CN110390193A - 一种具有人像动态权限认证功能的个人计算机系统及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供具有人像动态权限认证功能的个人计算机系统，包括个人计算机，以及权限认证终端，所述权限认证终端包括第二通讯接口、摄像装置、人脸识别模块、图形分析模块、计算机控制模块。本发明还提供用于该计算机系统的动态权限认证控制方法。本发明能够高效、低成本地解决个人计算机系统安全问题，尤其是被置于公共空间的电脑。在被授权人坐在个人计算机前面的时候，所述权限认证终端控制个人计算机自动解除屏幕保护程序，方便、快捷、安全。

Description

一种具有人像动态权限认证功能的个人计算机系统及控制 方法

技术领域

本发明属于个人计算机系统，特别涉及具有人像动态权限认证功能的个人计算机系统及控制方法，尤其适用于对于安全性要求较高的个人计算机系统。

背景技术

目前基于视频监控图像分析技术的人脸闸机、人脸支付、客流统计、人员跟踪、人员行为分析等技术和产品已经广泛应用于我们的工作和生活当中。

信息化时代，无论是政府机关、企事业单位人们的工作离不开电脑，大量敏感、隐私、涉密的资料、档案、数据存在于我们的个人电脑或企业办公电脑。采用网络隔离、防泄密软件、强密码认证机制等方式可以防止来自网络的攻击和非法登录。但是来自内部风险难以控制如：

1.工作办公电脑，存在多人共享密码使用一台电脑的情况，通过密码登录认证方式，系统无法定位到具体的登录人员。

2.工作人员临时暂离电脑，屏幕未能及时锁定其他人员乘机操作电脑获取信息；

3.工作人员操作电脑，身后人员偷窥屏幕信息；

4.工作人员采用对电脑屏幕拍照方式，泄露内部资料；

本发明“PC电脑操作动态人脸识别认证终端”采用OV9712摄像头芯片、H.264编码技术、离线动态人脸识别算法、图像分析算法、USB通信技术、计算机控制技术、计算机编程技术的一体化集成智能终端。

通过USB接口与PC电脑连接，安全驱动程序、配置PC电脑安全操作策略并确认后，本发明终端设备自动接管PC电脑的用户登录、屏幕锁定、屏幕解锁、指定软件运行权限。并通过终端摄像头动态识别人脸、摄像头区域内场景对象信息进行PC控制操作。实现PC电脑操作人员离开电脑屏幕，屏幕自动锁定，进入PC电脑操作范围屏幕自己解锁，操作人员身后有人偷窥屏幕提示预警、用户手机、摄像机拍摄电脑屏幕，电脑屏幕自动屏保。实现PC电脑操作的智能权限认证和使用场景信息泄密防护。

发明内容

针对现有技术存在的技术缺陷，本发明的目的是提供一种具有人像动态权限认证功能的个人计算机系统，包括个人计算机，所述个人计算机至少包括处理芯片、第一通讯接口以及显示接口，所述第一通讯接口用于连接一权限认证终端，所述权限认证终端至少包括：

第二通讯接口，其用于连接所述第一通讯接口，并与所述第一通讯接口相通讯；

一摄像装置，其用于拍摄外部人脸影像；

人脸识别模块，其连接所述摄像装置，用于识别人脸影像；

图形分析模块，其连接所述人脸识别模块，用于对所述人脸影像进行识别；

计算机控制模块，其至少连接所述第二通讯接口以及所述图形分析模块，用于对所述权限认证终端进行控制。

优选地，所述摄像装置通过一外接数据线与所述权限认证终端的数据端口相连接。

优选地，所述摄像装置为360度摄像头。

优选地，所述第二通讯接口通过一外接数据线与所述权限认证终端的数据端口相连接。

优选地，在所述第一通讯接口与所述第二通讯接口连接后，所述计算机控制模块根据所述图形分析模块的分析结果向所述处理芯片发送唤醒指令，所述处理芯片基于所述唤醒指令发送数据至所述显示接口。

