CN105894289A - 双模式身份认证的支付平台 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种双模式身份认证的支付平台，包括面部身份认证系统、语音身份认证系统和控制系统，面部身份认证系统用于基于图像识别对结账顾客的身份进行认证，语音身份认证系统用于基于语音识别对结账顾客的身份进行认证，控制系统分别与面部身份认证系统和语音身份认证系统连接，用于基于面部身份认证系统和语言身份认证的认证结果实现结账操作。通过本发明，在保障身份认证准确的前提下，提高顾客支付速度。

Description

双模式身份认证的支付平台

技术领域

本发明涉及身份认证领域，尤其涉及一种双模式身份认证的支付平台。

背景技术

人脸识别支付的发展历史如下：2013年7月芬兰创业公司Uniqul推出了史上第一款基于脸部识别系统的支付平台。据Uniqul声称，这项技术已经申请专利，他可以极大缩短支付时间，并拥有“军用级别算法”的保护。Uniqul“刷脸”支付系统的用户注册已经启动，首先会在芬兰赫尔辛基地区部署。“刷脸”系统目前正在芬兰首都赫尔辛基进行测试。对于安装Uniqul的商户，公司初步计划免费提供终端设备。

然而，现有的人脸识别支付方案仍存在以下不足：(1)由于面部特征会由于整容、胖瘦、衰老等原因发生改变，单一的依靠面部特征完成支付不可避免地带来识别失败而造成的支付困难问题；(2)等待结账的顾客可能不止一个，如果简单地进行面部图像分割，对分割后的面部图像进行特征识别，将导致识别对象错误的问题；(3)现有的面部识别技术过于简单，检测机制落后，需要进行改进以提高面部特征检测精度。

因此，需要一种新的面部支付平台，能够在克服上述不足的情况下，顺利完成基于面部特征识别的支付过程，从而在避免顾客经济受到损失的前提下，提高顾客支付效率和速度。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种双模式身份认证的支付平台，一方面，在通过面部识别顾客身份后，采用其他的顾客身份认证设备进行身份确认，避免误支付的情况发生，另一方面，在排队结账的顾客较多时，对图像中的各个顾客的面部图像都进行分割，以供收银员选择出实际结账的顾客进行后续的面部特征识别，更关键的是，还优化了面部识别机制，提高面部识别的精度。

根据本发明的一方面，提供了一种双模式身份认证的支付平台，所述平台包括面部身份认证系统、语音身份认证系统和控制系统，面部身份认证系统用于基于图像识别对结账顾客的身份进行认证，语音身份认证系统用于基于语音识别对结账顾客的身份进行认证，控制系统分别与面部身份认证系统和语音身份认证系统连接，用于基于面部身份认证系统和语言身份认证的认证结果实现结账操作。

