CN104063690A - 基于人脸识别技术的身份认证方法、装置及系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及基于人脸识别技术的身份认证方法、装置及系统。该方法包括：获取待认证人的身份证的身份证号码，并通过摄像头获取所述待认证人的头部图像；将头部图像与公安部人口信息数据库的所有标准图像进行逐一比对，以得到标准图像列表；将待认证人的身份证的身份证号码与标准图像列表中的所有标准图像进行比对，判断待认证人的身份证的身份证号码与相似度最高的标准图像对应的身份证号码是否一致，若一致，则通过认证。使用人脸识别技术，不仅能快速地在已完善的公安部人口信息数据库中获取图像和身份证号信息，而且还能通过终端设备进行自助鉴权认证，从而节省人工成本并提高工作效率；采用的比对技术是1：N方式，从而进一步提高比对准确率。

Description

基于人脸识别技术的身份认证方法、装置及系统

技术领域

本发明涉及基于人脸识别技术的身份认证技术。

背景技术

目前市场上各种需要确认本人的业务办理过程中，都是由受理者通过肉眼判断办理人员及其身份证信息是否一致。由于办理人数过多，造成受理人员压力增大，容易产生疲劳，对身份认证的确权能力会造成影响。包括指纹、指静脉、虹膜、视网膜等生物特征识别方法中，都是比较缺少基础对比数据，无法覆盖所有人群，也无法在短期内全面建立基准数据库，从而使技术无法落地使用。

发明内容

本发明的目的在于提出一种基于人脸识别技术的身份认证方法，其能解决无法在短期内全面建立基准数据库，从而使技术无法落地使用的问题。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案如下：

基于人脸识别技术的身份认证方法，其包括以下步骤：

步骤1、获取待认证人的身份证的身份证号码，并通过摄像头获取所述待认证人的头部图像；

步骤2、将所述头部图像与公安部人口信息数据库的所有标准图像进行逐一比对，以得到一标准图像列表，所述标准图像列表中的标准图像按照相似度值由高至低的顺序排列；

步骤3、将待认证人的身份证的身份证号码与标准图像列表中的所有标准图像进行比对，判断待认证人的身份证的身份证号码与相似度最高的标准图像对应的身份证号码是否一致，若一致，则通过认证，否则，认证失败。

优选的，所述头部图像具有待认证人的正面脸部图像信息。

优选的，所述标准图像已经过3D模拟处理，所述3D模拟处理为：将所述标准图像中的脸部图像在预设角度范围内进行俯仰角度变换和/或左右旋转角度变换处理；以使在步骤2中，将头部图像与经过3D模拟处理后的标准图像进行比对。

优选的，在步骤2中，头部图像与标准图像的比对过程为：将所述头部图像中预设的多个区域分别与标准图像中对应的预设的多个区域进行一一比对。

优选的，所述标准图像加载在硬件内存中。由于比对前会将所有经过处理的标准图像加载到硬件的内存中，通过内存的读取速度快的特性，确保比对结果的速度化，按照160万的人脸库的比对速度为0.5秒以内反馈结果。

优选的，在步骤2中，所述标准图像列表中的标准图像的相似度值均大于一预设阈值。

本发明还提出一种基于人脸识别技术的身份认证装置，其包括以下模块：

获取模块，用于获取待认证人的身份证的身份证号码，并通过摄像头获取所述待认证人的头部图像；

比对模块，用于将所述头部图像与公安部人口信息数据库的所有标准图像进行逐一比对，以得到一标准图像列表，所述标准图像列表中的标准图像按照相似度值由高至低的顺序排列；

判断模块，用于将待认证人的身份证的身份证号码与标准图像列表中的所有标准图像进行比对，判断待认证人的身份证的身份证号码与相似度最高的标准图像对应的身份证号码是否一致，若一致，则通过认证，否则，认证失败。

本发明还提出一种基于人脸识别技术的身份认证系统，其包括人脸识别服务器、摄像头和公安部人口信息数据库，摄像头和公安部人口信息数据库均与人脸识别服务器连接；

所述人脸识别服务器，用于获取待认证人的身份证的身份证号码，并通过摄像头获取所述待认证人的头部图像；将所述头部图像与公安部人口信息数据库的所有标准图像进行逐一比对，以得到一标准图像列表，所述标准图像列表中的标准图像按照相似度值由高至低的顺序排列；将待认证人的身份证的身份证号码与标准图像列表中的所有标准图像进行比对，判断待认证人的身份证的身份证号码与相似度最高的标准图像对应的身份证号码是否一致，若一致，则通过认证，否则，认证失败。

