CN105930709B - 人脸识别技术应用于人证一致性检验的方法及装置 - Google Patents

人脸识别技术应用于人证一致性检验的方法及装置 Download PDF

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Abstract

一种人脸识别技术应用于人证一致性检验的方法及装置，其中，该方法包括如下步骤：（1）设置原始相似度分值和比对阈值；（2）身份证信息的获取和提取；（21）身份证信息的获取；（22）身份证信息的提取；（3）持证人人脸图像的采集、处理和提取；（31）持证人人脸图像的采集；（32）持证人人脸图像的处理；（33）持证人人脸图像的提取；（4）身份证信息和持证人人脸图像的信息比对；（41）比对及分值的计算；（5）比对结果的处理；因此，本发明具有检验速度更快的、检验的准确率更高的、检验效率更高的优点。

Description

人脸识别技术应用于人证一致性检验的方法及装置
技术领域
本发明涉及人脸识别技术领域,尤其是一种人脸识别技术应用于人证一致性检验的方法及装置。
背景技术
生活中，为了人民的安全、社会的稳定，也为了便于对公民的个人信息进行管理，有很多场景需要进行身份证检查；身份证检查的直接目的主要有三个：识别证件真伪、识别证件与持有者的一致性（也称为人证的一致性），以及识别黑名单身份证，以便公安部门工作人员挑出其中的伪身份证、假身份证、以及黑名单身份证，防止不法分子利用伪造的虚假身份证或者他人身份证做出有损社会和他人利益的事情。现有技术中，识别证件真伪和识别黑名单身份证通常是通过身份证读卡器识别，身份证读卡器通过读取身份证内置芯片，获取内置芯片内存储的信息来判断证件的真伪，以及证件是否属于黑名单成员。至于人证的一致性的识别，在传统的做法中，是靠人工去识别，即通过人眼观察持证人和所持身份证从而判断人与证是否一致；但是，由于人工识别具有较大的误差，因此识别的准确率不高，而且一个一个地识别，识别速度非常慢，工作人员的工作量也大，非常的耗费人力，效率低下；为了解决这个问题，提高人证的一致性的识别的速度和准确率，有人发明了人脸识别装置，例如，中国专利文献CN105243357A就公开了一种基于身份证件的人脸识别方法和人脸识别装置，包括以下步骤，预设对比阈值；获取身份证件的信息，该信息包括证件照片，提取有助于识别人脸的第一特征数据；将身份证件的持证人的脸部通过摄像设备进行采集，获取人脸图像，取有助于识别人脸的第二特征数据；将第一特征数据和第二特征数据进行匹配对比并获得对比相似度，若对比相似度高于对比阈值，判断身份证件属于持证人。本发明通过设计一种基于身份证件的人脸识别方法及人脸识别装置，通过在身份证件的信息进行自动读取，同时对持证人的人脸进行自动检测抓拍，实现证件内证件照片的特征和实时人脸图像的特征进行匹配对比，来判断身份证件是否属于持证人，也就是可以判断出人证是否是一致的。
但是，上述现有技术中的一种基于身份证件的人脸识别方法和人脸识别装置，由于以下因素的影响，使得此种人脸识别方法在人证一致性检验时存在比较大的误差：第一，众知，身份证内置照片的宽度只有102像素，不清晰，存在部分人脸特征信息丢失或者失真的问题；而使用采集设备拍摄的人脸照片的像素比较大，也比较清晰，因此，采集设备拍摄的人脸照片中的人脸特征信息就会相对丰富或者准确，如此一来，身份证内置照片与采集设备拍摄的人脸照片之间就会存在较大的人脸特征信息差，而这两张照片的人脸特征信息差对人脸识别就会形成干扰，影响了人证一致性识别的准确性。第二，身份证照片的拍摄时间往往早于持证人人证的一致性的识别时间，即与人证的一致性的识别时采集设备拍摄的人脸照片存在有比较大的时间差，而照片拍摄的时间差必然会带来脸部特征的细微变化，这也会造成身份证照片的人脸特征信息与采集设备拍摄的人脸照片中的人脸特征信息存在人脸特征信息差，同样也会影响到人证一致性识别的准确性，最终导致人证一致性识别效率低下。
发明内容
