CN110569635A - 一种基于人脸识别的服务系统登录方法及服务系统 - Google Patents

一种基于人脸识别的服务系统登录方法及服务系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于人脸识别的服务系统登录方法及服务系统，属于服务终端系统领域，要解决的技术问题为如何基于人脸识别技术实现服务系统登录过程中用户身份的验证。其方法包括如下步骤：采集用户的身份证信息；采集用户的人脸图像，得到现场人脸图像；对证件人脸图像和现场人脸图像进行图像预处理后，提取证件人脸图像和现场人脸图像的特征值并进行特征值对比；如果特征值对比一致，则登录成功并跳转至服务系统业务办理，如果特征对比值不一致，则登录失败并提示用户至窗口办理业务。其系统终端配置有摄像设备、身份证读取设备、图像处理模块、图像特征模块和登录处理模块。

Description

一种基于人脸识别的服务系统登录方法及服务系统
技术领域
本发明涉及服务终端系统领域，具体地说是一种基于人脸识别的服务系统登录方法及服务系统。
背景技术
用户通过服务系统办理业务时，需要在多个办事点和多个办事窗口来回跑动，办事周期长，政务自助服务终端是“互联网+政务服务”的发展结果，用户通过政务自助服务终端可实现各种业务的办理，节省了流程。
用户通过政务自助终端办理业时，需要通过身份证验证用户的身份，以保证用户信息的安全。
人脸识别，是基于人的脸部特征信息进行身份识别的一种生物识别技术。用摄像头采集含有人脸的视频流，并自动在图像中检测和跟踪人脸，进而对检测到的人脸进行处理的一系列相关技术。人脸与人体的其它生物特征(指纹、虹膜等)一样与生俱来，它的唯一性和不易被复制的良好特性为身份鉴别提供了必要的前提，与其它类型的生物识别比较人脸识别具有如下特点：
非强制性：用户不需要专门配合人脸采集设备，几乎可以在无意识的状态下就可获取人脸图像，这样的取样方式没有“强制性”；
非接触性：用户不需要和设备直接接触就能获取人脸图像；
抗攻击性：使用3D结构光摄像头，对视频流进行活体分析，可有效屏蔽照片、视频等攻击。
基于人脸识别的优点，如何基于人脸识别技术实现服务系统登录过程中用户身份的验证，是需要解决的技术问题。
发明内容
本发明的技术任务是针对以上不足，提供一种基于人脸识别的服务系统登录方法及服务系统，来解决如何基于人脸识别技术实现服务系统登录过程中用户身份的验证的问题。
第一方面，本发明提供一种基于人脸识别的服务系统登录方法，应用于配置有身份证读取设备以及摄像设备的服务系统，所述登录方法包括如下步骤：
S100、通过身份证读取设备采集用户的身份证信息，身份证信息包括身份信息和证件人脸图像；
通过摄像设备现场采集用户的人脸图像，得到现场人脸图像；
S200、对证件人脸图像和现场人脸图像进行图像预处理后，提取证件人脸图像和现场人脸图像的特征值并进行特征值对比；
S300、如果特征值对比一致，则登录成功并跳转至服务系统业务办理，如果特征对比值不一致，则登录失败并提示用户至窗口办理业务。
作为优选，步骤S300中，如果特征值对比不一致，重复执行步骤S100-步骤S200，如果重复执行步骤S100-步骤S200N次后，特征值对比不一致，则登录失败。
作为优选，应用于配置有语音设备的服务系统，所述登录方法还包括：
步骤S300中，如果特征对比一致，通过语音提示用户办理相关业务；如果特征对比不一致，则通过语音提示提示用户至窗口办理业务
作为优选，图像预处理包括：
对图像进行光线补偿；
对图像进行灰度变换；
对图像进行直方图均衡化处理；
对图像进行归一化处理；
对图像进行几何校正；
对图像进行滤波处理以；
对图像进行锐化处理。
作为优选，所述特征值包括但不限于特征点的欧式距离、曲率和角度。
作为优选，通过摄像设备现场采集用户的人脸图像，包括如下步骤：
通过摄像设备对视频流中人像进行分析，并过滤掉照片和视频的攻击，以实现对用户进行人体活体检测；
通过摄像设备提取一帧相对较优的人脸图像作为现场人脸图像。
