靠性的综合考量进行设置，比如，第一阈值可设置为70％，由于第二代身份证内置的防伪芯片中用以保存图像的存储空间较小，图像在保存于防伪芯片前需经过压缩处理，图像的分辨率可能较低，因此，可参考第一图像的分辨率，将第一阈值设置为经验值。

可采用人脸识别技术中的AdaBoost方法进行面部定位，可采用人脸识别技术中的EigenFace进行特征提取，可采用人脸识别技术中的PCA方法进行特征比对，在此不再对具体的方法进行赘述。

步骤104：输出身份证有误的信息，之后执行步骤108；

在第二代身份证内置的防伪芯片中保存的图像与第二代身份证表面印刷的图像不一致时，表示第二代身份证是被伪造的，输出身份证有误的信息。

步骤105：判断第二图像与第三图像的相似度是否大于或等于预设的第二阈值，如果是，执行步骤106，否则执行步骤107；

该步骤中，获取第二图像与第三图像的相似度的方法与步骤103中获取第一图像与第二图像的相似度的方法相同，在此不再赘述。

该步骤与步骤103不同的是，步骤103是对第二代身份证的真伪进行的验证，而该步骤是将第二图像与第三图像的相似度和预设的第二阈值的大小进行比较，以验证持证者与第二代身份证之间的一致性。

其中，由于第二代身份证表面印刷的照片具有较高的分辨率，为了提高验证的可靠性，将第二阈值设置为经验值，比如，第二阈值可设置为80％。

步骤106：输出身份验证成功的信息，之后执行步骤108；

在经过步骤103确定第二代身份证为真的前提下，步骤105确定了第二代身份证和持证者的一致性，输出身份验证成功的信息。

步骤107：输出身份验证失败的信息；

在经过步骤103确定第二代身份证为真的前提下，步骤105确定了第二代身份证和持证者不一致，输出身份验证失败的信息。

步骤108：结束。

为了进一步提高身份验证的高效性，步骤101与步骤102之间进一步包括：判断第一图像和第三图像的相似度是否大于预设的第三阈值，如果是，则直接输出身份验证成功的信息，否则执行步骤102。其中，第一图像和第三图像的相似度的获取方法与步骤103中的第一图像和第二图像的相似度的获取方法相同，在此不再赘述；第三阈值可根据对高效性和可靠性的要求进行设置，可被设置为经验值。

由于第二代身份证内置的防伪芯片中保存的图像不易被伪造，即第一图像不易被伪造，可通过第一图像与第三图像的直接比对，来验证持证者的身份，极大地提高了工作效率；如果第一图像的分辨率较低造成第一图像和第三图像的相似度小于第三阈值，也可通过后续的步骤103至步骤107来纠正由于第二代身份证内置的防伪芯片保存的照片的分辨率较低所作出的验证失败的错误结果，提高了验证的可靠性。

图2为本发明基于第二代身份证进行身份验证的系统的结构示意图。现结合图2，对本发明基于第二代身份证进行身份验证的系统进行说明，具体如下：

本发明基于第二代身份证进行身份验证的系统包括：读卡装置201、扫描装置202、拍摄装置203和人脸识别装置204。其中，人脸识别装置204分别连接读卡装置201、扫描装置202和拍摄装置203。

读卡装置201接收外部输入的身份验证指令，对第二代身份证内置的防伪芯片进行读取，获取第一图像，输出第一图像至人脸识别装置204。其中，读卡装置201可采用第二代身份证读卡器，在此不再对其结构进行赘述。

扫描装置202根据人脸识别装置204的触发，对第二代身份证表面印刷的照片进行扫描，获取第二图像，输出第二图像至人脸识别装置204。扫描装置202可采用现有的微型扫描仪，在此不再对其结构进行赘述。

拍摄装置203接收外部输入的身份验证指令，对持证者的面部进行图像采集，获取第三图像，输出第三图像至人脸识别装置204。拍摄装置203可采用现有的摄像机、摄像头等装置，在此不再对其结构进行赘述。

人脸识别装置204接收外部输入的身份验证指令，触发扫描装置202获取第二图像，利用人脸识别技术，判断第一图像与第二图像的相似度是否大于或等于预设的第一阈值，在确认大于或等于预设的第一阈值后，判断第二图像与第三图像的相似度是否大于或等于预设的第二阈值，在确认大于或等于预设的第二阈值后，输出身份验证成功的信息。人脸识别装置204在确认第一图像与第二图像的相似度小于预设的第一阈值，输出身份证错误的信息，在确认第二图像与第三图像的相似度小于预设的第二阈值，输出身份验证失败的信息。第一阈值小于或等于所述第二阈值。

