CN112801001B - 一种平板内置人脸识别安全系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种平板内置人脸识别安全系统，包括：图像采集模块、数据存储模块、图像分析模块，在采用所述安全系统进行人脸识别前，需要设置预设人脸图像，在设置预设人脸图像时，所述图像采集模块采集若干张多角度预设人脸图像并将采集到的人脸图像传递至所述图像分析模块，所述图像分析模块对采集到的图像进行整合，生成人脸三维图像A1并对生成的人脸三维图像A1进行整体缩放得到三维预设人脸图像A1b，使脸部长度符合预设值。本发明通过预设三维人脸图像，增加了预设图像的准确性，同时，三维人脸图像能够进行多交度投影，加大了人脸识别的范围，从而解决了人脸解锁需要人脸正视平板摄像装置的问题，增加了人脸解锁的便捷性。

Description

一种平板内置人脸识别安全系统
技术领域
本发明涉及平板电脑技术领域，尤其涉及一种平板内置人脸识别安全系统。
背景技术
平板电脑也叫便携式电脑，是一种小型、方便携带的个人电脑，以触摸屏作为基本的输入设备。它拥有的触摸屏，也称为数位板技术，允许用户通过触控笔或数字笔来进行作业而不是传统的键盘或鼠标。用户可以通过内建的手写识别、屏幕上的软键盘、语音识别或者一个真正的键盘实现输入。
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。用摄像机或摄像头采集含有人脸的图像或视频流，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脸部的一系列相关技术，通常也叫做人像识别、面部识别。
人们在使用个人平板时，常常对平板设置人脸密码，以方便平板使用时的解锁，然而，当前普通平板在进行解锁时，往往需要举起平板或前倾头部，使平板上的采集装置能够采集到正视的人脸，在通过采集到的图像进行解锁，在解锁的便捷度上存在一定欠缺。
发明内容
为此，本发明提供一种平板内置人脸识别安全系统，用以克服现有技术中平板人脸解锁需要人脸正视平板摄像装置导致解锁不够便捷的问题。
为实现上述目的，本发明提供一种平板内置人脸识别安全系统，包括：图像采集模块、数据存储模块、图像分析模块；
所述图像采集模块包括双目摄像装置，用以采集人脸图像；
所述数据存储模块用以存储预设人脸图像；
所述图像分析模块，其与所述图像采集模块和所述数据存储模块分别相连，用以分析所述图像采集模块采集到的人脸图像是否与所述数据存储模块内存储的预设人脸图像为同一人脸。
进一步地，在采用所述安全系统进行人脸识别前，需要设置预设人脸图像，在设置预设人脸图像时，所述图像采集模块采集若干张多角度预设人脸图像并将采集到的人脸图像传递至所述图像分析模块，所述图像分析模块对采集到的图像进行整合，生成人脸三维图像A1；
所述图像分析模块内设有标准脸部长度值Lb，图像分析模块检测人脸三维图像A1的实际脸部长度Lz，图像分析模块计算标准脸部长度值Lb和实际脸部长度Lz的比值B,B＝Lb/Lz，图像分析模块将人脸三维图像A1整体缩放B倍，得到三维预设人脸图像A1b，图像分析模块将预设人脸图像A1b传送至所述数据存储模块，数据存储模块对三维预设人脸图像A1b进行存储；
所述图像分析模块将预设人脸图像A1b沿鼻梁中线竖直方向一分为二，图像分析模块测量人脸图像A1b的左瞳孔到鼻梁中线距离L1l和人脸图像A1b的右瞳孔到鼻梁中线距离L1r，并将计算结果传递至所述数据存储模块，数据存储模块将人脸图像A1b、距离L1r和距离L1l进行整合生成第一预设人脸数据矩阵A01(A1b,L1r,L1l)。
进一步地，当采用所述安全系统进行人脸认证时，所述图像采集模块采集待认证人脸图像C并将采集到的图像传递至所述图像分析模块，所述图像分析模块检测待认证人脸图像C的脸部长度Lc,图像分析模块计算标准脸部长度值Lb和脸部长度Lc的比值Bc,Bc＝Lb/Lc，图像分析模块将待认证人脸图像C整体缩放Bc倍，得到人脸图像Cb；