根据本发明的另一个方面，还提供一种根据上述具有人像动态权限认证的个人计算机系统的人像动态权限认证控制方法，包括如下步骤：

a.所述摄像装置拍摄外部图像；

b.所述人脸识别模块对所述外部图像进行识别并获得人脸影像；

c.所述图形分析模块对所述人脸影像进行识别、比对，并判断是否为具有权限的人脸影像；

d.若其为具有权限的人脸影像，则所述计算机控制模块向所述个人计算机的处理芯片发出唤醒指令。

优选地，还包括如下步骤：e.所述处理芯片基于所述唤醒指令中断屏幕保护程序。

优选地，还包括如下步骤：f.所述处理芯片向所述显示接口发送当前处理进程对应的数据包。

总体来说，本发明“PC电脑运行操作动态人像识别认证终端”，是采用OV9712芯片摄像头芯片、H.264编码技术、离线动态人脸识别算法、视频图像分析算法、USB通信技术、计算机控制技术、嵌入式计算机编辑技术结合的一体化嵌入式终端设备。它通过简单的USB接口与PC电脑连接和驱动安装、策略配置，便可接管PC电脑的用户登录、屏幕锁定、屏幕解锁、指定软件运行权限控制，通过内置摄像头实现PC电脑人脸识别登录、动态识别操作人员人脸及周边环境，实现操作人员离开电脑屏幕范围自动锁定、进入电脑屏幕范围自动解锁、有人偷窥屏幕内容自动提示、用拍照设备拍摄电脑屏、屏幕自动屏保、通过人脸识别指定软件的运行权限记录软件操作日志。其通过如下方式实现本方面技术目的：

1.低功耗图像信息采集

本发明采用OV9712芯片，具有体积小、低功耗、高性能、使用方便简单等特点，支持多种分辨率的采集(最高支持1280x800)和多种格式的输出，同时OV9712芯片在典型的工作模式(30fpsWXGAformat)下的功率仅为110mW，具有良好的性能和低功耗消费，通过MY-CAM002U USB摄像头模块解决方案，实现PC电脑操场景视频图像信息的采集。

2.人脸与场景特征提取

采用ARM Cortex A9处理器为核心的MYB-C437X嵌入式核心板，以L i nux为嵌入式操作系统，通过人脸特征提取模型及算法，进行操作人员及场景内的人员人脸特征及数量的提取。通过嵌入式主机的视频结构化特征模型库及算法对场景中的手机、摄像机拍摄特征进行提取，并将数据专递给嵌入式主机系统进行身份识别、权限认证及PC控制。

3.PC电脑用户身份动态权限认证

采用MYB-C437X嵌入式核心板的USB接口通信模块，定制开发USB接口驱动程序，实现PC用户通过本发明终端的摄像头进行PC登录用户初始化操作，包括用户姓名、用户人脸抓拍图像、用户权限信息，支持添加多个用户。通过MYB-C437X嵌入式核心板和定制开发的PC电脑用户身份动态权限认证软件，对提取的人脸特征数据与用户登记的人脸抓拍图像，进行比对分析，实时判断PC电脑的操作人员是否为登记的用户，并对电脑进行控制。

4.PC电脑操作环境安全动态认证

采用MYB-C437X嵌入式核心板的USB接口通信模块，定制开发USB接口驱动程序，实现PC用户对PC电脑操作环境安全策略配置，包括：偷窥预警处置、拍照预警处置、无人操作屏幕锁定、未登记用户操作屏幕锁定等内容。通过MYB-C437X嵌入式核心板和定制开发的PC电脑操作环境安全动态认证软件获取内置摄像头画面进行人脸图像抓拍分析、画面内对象特征分析，判断PC电脑是否有合法用户操作、是否有人偷窥、有人拍照，并对PC电脑进行控制；

5.PC电脑通信与指令交互

采用MYB-C437X嵌入式核心板的USB通信模块和定制开发的PC电脑指令交互软件与PC电脑驱动程序结合，实现PC电脑登录控制、屏幕锁定控制、屏幕解锁控制以及消息提示。

6.PC电脑指定软件操作日志

采用基于MYB-C437X嵌入式核心板的USB通信模块、用户身份动态认证模块，定制开发PC电脑指定软件操作日志软件，实现对指定软件的运行权限、操作日志的控制和记录。

本发明提供的个人计算机系统以及控制方法，可以有效解决在公众场所的个人计算机的保密问题。通过一个独立的认证装置来对权限进行识别，可以有效解决安全性问题，而且实现方便、成本低廉，适于大规模推广。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1示出了本发明的具体实施方式的，一种具有人像动态权限认证功能的个人计算机系统中的权限认证终端的示意图；

