CN102800024A - 一种基于人脸识别的驾校考生全程身份验证方法及验证系统 - Google Patents
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Abstract
一种基于人脸识别的驾校考生全程身份验证方法及验证系统，解决驾校考生在考试或训练时的全程身份验证问题，采用的方法是，将考生的报名著录信息和人脸特征信息发送并储存到识别系统中，公安交管部门的驾驶员考生管理系统对核对通过的驾驶员考生的信息实施既时管理和全程身份监控，识别系统实时扑捉考生的人脸图像与储存的人脸特征信息进行比对验证，判断为生身份的合法性，验证系统包括：人脸图像采集部分、视频处理部分、识别运算的模块和CPU中央处理器。本发明的优点是，可对考生实时全程身份监控，减少或取消监考人员，本发明可对驾校训练车辆在公路上进行课时训练时参考人员身份认证和全程身份监控，也可对考试场地内考试车辆参考人员实际身份认证和全程身份监控。
Description
技术领域
本发明一种基于人脸识别的电子技术领域，特别是一种基于人脸识别的驾校考生全程身份验证方法及验证系统。
背景技术
随着我国经济的高速发展，汽车的销量不断攀升，家庭收入的不断提高，越来越多的人可以购买私家车，因此学车的人会越来越多，使得驾车驾驶培训行业得到了迅猛发展，面对日益“井喷”的拥有汽车驾驶证的人数，交警部门要求，各级公安交警必须严把驾驶人考试发证关，由于驾驶员考试时间长、科目多、不同的考试科目分别在不同的地方进行，造成考试的监考困难和需要大量的监考人员，特别是在驾车实际操作考试或训练时，需要监考人员与参考人员进行一对一的监考，造成大量的监考人员浪费，防止违规申领、违规发证，要求驾校主动配合交通运输部门加强监管，并加强考试管理。目前设置在考试或实际操作车辆上的监控系统，例如指纹，智能卡等，都存在身份识别的监控漏洞，容易被仿冒作假，导致驾驶人可以通过由他人代驾现象频发，对社会造成较大的安全隐患。针对此问题，更需要一种基于人脸识别的全过程驾校考生身份验证方法，通过人脸识别这一更直观、识别速度更快，防伪度更高的技术，最大程度地排除人为因素对驾校学时以及考试的干扰。为从源头上防止代考、场外指导等作弊行为，推进驾校学员/考生身份验证的新型方法，筑牢道路交通安全管理的第一道防线，建立公平、公正的健康竞争的驾培市场，提供有序、安全、和谐的交通环境。
发明内容
为解决由于驾驶员考试时间长、科目多、不同的考试科目分别在不同的地方进行，驾车实际操作是在实际道路由驾校提供操作车辆进行，造成考试的监考困难和需要大量的监考人员，特别是在驾车实际操作考试或训练时，需要监考人员与参考人员进行一对一的监考，造成大量的监考人员浪费和现有的指纹、智能卡身份识别系统不能实时、全程有效对参考人员实施监控，防止用户身份被伪造、冒用的缺陷，特别是驾校管理的考试或训练科目实时受到公安管理部门的监控，本发明提供一种基于人脸识别的驾校考生全程身份验证方法及验证系统，以考生脸部特征来进行身份的鉴别认证和全程身份监控。采用可见光的人脸捕捉，红外比对的方式，通过模拟信号获取图像，速率快而且效率高，得到有效图像的几率也相应较高。
本发明解决其技术问题所采用方法的技术方案是：该方法借助于公安交管部门的驾驶员考生管理系统、驾校驾驶员考生管理系统和设置在考试车辆上的基于人脸识别系统实现的，该验证方法是按以下步骤实现：
⑴、驾校驾驶员考生管理系统将本次同车参考考生的报名著录信息和人脸特征信息发送并储存到考试车辆上的基于人脸识别系统中；