为了克服上述问题，本发明向社会提供一种检验速度更快的、检验的准确率更高的、从而使得检验效率更高的人脸识别技术应用于人证一致性检验的方法
本发明的另外一个目的是：还提供一种检验的准确率更高的、检验效率更高的人脸识别技术应用于人证一致性检验的装置。
本发明的技术方案是：提供一种人脸识别技术应用于人证一致性检验的方法，包括如下步骤：
（1）设置原始相似度分值和比对阈值；
（2）身份证信息的获取和提取；
（21）身份证信息的获取；获取身份证信息，该身份证信息包括身份证内置芯片中存储的人脸照片、性别和年龄；
（22）身份证信息的提取；提取身份证内置芯片中存储的人脸照片的特征值，记为第一特征值；
（3）持证人人脸图像的采集、处理和提取；
（31）持证人人脸图像的采集；通过人脸图像采集模块对身份证持证人的脸部进行图像采集，获得人脸图像；
（32）持证人人脸图像的处理；
人脸图像身份证标准格式化；将人脸图像进行身份证标准格式化；
人脸图像像素归一化；将人脸图像像素以身份证中的人脸照片像素为标准进行人脸图像像素归一化处理；
（33）持证人人脸图像的提取；
提取人脸图像特征值；提取经步骤（32）处理后的人脸图像的特征值，记为第二特征值；
（4）身份证信息和持证人人脸图像的信息比对；
（41）比对及分值的计算；将第一特征值和第二特征值匹配比对，记下对应相似度分值；
（5）比对结果的处理；
将上一步骤的分值进行综合处理得综合相似度分值，将综合相似度分值与所述比对阈值进行比对，若综合相似度分值大于比对阈值，则人证一致性检验通过，反之，则不通过。
作为对本发明的改进，所述步骤（2）和步骤（3）的顺序可以对调。
作为对本发明的改进，所述步骤（33）中还包括：检测人脸图像的性别，所述人脸图像的性别是通过基于图像的性别检测算法检测的；
所述步骤（41）中还包括：将身份证内置芯片中的性别和检测到的人脸图像的性别匹配比对，性别一致加0分，否则，减10分。
作为对本发明的改进，所述步骤（33）中还包括：检测人脸图像的年龄，所述人脸图像的年龄是通过基于图像的年龄检测算法检测的；
所述步骤（41）中还包括：将身份证内置芯片中的年龄和检测到的人脸图像的年龄匹配比对，年龄差的绝对值大于10减5分，否则加0分。
作为对本发明的改进，所述人脸图像采集模块若成功检测到持证人的人脸图像，则进入下一步骤，否则，则提示持证人正视所述人脸图像采集模块进行人脸图像的重新采集。
作为对本发明的改进，所述人脸图像采集模块采集到的人脸图像通过显示模块显示。
本发明的另外一种技术方案是提供一种人脸识别技术应用于人证一致性检验的装置，包括身份证信息获取模块、人脸图像采集模块、显示模块，以及智能主机，所述身份证信息获取模块、人脸图像采集模块和显示模块均与所述智能主机电性连接；所述身份证信息获取模块用于获取身份证信息，所述人脸图像采集模块用于采集将身份证持证人的人脸图像，所述显示模块用于显示所述人脸图像采集模块采集到的脸部图像，所述智能主机用于处理身份证信息和持证人的脸部图像，并将处理后的信息进行比对。
作为对本发明的改进，所述身份证信息获取模块是二代身份证读卡器。
作为对本发明的改进，所述身份证信息获取模块获取的身份证信息包括身份证内置芯片中的人脸照片、性别和年龄。
本发明由于提供一种人脸识别技术应用于人证一致性检验的方法和装置，该方法在人证一致性检验的过程中通过对现场采集的人脸图像进行身份证标准格式化和人脸图像像素归一化处理，使得身份证中的人脸照片与采集的人脸图像之间的人脸特征信息差减小、甚至消除，使得在人证一致性检验的过程中，检验的准确率更高、同时检验的速度更快，相对于现有技术而言，本发明的人证一致性检验的效率更高；因此，本发明具有检验速度更快的、检验的准确率更高的、检验效率更高的优点。
附图说明
图1是本发明中的人证一致性检验的方法的第一种实施方式结构示意图。
图2是本发明中的人证一致性检验的方法的第二种实施方式结构示意图。
图3是本发明中的人证一致性检验的装置的连接结构示意图。
具体实施方式
