CN113408421B - 基于区块链的人脸识别方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了基于区块链的人脸识别方法及系统，身份证采集设备采集被识别人的身份证信息、人脸识别设备采集被识别人的人脸信息；判断被识别人是否是第一次进行身份识别：将被识别人的身份证信息和人脸信息进行特征值匹配，若匹配通过则将被识别人的人脸信息存入人脸数据库、并将身份证信息和人脸信息上链存证；将采集的人脸信息与人脸数据库中存储的人脸信息进行匹配；将匹配通过时所采集的身份证信息和人脸信息与链上的存证数据进行比对验真。本发明提供基于区块链的人脸识别方法及系统，以解决现有技术中人脸识别技术存在安全隐患且识别效率低下的问题，实现保证人脸数据库的真实有效和安全可靠，同时提高人脸识别效率的目的。

Description

基于区块链的人脸识别方法及系统

技术领域

本发明涉及人脸识别领域，具体涉及基于区块链的人脸识别方法及系统。

背景技术

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识别的一系列相关技术，通常也叫做人像识别、面部识别。系统输入一般是一张或者一系列含有未确定身份的人脸图像，以及人脸数据库中的若干已知身份的人脸图象或者相应的编码，而其输出则是一系列相似度得分，表明待识别的人脸的身份。人脸识别主要是依靠人脸数据库中的已知身份的人脸图像来对当前需要识别的人的身份进行验证，因此人脸数据库的真实性和不可篡改性就尤为重要，而现有技术中在这方面较为薄弱，存在较大的漏洞风险与安全隐患，且利用传统的加密方式提高安全性又存在识别效率低下的问题。

发明内容

本发明提供基于区块链的人脸识别方法及系统，以解决现有技术中人脸识别技术存在安全隐患且识别效率低下的问题，实现保证人脸数据库的真实有效和安全可靠，同时提高人脸识别效率的目的。

本发明通过下述技术方案实现：

基于区块链的人脸识别方法，包括：

S1、身份证采集设备采集被识别人的身份证信息、人脸识别设备采集被识别人的人脸信息；

S2、判断被识别人是否是第一次进行身份识别：若是，进入步骤S3；若否，进入步骤S4；

S3、将被识别人的身份证信息和人脸信息进行特征值匹配，若匹配通过则将被识别人的人脸信息存入人脸数据库、并将身份证信息和人脸信息上链存证；

S4、将采集的人脸信息与人脸数据库中存储的人脸信息进行匹配：若匹配不通过，终止识别；若匹配通过，进入步骤S5；

S5、将匹配通过时所采集的身份证信息和人脸信息与链上的存证数据进行比对验真。

针对现有技术中人脸识别技术存在安全隐患且识别效率低下的问题，本发明提出基于区块链的人脸识别方法，首先由身份证采集设备采集被识别人的身份证信息、人脸识别设备采集被识别人的人脸信息，之后判断被识别人是否是第一次进行身份识别：如果是，则将被识别人的身份证信息和人脸信息进行特征值匹配，若匹配通过则将被识别人的人脸信息存入人脸数据库、并将身份证信息和人脸信息上链存证；如果不是，则将采集的人脸信息与人脸数据库中存储的人脸信息进行匹配：若匹配不通过，终止识别。当匹配通过后，再将匹配通过时所采集的身份证信息和人脸信息与链上的存证数据进行比对验真即可。

本申请充分利用了区块链技术防伪验真，追踪溯源的功效：主要功能是将数据上传至区块链，由于区块链的不可篡改特性，当数据被上传到区块链时，数据就会被区块链所有的节点传播并保存下来，如果想要修改区块链网络中的数据，需要满足一定的条件，如50％～75％以上的节点都需要同意修改等。人脸数据库的真实性和不可篡改性尤为重要，而区块链正好具有防伪验真，安全度高的功效，能保证人脸数据库的安全可靠。同时，由于区块链保证了人脸数据库数据的真实有效，因此在第一次验证身份证和人脸进行识别后，后续可无需再次验证身份证，只需将匹配通过时(即第一次人脸识别时)所采集的身份证信息和人脸信息与链上的存证数据进行比对验真即可，显著提升了人脸识别的效率。

