CN108171137A - 一种人脸识别方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种人脸识别方法及系统，其中人脸识别方法主要包括人脸识别流程及密钥验证流程。人脸识别流程包括：采集用户的人脸图像或视频，检测出人脸区域并确定出识别所需面部特征信息，将采集得到的面部特征信息与系统预存的面部特征信息进行匹配，若匹配一致则发送人脸识别成功信息。密钥验证流程包括：收到人脸识别成功信息后，随机生成一个新的密钥，并发送到用户移动终端和系统信息库，用户输入接收到的密钥，并与系统预存的密钥进行比较，若正确则进行信息记录。本发明采用人脸识别和随机密钥双重验证方法，避免了单一依赖人脸识别方法或密钥验证方法时可能出现的系统应用缺陷，简单有效的提高了系统的安全和有效性。

Description

一种人脸识别方法及系统

技术领域

本发明涉及识别技术领域，尤其是一种人脸识别方法及系统。

背景技术

随着科技信息化的迅速发展，人们对于智能化的需求越来越明确。现有门禁考勤系统主要通过指纹、卡片、密钥、语音等识别方式，普遍存在安全性能低、侵犯他人隐私、容易感染疾病等缺点。例如，指纹识别容易受到指纹污染、受损等影响而造成识别率低，传染疾病的概率大大增加，而且有侵犯个人隐私之嫌；进行持卡识别时，系统仅能显示该人员，而不能对持卡人员进行身份识别；密钥输入型易受到遗忘密钥的影响，而且安全性低；语音识别具有识别率低、拒认率高的缺点。现有通过人体生物识别方法的门禁考勤系统仅是单方面的生物识别，缺少更为复杂的验证配合，安全性和有效性存在问题。因此，一种高效安全的具有人脸识别功能的方法成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是现有人体生物识别系统安全性低的问题。

为解决上述技术问题，本发明提出一种人脸识别方法，包括人脸识别流程及密钥验证流程；所述人脸识别流程包括步骤：采集包括至少一个用户在内的人脸图像或视频；检测出图像或视频中的人脸区域；在检测出的人脸区域中确定出识别所需面部特征信息；将采集图像中人脸区域的面部特征信息与系统信息库中预存图像中的面部特征信息进行匹配，若匹配一致则发送人脸识别成功信息，否则返回人脸识别错误信息；所述密钥验证流程包括步骤：收到人脸识别成功信息后，随机生成一个新的密钥，所有密钥均不相同；将新生成的密钥同时发送到人脸识别成功的面部特征信息对应用户绑定的移动终端和系统信息库；接收用户输入的密钥，并与系统信息库中预存的密钥进行比较，若密钥正确则进行信息记录，否则返回密钥验证错误信息。

另一方面，本发明还提出了一种人脸识别方法，包括：包括人脸识别流程及密钥验证流程；所述人脸识别流程包括步骤：采集包括至少一个用户在内的人脸图像或视频；检测出图像或视频中的人脸区域；在检测出的人脸区域中确定出识别所需面部特征信息；将采集图像中人脸区域的面部特征信息与系统信息库中预存图像中的面部特征信息进行匹配，若匹配一致则发送人脸识别成功信息，否则返回人脸识别错误信息；所述密钥验证流程包括步骤：系统信息库中每预存一份人脸面部特征信息，同时预存一个与面部特征信息对应的第一密钥；在收到人脸识别成功信息后，随机生成新的第二密钥，所有密钥均不相同；系统预存时，将信息库中的第一密钥发送到人脸面部特征信息对应用户绑定的移动终端；新生成的第二密钥同时发送到人脸识别成功的面部特征信息对应用户绑定的移动终端和系统信息库，用于下次密钥验证流程使用；首次识别时，用户输入接收到的第一密钥进行验证，若密钥内容正确则进行信息记录，否则返回密钥验证错误信息；第二次验证时，用户输入接收到的第二密钥进行验证，以此类推。

另一方面，本发明还提出了一种人脸识别系统，包括：人脸识别模块、密钥验证模块、信息管理模块；其中：信息管理模块包括信息库，用于进行系统人员信息、人脸图像信息、人脸图像的面部特征信息、移动终端联系信息、密钥信息和记录信息的信息管理和数据备份；人脸识别模块用于采集用户的人脸图像或视频，从采集的脸部图像或视频中提取人脸区域，在人脸区域中提取面部特征信息，并将提取的面部特征信息与信息库预存的面部特征信息进行匹配，若匹配成功，发送匹配成功信息至密钥验证模块，否则返回人脸识别错误信息；密钥验证模块用于当人脸识别模块匹配用户图像面部特征信息成功后，密钥验证模块生成随机新密钥，同时发送给信息库和用户移动终端，提示用户输入密钥进行再次验证，接收用户输入的密钥，并与系统信息库中预存的密钥进行比较，若密钥正确则进行信息记录，否则返回密钥验证错误信息。