在本发明的描述中，需要理解的是，术语中“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”、“相连”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明的具体含义。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”、“若干”的含义是两个或两个以上。
请先参见图1，图1揭示的是人脸识别技术应用于人证一致性检验的方法的第一种实施方式，一种人脸识别技术应用于人证一致性检验的方法，包括如下步骤：
（1）设置原始相似度分值和比对阈值；
（2）身份证信息的获取和提取；
（21）身份证信息的获取；获取身份证信息，该身份证信息包括身份证内置芯片中存储的人脸照片、性别和年龄；
（22）身份证信息的提取；提取身份证内置芯片中存储的人脸照片的特征值，记为第一特征值；
（3）持证人人脸图像的采集、处理和提取；
（31）持证人人脸图像的采集；通过人脸图像采集模块对身份证持证人的脸部进行图像采集，获得人脸图像；
（32）持证人人脸图像的处理；
人脸图像身份证标准格式化；将人脸图像进行身份证标准格式化；
人脸图像像素归一化；将人脸图像像素以身份证中的人脸照片像素为标准进行人脸图像像素归一化处理；
（33）持证人人脸图像的提取；
提取人脸图像特征值；提取经步骤（32）处理后的人脸图像的特征值，记为第二特征值；
（4）身份证信息和持证人人脸图像的信息比对；
（41）比对及分值的计算；将第一特征值和第二特征值匹配比对，记下对应相似度分值；
（5）比对结果的处理；
将上一步骤的分值进行综合处理得综合相似度分值，将综合相似度分值与所述比对阈值进行比对，若综合相似度分值大于比对阈值，则人证一致性检验通过，反之，则不通过。
本发明中，所述步骤（2）和步骤（3）的顺序是可以对调的，也就是可以先执行步骤（3），再执行步骤（2）。
本发明中，所述人脸图像采集模块采集到的人脸图像通过显示模块显示，操作者可以通过观察显示模块判断持证人的人脸图像是否被人脸图像采集模块采集到。
本发明中，所述人脸图像采集模块是摄像头，所述身份证信息的获取是通过第二代身份证读卡器获取。
本发明中，所述人脸图像采集模块若成功检测到持证人的人脸图像，则进入下一步骤，否则，则提示持证人正视所述人脸图像采集模块进行人脸图像的重新采集。
本发明还可以设为第二种实施方式（如图2所示），第二种实施方式与第一种实施方式大体上相同，其不同之处在于，本发明中，所述步骤（33）中还包括：检测人脸图像的性别，所述人脸图像的性别是通过基于图像的性别检测算法检测的；
所述步骤（41）中还包括：将身份证内置芯片中的性别和检测到的人脸图像的性别匹配比对，性别一致加0分，否则，减10分。
本实施例中，所述步骤（33）中还包括：检测人脸图像的年龄，所述人脸图像的年龄是通过基于图像的年龄检测算法检测的；
所述步骤（41）中还包括：将身份证内置芯片中的年龄和检测到的人脸图像的年龄匹配比对，年龄差的绝对值大于10减5分，否则加0分。
本实施例中的具体步骤如下：
（1）设置原始相似度分值和比对阈值；
（2）身份证信息的获取和提取；
（21）身份证信息的获取；获取身份证信息，该身份证信息包括身份证内置芯片中存储的人脸照片、性别和年龄；
（22）身份证信息的提取；提取身份证内置芯片中存储的人脸照片的特征值，记为第一特征值；
（3）持证人人脸图像的采集、处理和提取；
（31）持证人人脸图像的采集；通过人脸图像采集模块对身份证持证人的脸部进行图像采集，获得人脸图像；
（32）持证人人脸图像的处理；
人脸图像身份证标准格式化；将人脸图像进行身份证标准格式化；
人脸图像像素归一化；将人脸图像像素以身份证中的人脸照片像素为标准进行人脸图像像素归一化处理；
（33）持证人人脸图像的提取；
提取人脸图像特征值；提取经步骤（32）处理后的人脸图像的特征值，记为第二特征值；