所述图像分析模块检测人脸图像Cb中瞳孔存在数，当人脸图像Cb中不存在或存在一个瞳孔时，图像分析模块判定人脸图像Cb为不合格人脸图像，待认证人脸图像C不通过人脸认证，所述图像采集模块重新进行图像采集；
当人脸图像Cb中存在两个瞳孔时，所述图像分析模块检测人脸图像Cb的左瞳孔到鼻梁中线距离Lcl和人脸图像Cb的右瞳孔到鼻梁中线距离Lcr；
所述图像分析模块从第一预设人脸数据矩阵A01中调取距离L1r和距离L1l，图像分析模块计算距离Lcl和距离L1l的比值Bl、距离Lcr和距离L1r的比值Br，其中，Bl＝Lcl/L1l，Br＝Lcr/L1r；
所述图像分析模块内设有比值Bl和比值Br的比值最大合理参数D1和比值Bl和比值Br的比值最小合理参数D2。
进一步地，所述图像分析模块计算比值Bl和比值Br的比值Bz，Bz＝Bl/Br，图像分析模块将Bz与最大合理参数D1、最小合理参数D2进行对比：
当Bz≥D1时，所述图像分析模块判定待认证人脸图像C拍摄角度过于偏左，拍摄角度不在合理范围，待认证人脸图像C不通过人脸认证，所述图像采集模块重新进行图像采集；
当D2≤Bz＜D1时，所述图像分析模块判定待认证人脸图像C拍摄角度在合理拍摄范围；
当Bz＜D2时，所述图像分析模块判定待认证人脸图像C拍摄角度过于偏右，拍摄角度不在合理范围，待认证人脸图像C不通过人脸认证，所述图像采集模块重新进行图像采集；
当待认证人脸图像C拍摄角度在合理拍摄范围，所述图像分析模块计算人脸图像C的拍摄角度E,E＝Bz×e，其中，e拍摄角度计算补偿参数。
进一步地，所述图像分析模块从第一预设人脸数据矩阵A01中提取三维预设人脸图像A1b，图像分析模块将三维预设人脸图像A1b在拍摄角度E下的图像进行二维投影，生成二维预设人脸图像A1c；
所述图像分析模块内设有平面直角坐标系，图像分析模块将二维预设人脸图像A1c投入到平面直角坐标系中，其中，图像A1c中的鼻尖与坐标系原点重合，图像水平方向为坐标系X轴方向；
所述图像分析模块在图像A1c提取若干个参考点并生成参考点矩阵S0(S1,S2,S3……)，其中，S1为矩阵S0第一预设参考点，S2为矩阵S0第二预设参考点，S3为矩阵S0第三预设参考点……；
对于矩阵S0第一预设参考点S1有S1(S1x，S1y),其中，S1x为第一预设参考点S1横坐标，S1y为第一预设参考点S1纵坐标；
对于矩阵S0第二预设参考点S2有S2(S2x，S2y),其中，S2x为第二预设参考点S2横坐标，S2y为第二预设参考点S2纵坐标；
对于矩阵S0第三预设参考点S3有S3(S3x，S3y),其中，S3x为第三预设参考点S3横坐标，S3y为第三预设参考点S3纵坐标；
所述图像分析模块将人脸图像Cb投入到平面直角坐标系中，其中，图像Cb中的鼻尖与坐标系原点重合，图像水平方向为坐标系X轴方向；
所述图像分析模块在图像Cb提取若干个对应点并生成对应点矩阵R0(R1,R2,R3……)，其中，R1为矩阵R0第一预设对应点，R2为矩阵R0第二预设对应点，R3为矩阵R0第三预设对应点……；
对于矩阵R0第一预设对应点R1有R1(R1x，R1y),其中，R1x为第一预设对应点R1横坐标，R1y为第一预设对应点R1纵坐标；
对于矩阵R0第二预设对应点R2有R2(R2x，R2y),其中，R2x为第二预设对应点R2横坐标，R2y为第二预设对应点R2纵坐标；
对于矩阵R0第三预设对应点R3有R3(R3x，R3y),其中，R3x为第三预设对应点R3横坐标，R3y为第三预设对应点R3纵坐标。
进一步地，所述图像分析模块将第一预设参考点S1与坐标系原点相连生成线段Ps1、将第一预设对应点R1坐标系原点相连生成线段Pr1；
所述图像分析模块将Ps1与Pr1进行位置对比，计算参考点S1与对应点R1的吻合度参数组M1：
Figure GDA0003164504650000041
