CN109215184A

CN109215184A - 人脸注册、验证方法、人脸注册系统和在门禁的应用

Info

Publication number: CN109215184A
Application number: CN201810819501.0A
Authority: CN
Inventors: 卢荣新; 王泽民; 施国鹏
Original assignee: One Stone Digital Technology Chengdu Co Ltd
Current assignee: One Stone Digital Technology Chengdu Co Ltd
Priority date: 2018-07-24
Filing date: 2018-07-24
Publication date: 2019-01-15

Abstract

本发明公开了一种人脸注册、验证方法、人脸注册系统和在门禁的应用。注册系统包括用户终端、图像采集设备、前端识别处理设备和后台服务器。门禁在注册系统基础上，前端识别处理设备还连接有门禁控制模块。注册方法包括：根据二维码注册请求中的身份信息生成二维码，在用户首次使用该二维码时，采集用户人脸图像进行身份信息关联。验证方法为采用注册方法进行人脸注册，再通过查找人脸图像是否关联有身份信息的方式进行人脸验证。本设计方案可实现对用户人脸的无感注册，方便、快捷、准确性高、全面覆盖、用户体验好。

Description

人脸注册、验证方法、人脸注册系统和在门禁的应用

技术领域

本发明涉及生物识别技术领域，尤其是一种人脸注册、验证方法、人脸注册系统和在门禁的应用。

背景技术

人脸识别技术目前日趋成熟，应用于门禁、金融、安防等行业，是一种可以提供便捷快速的身份认证技术。

目前，人脸识别在使用过程中，要经过人脸注册、人脸比对、识别结果匹配等过程，其中人脸注册过程非常繁琐，需要填写大量的身份信息、活体检测、人脸图像截取相关过程，使人脸图像数据和身份标签数据捆绑，生成的带标签人脸图像数据送到人脸识别系统，实现人脸身份匹配。其中带标签人脸数据库是需要人工参与生成，管理员要注册登记人脸时，在采集到的人脸图片上注明身份标签，填写身份信息，这个过程非常繁杂，并且用户往往不愿配合个人身份信息登记。

可见当前完成人脸注册过程比较复杂，耗时较长，需要用户配合较多，大大降低了用户体验度；特别是对于使用者众多的环境，集中用户采集人脸进行注册，人脸注册工作就显得尤为艰巨了，甚至可能导致用户的不满意，引起对新技术的反感和抵制。

发明内容

本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种基于二维码引导的人脸注册方法、人脸验证方法、人脸注册系统以及在门禁控制上的应用。以实现用户人脸的“无感”注册以及精简注册环节的工作量。

本发明采用的技术方案如下：

一种基于二维码引导的人脸注册方法，包括以下步骤：

接收用户发送的二维码注册请求；

对二维码注册请求中携带的用户的身份信息进行验证；在验证通过后，按预定规则生成二维码并发送给用户，所述二维码携带有用户的身份信息；

在用户首次使用所述二维码时，自动捕捉用户的人脸图像和二维码，还识别出二维码携带的用户的身份信息，并将用户的身份信息与用户的人脸图像进行关联。

通过在用户使用二维码时，将其人脸图像与其身份信息进行关联，且该身份信息为用户自身提供的信息，准确性高。对于采集用户人脸图像的环节，因与用户身份信息在时间上具有对应关系，因此，可直接进行关联，无需单独对人脸图像进行标记。