更具体地，在所述双模式身份认证的支付平台中，包括：麦克风，用于采集顾客的语音信息；语音匹配设备，分别与麦克风和远端的语音数据库连接，语音数据库预先存储了每一个人的语音特征，基于麦克风输出的语音信息在语音数据库寻找匹配的语音特征，并将匹配的语音特征对应的人物身份作为确认身份输出；CCD传感设备，设置在收银台上方，用于对排队结账的人群进行拍摄以获得高清人群图像；面部检测设备，分别与FLASH存储设备和CCD传感设备连接，用于接收高清人群图像和预设基准面部轮廓，基于预设基准面部轮廓在高清人群图像中匹配出多个面部子图像；显示设备，与面部检测设备连接以接收并显示多个面部子图像，显示设备还带有触摸屏，以基于收银员的输入从多个面部子图像中选择目标面部子图像；均值滤波设备，分别与显示设备和面部检测设备连接，用于接收目标面部子图像并对目标面部子图像进行均值滤波处理，以获得对应的均值滤波图像；直方图均衡化设备，与均值滤波设备连接，用于接收均值滤波图像并对均值滤波图像进行直方图均衡化处理，以获得均值滤波图像的灰度直方图；光照补偿设备，分别与FLASH存储设备和直方图均衡化设备连接，用于接收灰度直方图、预设图像均值和预设图像方差，对灰度直方图进行图像修正以使得修正后图像的图像均值等于预设图像均值且修正后图像的图像方差等于预设图像方差；归一化处理设备，分别与FLASH存储设备和光照补偿设备连接，用于接收预设像素块大小和修正后图像，在修正后图像中定位出面部中右眼的位置，以右眼位置为基准点，从修正后图像中划分出具有预设像素块大小的待识别图像；FLASH存储设备，用于预先存储了预设基准面部轮廓、预设图像均值、预设图像方差和预设像素块大小；梯度分析设备，与归一化处理设备连接以接收待识别图像，对待识别图像中每一个像素计算其梯度方向与其相对于周围像素的相对梯度幅值，基于每一个像素的梯度方向与相对梯度幅值确定待识别图像的相对梯度直方图特征；特征分析设备，与梯度分析设备连接以接收待识别图像的相对梯度直方图特征，对待识别图像的相对梯度直方图特征进行特征降维以获得待识别图像的低维特征描述子；特征匹配设备，分别与特征分析设备和远端的面部识别数据库连接，面部识别数据库预先存储了每一个人的面部图像的低维特征，基于特征分析设备输出的低维特征描述子在面部识别数据库寻找匹配的低维特征，并将匹配的低维特征对应的人物身份作为识别身份输出；频分双工通信设备，用于通过频分双工通信链路建立特征匹配设备与远端的面部识别数据库之间的连接，还用于通过频分双工通信链路建立语音匹配设备与远端的语音数据库之间的连接；嵌入式处理设备，分别与显示设备、特征匹配设备、麦克风和语音匹配设备连接，当从特征匹配设备处接收到识别身份时，向当前结账的顾客启动麦克风和语音匹配设备以接收确认身份，当前结账的顾客处于排队结账的人群中，当识别身份与确认身份相符合时，将识别身份和收银员通过显示设备的触摸屏输入的金额数据一起发送到远端的支付设备以完成支付，同时向识别身份对应的电子邮箱发送确认邮件，确认邮件中包括顾客支付视频；其中，CCD传感设备还用于录制顾客支付视频；其中，嵌入式处理设备在第一预设时间后未接收到识别身份时，发出身份确认失败信号，嵌入式处理设备在第二预设时间后未接收到确认身份时，发出身份确认失败信号，嵌入式处理设备在识别身份与确认身份不相符合时，发出身份确认失败信号，嵌入式处理设备在识别身份与确认身份相符合时，发出身份确认成功信号。

更具体地，在所述双模式身份认证的支付平台中：预设基准面部轮廓为对基准面部图像进行轮廓提取而获得的图形。

更具体地，在所述双模式身份认证的支付平台中：预设图像均值选为140，预设图像方差选为50。

更具体地，在所述双模式身份认证的支付平台中：预设像素块大小选为60像素×65像素。

更具体地，在所述双模式身份认证的支付平台中，还包括：双声道扬声器，与嵌入式处理设备连接，用于播放与身份确认失败信号或身份确认成功信号对应的语音提示文件。

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双模式身份认证的支付平台的结构方框图。

附图标记：1面部身份认证系统；2语音身份认证系统；3控制系统

具体实施方式

下面将参照附图对本发明的双模式身份认证的支付平台的实施方案进行详细说明。

随着技术发展，面部识别系统安装在各种支付系统上，一些公司则正在研发基于面部识别系统的第三方转账平台。

面部识别支付包括以下步骤：步骤一：结账时，消费者只需在收银台面对POS机屏幕上的摄像头，系统自动拍照，扫描消费者面部，再把图像与数据库中的存储信息进行对比；步骤二：消费者面部信息同时与支付系统相关联，等到消费者的身份信息显示出来后，他/她只需在触摸显示屏上点击“OK”确认，全部交易过程即告完成。