另一方面，本发明还提出了一种人脸识别系统，包括：人脸识别模块、密钥验证模块、信息管理模块；其中：信息管理模块包括信息库，用于进行系统人员信息、人脸图像信息、人脸图像的面部特征信息、移动终端联系信息、密钥信息和记录信息的信息管理和数据备份；信息库中每预存一份人脸面部特征信息，同时预存一个与面部特征信息对应的第一密钥；人脸识别模块用于采集用户的人脸图像或视频，从采集的脸部图像或视频中提取人脸区域，在人脸区域中提取面部特征信息，并将提取的面部特征信息与信息库预存的面部特征信息进行匹配，若匹配成功，发送匹配成功信息至密钥验证模块，否则返回人脸识别错误信息；密钥验证模块用于在收到人脸识别成功信息后，随机生成新的第二密钥，所有密钥均不相同；系统预存时，将信息库中的第一密钥发送到人脸面部特征信息对应用户绑定的移动终端；新生成的第二密钥同时发送到人脸识别成功的面部特征信息对应用户绑定的移动终端和系统信息库，用于下次密钥验证流程使用；首次识别时，用户输入接收到的第一密钥进行验证，若密钥内容正确则进行信息记录，否则返回密钥验证错误信息；第二次验证时，用户输入接收到的第二密钥进行验证，以此类推。

另一方面，本发明还提出了一种人脸识别产品，包括：存储器，用于存储程序；处理器，用于通过执行所述存储器存储的程序以实现如上所述的方法。

另一方面，本发明还提出了一种计算机可读存储介质，其特征在于，包括程序，所述程序能够被处理器执行以实现如上所述的方法。

本发明采用人脸识别和随机密钥双重验证方法，避免了单一依赖人脸识别方法或密钥验证方法时可能出现的系统应用缺陷，简单有效的提高了系统的安全和有效性。

附图说明

图1为一种人脸识别方法的流程图；

图2为另一种人脸识别方法的流程图；

图3为一种人脸识别系统的示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。其中不同实施方式中类似元件采用了相关联的类似的元件标号。在以下的实施方式中，很多细节描述是为了使得本申请能被更好的理解。然而，本领域技术人员可以毫不费力的认识到，其中部分特征在不同情况下是可以省略的，或者可以由其他元件、材料、方法所替代。在某些情况下，本申请相关的一些操作并没有在说明书中显示或者描述，这是为了避免本申请的核心部分被过多的描述所淹没，而对于本领域技术人员而言，详细描述这些相关操作并不是必要的，他们根据说明书中的描述以及本领域的一般技术知识即可完整了解相关操作。

另外，说明书中所描述的特点、操作或者特征可以以任意适当的方式结合形成各种实施方式。同时，方法描述中的各步骤或者动作也可以按照本领域技术人员所能显而易见的方式进行顺序调换或调整。因此，说明书和附图中的各种顺序只是为了清楚描述某一个实施例，并不意味着是必须的顺序，除非另有说明其中某个顺序是必须遵循的。

本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接(联接)。

本发明的实施例一请参见如图3所示的一种人脸识别系统，包括：输入、输出模块、处理器和存储器，还包括：人脸识别模块、密钥验证模块、信息管理模块。

输入模块主要包括摄像单元和密钥输入单元，其中：摄像单元用于摄取人脸图像或视频，通常为摄像头，所述摄像头具有补光功能，光线较暗时也可进行人脸图像摄像，白天与晚上均可进行正常摄像。密钥输入单元用于接收用户输入的密钥，可以是密钥键盘，也可以由液晶、语音、加密、触摸、移动通信设备应用程序、手机短信息等方式实现功能。密钥输入单元也可以是一种密钥锁，在验证密钥的同时，执行门禁的功能。如果用户输入的密钥不正确，可以通知用户密钥错误或者提示再次输入，用户根据该信息再次输入或者做其他操作。系统可以设定允许输入验证密钥的次数，例如，3次。用户连续3次输入密钥验证失败后，则通知用户不能再输入密钥，也不能打开门禁执行考勤记录工作。在本实施例中，对于产生和验证密钥的方式和过程，系统可以通过现有的各种技术方案进行，本实施例对此不做限定。