⑵、考试车辆上的基于人脸识别系统接受到的步骤⑴的报名著录信息和人脸特征信息发送到公安交管部门的驾驶员考生管理系统进行核对，同时公安交管部门的驾驶员考生管理系统对核对通过的驾驶员考生的信息实施既时管理和全程身份监控；
⑶、驾驶员考生开始驾车考试时，考试车辆上的基于人脸识别系统的摄像机起到扑捉驾驶员考生的人脸图像与步骤⑴储存的人脸特征信息进行比对，比对通
过后记录考试开始时间，考试期间和考试截止时间，考试车辆上的基于人脸识别系统的摄像机按设计时间分别按上述方法对驾驶员考生的人脸图像与步骤⑴储存的人脸特征信息进行重复比对，上述比对全部通过后，本次驾驶员考生的考试判断为合法考试，否则本次驾驶员考生的考试判断为非法考试；
⑷、考试车辆上的基于人脸识别系统将步骤⑶的判断结果发送到公安交管部门的驾驶员考生管理系统和驾校驾驶员考生管理系统。
本发明解决其技术问题所采用验证系统的技术方案是：该系统包括：由镜头与图像传感器的摄像机构成的人脸图像采集部分、视频信号的模/数转换的视频处理部分、运行于DSP的人脸识别算法进行人脸识别运算的模块、用于模块间数据交换和数据的逻辑与算术运算的CPU中央处理器、内存与外部存储器、用于扩展多种输入输出的人脸识别认证终端的I/O接口和用于显示用户界面的显示器，上述组成部分通过数据总线与CPU中央处理器构成连接。该系统中设置有无线网路通讯模块，无线网路通讯模块通过数据总线与CPU中央处理器构成连接。
有益效果
本发明的有益效果是，使用人的面部特征来进行驾校考生上车训练或考试全过程身份识别认证和全程身份监控，从根本上解决了驾校考生上车学车或考试以及整个行车过程中身份被冒用且防止教练车中途驾驶人变更进行核实的难题，减少或取消监考人员，可以更直观、更方便的核查识别出考生的身份。并且使用本发明对考生身份进行识别认证时，考生身体与设备采用非物理接触，利用可见光进行人脸捕捉，适应车内环境，行车过程中考试监管系统随时可以对参考人员进行身份认证和全程身份监控。本发明可对驾校训练车辆在公路上进行课时训练时参考人员身份认证和全程身份监控，也可对考试场地内考试车辆参考人员实际身份认证和全程身份监控。
下面结合附图对本发明进行详细描述。
附图说明
附图1为本方法发明的逻辑示意图。
附图2为本系统发明的结构框图。
附图中，1人脸图像采集部分、2视频处理部分、3人脸识别运算的模块、4 CPU中央处理器、5内存与外部存储器、6 I/O接口，7显示器。
具体实施方式
参看附图1，一种基于人脸识别的驾校考生全程身份验证方法，该方法借助于公安交管部门的驾驶员考生管理系统、驾校驾驶员考生管理系统和设置在考试车辆上的基于人脸识别系统实现的，该验证方法是按以下步骤实现：
⑴、驾校驾驶员考生管理系统将本次同车参考考生的报名著录信息和人脸特征信息发送并储存到考试车辆上的基于人脸识别系统中。
报名参加驾驶员考试的人员，首先在驾校驾驶员考生管理系统记录著录信息和人脸特征信息，驾校驾驶员考生管理系统完成后，将上述信息报送到公安交管部门的驾驶员考生管理系统中，驾校驾驶员考生管理系统调取将本次同车参考考生的报名著录信息和人脸特征信息发送并储存到考试车辆上的基于人脸识别系统中。
⑵、考试车辆上的基于人脸识别系统接收到的步骤⑴的报名著录信息和人脸特征信息发送到公安交管部门的驾驶员考生管理系统进行核对，同时公安交管部门的驾驶员考生管理系统对核对通过的驾驶员考生的信息实施既时管理和全程身份监控。