然而，上述面部识别支付还存在一定的弊端，例如，由于人脸存在可变化性，因此可能存在识别错误的情况，而上述面部识别支付的确认方式只是简单的按“OK”确认键，顾客无法了解是否面部识别已经发生了误识别，这时如果进行结账支付，其他顾客的账号可能受到损失；再例如，在排队结账的顾客较多时，基于图像检测的面部识别方式可能将其他顾客的面部图像作为识别目标；又例如，上述面部识别支付的具体面部特征识别模式过于简单，容易导致识别精度不高。

为了克服上述不足，本发明搭建了一种双模式身份认证的支付平台，从根本上解决了上述技术问题，能够在提高面部识别支付结果的准确性的同时，提高支付的效率，保证每一个顾客的账号安全，避免顾客利益受到损失。

图1为根据本发明实施方案示出的双模式身份认证的支付平台的结构方框图，所述平台包括面部身份认证系统、语音身份认证系统和控制系统，面部身份认证系统用于基于图像识别对结账顾客的身份进行认证，语音身份认证系统用于基于语音识别对结账顾客的身份进行认证，控制系统分别与面部身份认证系统和语音身份认证系统连接，用于基于面部身份认证系统和语言身份认证的认证结果实现结账操作。

接着，继续对本发明的双模式身份认证的支付平台的具体结构进行进一步的说明。

所述平台包括：麦克风，用于采集顾客的语音信息；语音匹配设备，分别与麦克风和远端的语音数据库连接，语音数据库预先存储了每一个人的语音特征，基于麦克风输出的语音信息在语音数据库寻找匹配的语音特征，并将匹配的语音特征对应的人物身份作为确认身份输出。

所述平台包括：CCD传感设备，设置在收银台上方，用于对排队结账的人群进行拍摄以获得高清人群图像；面部检测设备，分别与FLASH存储设备和CCD传感设备连接，用于接收高清人群图像和预设基准面部轮廓，基于预设基准面部轮廓在高清人群图像中匹配出多个面部子图像。

所述平台包括：显示设备，与面部检测设备连接以接收并显示多个面部子图像，显示设备还带有触摸屏，以基于收银员的输入从多个面部子图像中选择目标面部子图像；均值滤波设备，分别与显示设备和面部检测设备连接，用于接收目标面部子图像并对目标面部子图像进行均值滤波处理，以获得对应的均值滤波图像。

所述平台包括：直方图均衡化设备，与均值滤波设备连接，用于接收均值滤波图像并对均值滤波图像进行直方图均衡化处理，以获得均值滤波图像的灰度直方图；光照补偿设备，分别与FLASH存储设备和直方图均衡化设备连接，用于接收灰度直方图、预设图像均值和预设图像方差，对灰度直方图进行图像修正以使得修正后图像的图像均值等于预设图像均值且修正后图像的图像方差等于预设图像方差。

所述平台包括：归一化处理设备，分别与FLASH存储设备和光照补偿设备连接，用于接收预设像素块大小和修正后图像，在修正后图像中定位出面部中右眼的位置，以右眼位置为基准点，从修正后图像中划分出具有预设像素块大小的待识别图像；FLASH存储设备，用于预先存储了预设基准面部轮廓、预设图像均值、预设图像方差和预设像素块大小。

所述平台包括：梯度分析设备，与归一化处理设备连接以接收待识别图像，对待识别图像中每一个像素计算其梯度方向与其相对于周围像素的相对梯度幅值，基于每一个像素的梯度方向与相对梯度幅值确定待识别图像的相对梯度直方图特征；特征分析设备，与梯度分析设备连接以接收待识别图像的相对梯度直方图特征，对待识别图像的相对梯度直方图特征进行特征降维以获得待识别图像的低维特征描述子。

所述平台包括：特征匹配设备，分别与特征分析设备和远端的面部识别数据库连接，面部识别数据库预先存储了每一个人的面部图像的低维特征，基于特征分析设备输出的低维特征描述子在面部识别数据库寻找匹配的低维特征，并将匹配的低维特征对应的人物身份作为识别身份输出；频分双工通信设备，用于通过频分双工通信链路建立特征匹配设备与远端的面部识别数据库之间的连接，还用于通过频分双工通信链路建立语音匹配设备与远端的语音数据库之间的连接。