其中，Δ(Ps1，Pr1)表示线段Ps1与线段Pr1的长度差值M1a，∠(Ps1，Pr1)表示线段Ps1与线段Pr1的角度M1b，⊥(Ps1，Pr1)表示参考点S1与对应点R1垂直方向差值M1c，||(Ps1，Pr1)表示参考点S1与对应点R1水平方向差值M1d。
进一步地，所述图像分析模块计算参考点S1与对应点R1的吻合度Z1，Z1＝M1a×m1+M1b×m2+M1c×m3+M1d×m4，其中，m1为长度差值对吻合度权重参数，m2为角度对吻合度权重参数，m3为垂直方向差值对吻合度权重参数，m4为水平方向差值对吻合度权重参数；
所述图像分析模块按照上述计算参考点S1与对应点R1吻合度Z1的方法计算其余各参考点与对应点的吻合度，并整理生成吻合度矩阵组Z0(Z1,Z2,Z3…),其中，Z2为参考点S2与对应点R2的吻合度，Z3为参考点S3与对应点R3的吻合度…。
进一步地，所述图像分析模块内设有重合度参数值Q,图像分析模块计算人脸图像Cb和二维预设人脸图像A1c的重合度Q1，Q1＝Z1×q1+Z2×q2+Z3×q3+…,其中，q1为吻合度Z1对重合度Q1的权重参数，q2为吻合度Z2对重合度Q1的权重参数，q3为吻合度Z3对重合度Q1的权重参数…；
所述图像分析模块将Q1与重合度参数值Q进行对比：
当Q1≥Q时，所述图像分析模块判定人脸图像Cb和二维预设人脸图像A1c的重合度达标，人脸图像C认证通过；
当Q1＜Q时，所述图像分析模块判定人脸图像Cb和二维预设人脸图像A1c的重合度不达标，人脸图像C不通过人脸认证，所述图像采集模块重新进行图像采集。
进一步地，当连续三次出现人脸图像认证不通过时，所述图像分析模块停止人脸认证，用户需通过密码进行认证。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于，在采用所述安全系统进行人脸识别前，需要设置预设人脸图像，在设置预设人脸图像时，所述图像采集模块采集若干张多角度预设人脸图像并将采集到的人脸图像传递至所述图像分析模块，所述图像分析模块对采集到的图像进行整合，生成人脸三维图像A1并对生成的人脸三维图像A1进行整体缩放得到三维预设人脸图像A1b，使脸部长度符合预设值；本发明通过预设三维人脸图像，增加了预设图像的准确性，同时，三维人脸图像能够进行多交度投影，加大了人脸识别的范围，从而解决了人脸解锁需要人脸正视平板摄像装置的问题，增加了人脸解锁的便捷性。
尤其，当采用所述安全系统进行人脸认证时，所述图像采集模块采集待认证人脸图像C并将采集到的图像传递至所述图像分析模块，图像分析模块对人脸图像C进行整体缩放得到人脸图像Cb，使脸部长度符合预设值，对采集到的图像进行大小调整，增加了人脸识别的准确性。
进一步地，当采用所述安全系统进行人脸认证时，所述图像分析模块检测人脸图像Cb中瞳孔存在数，对待认证人脸图像C进行初级认证；当人脸图像Cb中瞳孔存在数符合要求时，所述图像分析模块分析人脸图像C的拍摄角度，通过拍摄角度对待认证人脸图像C进行二级认证；通过验证人脸图像中瞳孔存在数量与分析拍摄角度对待认证人脸图像C进行多级认证，防止误解锁，增加了平板内数据的安全性。
进一步地，当人脸图像C拍摄角度符合要求时，所述图像分析模块对三维预设人脸图像A1b进行同角度投影，生成二维预设人脸图像A1c，图像分析模块在二维预设人脸图像A1c上选取若干参考点，并在人脸图像Cb的上选取与各参考点一一对应的对应点；所述图像分析模块将人脸图像A1c上的参考点和人脸图像Cb上的对应点一一进行比对，并整合所有对比结果以对待认证人脸图像C进行最终认证，在进行最终认证时，不同的参考点设有不同的判定权重值。通过设置权重值，进一步增加了认证结果的准确性。
进一步地，当连续三次出现人脸图像认证不通过时，所述图像分析模块停止人脸认证，用户需通过密码进行认证，进一步增加了平板内数据的安全性。
附图说明
图1为本发明所述平板内置人脸识别的安全系统的验证流程示意图；