一种人脸验证方法，包括以下步骤：

采用上述基于二维码引导的人脸注册方法对用户人脸进行注册；

在用户请求验证人脸时，捕捉用户的人脸图像，查找用户的人脸图像是否关联有用户的身份信息，若是，则验证通过，否则验证不通过。

通过上述关联，实现对用户人脸的合法性的快速注册，进而在验证过程中，通过验证人脸的合法性即可，无需再携带二维码。

一种基于二维码引导的人脸注册系统，包括：用户终端、图像采集设备、前端识别处理设备和后台服务器，其中：

用户终端用于向后台服务器发送二维码注册请求，还用于接收后台服务器反馈的二维码，所述二维码携带有用户的身份信息；

图像采集设备连接于前端识别处理设备，用于捕捉用户提供的二维码，还捕捉用户的人脸图像，并将二维码和用户的人脸图像发送给前端识别处理设备；

前端识别处理设备用于判断图像采集设备捕捉的二维码是否首次被使用，若是，则从图像采集设备捕捉的二维码中识别出用户的身份信息，并将用户的身份信息与图像采集设备捕捉的用户的脸部图像进行关联；

后台服务器用于接收用户终端发送的二维码注册请求，对二维码注册请求中携带的用户的身份信息进行验证；在验证通过后，按预定规则生成二维码并发送给用户终端。

通过用户主动提供信息进行注册，可保证信息的准确性和可靠性，进一步，在用户使用二维码环节，“无感”注册用户人脸，一方面节约用户时间，提高用户体验，另一方面，减少了管理人员工作量，大幅降低了人工处理中信息关联错误的风险。

一种门禁系统，包括上述人脸注册系统中的用户终端、前端识别处理设备、图像采集设备和后台服务器，其特征在于，前端识别处理设备连接有门禁控制模块，门禁控制模块用于根据前端识别处理设备发送的信号，控制开启或关闭门禁；其中：

图像采集设备还用于捕捉用户的人脸图像，将捕捉的用户的人脸图像发送给前端识别处理设备；

前端识别处理设备对用户的人脸图像进行验证：查找待验证的用户的人脸图像是否关联有用户的身份信息，若存在，则验证通过；在验证通过后，向门禁控制模块发送开启门禁信号，以使门控控制模块控制开启门禁。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1、本设计基于用户主动提交的信息对人脸进行注册，信息准确度高；同时用户在使用二维码过程中即进行人脸后台自动注册，在用户侧属于“无感”注册，用户体验好。

2、本设计基于用户刷卡（二维码）的自动人脸注册，注册覆盖了可达百分之百。由于是对用户的自动注册，在用户侧没有任何工作量，注册效率高。

3、相对于用户上传照片进行注册的方式，其上传的照片多为用户的登记照、大头贴等经过处理的寸照，其无法真实、准确反映出用户的人脸特征。本设计基于用户刷卡（二维码）时的人脸采集，所采集人脸更符合用户刷卡时的人脸图像、环境，使识别度更高，验证更加准确。

附图说明

本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：

图1是人脸注册系统构造的一个实施例。

图2是门禁系统构造图。

图3是门禁系统的一个实施例。

具体实施方式

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

本说明书（包括任何附加权利要求、摘要）中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

本实施例一公开了一种基于二维码引导的人脸注册方法，包括以下步骤：

接收用户发送的二维码注册请求；

在用户首次使用所述二维码时，即在首次扫描到用户提供的二维码时，自动捕捉用户的人脸图像和二维码，还识别出二维码携带的用户的身份信息，并将用户的身份信息与用户的人脸图像进行关联。

通过将捕捉的人脸图像与由二维码识别出的身份信息进行关联，即可实现对用户人脸的注册。并且，在用户首次使用二维码开启门禁时，对其进行人脸图像采集是无感的，相对于传统模式需要用户上传人脸图像或者集中采集人脸图像的方案，本方案具有便捷、快速、准确的特点，用户体验好，采用该无感的人脸注册方案，可大幅减少传统人脸注册的用户或管理人员的工作量。