其中，人脸识别装置204包括：控制模块2041、定位模块2042、提取模块2043和比对模块2044。其中，控制模块2041连接定位模块2042、读卡装置201、扫描装置202和拍摄装置203，定位模块2042连接提取模块2043，提取模块2043连接比对模块2044，比对模块2044连接控制模块2041。

控制模块2041接收外部输入的身份验证指令，触发扫描装置202获取第二图像，将接收到的第一图像和第二图像输出至定位模块2042，判断比对模块2044输出的第一图像和第二图像的相似度是否大于或等于预设的第一阈值，在确认小于预设的第一阈值后，输出身份证错误的信息，在确认大于或等于预设的第一阈值后，将第二图像和第三图像输出至定位模块2042。其中，预设的第一阈值可预先保存于控制模块2041中。

控制模块2041判断比对模块2044输出的第二图像和第三图像的相似度是否大于或等于预设的第二阈值，在确认小于预设的第二阈值后，输出身份验证失败的信息，在确认大于或等于预设的第二阈值后，输出身份验证成功的信息。

定位模块2042对接收到的两个图像分别进行面部定位，确定两个图像的特征提取范围，输出两个图像的特征提取范围至提取模块2043。具体地，定位模块2042对接收到的两个图像，比如第一图像和第二图像、或第二图像和第三图像，进行预处理，确定每一个图像中面部特征所在的大致范围，该范围即特征提取范围，将确定后的每一个图像的特征提取范围输出至提取模块。

提取模块2043对接收到的两个图像的特征提取范围内的面部特征进行提取，将从两个图像中提取的面部特征输出至比对模块2044。具体地，提取模块2043在提取面部特征时，还将面部特征的相对位置关系一起发送至比对模块2044，以便比对模块2044能够较快地获得比对结果。

比对模块2044对从两个图像中提取的面部特征进行比对，根据比对结果获得两个图像的相似度，输出两个图像的相似度至控制模块2041。具体地，比对模块2044根据经比对获得的两个图像中相同的面部特征及每一幅图像中包含的面部特征确定两幅图像的相似度。

比对模块2044输出哪两个图像的相似度完全由输入至比对模块2044是哪两个图像来确定，比如，输入至比对模块2044的从两个图像中提取的面部特征为从第一图像和第二图像中提取的面部特征，则比对模块2044输出的相似度为第一图像和第二图像的相似度；输入至比对模块2044的从两个图像中提取的面部特征为从第二图像和第三图像中提取的面部特征，则比对模块2044输出的相似度为第二图像和第三图像的相似度。

为了在不降低可靠性的前提下，进一步提高身份验证的高效性，人脸识别装置204在接收外部输入的身份验证指令之后，触发扫描装置202获取第二图像之前，进一步用于判断第一图像与第三图像的相似度是否大于或等于预设的第三阈值，在确定大于或等于预设的第三阈值后，输出身份验证成功的信息，否则，再触发扫描装置202获取第二图像。

相应地，控制模块2041在接收到外部输入的身份验证指令之后，触发扫描装置202获取第二图像之前，进一步判断第一图像与第三图像的相似度是否大于预设的第三阈值，在确定大于预设的第三阈值后，输出身份验证成功的信息，在确认小于预设的第三阈值后，再触发扫描装置202获取第二图像。

本发明的上述较佳实施例中，在根据第二代身份证内置防伪芯片保存的图像和第二代身份证表面印刷的照片判定第二代身份证并非伪造之后，再根据第二代身份证表面印刷的照片与采集持证者面部获得的面部图像判定持证者与第二代身份证间的一致性，利用人脸识别技术进行识别和判断，除去了人工识别和判断的因素，提高了可靠性和工作效率。另外，由于第二代身份证内置防伪芯片不易被伪造，其内保存的图像具有较高的可信度，本发明还可直接利用第二代身份证内置防伪芯片保存的图像与采集持证者面部获得的面部图像，来判定第二代身份证的真伪、及第二代身份证与持证者的一致性，进一步提高了身份验证的高效性。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims (6)

1.一种基于第二代身份证进行身份验证的方法，其特征在于，该方法包括：

A、对第二代身份证内置的防伪芯片中保存的图像进行读取，获得第一图像；

对持证者的面部进行图像采集，获得第三图像；

B、对第二代身份证表面印刷的照片进行扫描，获得第二图像；

C、利用人脸识别技术，判断第一图像与第二图像的相似度是否大于或等于预设的第一阈值，如果大于或等于第一阈值，则执行步骤D，否则输出身份证错误的信息；

D、利用人脸识别技术，判断第二图像与第三图像的相似度是否大于或等于预设的第二阈值，如果大于或等于第二阈值，则输出身份验证成功的信息，否则，输出身份验证失败的信息。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤A与所述步骤B之间进一步包括：