图2示出了本发明的另一个实施例的，一种具有人像动态权限认证功能的个人计算机系统中的权限认证终端的示意图；

图3示出了本发明的第二实施例的，一种具有人像动态权限认证功能的个人计算机系统中的权限认证终端的具体示意图；以及

图4示出了本发明的另一个具体实施方式的，基于图1至图3所示权限认证终端进行人像动态权限认证控制方法的流程图。

具体实施方式

为了更好的使本发明的技术方案清晰的表示出来，下面结合附图对本发明作进一步说明。

本领域技术人员理解，针对现有技术的不足，本发明公开了一种具有人像动态权限认证功能的个人计算机系统，包括个人计算机，所述个人计算机至少包括处理芯片、第一通讯接口以及显示接口，所述第一通讯接口用于连接一权限认证终端。基于该权限认证终端可以有效解决计算机的自动解锁的操作，而且具有足够的安全性。具体而言，在图1中示出了本发明的具体实施方式的，一种具有人像动态权限认证功能的个人计算机系统中的权限认证终端的示意图。

具体地，所述权限认证终端至少包括如下组件：

第二通讯接口(图1中未示出)，其用于连接所述第一通讯接口，并与所述第一通讯接口相通讯；

一摄像装置，其用于拍摄外部人脸影像；

人脸识别模块，其连接所述摄像装置，用于识别人脸影像；

图形分析模块，其连接所述人脸识别模块，用于对所述人脸影像进行识别；

计算机控制模块，其至少连接所述第二通讯接口以及所述图形分析模块，用于对所述权限认证终端进行控制。

图1所示实施例中，上述人脸识别模块、图形分析模块、计算机控制模块可以通过现有集成电路卡实现，例如可以采购Motoro l a有关芯片、华为有关芯片实现。在上述图形分析模块中，被刻录针对本系统所开发的特定图形分析算法，从而可以在所述图形分析模块(即集成电路卡)中运营特定图形分析算法，从而实现特定的图形识别功能。例如该特定图形分析算法对于眼部的睫毛做特定的分析，并对睫毛的长度、浓密度以及数量进行定量分析，从而提高图形识别的精确度和场景化。这样的图形分析算法可以基于客户的要求进行定制。

在图1所示实施例的一个变化例中，所述人脸识别模块、图形分析模块、计算机控制模块可以集成到一个集成电路卡中，即三个或更多的模块通过焊接引线或者引脚连线进行连接，通过集成的方式，可以进一步缩小权限认证终端的体积，并提高工作效率。

进一步地，本领域技术人员理解，所述人脸识别模块通过对所述摄像装置拍摄的图像进行分析，并获取人脸部分的数据，将该等人脸数据传输给所述图形分析模块进行图形分析处理。本领域技术人员结合现有技术可以实现所述人脸识别模块，在此不予赘述。在下述针对图3的描述中，也对此予以描述。

进一步地，本领域技术人员理解，所述计算机控制模块一方面处理图形分析模块的发来的数据，另一方面根据图形分析模块的分析结果生成对应的控制指令发送给所述个人计算机，具体地该等控制指令由个人计算机的主处理芯片接收后进行处理。该等控制指令被加密后发给所述主处理芯片，以提高双向通讯的安全性。

更进一步地，所述控制指令被通过第二通讯接口、第一通讯接口发送给所述处理芯片，在此不予赘述。

图2示出了本发明的第一实施例的，一种具有人像动态权限认证功能的个人计算机系统中的权限认证终端的示意图。与图1所示实施例相比较，所述摄像装置通过一根数据线与所述权限认证终端进行连接，具体地可以连接所述人脸识别模块的某一个引脚或接口。在另一个方面，所述第二通讯接口也通过一根数据线与所述权限认证终端进行连接，具体地可以连接所述计算机控制模块的某一个引脚或接口。通过数据线的连接，可以使得本发明提供的个人计算机系统的拓展空间更加大。例如所述摄像装置可以被固定在墙上，当别授权人走过的时候就可以直接识别所述授权操作者，从而唤醒计算机、并终止或中断屏幕保护程序。

进一步地，参考上述图1以及图2所示实施例，本领域技术人员理解，优选地，所述摄像装置采用360度摄像头。而在某些变化例中，所述摄像装置还可以采用摄影机设备，用于捕捉周边环境的动态影像信息，并从所述动态影像信息中取出若干帧进行图形分析。

进一步地，参考上述图1以及图2所示实施例，本领域技术人员理解，优选地，所述第一通讯接口与第二通讯接口采用USB标准进行设置，并可以采用通用的USB接口作为所述第一通讯接口、第二通讯接口的组成部分。而在其他变化例中，所述第一通讯接口与第二通讯接口也可以采用串口或并口或其他具有通讯功能的接口，这并不影响本发明内容。