图2为本发明所述二维预设人脸图像A1c示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的和优点更加清楚明白，下面结合实施例对本发明作进一步描述；应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。
下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非在限制本发明的保护范围。
需要说明的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述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，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，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。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
请参阅图1与图2所示，图1为本发明所述平板内置人脸识别的安全系统的验证流程示意图，图2为本发明所述二维预设人脸图像A1c示意图。
本发明公布一种平板内置人脸识别的安全系统，包括：图像采集模块、数据存储模块、图像分析模块；
所述图像采集模块包括双目摄像装置，用以采集人脸图像；
所述数据存储模块用以存储预设人脸图像；
所述图像分析模块，其与所述图像采集模块和所述数据存储模块分别相连，用以分析所述图像采集模块采集到的人脸图像是否与所述数据存储模块内存储的预设人脸图像为同一人脸；
在采用所述安全系统进行人脸识别前，需要设置预设人脸图像，在设置预设人脸图像时，所述图像采集模块采集若干张多角度预设人脸图像并将采集到的人脸图像传递至所述图像分析模块，所述图像分析模块对采集到的图像进行整合，生成人脸三维图像A1并对生成的人脸三维图像A1进行整体缩放得到三维预设人脸图像A1b，使脸部长度符合预设值；
当采用所述安全系统进行人脸认证时，所述图像采集模块采集待认证人脸图像C并将采集到的图像传递至所述图像分析模块，图像分析模块对人脸图像C进行整体缩放得到人脸图像Cb，使脸部长度符合预设值；
当采用所述安全系统进行人脸认证时，所述图像分析模块检测人脸图像Cb中瞳孔存在数，对待认证人脸图像C进行初级认证；
当人脸图像Cb中瞳孔存在数符合要求时，所述图像分析模块分析人脸图像C的拍摄角度，通过拍摄角度对待认证人脸图像C进行二级认证；
当人脸图像C拍摄角度符合要求时，所述图像分析模块对三维预设人脸图像A1b进行同角度投影，生成二维预设人脸图像A1c，图像分析模块在二维预设人脸图像A1c上选取若干参考点，并在人脸图像Cb的上选取与各参考点一一对应的对应点；
所述图像分析模块将人脸图像A1c上的参考点和人脸图像Cb上的对应点一一进行比对，并整合所有对比结果以对待认证人脸图像C进行最终认证。
具体而言，所述图像分析模块内设有标准脸部长度值Lb，图像分析模块检测人脸三维图像A1的实际脸部长度Lz，图像分析模块计算标准脸部长度值Lb和实际脸部长度Lz的比值B,B＝Lb/Lz，图像分析模块将人脸三维图像A1整体缩放B倍，得到三维预设人脸图像A1b，图像分析模块将预设人脸图像A1b传送至所述数据存储模块，数据存储模块对三维预设人脸图像A1b进行存储；
所述图像分析模块将预设人脸图像A1b沿鼻梁中线竖直方向一分为二，图像分析模块测量人脸图像A1b的左瞳孔到鼻梁中线距离L1l和人脸图像A1b的右瞳孔到鼻梁中线距离L1r，并将计算结果传递至所述数据存储模块，数据存储模块将人脸图像A1b、距离L1r和距离L1l进行整合生成第一预设人脸数据矩阵A01(A1b,L1r,L1l)。