检测人脸图像的性别，所述人脸图像的性别是通过基于图像的性别检测算法检测的；
检测人脸图像的年龄，所述人脸图像的年龄是通过基于图像的年龄检测算法检测的；
（4）身份证信息和持证人人脸图像的信息比对；
（41）比对及分值的计算；将第一特征值和第二特征值匹配比对，记下对应相似度分值；
将身份证内置芯片中的性别和检测到的人脸图像的性别匹配比对，性别一致加0分，否则，减10分。
所述步骤（41）中还包括：将身份证内置芯片中的年龄和检测到的人脸图像的年龄匹配比对，年龄差的绝对值大于10减5分，否则加0分。
（5）比对结果的处理；
将上一步骤的分值进行综合处理得综合相似度分值，具体地，是将比对的分值进行相加减，将综合相似度分值与所述比对阈值进行比对，若综合相似度分值大于比对阈值，则人证一致性检验通过，反之，则不通过。
本发明还提供一种人脸识别技术应用于人证一致性检验的装置（如图3所示），包括身份证信息获取模块101、人脸图像采集模块102、显示模块103，以及智能主机104，所述身份证信息获取模块101、人脸图像采集模块102和显示模块113均与所述智能主机104电性连接；所述身份证信息获取模块101用于获取身份证信息，所述人脸图像采集模块102用于采集将身份证持证人的人脸图像，所述显示模块103用于显示所述人脸图像采集模块102采集到的人脸图像，所述智能主机104用于处理身份证信息和持证人的脸部图像，并将处理后的信息进行比对；本发明中，在实际工作的过程中，先将持证者的身份证置于身份证信息获取模块101进行身份证信息的获取，获取成功后，所述智能主机104则提取身份证内置芯片中存储的人脸照片的特征值，记为第一特征值；而同时智能主机104通过语音或者文字提示提醒持证者正视人脸图像采集模块102，对持证者进行人脸图像的采集，采集的过程中，持证者的人脸图像会显示在显示模块113中，操作者通过观察显示模块113判断人脸头像是否正确在显示模块113中，若是，所述智能主机104则获得人脸图像，同时，因为所述智能主机104内设有人脸图像身份证标准格式化功能模块和人脸图像像素归一化处理模块（图中未画出），所述智能主机104则对人脸图像进行人脸图像身份证标准格式化和人脸图像像素归一化处理，使得身份证中的人脸照片与采集的人脸图像之间的人脸特征信息差减小、甚至消除，也就是所采集的人脸图像与身份证中的人脸照片之间的特征信息更加接近，甚至相同；接着，所述智能主机104则提取经处理后的人脸图像的特征值、检测人脸图像的性别，以及检测人脸图像的年龄，其中，所述人脸图像的性别是通过基于图像的性别检测算法检测的，所述人脸图像的年龄是通过基于图像的年龄检测算法检测的，而本发明中的基于图像的性别检测算法和基于图像的年龄检测算法是现有技术相关领域技术人员常用的手法，此处不再一一赘述；所述智能主机104提取的经处理后的人脸图像的特征值记为第二特征值，提取完毕后，所述智能主机104将所述第一特征值和第二特征值匹配比对，记下对应相似度分值；将身份证内置芯片中的性别和检测到的人脸图像的性别匹配比对，性别一致加0分，否则，减10分；将身份证内置芯片中的年龄和检测到的人脸图像的年龄匹配比对，年龄差的绝对值大于10减5分，否则加0分；随后再对上述比对后的分值进行相加减，得到综合相似度分值，最后，将综合相似度分值与所述比对阈值进行比对，若综合相似度分值大于比对阈值，则人证一致性检验通过，反之，则不通过。本发明中，所述第一特征值和第二特征值指的是人脸的五官，包括眼睛、眉毛、鼻子、嘴巴和耳朵，当然，也可以包括脸型、头发，甚至更多人的脸部特征；本发明中，通过所述智能主机104对采集的人脸图像进行身份证标准格式化和人脸图像像素归一化处理，使得经处理后的采集的人脸图像与身份证中的人脸照片之间人脸特征信息差更小，这样一来在人证一致性检验的过程中，采集的人脸图像与身份证中的人脸照片之间的相似度就会更高，更加有利于人证一致性的检验，检验的准确率也会更高，同时也有利于检验的速度。
本发明中，优选地，所述身份证信息获取模块101是二代身份证读卡器。