图3示出了本发明的第二实施例的，一种具有人像动态权限认证功能的个人计算机系统中的权限认证终端的示意图。图3示出了PC

(即个人计算机)电脑运行操作动态人像识别认证终端的原理框图。

优选地，在图3所示实施例中，标号1是USB摄像头模块，标号2是电源模块，标号3是嵌入式核心板、标号4是图像采集模块、标号5是人脸与场景提取模块、标号6是用户身份动态权限认证模块、标号7是电脑操作环境安全认证模块、标号8是指定软件操作日志模块、标号9是电脑通信与指令交互模块、标号10是USB接口模块、标号11是PC电脑驱动模块。

如图3所示，嵌入式核心板3搭载ARM Cortex A9处理器、L I NUX嵌入式系统、512MB DDR3、4G eMMC、32KB EEPROM、Camera接口、USB接口10、电源模块2，嵌入式应急集成USB摄像头模块1，嵌入式软件集成图像采集模块4、人脸与场景提取模块5、用户身份动态权限认证模块6、电脑操作场景安全认证模块7、指定软件易操作日志模块8、电脑通信与指令交互模块9，外置PC电脑运行操作动态人像识别认证终端驱动软件11通过摄像头获取电脑操作人员、操作场景视频图像，通过驱动软件进行PC电脑安全策略配置，通过人脸识别视频分析实现操场人员身份认证、场景安全因素分析，结合安全策略配置实现对PC电脑的安全控制，包括软件运行权限、系统登录、屏幕锁定、屏幕解锁；具体实现方式如下：

通过PC电脑运行操作动态人像识别认证终端的USB接口模块2与PC电脑连接，通过PC电脑USB接口为PC电脑运行操作动态人像识别认证终端电源模块3提供电源，启动嵌入式核心板3，通过安装驱动软件11获取PC电脑的登录权限、屏幕锁定和解锁权限、软件运行控制权限、系统日志读取权限，建立PC电脑与PC电脑运行操作动态人像识别认证终端通讯服务。用户通过驱动软件11配置系统合法用户，通过图像采集模块4调取USB摄像头模块1获取视频图像，通过人脸与场景特征提取模块5提取系统合法用户的人脸图片进行保存，建立系统合法用户档案。用户通过驱动软件11配置PC电脑场景安全策略，包括软件运行管理策略、屏幕锁定与解锁策略、场景安全预警策略，建立PC电脑场景安全策略库。

PC电脑运行操作动态人像识别认证终端自动运行用户身份动态权限认证模块6，电脑操作环境安全认证模块7，指定软件操作日志模块8，通过图像采集模块4实时调取USB摄像头模块1的视频监控图像，通过人脸与场景提取模块提取PC电脑操作人员人脸及场景特征信息，与用户配置的合法用户信息、场景安全策略库进行实时比对分析，分析到PC电脑前无操作人员或操场人员不是合法用户，自动通过电脑通信与指令交互模块9向PC电脑驱动软件11发送屏幕锁定指令，驱动软件在PC电脑上执行屏幕锁定指令实现PC电脑屏幕锁定。当用户身份动态权限认证模块6分析到合法用户身份时，通过电脑通信与指令交互模块9向PC电脑驱动软件11发送屏幕解锁指令，驱动软件在PC电脑上执行屏解锁指令实现PC电脑屏幕解锁。当PC电脑开机时驱动软件11自动截取用户登录权限，通过用户身份动态权限认证模块6分析到合法用户身份时，通过电脑通信与指令交互模块9向PC电脑驱动软件11发送登录指令，驱动软件在PC电脑上执行用户登录操作。电脑操作环境安全认证模块7实时监测观看电脑屏幕的人脸图像，对多人观看电脑屏幕、手机或摄像拍摄电脑屏幕事件进行实时监测，根据用户配置的PC电脑场景安全策略，通过电脑通信与指令交互模块9向PC电脑驱动软件11发送相应指令，包括弹出提示框、启动电脑屏保，驱动软件11在PC电脑上执行用户具体操作。对用户配置运行权限验证的软件，用户点击启动时，启动是通过用户身份动态权限认证模块6判断用户是否具备权限，如果具备权限，则通过电脑通信与指令交互模块9向PC电脑驱动软件11发送授权指令，驱动软件11对软件运行权限进行解锁。