作为优选，所述摄像设备配置有3D结构光摄像头；
通过3D结构光摄像头对视频流中人像进行分析。
3D结构光技术的基本原理是：通过近红外激光器，将具有一定结构特征的光线投射到被拍摄物体上，再由专门的红外摄像头进行采集。这种具备一定结构的光线，会因被摄物体的不同深度区域，而采集不同的图像相位信息，然后通过运算单元将这种结构的变化换算成深度信息，以此来获得三维结构。简单来说就是，通过光学手段获取被拍摄物体的三维结构，再将获取到的信息进行更深入的应用。
第二方面，本发明提供一种基于人脸识别的服务系统，所述服务系统包括服务终端以及配置于服务终端上的服务系统软件，所述服务系统支持如第一方面任一项所述的一种基于人脸识别的服务方法，所述服务终端配置有：
摄像设备，所述摄像设备配置有3D光结构摄像头，用于现场采集用户的人脸图像，以得到人脸图像；
身份证读取设备，所述身份证读取设备用于采集用户的身份证信息，身份证信息包括身份信息和证件人脸图像；
语音设备，所述语音设备用于通过语音提示用户；
图像处理模块，所述图像预处理模块用于对证件人脸图像和现场人脸图像进行图像预处理；
图像特征模块，所述图像特征模块用于提取证件人脸图像和现场人脸图像的特征值并进行特征值对比；
登录处理模块，所述登录处理模块用于根据特征值对比结果判断是否登录成功，如果特征值对比一致，登录处理模块用于实现从服务系统登录跳转至服务系统业务办理，如果特征对比值不一致，登录处理模块用于计算重复登录的次数，如果重复登录N次后特征值对比不一致，告警登录失败。
作为优选，所述服务终端还配置有输入/输出设备，所述输入/输出设备包括但不限于高拍仪、键盘、签字板和打印机。
作为优选，所述服务终端还配置有U盘隔离器。
本发明的一种基于人脸识别的服务系统登录方法及服务系统具有以下优点：
1、通过人脸识别技术对现场采集的人脸图像和身份证中的证件图像进行对比，对比通过后则服务系统登录成功，节省了用户的工作流程，并增强了用户信息的安全性，降低用户信息泄露的风险，有效避免冒用他人身份进行违法、违规操作，方便用户办事，提升了服务审批效率和服务水平；
2、摄像采集设备采集人脸图像时，首先进行用户人体活体检测，保证了现场采集的人脸图像的真实性和有效性；
3、在提取图像特征前对图像进行预处理，确保了提取的特征的准确度和精度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中描述中所需要使用的附图作简要介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
下面结合附图对本发明进一步说明。
附图1为实施例1一种基于人脸识别的服务系统登录方法的流程框图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定，在不冲突的情况下，本发明实施例以及实施例中的技术特征可以相互结合。
本发明实施例提供一种基于人脸识别的服务系统登录方法及服务系统，用于解决的技术问题。
实施例1：
本发明的一种基于人脸识别的服务系统登录方法，应用于配置有身份证读取设备以及摄像设备的服务系统。
该登录方法包括如下步骤：
S100、通过身份证读取设备采集用户的身份证信息，身份证信息包括身份信息和证件人脸图像；
通过摄像设备现场采集用户的人脸图像，得到现场人脸图像；
S200、对证件人脸图像和现场人脸图像进行图像预处理后，提取证件人脸图像和现场人脸图像的特征值并进行特征值对比；
S300、如果特征值对比一致，则登录成功并跳转至服务系统业务办理，如果特征对比值不一致，则登录失败并提示用户至窗口办理业务。
其中，身份证读取设备采用现有的身份证读卡器，在此不做详述。
摄像设备配置有3D光结构摄像头，3D结构光技术的基本原理是：通过近红外激光器，将具有一定结构特征的光线投射到被拍摄物体上，再由专门的红外摄像头进行采集。这种具备一定结构的光线，会因被摄物体的不同深度区域，而采集不同的图像相位信息，然后通过运算单元将这种结构的变化换算成深度信息，以此来获得三维结构。简单来说就是，通过光学手段获取被拍摄物体的三维结构，再将获取到的信息进行更深入的应用。