所述平台包括：嵌入式处理设备，分别与显示设备、特征匹配设备、麦克风和语音匹配设备连接，当从特征匹配设备处接收到识别身份时，向当前结账的顾客启动麦克风和语音匹配设备以接收确认身份，当前结账的顾客处于排队结账的人群中，当识别身份与确认身份相符合时，将识别身份和收银员通过显示设备的触摸屏输入的金额数据一起发送到远端的支付设备以完成支付，同时向识别身份对应的电子邮箱发送确认邮件，确认邮件中包括顾客支付视频。

其中，CCD传感设备还用于录制顾客支付视频；嵌入式处理设备在第一预设时间后未接收到识别身份时，发出身份确认失败信号，嵌入式处理设备在第二预设时间后未接收到确认身份时，发出身份确认失败信号，嵌入式处理设备在识别身份与确认身份不相符合时，发出身份确认失败信号，嵌入式处理设备在识别身份与确认身份相符合时，发出身份确认成功信号。

可选地，在所述平台中：预设基准面部轮廓为对基准面部图像进行轮廓提取而获得的图形；预设图像均值选为140，预设图像方差选为50；预设像素块大小选为60像素×65像素；所述平台还包括：双声道扬声器，与嵌入式处理设备连接，用于播放与身份确认失败信号或身份确认成功信号对应的语音提示文件。

另外，4G LTE是一个全球通用的标准，包括两种网络模式FDD和TDD，分别用于成对频谱和非成对频谱。运营商最初在两个模式之间的取舍纯粹出于对频谱可用性的考虑。大多运营商将会同时部署两种网络，以便充分利用其拥有的所有频谱资源。FDD和TDD在技术上区别其实很小，主要区别就在于采用不同的双工方式，频分双工(FDD)和时分双工(TDD)是两种不同的双工方式。

FDD是在分离的两个对称频率信道上进行接收和发送，用保护频段来分离接收和发送信道。FDD必须采用成对的频率，依靠频率来区分上下行链路，其单方向的资源在时间上是连续的。FDD在支持对称业务时，能充分利用上下行的频谱，但在支持非对称业务时，频谱利用率将大大降低。

TDD用时间来分离接收和发送信道。在TDD方式的移动通信系统中,接收和发送使用同一频率载波的不同时隙作为信道的承载,其单方向的资源在时间上是不连续的，时间资源在两个方向上进行了分配。某个时间段由基站发送信号给移动台，另外的时间由移动台发送信号给基站，基站和移动台之间必须协同一致才能顺利工作。

采用本发明的双模式身份认证的支付平台，针对现有技术基于面部识别的身份认证机制效果不佳的技术问题，通过对支付设备进行增强以及对支付环节进行完善，提高面部识别机制本身的精度，同时采用语音识别设备对面部识别的结果进行进一步的确认，从而在面部识别支付过程中避免了误支付的情况发生。

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。

Claims (6)

1.一种双模式身份认证的支付平台，所述平台包括面部身份认证系统、语音身份认证系统和控制系统，面部身份认证系统用于基于图像识别对结账顾客的身份进行认证，语音身份认证系统用于基于语音识别对结账顾客的身份进行认证，控制系统分别与面部身份认证系统和语音身份认证系统连接，用于基于面部身份认证系统和语言身份认证的认证结果实现结账操作。

2.如权利要求1所述的双模式身份认证的支付平台，其特征在于，所述平台包括：

麦克风，用于采集顾客的语音信息；

语音匹配设备，分别与麦克风和远端的语音数据库连接，语音数据库预先存储了每一个人的语音特征，基于麦克风输出的语音信息在语音数据库寻找匹配的语音特征，并将匹配的语音特征对应的人物身份作为确认身份输出；