优选的，所述标准图像列表中的标准图像的相似度值均大于一预设阈值；该身份认证系统还包括一用于显示所述标准图像列表的显示器。

本发明具有如下有益效果：

使用人脸识别技术，不仅能快速地在已完善的公安部人口信息数据库中获取图像和身份证号信息，而且还能通过终端设备进行自助鉴权认证，从而节省人工成本并提高工作效率。此外，本发明采用的比对技术是1：N方式，即单个头部图像与多个标准图像进行逐一比对，从而进一步提高比对准确率。

附图说明

图1为本发明较佳实施例的基于人脸识别技术的身份认证方法的流程图；

图2为本发明较佳实施例的基于人脸识别技术的身份认证方法的3D模拟处理的示意图；

图3为本发明较佳实施例的基于人脸识别技术的身份认证方法的切割比对示意图；

图4为本发明较佳实施例的基于人脸识别技术的身份认证装置的结构示意图；

图5为本发明较佳实施例的基于人脸识别技术的身份认证系统的结构示意图。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述。

如图1所示，一种基于人脸识别技术的身份认证方法，其应用于人脸识别服务器中，其包括以下步骤：

步骤S1、获取待认证人的身份证的身份证号码，并通过摄像头获取所述待认证人的头部图像。其中，获取身份证的身份证号信息可通过身份证读卡器获取，也可以通过人工输入获取。为了能够正常执行下一步，所述头部图像需具有待认证人的正面脸部图像信息，并且，所述头部图像最好是满足眼间距20pix-200pix这个区间，面部表情正常，无强烈背光。为了提高比对精度，可对所述头部图像进行多个区域的切割，即将头部图像切割成多个小方块，以使在比对时，通过小方块内的特征进行比对，以此比对方式，可以最大限度的降低脸部遮挡以及表情变化所带来的影响。

步骤S2、将所述头部图像与公安部人口信息数据库的所有标准图像进行逐一比对，即进行1：N比对模式，以得到一标准图像列表，所述标准图像列表中的标准图像的相似度值均大于一预设阈值(如0.8)，并且标准图像列表中的标准图像按照相似度值由高至低的顺序排列，例如，可设定标准图像列表中显示的标准图像的数量为10个。

当然，头部图像与标准图像的比对是基于人的脸部图像进行比对，可以通过人类眼睛特有的特征，自动抽出眼睛区域进行确认是否为人脸，算法会先测算被摄照片脸部的两眼间距是否符合人脸常规参数，符合即把照片进行脸部辨认，脸部辨识采用神经网络演算法。从图像中提取出人脸图像已经是比较成熟的技术，在此不再赘述。

其中，所述标准图像加载在硬件内存中。为应对随时变更的环境，加载在硬件内存中的所有标准图像需经过3D模拟处理和多个区域的切割处理。所述3D模拟处理为：事先把标准图像中的脸部图像变换出各种预测角度，即将所述标准图像中的脸部图像在15°左右范围内进行俯仰角度变换以及在25°左右范围内进行左右旋转角度变换处理，如图2所示，可以有效的防止脸部角度变化及光线明暗变化而造成比对错误的结果，能有效提高比对的精准率。同样的，标准图像也与头部图像一样，经过多个区域的切割处理。

头部图像与经过3D模拟处理后的标准图像比对时，将所述头部图像中预设的多个区域分别与标准图像中对应的预设的多个区域进行一一比对，如图3所示(需要说明的是，标准图像中的黑色格子是模拟图像被遮挡的地方，以此说明通过切割后的区域的特征比利于降低脸部遮挡带来的影响)。

步骤S3、将待认证人的身份证的身份证号码与标准图像列表中的所有标准图像进行比对。

步骤S4、判断待认证人的身份证的身份证号码与相似度最高的标准图像(即标准图像列表中首位的标准图像)对应的身份证号码是否一致，若一致，则通过认证，否则，认证失败。

如图4所示，本实施例还提出一种与基于人脸识别技术的身份认证方法对应的身份认证装置(虚拟装置)，其应用与人脸识别服务器中，其包括以下模块：

获取模块，用于获取待认证人的身份证的身份证号码，并通过摄像头获取所述待认证人的头部图像；

比对模块，用于将所述头部图像与公安部人口信息数据库的所有标准图像进行逐一比对，以得到一标准图像列表，所述标准图像列表中的标准图像按照相似度值由高至低的顺序排列；

判断模块，用于将待认证人的身份证的身份证号码与标准图像列表中的所有标准图像进行比对，判断待认证人的身份证的身份证号码与相似度最高的标准图像对应的身份证号码是否一致，若一致，则通过认证，否则，认证失败。