在后续过程中，通过识别已注册的用户的人脸图像，即可查找出关联用户的身份信息。

为提高对用户人脸识别的准确性，需要获取到用户近期的人脸。上述方法还包括：在将用户的身份信息与用户的人脸图像进行关联后，在经过预定时间后，用户首次使用二维码时，捕捉最新的用户的人脸图像和二维码，识别出二维码携带的用户的身份信息，并将与用户的身份信息所关联的用户的人脸图像替换为最新的用户的人脸图像。例如删除原身份信息与原人脸图像的关联关系，从新将最新人脸图像与身份信息构建关联关系；或者解除原身份信息与原人脸图像的关联关系，删除原人脸图像，将最新人脸图像与原身份信息间构建关联关系。例如规定3个月更新一次人脸图像，用户于*年3月2日首次注册人脸图像，则需要在*年6月1日后的首次使用二维码时，从新拍摄用户的人脸图像，将该次人脸图像更新原人脸图像，在8月31日前进行第二次人脸图像更新，以此类推。

为构建合法用户的人脸注册数据库，而对非法用户信息进行屏蔽，优选的，在用户首次使用二维码时，先捕捉二维码，识别出二维码中携带的用户的身份信息，在验证用户的身份信息通过后，再捕捉用户的人脸图像。即在确定用户的身份信息为合法信息后，再捕捉用户的人脸图像，进而进行关联。此处确定身份信息为合法信息，可以为将身份信息与预登记的信息进行比较，例如与户籍信息进行比较，对于小区等场景，可以与物业登记的业主信息进行比较。

本实施例二公开了判断用户首次使用二维码的方法，包括如下步骤：

在用户使用二维码时，捕捉该二维码，识别出该二维码所携带的用户的身份信息，查找该用户的身份信息是否关联有用户的人脸图像，若是，则判定为非首次使用该二维码，否则判定为首次使用该二维码。

本实施例三公开了另一种判断用户首次使用二维码的方法，包括如下步骤：

在将用户的身份信息与用户的人脸图像进行关联时，对用户的身份信息进行标记；在用户使用二维码时，捕捉该二维码，识别出该二维码所携带的用户的身份信息，并判断该用户的身份信息是否被标记，若是，则判定为非首次使用该二维码，否则判定为首次使用该二维码。

作为进一步优选，对于与用户的身份信息进行关联的用户的人脸图像，为由用户的人脸提取出人脸特征值。对于人脸特征值的提取过程，包括：从捕捉的用户脸部视频图像中提取帧图像，对帧图像进行人脸定位，得到脸部图像，即在帧图像中准确标定出人脸的位置和大小；再对脸部图像进行光线补偿、灰度变换、直方图均衡化、归一化、几何校正、滤波以及锐化等人脸图像预先处理，获取用户人脸图片；再提取用户人脸图片的人脸特征值。对于人脸特征值提取的方法，属于现有成熟技术，此处不再对其进行说明。

本实施例四公开了一种人脸验证方法，包括以下步骤：

如图1所示，本实施例五公开了一种基于二维码引导的人脸注册系统，包括：用户终端、图像采集设备、前端识别处理设备和后台服务器，其中：

用户终端用于向后台服务器发送二维码注册请求，还用于接收后台服务器反馈的二维码，二维码携带有用户的身份信息；

需要说明的是，上述将用户的人脸图像与其身份信息进行关联中的用户的人脸图像，可以为从用户人脸图像中提取的特征值，该特征值表征用户的人脸图像。

对于后台服务器对用户身份信息的验证，可以为与预留信息间的对比，例如业主向物业方申请二维码，物业方将业主申请中包含的身份信息（如业主姓名、住址、身份证号、电话号码）与采集的业主信息进行对比。

对于后台服务器生成二维码，在一种实施方式中，为将用户身份信息转换为二维码格式，在另一种实施方式中，为将用户身份信息进行加密/调制/压缩，再将处理后的用户身份信息转换为二维码格式。

对于本设计中的用户的身份信息，应该为具有唯一标识性的信息，例如身份证号码、手机号、用户姓名等。为提高捕捉的人脸图像的精确度，在一个实施例中，图像采集设备设置于离用户1.2米距离以内的位置。