具体而言，当采用所述安全系统进行人脸认证时，所述图像采集模块采集待认证人脸图像C并将采集到的图像传递至所述图像分析模块，所述图像分析模块检测待认证人脸图像C的脸部长度Lc,图像分析模块计算标准脸部长度值Lb和脸部长度Lc的比值Bc,Bc＝Lb/Lc，图像分析模块将待认证人脸图像C整体缩放Bc倍，得到人脸图像Cb。
具体而言，所述图像分析模块检测人脸图像Cb中瞳孔存在数，当人脸图像Cb中不存在或存在一个瞳孔时，图像分析模块判定人脸图像Cb为不合格人脸图像，待认证人脸图像C不通过人脸认证，所述图像采集模块重新进行图像采集；
当人脸图像Cb中存在两个瞳孔时，所述图像分析模块检测人脸图像Cb的左瞳孔到鼻梁中线距离Lcl和人脸图像Cb的右瞳孔到鼻梁中线距离Lcr；
所述图像分析模块从第一预设人脸数据矩阵A01中调取距离L1r和距离L1l，图像分析模块计算距离Lcl和距离L1l的比值Bl、距离Lcr和距离L1r的比值Br，其中，Bl＝Lcl/L1l，Br＝Lcr/L1r。
具体而言，所述图像分析模块内设有比值Bl和比值Br的比值最大合理参数D1和比值Bl和比值Br的比值最小合理参数D2；
所述图像分析模块计算比值Bl和比值Br的比值Bz，Bz＝Bl/Br，图像分析模块将Bz与最大合理参数D1、最小合理参数D2进行对比：
当Bz≥D1时，所述图像分析模块判定待认证人脸图像C拍摄角度过于偏左，拍摄角度不在合理范围，待认证人脸图像C不通过人脸认证，所述图像采集模块重新进行图像采集；
当D2≤Bz＜D1时，所述图像分析模块判定待认证人脸图像C拍摄角度在合理拍摄范围；
当Bz＜D2时，所述图像分析模块判定待认证人脸图像C拍摄角度过于偏右，拍摄角度不在合理范围，待认证人脸图像C不通过人脸认证，所述图像采集模块重新进行图像采集。
具体而言，当待认证人脸图像C拍摄角度在合理拍摄范围，所述图像分析模块计算人脸图像C的拍摄角度E,E＝Bz×e，其中，e拍摄角度计算补偿参数；
所述图像分析模块从第一预设人脸数据矩阵A01中提取三维预设人脸图像A1b，图像分析模块将三维预设人脸图像A1b在拍摄角度E下的图像进行二维投影，生成二维预设人脸图像A1c；
所述图像分析模块内设有平面直角坐标系，图像分析模块将二维预设人脸图像A1c投入到平面直角坐标系中，其中，图像A1c中的鼻尖与坐标系原点重合，图像水平方向为坐标系X轴方向；
所述图像分析模块在图像A1c提取19个参考点并生成参考点矩阵S0(S1,S2,S3…S19)，其中，S1为矩阵S0第一预设参考点，S2为矩阵S0第二预设参考点，S3为矩阵S0第三预设参考点…S19为矩阵S0第十九预设参考点；
对于矩阵S0第一预设参考点S1有S1(S1x，S1y),其中，S1x为第一预设参考点S1横坐标，S1y为第一预设参考点S1纵坐标；
对于矩阵S0第二预设参考点S2有S2(S2x，S2y),其中，S2x为第二预设参考点S2横坐标，S2y为第二预设参考点S2纵坐标；
对于矩阵S0第三预设参考点S3有S3(S3x，S3y),其中，S3x为第三预设参考点S3横坐标，S3y为第三预设参考点S3纵坐标；
……
对于矩阵S0第十九预设参考点S19有S19(S19x，S19y),其中，S19x为第十九预设参考点S19横坐标，S3y第十九预设参考点S19纵坐标；
所述图像分析模块将人脸图像Cb投入到平面直角坐标系中，其中，图像Cb中的鼻尖与坐标系原点重合，图像水平方向为坐标系X轴方向；
所述图像分析模块在图像Cb提取19个对应点并生成对应点矩阵R0(R1,R2,R3……)，其中，R1为矩阵R0第一预设对应点，R2为矩阵R0第二预设对应点，R3为矩阵R0第三预设对应点……；
对于矩阵R0第一预设对应点R1有R1(R1x，R1y),其中，R1x为第一预设对应点R1横坐标，R1y为第一预设对应点R1纵坐标；
对于矩阵R0第二预设对应点R2有R2(R2x，R2y),其中，R2x为第二预设对应点R2横坐标，R2y为第二预设对应点R2纵坐标；
对于矩阵R0第三预设对应点R3有R3(R3x，R3y),其中，R3x为第三预设对应点R3横坐标，R3y为第三预设对应点R3纵坐标