CCD传感设备，设置在收银台上方，用于对排队结账的人群进行拍摄以获得高清人群图像；

面部检测设备，分别与FLASH存储设备和CCD传感设备连接，用于接收高清人群图像和预设基准面部轮廓，基于预设基准面部轮廓在高清人群图像中匹配出多个面部子图像；

显示设备，与面部检测设备连接以接收并显示多个面部子图像，显示设备还带有触摸屏，以基于收银员的输入从多个面部子图像中选择目标面部子图像；

均值滤波设备，分别与显示设备和面部检测设备连接，用于接收目标面部子图像并对目标面部子图像进行均值滤波处理，以获得对应的均值滤波图像；

直方图均衡化设备，与均值滤波设备连接，用于接收均值滤波图像并对均值滤波图像进行直方图均衡化处理，以获得均值滤波图像的灰度直方图；

光照补偿设备，分别与FLASH存储设备和直方图均衡化设备连接，用于接收灰度直方图、预设图像均值和预设图像方差，对灰度直方图进行图像修正以使得修正后图像的图像均值等于预设图像均值且修正后图像的图像方差等于预设图像方差；

归一化处理设备，分别与FLASH存储设备和光照补偿设备连接，用于接收预设像素块大小和修正后图像，在修正后图像中定位出面部中右眼的位置，以右眼位置为基准点，从修正后图像中划分出具有预设像素块大小的待识别图像；

FLASH存储设备，用于预先存储了预设基准面部轮廓、预设图像均值、预设图像方差和预设像素块大小；

梯度分析设备，与归一化处理设备连接以接收待识别图像，对待识别图像中每一个像素计算其梯度方向与其相对于周围像素的相对梯度幅值，基于每一个像素的梯度方向与相对梯度幅值确定待识别图像的相对梯度直方图特征；

特征分析设备，与梯度分析设备连接以接收待识别图像的相对梯度直方图特征，对待识别图像的相对梯度直方图特征进行特征降维以获得待识别图像的低维特征描述子；

特征匹配设备，分别与特征分析设备和远端的面部识别数据库连接，面部识别数据库预先存储了每一个人的面部图像的低维特征，基于特征分析设备输出的低维特征描述子在面部识别数据库寻找匹配的低维特征，并将匹配的低维特征对应的人物身份作为识别身份输出；

频分双工通信设备，用于通过频分双工通信链路建立特征匹配设备与远端的面部识别数据库之间的连接，还用于通过频分双工通信链路建立语音匹配设备与远端的语音数据库之间的连接；

嵌入式处理设备，分别与显示设备、特征匹配设备、麦克风和语音匹配设备连接，当从特征匹配设备处接收到识别身份时，向当前结账的顾客启动麦克风和语音匹配设备以接收确认身份，当前结账的顾客处于排队结账的人群中，当识别身份与确认身份相符合时，将识别身份和收银员通过显示设备的触摸屏输入的金额数据一起发送到远端的支付设备以完成支付，同时向识别身份对应的电子邮箱发送确认邮件，确认邮件中包括顾客支付视频；

其中，CCD传感设备还用于录制顾客支付视频；

其中，嵌入式处理设备在第一预设时间后未接收到识别身份时，发出身份确认失败信号，嵌入式处理设备在第二预设时间后未接收到确认身份时，发出身份确认失败信号，嵌入式处理设备在识别身份与确认身份不相符合时，发出身份确认失败信号，嵌入式处理设备在识别身份与确认身份相符合时，发出身份确认成功信号。

3.如权利要求2所述的双模式身份认证的支付平台，其特征在于：

预设基准面部轮廓为对基准面部图像进行轮廓提取而获得的图形。

4.如权利要求2所述的双模式身份认证的支付平台，其特征在于：

预设图像均值选为140，预设图像方差选为50。

5.如权利要求2所述的双模式身份认证的支付平台，其特征在于：

预设像素块大小选为60像素×65像素。

6.如权利要求2所述的双模式身份认证的支付平台，其特征在于，还包括：

双声道扬声器，与嵌入式处理设备连接，用于播放与身份确认失败信号或身份确认成功信号对应的语音提示文件。