A’、利用人脸识别技术，判断第一图像与第三图像的相似度是否大于或等于预设的第三阈值，如果大于或等于第三阈值，则输出身份验证成功的信息，否则执行步骤B。

3.一种基于第二代身份证进行身份验证的系统，其特征在于，该系统包括：

读卡装置，接收外部输入的身份验证指令，对第二代身份证内置的防伪芯片进行读取，获得第一图像，输出第一图像至人脸识别装置；

扫描装置，根据人脸识别装置的触发，对第二代身份证表面印刷的照片进行扫描，获得第二图像，输出第二图像至人脸识别装置；

拍摄装置，接收外部输入的身份验证指令，对持证者的面部进行图像采集，获得第三图像，输出第三图像至人脸识别装置；

人脸识别装置，接收外部输入的身份验证指令，触发扫描装置获得第二图像，利用人脸识别技术，判断第一图像与第二图像的相似度是否大于或等于预设的第一阈值，在确认大于或等于预设的第一阈值后，判断第二图像与第三图像的相似度是否大于或等于预设的第二阈值，在确认大于或等于预设的第二阈值后，输出身份验证成功的信息；

所述人脸识别装置在确认第一图像与第二图像的相似度小于预设的第一阈值，输出身份证错误的信息，在确认第二图像与第三图像的相似度小于预设的第二阈值，输出身份验证失败的信息。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述人脸识别装置接收外部输入的身份验证指令后，触发扫描装置获得第二图像之前，进一步判断第一图像与第三图像的相似度是否大于或等于预设的第三阈值，在确认大于或等于预设的第三阈值后，输出身份验证成功的信息，否则，再触发扫描装置获得第二图像。

5.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述人脸识别装置包括：

控制模块，接收外部输入的身份验证指令，触发所述扫描装置获得第二图像，将第一图像和第二图像输出至定位模块；判断比对模块输出的第一图像和第二图像的相似度是否大于或等于预设的第一阈值，在确认小于预设的第一阈值后，输出身份证错误的信息，在确认大于或等于预设的第一阈值后，将第二图像和第三图像输出至定位模块；

所述控制模块判断比对模块输出的第二图像和第三图像的相似度是否大于或等于预设的第二阈值，在确认小于预设的第二阈值后，输出身份验证失败的信息，在确认大于或等于预设的第二阈值后，输出身份验证成功的信息；

定位模块，对接收到的两个图像分别进行面部定位，确定两个图像的特征提取范围，输出两个图像的特征提取范围至提取模块；

提取模块，对接收到的两个图像的特征提取范围内的面部特征进行提取，将从两个图像中提取的面部特征输出至比对模块；

比对模块，对从两个图像中提取的面部特征进行比对，根据比对结果获得两个图像的相似度，输出两个图像的相似度至控制模块。

6.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述人脸识别装置包括：

控制模块，接收外部输入的身份验证指令，将第一图像和第三图像输出至定位模块，判断比对模块输出的第一图像和第三图像的相似度是否大于或等于预设的第三阈值，在确认大于或等于预设的第三阈值后，输出身份验证成功的信息，在确认小于预设的第三阈值后，触发所述扫描装置获得第二图像，将第一图像和第二图像输出至定位模块；

所述控制模块判断比对模块输出的第一图像和第二图像的相似度是否大于或等于预设的第一阈值，在确认小于预设的第一阈值后，输出身份证错误的信息，在确认大于或等于预设的第一阈值后，将第二图像和第三图像输出至定位模块；

所述控制模块判断比对模块输出的第二图像和第三图像的相似度是否大于或等于预设的第二阈值，在确认小于预设的第二阈值后，输出身份验证失败的信息，在确认大于或等于预设的第二阈值后，输出身份验证成功的信息；

定位模块，对接收到的两个图像分别进行面部定位，确定两个图像的特征提取范围，输出两个图像的特征提取范围至提取模块；

提取模块，对接收到的两个图像的特征提取范围内的图像进行面部特征提取，将从两个图像中提取的面部特征输出至比对模块；

比对模块，对两个图像中提取的面部特征进行比对，根据比对结果获得两个图像的相似度，输出两个图像的相似度至控制模块。

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