本实施例六公开了前端识别处理设备将用户的身份信息与用户的脸部图像进行关联的方案：

前端识别处理设备计算接收到的二维码和用户的人脸图像的时间差，在时间差在预定范围内（例如0.5-0.9秒）时，将从二维码中识别出的用户的身份信息与用户的人脸图像进行关联。因用户需要在图像采集设备前提供二维码，则捕捉用户人脸图像与二维码间的时间间隔必然很短，在短时间内捕捉到的二维码和用户人脸图像，则存在极高的几率（几乎100%）为同一用户，通过该方案，无需对每一个采集的人脸图像进行预标记，即可准确、快捷地将用户身份信息与用户的人脸建立关联关系，而现有方案中通常为人工标记人脸图像，在为人脸图像输入对应的身份信息进行关联。同时，因设定有时间差范围，非法用户根本无法用伪人脸的图片去注册，避免了复杂的活体检测过程。

如图2所示，基于实施例五，本实施例七公开了另一种基于二维码引导的人脸注册系统：

图像采集设备在将捕捉的二维码发送给前端识别处理设备后，在接收到前端识别处理设备发送的图像采集信号后，捕捉用户的人脸图像；

前端识别处理设备在判断图像采集设备发送的二维码为首次被使用时，识别出二维码中用户的身份信息，并对用户的身份信息进行验证，在验证通过后，向图像采集设备发送图像采集信息。

作为优选的实施方式，后台服务器连接前端识别处理设备，后台服务器每将一个二维码发送给用户终端时，还将该二维码发送给前端识别处理器；上述实施例七中，前端识别处理设备对二维码中的用户身份信息进行验证具体为：由后台服务器发送的二维码中识别出用户的身份信息，得到身份信息库，将从图像采集设备发送的二维码中识别出的用户的身份信息，与身份信息库中的用户的身份信息进行匹配，若匹配通过，即在身份信息库中匹配出相应的用户的身份信息，则验证通过。

如图3所示，本实施例公开了一种基于实施例五-七之一的人脸注册系统的门禁系统，该门禁系统的前端识别处理设备连接有门禁控制模块，门禁控制模块用于根据前端识别处理设备发送的信号，控制开启或关闭门禁；其中：

图像采集设备还用于捕捉用户的二维码或者用户的人脸图像，将捕捉的二维码或者用户的人脸图像发送给前端识别处理设备；

前端识别处理设备对图像采集设备发送的二维码或者用户的人脸图像进行验证，在验证通过后，向门禁控制模块发送开启门禁信号，以使门控控制模块控制开启门禁。

具体的，前端识别处理设备对二维码的验证为：识别出二维码中携带的用户的身份信息，将该用户的身份信息与身份信息库进行匹配验证，若匹配通过，即在身份信息库中匹配出相应的用户的身份信息，则验证通过。身份信息库的构建为：后台服务器每将一个二维码发送给用户终端时，还将该二维码发送给前端识别处理器，前端识别处理器逐一识别后台服务器发送的二维码，得到每一个二维码携带的用户的身份信息，构建出身份信息库。

前端识别处理设备对于人脸图像的验证为：查找待验证用户的人脸图像是否关联有用户的身份信息，若存在，则验证通过。进一步的，在查找到与待验证人脸图像所关联的用户的身份信息后，还验证该用户的身份信息的有效性，在用户的身份信息为有效时，验证通过。所谓的用户的身份信息的有效性，即用户所使用的二维码在用户申请到最新使用期间，用户的身份信息没有变更。可以理解为，用户在每变更一次身份信息，则需要重新申请一个二维码。