……
对于矩阵R0第十九预设对应点R19有R19(R19x，R19y),其中，R19x为第十九预设对应点R19横坐标，R3y第十九预设对应点R19纵坐标。
具体而言，所述图像分析模块将第一预设参考点S1与坐标系原点相连生成线段Ps1、将第一预设对应点R1坐标系原点相连生成线段Pr1；
所述图像分析模块将Ps1与Pr1进行位置对比，计算参考点S1与对应点R1的吻合度参数组M1：
Figure GDA0003164504650000101
其中，Δ(Ps1，Pr1)表示线段Ps1与线段Pr1的长度差值M1a，∠(Ps1，Pr1)表示线段Ps1与线段Pr1的角度M1b，⊥(Ps1，Pr1)表示参考点S1与对应点R1垂直方向差值M1c，||(Ps1，Pr1)表示参考点S1与对应点R1水平方向差值M1d。
具体而言，所述图像分析模块计算参考点S1与对应点R1的吻合度Z1，Z1＝M1a×m1+M1b×m2+M1c×m3+M1d×m4，其中，m1为长度差值对吻合度权重参数，m2为角度对吻合度权重参数，m3为垂直方向差值对吻合度权重参数，m4为水平方向差值对吻合度权重参数；
所述图像分析模块按照上述计算参考点S1与对应点R1吻合度Z1的方法计算其余各参考点与对应点的吻合度，并整理生成吻合度矩阵组Z0(Z1,Z2,Z3…Z19),其中，Z2为参考点S2与对应点R2的吻合度，Z3为参考点S3与对应点R3的吻合度…Z19为参考点S19与对应点R19的吻合度。
具体而言，所述图像分析模块内设有重合度参数值Q,图像分析模块计算人脸图像Cb和二维预设人脸图像A1c的重合度Q1，Q1＝Z1×q1+Z2×q2+Z3×q3+…Z19×q19,其中，q1为吻合度Z1对重合度Q1的权重参数，q2为吻合度Z2对重合度Q1的权重参数，q3为吻合度Z3对重合度Q1的权重参数…q19为吻合度Z19对重合度Q1的权重参数；
所述图像分析模块将Q1与重合度参数值Q进行对比：
当Q1≥Q时，所述图像分析模块判定人脸图像Cb和二维预设人脸图像A1c的重合度达标，人脸图像C认证通过；
当Q1＜Q时，所述图像分析模块判定人脸图像Cb和二维预设人脸图像A1c的重合度不达标，人脸图像C不通过人脸认证，所述图像采集模块重新进行图像采集。
具体而言，当连续三次出现人脸图像认证不通过时，所述图像分析模块停止人脸认证，用户需通过密码进行认证。
至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征做出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种平板内置人脸识别的安全系统，其特征在于，包括：图像采集模块、数据存储模块、图像分析模块；
所述图像采集模块包括双目摄像装置，用以采集人脸图像；
所述数据存储模块用以存储预设人脸图像；
所述图像分析模块，其与所述图像采集模块和所述数据存储模块分别相连，用以分析所述图像采集模块采集到的人脸图像是否与所述数据存储模块内存储的预设人脸图像为同一人脸；
所述图像采集模块采集若干张多角度预设人脸图像并将采集到的人脸图像传递至所述图像分析模块，所述图像分析模块对采集到的图像进行整合，生成人脸三维图像A1并对生成的人脸三维图像A1进行整体缩放得到三维预设人脸图像A1b，使脸部长度符合预设值，以在进行人脸识别前，设置预设人脸图像；
当采用所述安全系统进行人脸认证时，所述图像采集模块采集待认证人脸图像C并将采集到的图像传递至所述图像分析模块，图像分析模块对人脸图像C进行整体缩放得到人脸图像Cb，使脸部长度符合预设值；
所述图像分析模块检测人脸图像Cb中瞳孔存在数，对待认证人脸图像C进行初级认证；其中，当人脸图像Cb中瞳孔存在数符合要求时，所述图像分析模块分析人脸图像C的拍摄角度，通过拍摄角度对待认证人脸图像C进行二级认证；若人脸图像C拍摄角度符合要求，所述图像分析模块对三维预设人脸图像A1b进行同角度投影，生成二维预设人脸图像A1c，图像分析模块在二维预设人脸图像A1c上选取若干参考点，并在人脸图像Cb的上选取与各参考点一一对应的对应点；