图4示出了本发明的另一个具体实施方式的，基于图1至图3所示权限认证终端进行人像动态权限认证控制方法的流程图，具体地，包括如下步骤：

首先，进入步骤S101，所述摄像装置拍摄外部图像，所述摄像装置用于获取外部图像，优选地，在本发明中，所述外部图像至少包括人脸影像。

然后，进入步骤S102，所述人脸识别模块对所述外部图像进行识别并获得人脸影像，在这样的实施例中，所述人脸识别模块通过对所述外部图像进行分析，并基于人脸识别技术获取到人脸影像。

紧接着，进入步骤S103，所述图形分析模块对所述人脸影像进行识别、比对，并判断是否为具有权限的人脸影像，进一步地，在所述权限认证系统中优选地设置有具有权限的多个人脸影像，而将步骤S102中获取的人脸影像在系统中的多个人脸影像中进行比对，从而判断在系统中是否存在与当前获取的人脸影像一样的人脸影像，若存在，则确定为具有权限的人脸影像，若不存在，则不具备权限。

再然后，进入步骤S104，若其为具有权限的人脸影像，则所述计算机控制模块向所述个人计算机的处理芯片发出唤醒指令，在这样的实施例中，若经过步骤S103确认具备权限，则所述计算机控制模块向所述个人计算机的处理芯片发出唤醒指令。

在执行完步骤S104之后，还包括步骤S105以及步骤S106，即所述处理芯片基于所述唤醒指令中断屏幕保护程序，所述处理芯片向所述显示接口发送当前处理进程对应的数据包，具体地，可参考前述描述。

进一步地，本领域技术人员理解，目前公安、司法、教育、医疗、金融涉密信息办公电脑，基本都运行在局域、私有网络，同时对文件拷贝、传输做严格的管控。但是信息泄露事件常有发生，主要途径就是操作人员、经办人员临时离开工作岗位，其他同事或后期人员保安、保洁人员等，趁机浏览涉密信息。另外就是内部人员通过手机对涉密信息拍照流出。因此本发明针对PC电脑运行操作过程中提供的动态人像识别认证终端，只需要通过USB连接电脑，进行合法用户和安全策略配置，便可以通过动态人脸识别认证，实时分析电脑操作人员、浏览电脑屏幕人员是否具备权限、是否有拍摄行为、并对电脑进行锁定和解锁。同时也解决了盗取密码，登录窃取信息的问题。在被授权人坐在个人计算机前面的时候，所述权限认证终端控制个人计算机自动解除屏幕保护程序，方便、快捷、安全。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。

Claims (8)

1.一种具有人像动态权限认证功能的个人计算机系统，包括个人计算机，所述个人计算机至少包括处理芯片、第一通讯接口以及显示接口，其特征在于，所述第一通讯接口用于连接一权限认证终端，所述权限认证终端至少包括：

第二通讯接口，其用于连接所述第一通讯接口，并与所述第一通讯接口相通讯；

一摄像装置，其用于拍摄外部人脸影像；

人脸识别模块，其连接所述摄像装置，用于识别人脸影像；

图形分析模块，其连接所述人脸识别模块，用于对所述人脸影像进行识别；

计算机控制模块，其至少连接所述第二通讯接口以及所述图形分析模块，用于对所述权限认证终端进行控制。

2.根据权利要求1所述的个人计算机系统，其特征在于，所述摄像装置通过一外接数据线与所述权限认证终端的数据端口相连接。

3.根据权利要求1或2所述的个人计算机系统，其特征在于，所述摄像装置为360度摄像头。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的个人计算机系统，其特征在于，所述第二通讯接口通过一外接数据线与所述权限认证终端的数据端口相连接。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的个人计算机系统，其特征在于，在所述第一通讯接口与所述第二通讯接口连接后，所述计算机控制模块根据所述图形分析模块的分析结果向所述处理芯片发送唤醒指令，所述处理芯片基于所述唤醒指令发送数据至所述显示接口。

6.一种根据权利要求1至5中任一项所述个人计算机系统的人像动态权限认证控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

a.所述摄像装置拍摄外部图像；

b.所述人脸识别模块对所述外部图像进行识别并获得人脸影像；

c.所述图形分析模块对所述人脸影像进行识别、比对，并判断是否为具有权限的人脸影像；

d.若其为具有权限的人脸影像，则所述计算机控制模块向所述个人计算机的处理芯片发出唤醒指令。

7.根据权利要求6所述的控制方法，其特征在于，还包括如下步骤：

e.所述处理芯片基于所述唤醒指令中断屏幕保护程序。

8.根据权利要求6或7所述的控制方法，其特征在于，还包括如下步骤：

f.所述处理芯片向所述显示接口发送当前处理进程对应的数据包。