⑶、驾驶员考生开始驾车考试时，考试车辆上的基于人脸识别系统的摄像机起到扑捉驾驶员考生的人脸图像与步骤⑴储存的人脸特征信息进行比对，比对通过后记录考试开始时间，考试期间和考试截止时间，考试车辆上的基于人脸识别系统的摄像机按设计时间分别按上述方法对驾驶员考生的人脸图像与步骤⑴储存的人脸特征信息进行重复比对，上述比对全部通过后，本次驾驶员考生的考试判断为合法考试，否则本次驾驶员考生的考试判断为非法考试。
⑷、考试车辆上的基于人脸识别系统将步骤⑶的判断结果发送到公安交管部门的驾驶员考生管理系统和驾校驾驶员考生管理系统。
本发明涉及的上述方法只对考生的身份进行识别和全程身份监控，对考试的合法性作出判断。
本发明全程身份验证方法中，所述的人脸识别系统中的人脸特征信息为由摄像机采集人脸图像生产的面纹编码。
参看附图2，一种基于人脸识别的驾校考生全程身份验证系统，该系统包括：由镜头与图像传感器的摄像机构成的人脸图像采集部分1、视频信号的模/数转换的视频处理部分2、运行于DSP的人脸识别算法进行人脸识别运算的模块3、用于模块间数据交换和数据的逻辑与算术运算的CPU中央处理器4、内存与外部存储器5、用于扩展多种输入输出的人脸识别认证终端的I/O接口6和用于显示用户界面的显示器7，上述组成部分通过数据总线与CPU中央处理器4构成连接。
首先人脸图像采集部分1对人脸进行实时跟踪，并采集人脸图像，人脸识别算法从动态的视频图像背景中分离出人脸。并对人脸图像进行预处理，去除人脸图像过高的噪声，将输入的人脸照片转换成二进位的照片，提取出人脸皮肤肌理，然后采用局部特征分析(Local Feature Analysis,LFA)方法，利用人脸各器官及特征部位的方位、比例、对应几何关系等数据形成识别参数，然后依次比对预先下发到该系统中的参考考生在驾校驾驶员考生管理系统记录的人脸特征模板识别参数，通过计算找出最佳识别参数匹配对象，从预先下发到该系统中调出与最佳匹配对象相对应的考生资料，达到对用考生身份识别认证的目的。
本发明所采用的人脸识别算法，是将所有的各种复杂式样的人脸，使用复杂的统计技术而形成很多不能再简化的结构单元子集，这些单元代表整个人脸，通过精确计算这些单元的物性及它们的几何结构，来区别不同人脸所形成的结构单元。这些用于人脸识别的面部结构单元比通常意义上的面部特征部位要多得多，他们通常跨越多个象素（在局部区域内）并代表了普遍的面部形状。
整个人脸识别过程都自动、连续、实时地完成。本发明所采用的人脸识别算法是根据脸部的本质特征和形状来工作的，可以最大限度地消除光线、皮肤色调、面部毛发、发型、眼镜、表情和姿态变化等对人脸识别的影响，具有强大的可靠性。
驾校教练车或车管部门的考生车辆，每台车上都装本发明系统，驾校报名处，统一集中为报名考生注册登记著录信息和人脸特征信息的数据库，驾校考生信息数据中心，此数据中心集中存储多个驾校考生信息，并将此信息发送到公安交管部门的驾驶员考生管理系统中，当考生需要进行科目一、科目二、科目三的培训时，驾校管理员通过网络将考生驾校驾驶员考生管理系统中将相关考生的著录信息和人脸特征信息发送到到指定驾校培训班或教练车安装的验证系统中，考生在上课或上车培训时进行面部识别，系统自动进行学时记录，当该批次考生某科目学习完毕后，人脸识别系统将本批次考生识别结果以及学时信息数据通过网络上传至驾校驾驶员考生管理系统和公安交管部门的驾驶员考生管理系统中，交警部门各级用户通过网络平台管理系统可以随时查看各驾校考生合计学时情况、明细学时情况、查看某次学习图像情况等。