所述图像分析模块将人脸图像A1c上的参考点和人脸图像Cb上的对应点一一进行比对，并整合所有对比结果以对待认证人脸图像C进行最终认证，在进行最终认证时，不同的参考点设有不同的判定权重值，通过设置权重值，加大人脸识别时的精确度。
2.根据权利要求1所述的平板内置人脸识别的安全系统，其特征在于，所述图像分析模块内设有标准脸部长度值Lb，图像分析模块检测人脸三维图像A1的实际脸部长度Lz，图像分析模块计算标准脸部长度值Lb和实际脸部长度Lz的比值B,B＝Lb/Lz，图像分析模块将人脸三维图像A1整体缩放B倍，得到三维预设人脸图像A1b，图像分析模块将预设人脸图像A1b传送至所述数据存储模块，数据存储模块对三维预设人脸图像A1b进行存储；
所述图像分析模块将预设人脸图像A1b沿鼻梁中线竖直方向一分为二，图像分析模块测量人脸图像A1b的左瞳孔到鼻梁中线的第一距离L1l和人脸图像A1b的右瞳孔到鼻梁中线的第二距离L1r，并将计算结果传递至所述数据存储模块，数据存储模块将人脸图像A1b、第二距离L1r和第一距离L1l进行整合生成第一预设人脸数据矩阵A01(A1b,L1r,L1l)。
3.根据权利要求2所述的平板内置人脸识别的安全系统，其特征在于，当采用所述安全系统进行人脸认证时，所述图像采集模块采集待认证人脸图像C并将采集到的图像传递至所述图像分析模块，所述图像分析模块检测待认证人脸图像C的脸部长度Lc,图像分析模块计算标准脸部长度值Lb和脸部长度Lc的比值Bc,Bc＝Lb/Lc，图像分析模块将待认证人脸图像C整体缩放Bc倍，得到人脸图像Cb。
4.根据权利要求3所述的平板内置人脸识别的安全系统，其特征在于，所述图像分析模块检测人脸图像Cb中瞳孔存在数，当人脸图像Cb中不存在或存在一个瞳孔时，图像分析模块判定人脸图像Cb为不合格人脸图像，待认证人脸图像C不通过人脸认证，所述图像采集模块重新进行图像采集；
当人脸图像Cb中存在两个瞳孔时，所述图像分析模块检测人脸图像Cb的左瞳孔到鼻梁中线距离Lcl和人脸图像Cb的右瞳孔到鼻梁中线距离Lcr；
所述图像分析模块从第一预设人脸数据矩阵A01中调取距离L1r和距离L1l，图像分析模块计算距离Lcl和距离L1l的比值Bl、距离Lcr和距离L1r的比值Br，其中，Bl＝Lcl/L1l，Br＝Lcr/L1r。
5.根据权利要求4所述的平板内置人脸识别的安全系统，其特征在于，所述图像分析模块内设有比值Bl和比值Br的比值最大合理参数D1和比值Bl和比值Br的比值最小合理参数D2；
所述图像分析模块计算比值Bl和比值Br的比值Bz，Bz＝Bl/Br，图像分析模块将Bz与最大合理参数D1、最小合理参数D2进行对比：
当Bz≥D1时，所述图像分析模块判定待认证人脸图像C拍摄角度过于偏左，拍摄角度不在合理范围，待认证人脸图像C不通过人脸认证，所述图像采集模块重新进行图像采集；
当D2≤Bz＜D1时，所述图像分析模块判定待认证人脸图像C拍摄角度在合理拍摄范围；
当Bz＜D2时，所述图像分析模块判定待认证人脸图像C拍摄角度过于偏右，拍摄角度不在合理范围，待认证人脸图像C不通过人脸认证，所述图像采集模块重新进行图像采集。
6.根据权利要求5所述的平板内置人脸识别的安全系统，其特征在于，当待认证人脸图像C拍摄角度在合理拍摄范围，所述图像分析模块计算人脸图像C的拍摄角度E,E＝Bz×e，其中，e为拍摄角度计算补偿参数；
所述图像分析模块从第一预设人脸数据矩阵A01中提取三维预设人脸图像A1b，图像分析模块将三维预设人脸图像A1b在拍摄角度E下的图像进行二维投影，生成二维预设人脸图像A1c；
所述图像分析模块内设有平面直角坐标系，图像分析模块将二维预设人脸图像A1c投入到平面直角坐标系中，其中，图像A1c中的鼻尖与坐标系原点重合，图像水平方向为坐标系X轴方向；