输出模块主要包括语音单元和/或显示单元，其中：语音单元用于通过语音信息进行用户操作和错误信息提示。系统使用语音信息进行用户操作提示、系统报警信息指示、验证和记录结果播报等。语音单元包括但不限于是蜂鸣器或人声语音输出设备。显示单元用于显示系统采集到的人脸图像，以及通过图像、符号或文字等信息提示用户操作，显示验证和记录结果等。

信息管理模块包括信息库，用于进行系统人员信息、人脸图像信息、人脸图像的面部特征信息、移动终端联系信息、密钥信息和记录信息的信息管理和数据备份。

人脸识别模块用于采集用户的人脸图像或视频，从采集的脸部图像或视频中提取人脸区域，在人脸区域中提取面部特征信息，并将提取的面部特征信息与信息库预存的面部特征信息进行匹配，若匹配成功，发送匹配成功信息至密钥验证模块，否则返回人脸识别错误信息。

密钥验证模块用于当人脸识别模块匹配用户图像面部特征信息成功后，密钥验证模块生成随机新密钥，同时发送给信息库和用户移动终端，提示用户输入密钥进行再次验证，接收用户输入的密钥，并与系统信息库中预存的密钥进行比较，若密钥正确则进行信息记录，否则返回密钥验证错误信息。

以上述人脸识别系统为基础，本实施例具体说明如图1所示的人脸识别方法，包括：人脸识别流程及密钥验证流程，步骤如下：

人脸识别流程包括步骤：

100：采集包括至少一个用户在内的人脸图像或视频；

101：使用Haar分类器检测出图像或视频中的人脸区域；

102：使用ASM算法，在检测出的人脸区域中确定出识别所需面部特征信息；

103：将采集图像中人脸区域的面部特征信息与系统信息库中预存图像中的面部特征信息进行匹配，若匹配一致则发送人脸识别成功信息，否则返回人脸识别错误信息；

密钥验证流程包括步骤：

104：收到人脸识别成功信息后，随机生成一个新的密钥；

105：将新生成的密钥同时发送到人脸识别成功的面部特征信息对应用户绑定的移动终端和系统信息库；

106：接收用户输入移动终端接收到的密钥，并与系统信息库中预存的密钥进行比较，若密钥正确则进行107信息记录步骤，否则返回密钥验证错误信息；

107：通过人脸识别和密钥双重验证后，进行一次与人脸特征信息对应用户识别码的信息记录。

实施例二：如图3所示的人脸识别系统中，包括：输入、输出模块、处理器和存储器，还包括：人脸识别模块、密钥验证模块、信息管理模块。与实施例一不同之处在于：

首先，信息管理模块中的信息库每预存一份人脸面部特征信息，同时预存一个与识别码和面部特征信息对应的第一密钥；

其次，密钥验证模块用于在收到人脸识别成功信息后，随机生成新的第二密钥，所有密钥均不相同；系统预存时，将信息库中的第一密钥发送到人脸面部特征信息对应用户绑定的移动终端；新生成的第二密钥同时发送到人脸识别成功的面部特征信息对应用户绑定的移动终端和系统信息库，用于下次密钥验证流程使用；首次识别时，用户输入接收到的第一密钥进行验证，若密钥内容正确则进行信息记录，否则返回密钥验证错误信息；第二次验证时，用户输入接收到的第二密钥进行验证，以此类推。

对应上述系统的不同之处，如图2所示的人脸识别方法步骤为：

200：采集包括至少一个用户在内的人脸图像或视频；

201：使用Haar分类器检测出图像或视频中的人脸区域；

202：使用ASM算法，在检测出的人脸区域中确定出识别所需面部特征信息；

203：将采集图像中人脸区域的面部特征信息与系统信息库中预存图像中的面部特征信息进行匹配，若匹配一致则发送人脸识别成功信息，否则返回人脸识别错误信息；

密钥验证流程包括步骤：

204：系统信息库中每预存一份人脸面部特征信息，同时预存一个与面部特征信息对应的第一密钥；在收到人脸识别成功信息后，随机生成新的第二密钥，所有密钥均不相同；

205：系统预存时，将信息库中的第一密钥发送到人脸面部特征信息对应用户绑定的移动终端；新生成的第二密钥同时发送到人脸识别成功的面部特征信息对应用户绑定的移动终端和系统信息库，用于下次密钥验证流程使用；

206：首次识别时，用户输入接收到的第一密钥进行验证，若密钥内容正确则进行信息记录，否则返回密钥验证错误信息；第二次验证时，用户输入接收到的第二密钥进行验证，以此类推；