在步骤S100中，通过摄像设备现场采集用户的人脸图像时，通过3D光结构摄像头对视频流中人像进行分析，并过滤掉照片和视频的攻击，以实现对用户进行人体活体检测，活检后，通过该摄像设备提取一帧相对较优的人脸图像作为现场人脸图像。
步骤S200中图像预处理包括对图像进行光线补偿、对图像进行灰度变换、对图像进行直方图均衡化处理、对图像进行归一化处理、对图像进行几何校正、对图像进行滤波处理、对图像进行锐化处理。上述图像预处理方法均为现有技术中常用的预处理流程，在此不再详述。
通过现有的特征提取方法分别提取现场人脸图像和证件人脸图像中的特征值，提取的特征值包括特征点的欧式距离、曲率和角度。本实施例中通过深度卷积神经网络进行特征提取。具体的提取方法在此不再详述。
步骤S300中，登录失败的原因不限于身份证和用户不对应，也可能是人脸采集以及身份证读取过程中因为角度等原因存在误差，因此当一次登录失败后，支持重复登录。
具体的为：步骤S300中，如果特征值对比不一致，重复执行步骤S100-步骤S200，如果重复执行步骤S100-步骤S200两次或三次后，特征值对比仍然不一致，则登录失败。
作为本实施例的进一步改进，该服务终端上还配置有语音系统，语音系统支持通过语音提醒用户。具体的，步骤S300中，如果特征对比一致，通过语音提示用户办理相关业务，如果特征对比不一致，通过语音提示用户至窗口办理业务。
语音设备可采用现有的服务系统用语音提示设备。
本发明的一种基于人脸识别的服务系统登录方法，该服务系统配置有显示屏，该显示屏支持通过触摸与用户交互，登录流程为：
用户在服务终端的显示屏上点击需要办理的业务按钮；
根据提示，在身份证读取设备上放置身份证，服务系统获取用户身份信息；
根据提示进行实名核验，服务系统启动摄像设备拍摄现场照片，拍摄过程汇总首先进行人体活体检测，用户根据提示直视摄像头，摄像头对视频流中人像进行分析，过滤掉照片和视频等攻击，活检通过后，通过摄像头提取一帧比较优的人脸图像作为现场人脸图像，以对比；
依次对证件人脸图像和现场人脸图像进行图像预处理后，提取特征值并对特征值进行对比；
如果对比通过，则跳转服务系统的界面跳转至相应业务界面，提示用户办理相关业务，如果对比失败，且用户重复登录3次后仍对比不通过，则提示用户前往窗口办理。
实施例2：
本发明的一种基于人脸识别的服务系统，包括服务终端以及配置于服务终端上的服务系统软件，服务终端配置有摄像设备、身份证读取设备、图像处理模块、图像特征模块和登录处理模块。
其中，摄像设备配置有3D光结构摄像头，用于现场采集用户的人脸图像，以得到人脸图像。
身份证读取设备用于采集用户的身份证信息，身份证信息包括身份信息和证件人脸图像。
语音设备用于通过语音提示用户。
图像预处理模块用于对证件人脸图像和现场人脸图像进行图像预处理，预处理包括对图像进行光线补偿、对图像进行灰度变换、对图像进行直方图均衡化处理、对图像进行归一化处理、对图像进行几何校正、对图像进行滤波处理、对图像进行锐化处理。上述图像预处理方式均为现有技术中常用的预处理流程，在此不再详述。
图像特征模块用于提取证件人脸图像和现场人脸图像的特征值并进行特征值对比。本实施例中特征值包括特征点的欧式距离、曲率和角度。特征提取方法选用现有技术中可提取上述特征的方法，例如通过深度卷积神经网络模型进行特征提取等。
登录处理模块用于根据特征值对比结果判断是否登录成功，如果特征值对比一致，登录处理模块用于实现从服务系统登录跳转至服务系统业务办理，如果特征对比值不一致，登录处理模块用于计算重复登录的次数，如果重复登录N次后特征值对比不一致，告警登录失败。N值可设置为3。
本发明的一种基于人脸识别的服务系统支持实施例1公开的一种基于人脸识别的服务系统登录方法。