本发明中，优选地，所述身份证信息获取模块101获取的身份证信息包括身份证内置芯片中的人脸照片、性别和年龄。

Claims (8)

1.一种人脸识别技术应用于人证一致性检验的方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）设置原始相似度分值和比对阈值；
（2）身份证信息的获取和提取；
（21）身份证信息的获取；获取身份证信息，该身份证信息包括身份证内置芯片中存储的人脸照片、性别和年龄；
（22）身份证信息的提取；提取身份证内置芯片中存储的人脸照片的特征值，记为第一特征值；
（3）持证人人脸图像的采集、处理和提取；
（31）持证人人脸图像的采集；通过人脸图像采集模块对身份证持证人的脸部进行图像采集，获得人脸图像；
（32）持证人人脸图像的处理；
人脸图像身份证标准格式化；将人脸图像进行身份证标准格式化；
人脸图像像素归一化；将人脸图像像素以身份证中的人脸照片像素为标准进行人脸图像像素归一化处理；
（33）持证人人脸图像的提取；
提取人脸图像特征值；提取经步骤（32）处理后的人脸图像的特征值，记为第二特征值；
（4）身份证信息和持证人人脸图像的信息比对；
（41）比对及分值的计算；将第一特征值和第二特征值匹配比对，记下对应相似度分值；
（5）比对结果的处理；
将上一步骤所得的分值进行综合处理得综合相似度分值，将综合相似度分值与所述比对阈值进行比对，若综合相似度分值大于比对阈值，则人证一致性检验通过，反之，则不通过；
所述步骤（33）中还包括：检测人脸图像的性别，所述人脸图像的性别是通过基于图像的性别检测算法检测的；
所述步骤（41）中还包括：将身份证内置芯片中的性别和检测到的人脸图像的性别匹配比对，性别一致加0分，否则，减10分。
2.根据权利要求1所述的人脸识别技术应用于人证一致性检验的方法，其特征在于：所述步骤（2）和步骤（3）的顺序可以对调。
3.根据权利要求1或2所述的人脸识别技术应用于人证一致性检验的方法，其特征在于：
所述步骤（41）中还包括：将身份证内置芯片中的年龄和检测到的人脸图像的年龄匹配比对，年龄差的绝对值大于10减5分，否则加0分。
4.根据权利要求1或2所述的人脸识别技术应用于人证一致性检验的方法，其特征在于：所述人脸图像采集模块若成功检测到持证人的人脸图像，则进入下一步骤，否则，则提示持证人正视所述人脸图像采集模块进行人脸图像的重新采集。
5.根据权利要求1或2所述的人脸识别技术应用于人证一致性检验的方法，其特征在于：所述人脸图像采集模块采集到的人脸图像通过显示模块显示。
6.一种人脸识别技术应用于人证一致性检验的装置，其特征在于：包括身份证信息获取模块（101）、人脸图像采集模块（102）、显示模块（103），以及智能主机（104），所述身份证信息获取模块（101）、人脸图像采集模块（102）和显示模块（113）均与所述智能主机（104）电性连接；所述身份证信息获取模块（101）用于获取身份证信息，所述人脸图像采集模块（102）用于采集将身份证持证人的人脸图像，所述显示模块（103）用于显示所述人脸图像采集模块（102）采集到的脸部图像，所述智能主机（104）用于处理身份证信息和持证人的脸部图像，并将处理后的信息进行比对；还包括：性别检测模块，用于检测人脸图像的性别，所述人脸图像的性别是通过基于图像的性别检测算法检测的；匹配模块，将身份证内置芯片中的性别和检测到的人脸图像的性别匹配比对，性别一致加0分，否则，减10分。
7.根据权利要求6所述的人脸识别技术应用于人证一致性检验的装置，其特征在于：所述身份证信息获取模块（101）是二代身份证读卡器。
8.根据权利要求6或7所述的人脸识别技术应用于人证一致性检验的装置，其特征在于：所述身份证信息获取模块（101）获取的身份证信息包括身份证内置芯片中的人脸照片、性别和年龄。
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