207：通过人脸识别和密钥双重验证后，进行一次与人脸特征信息对应用户识别码的信息记录。

采用实施例二的方法，用户可以不用现场等待密钥发送和接收用于验证，可以使用上一次人脸识别成功发送的密钥，提高验证效率。

实施例三：本实施例的人脸识别方法还包括：人脸识别流程支持一次采集一个或多个用户的图像或视频，使用Harr分类器分别检测出一个或多个人脸区域，用于ASM算法进行依次识别面部特征信息，并进行一一匹配，每一次匹配一致则发送一个人脸识别成功信息，对应后续的密码验证流程，否则返回一个人脸识别错误信息。

上述用于人脸区域检测和面部特征确定的Haar分类器和ASM算法均为现有技术，本实施例中仅供示例，不仅限于上述技术。

本发明的实施例通过人脸识别和动态密钥双重验证的方法应用可以解决现有人脸识别方法易于破解的主要缺陷。对于现有人脸识别方法，当使用有人脸特征信息的静态图片或者动态视频文件用于采集，而不是采集现场用户真实图像或视频信息，也有可能成功完成人脸识别操作。这样的缺陷会破坏系统的安全性和有效性。人脸识别再加上动态密钥验证，可以大大降低单一使用人脸识别方法进行验证的风险。

本领域技术人员可以理解，上述实施方式中各种方法的全部或部分功能可以通过硬件的方式实现，也可以通过计算机程序的方式实现。当上述实施方式中全部或部分功能通过计算机程序的方式实现时，该程序可以存储于一计算机可读存储介质中，存储介质可以包括：只读存储器、随机存储器、磁盘、光盘、硬盘等，通过计算机执行该程序以实现上述功能。例如，将程序存储在设备的存储器中，当通过处理器执行存储器中程序，即可实现上述全部或部分功能。另外，当上述实施方式中全部或部分功能通过计算机程序的方式实现时，该程序也可以存储在服务器、另一计算机、磁盘、光盘、闪存盘或移动硬盘等存储介质中，通过下载或复制保存到本地设备的存储器中，或对本地设备的系统进行版本更新，当通过处理器执行存储器中的程序时，即可实现上述实施方式中全部或部分功能。

以上应用了具体个例对本发明进行阐述，只是用于帮助理解本发明，并不用以限制本发明。对于本发明所属技术领域的技术人员，依据本发明的思想，还可以做出若干简单推演、变形或替换。

Claims (10)

1.一种人脸识别方法，其特征在于：包括人脸识别流程及密钥验证流程；

所述人脸识别流程包括步骤：

采集包括至少一个用户在内的人脸图像或视频；

检测出图像或视频中的人脸区域；

在检测出的人脸区域中确定出识别所需面部特征信息；

将采集图像中人脸区域的面部特征信息与系统信息库中预存图像中的面部特征信息进行匹配，若匹配一致则发送人脸识别成功信息，否则返回人脸识别错误信息；

所述密钥验证流程包括步骤：

收到人脸识别成功信息后，随机生成一个新的密钥，所有密钥均不相同；

将新生成的密钥同时发送到人脸识别成功的面部特征信息对应用户绑定的移动终端和系统信息库；

接收用户输入的密钥，并与系统信息库中预存的密钥进行比较，若密钥正确则进行信息记录，否则返回密钥验证错误信息。

2.一种人脸识别方法，其特征在于：包括人脸识别流程及密钥验证流程；所述人脸识别流程包括步骤：

采集包括至少一个用户在内的人脸图像或视频；

检测出图像或视频中的人脸区域；

在检测出的人脸区域中确定出识别所需面部特征信息；

将采集图像中人脸区域的面部特征信息与系统信息库中预存图像中的面部特征信息进行匹配，若匹配一致则发送人脸识别成功信息，否则返回人脸识别错误信息；

所述密钥验证流程包括步骤：

系统信息库中每预存一份人脸面部特征信息，同时预存一个与面部特征信息对应的第一密钥；在收到人脸识别成功信息后，随机生成新的第二密钥，所有密钥均不相同；

系统预存时，将信息库中的第一密钥发送到人脸面部特征信息对应用户绑定的移动终端；新生成的第二密钥同时发送到人脸识别成功的面部特征信息对应用户绑定的移动终端和系统信息库，用于下次密钥验证流程使用；