如通过可以打印交警部门审核通过表，如其中有个别考生不合格，交警部门可以打印其考生审核通过表，不合格考生进行标识，退回驾校继续学习。运管部门各级用户通过网络平台管理系统可以随时查看各驾校考生合计学时情况、明细学时情况、查看某次学习图像情况等，如通过可以打印运管部门审核通过表，如其中有个别考生不合格，交警部门可以打印其考生审核通过表，不合格考生进行标识，退回驾校继续学习。
图2中，由电路连接I/O接口（6）的人脸感应装置检测到人脸，启动由镜头与图像传感器的摄像机构成的人脸图像采集部分1。视频信号的模/数转换的视频处理部分2经过A/D转换模块进行视频处理，将人脸视频图像数字化。人脸识别算法提取视频信号中的人脸信息进行人脸识别运算，将运算数据与数据库中已存在的人脸模板数据进行对比匹配。CPU中央处理器4完成所有数据的处理与运算。人脸识别认证的结果通过用户界面输出和显示器7显示。
本发明实施例中，该系统中设置有无线网路通讯模块，无线网路通讯模块通过数据总线与CPU中央处理器4构成连接。无线网路通讯模块用于本系统与驾校驾驶员考生管理系统和公安交管部门的驾驶员考生管理系统建立无线通信联系。
Claims (4)
1.一种基于人脸识别的驾校考生全程身份验证方法，该方法借助于公安交管部门的驾驶员考生管理系统、驾校驾驶员考生管理系统和设置在考试车辆上的基于人脸识别系统实现的，其特征在于：该验证方法是按以下步骤实现：
⑴、驾校驾驶员考生管理系统将本次同车参考考生的报名著录信息和人脸特征信息发送并储存到考试车辆上的基于人脸识别系统中；
⑵、考试车辆上的基于人脸识别系统接受到的步骤⑴的报名著录信息和人脸特征信息发送到公安交管部门的驾驶员考生管理系统进行核对，同时公安交管部门的驾驶员考生管理系统对核对通过的驾驶员考生的信息实施既时管理和全程身份监控；
⑶、驾驶员考生开始驾车考试时，考试车辆上的基于人脸识别系统的摄像机起到扑捉驾驶员考生的人脸图像与步骤⑴储存的人脸特征信息进行比对，比对通
过后记录考试开始时间，考试期间和考试截止时间，考试车辆上的基于人脸识别系统的摄像机按设计时间分别按上述方法对驾驶员考生的人脸图像与步骤⑴储存的人脸特征信息进行重复比对，上述比对全部通过后，本次驾驶员考生的考试判断为合法考试，否则本次驾驶员考生的考试判断为非法考试；
⑷、考试车辆上的基于人脸识别系统将步骤⑶的判断结果发送到公安交管部门的驾驶员考生管理系统和驾校驾驶员考生管理系统。
2. 根据权利要求1所述的一种基于人脸识别的驾校考生全程身份验证方法，其特征在于：所述的人脸识别系统中的人脸特征信息为由摄像机采集人脸图像生产的面纹编码。
3. 一种基于人脸识别的驾校考生全程身份验证系统，其特征在于：该系统包括：由镜头与图像传感器的摄像机构成的人脸图像采集部分（1）、视频信号的模/数转换的视频处理部分（2）、运行于DSP的人脸识别算法进行人脸识别运算的模块（3）、用于模块间数据交换和数据的逻辑与算术运算的CPU中央处理器（4）、内存与外部存储器（5）、用于扩展多种输入输出的人脸识别认证终端的I/O接口（6）和用于显示用户界面的显示器（7），上述组成部分通过数据总线与CPU中央处理器（4）构成连接。
4.根据权利要求3所述的一种基于人脸识别的驾校考生全程身份验证系统，其特征在于：该系统中设置有无线网路通讯模块，无线网路通讯模块通过数据总线与CPU中央处理器（4）构成连接。
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