所述图像分析模块在图像A1c提取若干个参考点并生成参考点矩阵S0(S1,S2,S3……)，其中，S1为矩阵S0第一预设参考点，S2为矩阵S0第二预设参考点，S3为矩阵S0第三预设参考点……；
对于矩阵S0第一预设参考点S1有S1(S1x，S1y),其中，S1x为第一预设参考点S1横坐标，S1y为第一预设参考点S1纵坐标；
对于矩阵S0第二预设参考点S2有S2(S2x，S2y),其中，S2x为第二预设参考点S2横坐标，S2y为第二预设参考点S2纵坐标；
对于矩阵S0第三预设参考点S3有S3(S3x，S3y),其中，S3x为第三预设参考点S3横坐标，S3y为第三预设参考点S3纵坐标；
所述图像分析模块将人脸图像Cb投入到平面直角坐标系中，其中，图像Cb中的鼻尖与坐标系原点重合，图像水平方向为坐标系X轴方向；
所述图像分析模块在图像Cb提取若干个对应点并生成对应点矩阵R0(R1,R2,R3……)，其中，R1为矩阵R0第一预设对应点，R2为矩阵R0第二预设对应点，R3为矩阵R0第三预设对应点……；
对于矩阵R0第一预设对应点R1有R1(R1x，R1y),其中，R1x为第一预设对应点R1横坐标，R1y为第一预设对应点R1纵坐标；
对于矩阵R0第二预设对应点R2有R2(R2x，R2y),其中，R2x为第二预设对应点R2横坐标，R2y为第二预设对应点R2纵坐标；
对于矩阵R0第三预设对应点R3有R3(R3x，R3y),其中，R3x为第三预设对应点R3横坐标，R3y为第三预设对应点R3纵坐标。
7.根据权利要求6所述的平板内置人脸识别的安全系统，其特征在于，所述图像分析模块将第一预设参考点S1与坐标系原点相连生成线段Ps1、将第一预设对应点R1坐标系原点相连生成线段Pr1；
所述图像分析模块将Ps1与Pr1进行位置对比，计算参考点S1与对应点R1的吻合度参数组M1：
Figure FDA0003164504640000041
其中，Δ(Ps1，Pr1)表示线段Ps1与线段Pr1的长度差值M1a，∠(Ps1，Pr1)表示线段Ps1与线段Pr1的角度M1b，⊥(Ps1，Pr1)表示参考点S1与对应点R1垂直方向差值M1c，||(Ps1，Pr1)表示参考点S1与对应点R1水平方向差值M1d。
8.根据权利要求7所述的平板内置人脸识别的安全系统，其特征在于，所述图像分析模块计算参考点S1与对应点R1的吻合度Z1，Z1＝M1a×m1+M1b×m2+M1c×m3+M1d×m4，其中，m1为长度差值对吻合度权重参数，m2为角度对吻合度权重参数，m3为垂直方向差值对吻合度权重参数，m4为水平方向差值对吻合度权重参数；
所述图像分析模块按照上述计算参考点S1与对应点R1吻合度Z1的方法计算其余各参考点与对应点的吻合度，并整理生成吻合度矩阵组Z0(Z1,Z2,Z3…),其中，Z2为参考点S2与对应点R2的吻合度，Z3为参考点S3与对应点R3的吻合度…。
9.根据权利要求8所述的平板内置人脸识别的安全系统，其特征在于，所述图像分析模块内设有重合度参数值Q,图像分析模块计算人脸图像Cb和二维预设人脸图像A1c的重合度Q1，Q1＝Z1×q1+Z2×q2+Z3×q3+…,其中，q1为吻合度Z1对重合度Q1的权重参数，q2为吻合度Z2对重合度Q1的权重参数，q3为吻合度Z3对重合度Q1的权重参数…；
所述图像分析模块将Q1与重合度参数值Q进行对比：
当Q1≥Q时，所述图像分析模块判定人脸图像Cb和二维预设人脸图像A1c的重合度达标，人脸图像C认证通过；
当Q1＜Q时，所述图像分析模块判定人脸图像Cb和二维预设人脸图像A1c的重合度不达标，人脸图像C不通过人脸认证，所述图像采集模块重新进行图像采集。
10.根据权利要求9所述的平板内置人脸识别的安全系统，其特征在于，当连续三次出现人脸图像认证不通过时，所述图像分析模块停止人脸认证，用户需通过密码进行认证。
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