首次识别时，用户输入接收到的第一密钥进行验证，若密钥内容正确则进行信息记录，否则返回密钥验证错误信息；第二次验证时，用户输入接收到的第二密钥进行验证，以此类推。

3.如权利要求1所述的人脸识别方法，其特征在于：还包括信息管理流程；所述信息管理流程包括步骤：

使用人脸识别流程及密钥验证流程之前，先为每个用户分配一个唯一的识别码；

采集每个用户的人脸图像；对采集的图像进行人脸区域检测，并对人脸区域进行面部特征信息提取；将提取的人脸面部特征信息与识别码对应存入信息库；

采集用户的移动终端联系信息，包括：手机号码和/或电子邮箱；将采集的移动终端联系信息与识别码对应存入信息库；

接收人脸识别成功信息后，随机生成的新密钥；将新密钥与面部特征信息和识别码依次对应，并存入信息库。

4.如权利要求2所述的人脸识别方法，其特征在于：信息管理流程还包括步骤：

使用人脸识别流程及密钥验证流程之前，先为每个用户分配一个唯一的识别码；

采集每个用户的人脸图像；对采集的图像进行人脸区域检测，并对人脸区域进行面部特征信息提取；将提取的人脸面部特征信息与识别码对应存入信息库；

采集用户的移动终端联系信息，包括：手机号码和/或电子邮箱；将采集的移动终端联系信息与识别码对应存入信息库；

采集每个用户预存的第一密钥，并与用户识别码对应存入信息库；

接收人脸识别成功信息后，随机生成第二密钥；将第二密钥与面部特征信息和识别码依次对应，并存入信息库。

5.如权利要求1或2所述的人脸识别方法，其特征在于：当采集得到的人脸图像或视频中包括多个用户时，分别检测出图像或视频中多个人脸区域，且分别确定出识别所需的面部特征信息，并依次进行匹配，每一次匹配一致则发送一个人脸识别成功信息，否则返回一个人脸识别错误信息。

6.一种人脸识别系统，其特征在于包括：人脸识别模块、密钥验证模块、信息管理模块；其中：

信息管理模块包括信息库，用于进行系统人员信息、人脸图像信息、人脸图像的面部特征信息、移动终端联系信息、密钥信息和记录信息的信息管理和数据备份；

人脸识别模块用于采集用户的人脸图像或视频，从采集的脸部图像或视频中提取人脸区域，在人脸区域中提取面部特征信息，并将提取的面部特征信息与信息库预存的面部特征信息进行匹配，若匹配成功，发送匹配成功信息至密钥验证模块，否则返回人脸识别错误信息；

密钥验证模块用于当人脸识别模块匹配用户图像面部特征信息成功后，密钥验证模块生成随机新密钥，同时发送给信息库和用户移动终端，提示用户输入密钥进行再次验证，接收用户输入的密钥，并与系统信息库中预存的密钥进行比较，若密钥正确则进行信息记录，否则返回密钥验证错误信息。

7.一种人脸识别系统，其特征在于包括：人脸识别模块、密钥验证模块、信息管理模块；其中：

信息管理模块包括信息库，用于进行系统人员信息、人脸图像信息、人脸图像的面部特征信息、移动终端联系信息、密钥信息和记录信息的信息管理和数据备份；信息库中每预存一份人脸面部特征信息，同时预存一个与面部特征信息对应的第一密钥；

人脸识别模块用于采集用户的人脸图像或视频，从采集的脸部图像或视频中提取人脸区域，在人脸区域中提取面部特征信息，并将提取的面部特征信息与信息库预存的面部特征信息进行匹配，若匹配成功，发送匹配成功信息至密钥验证模块，否则返回人脸识别错误信息；

密钥验证模块用于在收到人脸识别成功信息后，随机生成新的第二密钥，所有密钥均不相同；系统预存时，将信息库中的第一密钥发送到人脸面部特征信息对应用户绑定的移动终端；新生成的第二密钥同时发送到人脸识别成功的面部特征信息对应用户绑定的移动终端和系统信息库，用于下次密钥验证流程使用；首次识别时，用户输入接收到的第一密钥进行验证，若密钥内容正确则进行信息记录，否则返回密钥验证错误信息；第二次验证时，用户输入接收到的第二密钥进行验证，以此类推。

8.如权利要求6或7所述的一种人脸识别系统，其特征在于，还包括：输出模块和输入模块，其中，输出模块包括：语音单元和/或显示单元，用于通过语音、图像、符号或文字信息进行用户操作和错误信息提示；输入模块包括：摄像单元和/或密钥输入单元，用于采集用户的图像或视频，以及接收用户输入的密钥。

9.一种人脸识别产品，其特征在于包括：

存储器，用于存储程序；

处理器，用于通过执行所述存储器存储的程序以实现如权利要求1-5中任一项所述的方法。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，包括程序，所述程序能够被处理器执行以实现如权利要求1-5中任一项所述的方法。