为减少存储关联的二维码与人脸图像的数据量，用户的人脸图像为由用户的人脸提取出人脸特征值。

本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。

Claims

1.一种基于二维码引导的人脸注册方法，其特征在于，包括以下步骤：

接收用户发送的二维码注册请求；

对所述二维码注册请求中携带的用户的身份信息进行验证；在验证通过后，按预定规则生成二维码并发送给所述用户，所述二维码携带有所述用户的身份信息；

在用户首次使用所述二维码时，自动捕捉用户的人脸图像和所述二维码，还识别出所述二维码携带的用户的身份信息，并将所述用户的身份信息与所述用户的人脸图像进行关联。

2.如权利要求1所述的人脸注册方法，其特征在于，所述方法还包括：

在将用户的身份信息与用户的人脸图像进行关联后，在经过预定时间后，用户首次使用所述二维码时，捕捉最新的用户的人脸图像和所述二维码，识别出所述二维码携带的用户的身份信息，并将与所述用户的身份信息所关联的用户的人脸图像替换为所述最新的用户的人脸图像。

3.如权利要求1所述的人脸注册方法，其特征在于，在用户首次使用所述二维码时，先捕捉二维码，识别出所述二维码中携带的用户的身份信息，在验证所述用户的身份信息通过后，再捕捉用户的人脸图像。

4.如权利要求1所述的人脸注册方法，其特征在于，用户首次使用二维码的判断方法为：

5.如权利要求1所述的人脸注册方法，其特征在于，用户首次使用二维码的判断方法为：

6.一种人脸验证方法，其特征在于，包括以下步骤：

采用如权利要求1-5任一所述的基于二维码引导的人脸注册方法对用户人脸进行注册；

在用户请求验证人脸时，捕捉用户的人脸图像，查找所述用户的人脸图像是否关联有用户的身份信息，若是，则验证通过，否则验证不通过。

7.一种基于二维码引导的人脸注册系统，其特征在于，包括：用户终端、图像采集设备、前端识别处理设备和后台服务器，其中：

图像采集设备连接于前端识别处理设备，用于捕捉用户提供的二维码，还捕捉用户的人脸图像，并将所述二维码和用户的人脸图像发送给前端识别处理设备；

前端识别处理设备用于判断所述图像采集设备捕捉的二维码是否首次被使用，若是，则从所述图像采集设备捕捉的二维码中识别出用户的身份信息，并将所述用户的身份信息与所述图像采集设备捕捉的用户的脸部图像进行关联；

后台服务器用于接收用户终端发送的二维码注册请求，对所述二维码注册请求中携带的用户的身份信息进行验证；在验证通过后，按预定规则生成二维码并发送给所述用户终端。

8.如权利要求7所述的人脸注册系统，其特征在于，所述前端识别处理设备将用户的身份信息与用户的脸部图像进行关联的方法为：

前端识别处理设备计算接收到的二维码和用户的人脸图像的时间差，在所述时间差在预定范围内时，将从所述二维码中识别出的用户的身份信息与所述用户的人脸图像进行关联。

9.如权利要求7所述的人脸注册系统，其特征在于，所述图像采集设备在将捕捉的二维码发送给前端识别处理设备后，并在接收到前端识别处理设备发送的图像采集信号后，捕捉用户的人脸图像；

所述前端识别处理设备在判断图像采集设备发送的二维码为首次被使用时，识别出所述二维码中用户的身份信息，并对所述用户的身份信息进行验证，在验证通过后，向图像采集设备发送图像采集信息。

10.一种门禁系统，包括如权利要求7-9之一的人脸注册系统中的用户终端、前端识别处理设备、图像采集设备和后台服务器，其特征在于，所述前端识别处理设备连接有门禁控制模块，所述门禁控制模块用于根据前端识别处理设备发送的信号，控制开启或关闭门禁；其中：

所述图像采集设备还用于捕捉用户的人脸图像，将捕捉的用户的人脸图像发送给所述前端识别处理设备；

所述前端识别处理设备对所述用户的人脸图像进行验证：查找待验证的用户的人脸图像是否关联有用户的身份信息，若存在，则验证通过；在验证通过后，向门禁控制模块发送开启门禁信号，以使门控控制模块控制开启门禁。