如图5所示，本实施例还提出一种将基于人脸识别技术的身份认证方法应用于身份认证系统的结构，其包括人脸识别服务器、显示器、摄像头和公安部人口信息数据库，显示器、摄像头和公安部人口信息数据库均与人脸识别服务器连接。

所述人脸识别服务器，用于获取待认证人的身份证的身份证号码，并通过摄像头获取所述待认证人的头部图像；将所述头部图像与公安部人口信息数据库的所有标准图像进行逐一比对，以得到一标准图像列表，所述标准图像列表中的标准图像按照相似度值由高至低的顺序排列；将待认证人的身份证的身份证号码与标准图像列表中的所有标准图像进行比对，判断待认证人的身份证的身份证号码与相似度最高的标准图像对应的身份证号码是否一致，若一致，则通过认证，否则，认证失败。

所述标准图像列表中的标准图像的相似度值均大于一预设阈值。

所述显示器，用于显示所述标准图像列表。这样，实际应用的时候，就可以有两种使用方式，一种是让受理人员看，受理人员就可以通过人工检查判断人脸识别服务器是否存在判断错误，以及时纠正，从而进一步提高比对准确度；另一种是让办理人员看，办理人员就可以主动的确认标准图像列表的首位是否本人。

对于本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及变形，而所有的这些改变以及变形都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (9)

1.基于人脸识别技术的身份认证方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、获取待认证人的身份证的身份证号码，并通过摄像头获取所述待认证人的头部图像；

步骤2、将所述头部图像与公安部人口信息数据库的所有标准图像进行逐一比对，以得到一标准图像列表，所述标准图像列表中的标准图像按照相似度值由高至低的顺序排列；

步骤3、将待认证人的身份证的身份证号码与标准图像列表中的所有标准图像进行比对，判断待认证人的身份证的身份证号码与相似度最高的标准图像对应的身份证号码是否一致，若一致，则通过认证，否则，认证失败。

2.如权利要求1所述的基于人脸识别技术的身份认证方法，其特征在于，所述头部图像具有待认证人的正面脸部图像信息。

3.如权利要求1所述的基于人脸识别技术的身份认证方法，其特征在于，所述标准图像已经过3D模拟处理，所述3D模拟处理为：将所述标准图像中的脸部图像在预设角度范围内进行俯仰角度变换和/或左右旋转角度变换处理；以使在步骤2中，将头部图像与经过3D模拟处理后的标准图像进行比对。

4.如权利要求1所述的基于人脸识别技术的身份认证方法，其特征在于，在步骤2中，头部图像与标准图像的比对过程为：将所述头部图像中预设的多个区域分别与标准图像中对应的预设的多个区域进行一一比对。

5.如权利要求1所述的基于人脸识别技术的身份认证方法，其特征在于，所述标准图像加载在硬件内存中。

6.如权利要求1所述的基于人脸识别技术的身份认证方法，其特征在于，在步骤2中，所述标准图像列表中的标准图像的相似度值均大于一预设阈值。

7.基于人脸识别技术的身份认证装置，其特征在于，包括以下模块：

获取模块，用于获取待认证人的身份证的身份证号码，并通过摄像头获取所述待认证人的头部图像；

比对模块，用于将所述头部图像与公安部人口信息数据库的所有标准图像进行逐一比对，以得到一标准图像列表，所述标准图像列表中的标准图像按照相似度值由高至低的顺序排列；

判断模块，用于将待认证人的身份证的身份证号码与标准图像列表中的所有标准图像进行比对，判断待认证人的身份证的身份证号码与相似度最高的标准图像对应的身份证号码是否一致，若一致，则通过认证，否则，认证失败。

8.基于人脸识别技术的身份认证系统，其特征在于，包括人脸识别服务器、摄像头和公安部人口信息数据库，摄像头和公安部人口信息数据库均与人脸识别服务器连接；

所述人脸识别服务器，用于获取待认证人的身份证的身份证号码，并通过摄像头获取所述待认证人的头部图像；将所述头部图像与公安部人口信息数据库的所有标准图像进行逐一比对，以得到一标准图像列表，所述标准图像列表中的标准图像按照相似度值由高至低的顺序排列；将待认证人的身份证的身份证号码与标准图像列表中的所有标准图像进行比对，判断待认证人的身份证的身份证号码与相似度最高的标准图像对应的身份证号码是否一致，若一致，则通过认证，否则，认证失败。

9.如权利要求8所述的基于人脸识别技术的身份认证系统，其特征在于，所述标准图像列表中的标准图像的相似度值均大于一预设阈值；该身份认证系统还包括一用于显示所述标准图像列表的显示器。