作为本实施例的进一步改进，服务终端还配置U盘隔离器以及输入/输出设备，输入/输出设备包括但不限于高拍仪、键盘、签字板和打印机。高拍仪支持文件的扫描，键盘支持数据的输入，签字板用于验证用户的签名，打印机支持打印文件，U盘隔离器针对U盘文件传输安全防扩和监控设备,可以检测和防止一些病毒入侵计算机。
以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。

Claims (10)

1.一种基于人脸识别的服务系统登录方法，其特征在于应用于配置有身份证读取设备以及摄像设备的服务系统，所述登录方法包括如下步骤：
S100、通过身份证读取设备采集用户的身份证信息，身份证信息包括身份信息和证件人脸图像；
通过摄像设备现场采集用户的人脸图像，得到现场人脸图像；
S200、对证件人脸图像和现场人脸图像进行图像预处理后，提取证件人脸图像和现场人脸图像的特征值并进行特征值对比；
S300、如果特征值对比一致，则登录成功并跳转至服务系统业务办理，如果特征对比值不一致，则登录失败并提示用户至窗口办理业务。
2.根据权利要求1所述的一种基于人脸识别的服务系统登录方法，其特征在于步骤S300中，如果特征值对比不一致，重复执行步骤S100-步骤S200，如果重复执行步骤S100-步骤S200N次后，特征值对比不一致，则登录失败。
3.根据权利要求1所述的一种基于人脸识别的服务系统登录方法，其特征在于应用于配置有语音设备的服务系统，所述登录方法还包括：
步骤S300中，如果特征对比一致，通过语音提示用户办理相关业务；如果特征对比不一致，则通过语音提示提示用户至窗口办理业务。
4.根据权利要求1、2或3所述的一种基于人脸识别的服务系统登录方法，其特征在于图像预处理包括：
对图像进行光线补偿；
对图像进行灰度变换；
对图像进行直方图均衡化处理；
对图像进行归一化处理；
对图像进行几何校正；
对图像进行滤波处理以；
对图像进行锐化处理。
5.根据权利要求1、2或3所述的一种基于人脸识别的服务系统登录方法，其特征在于所述特征值包括但不限于特征点的欧式距离、曲率和角度。
6.根据权利要求1、2或3所述的一种基于人脸识别的服务系统登录方法，其特征在于通过摄像设备现场采集用户的人脸图像，包括如下步骤：
通过摄像设备对视频流中人像进行分析，并过滤掉照片和视频的攻击，以实现对用户进行人体活体检测；
通过摄像设备提取一帧相对较优的人脸图像作为现场人脸图像。
7.根据权利要求6所述的一种基于人脸识别的服务系统登录方法，其特征在于所述摄像设备配置有3D结构光摄像头；
通过3D结构光摄像头对视频流中人像进行分析。
8.一种基于人脸识别的服务系统，所述服务系统包括服务终端以及配置于服务终端上的服务系统软件，其特征在于所述服务系统支持如权利要求1-7任一项所述的一种基于人脸识别的服务方法，所述服务终端配置有：
摄像设备，所述摄像设备配置有3D光结构摄像头，用于现场采集用户的人脸图像，以得到人脸图像；
身份证读取设备，所述身份证读取设备用于采集用户的身份证信息，身份证信息包括身份信息和证件人脸图像；
语音设备，所述语音设备用于通过语音提示用户；
图像处理模块，所述图像预处理模块用于对证件人脸图像和现场人脸图像进行图像预处理；
图像特征模块，所述图像特征模块用于提取证件人脸图像和现场人脸图像的特征值并进行特征值对比；
登录处理模块，所述登录处理模块用于根据特征值对比结果判断是否登录成功，如果特征值对比一致，登录处理模块用于实现从服务系统登录跳转至服务系统业务办理，如果特征对比值不一致，登录处理模块用于计算重复登录的次数，如果重复登录N次后特征值对比不一致，告警登录失败。
9.根据权利要求8所述的一种基于人脸识别的服务系统，其特征在于所述服务终端还配置有输入/输出设备，所述输入/输出设备包括但不限于高拍仪、键盘、签字板和打印机。
10.根据权利要求8或9所述的一种基于人脸识别的服务系统，其特征在于所述服务终端还配置有U盘隔离器。
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