进一步的，步骤S1中，提取采集到的身份证信息上的头像，并与采集到的人脸信息进行特征匹配：若特征值达到规定的第一阈值，则认为匹配成功，进入步骤S2；若特征值低于规定的第一阈值，则认为匹配不成功，终止识别。采集到的人脸信息中包含的模式特征十分丰富，如直方图特征、颜色特征、模板特征、结构特征及Haar特征等。把这其中有用的特征挑出来，与身份证信息上的头像进行特征匹配，即可实现本方案的功能。

进一步的，步骤S3中，将被识别人的身份证信息和人脸信息进行特征值匹配的方法包括：再次提取采集到的身份证信息上的头像，并再次采集人脸图像，将再次采集得到的身份证头像与人脸图像进行特征匹配：若特征值达到规定的第二阈值，则认为匹配成功；若特征值低于规定的第二阈值，则认为匹配不成功；其中，所述第二阈值高于所述第一阈值。本方案中再次采集人脸图像的方式可以采用更换角度或更换不同采集设备等方式以降低偏差。本方案是针对第一次进行人脸识别的人，由于后续需要将第一次进行身份识别的被识别人的身份证信息和人脸信息上链存证，因此上链信息需要充分保证准确性和稳定性。本方案正是为了充分降低因偶然因素导致的误差而设计，再次提取采集到的身份证信息上的头像，并再次采集人脸图像，将再次采集得到的身份证头像与人脸图像进行特征匹配。此次的特征匹配以具有更高要求特征值的第二阈值作为匹配标准，在进行再次的人脸图像采集前，可通过系统提示被识别人尽量保证与身份证上头像接近的面部状态，如提示“请取下面部佩戴物”、“请露出额头”等，此处的面部佩戴物可包括眼镜、耳环、耳钉、鼻环、项链等。本方案充分利用了身份证证件照对面部干净的要求，可以得到更加精准的特征匹配结果，保证了后续上链存证信息的稳定和可靠，进而保证了本申请人脸识别的准确性。

进一步的，步骤S3中上链存证的方法包括：以身份证号做为唯一标识，将身份证基本信息和人脸信息计算哈希，上传至区块链。

进一步的，步骤S3中，若匹配通过时，还将被识别人的身份证信息存入人脸数据库。将第一次进行身份识别的身份证信息同时存入人脸数据库，便于以后该人再次进行身份识别时，根据人脸识别结果直接从人脸数据库中提取该人的身份证信息、并通过身份证信息从链上进行查询和验真，避免了每次都需要对身份证进行验证的繁琐过程，进一步的提高了人脸识别速度和效率。

进一步的，步骤S5进行比对验真的方法包括：

S501、将人脸数据库中存储的身份证信息和人脸信息计算哈希，记为哈希一；

S502、以身份证号为基准在区块链上进行查询，得到链上存储的身份证基本信息和人脸信息的哈希，记为哈希二；

S503、比对哈希一和哈希二：若哈希一与哈希二一致，则验真成功；否则，验真失败。

优选的，S503的比对使用字符串比较算法。

基于区块链的人脸识别系统，包括：

身份证采集设备，用于采集被识别人的身份证信息；

人脸识别设备，用于采集被识别人的人脸信息；

判断模块，用于判断被识别人是否是第一次在本系统进行身份识别；

人脸数据库，用于存储采集的人脸信息；

上链模块，用于将第一次在本系统进行身份识别的人的身份证信息和人脸信息进行特征值匹配，若匹配通过则将被识别人的人脸信息存入人脸数据库、并将身份证信息和人脸信息上链存证；

匹配模块，用于将采集的人脸信息与人脸数据库中存储的人脸信息进行匹配；

验真模块，用于将采集的身份证信息和人脸信息与链上的存证数据进行比对验真。

进一步的，所述匹配模块包括：

第一匹配单元，用于提取采集到的身份证信息上的头像，并与采集到的人脸信息进行特征匹配，特征值达到第一阈值，则认为匹配成功；

第二匹配单元，再次提取采集到的身份证信息上的头像，并更换采集角度再次采集人脸图像，将再次采集得到的身份证头像与人脸图像进行特征匹配，特征值达到第二阈值，则认为匹配成功；

其中，所述第二阈值高于所述第一阈值。

进一步的，所述上链模块以身份证号做为唯一标识，将身份证基本信息和人脸信息计算哈希，上传至区块链。

进一步的，所述验真模块包括：

计算单元，用于计算人脸数据库中存储的身份证信息和人脸信息的哈希，记为哈希一；

查询单元，以身份证号为基准在区块链上进行查询，得到链上存储的身份证基本信息和人脸信息的哈希，记为哈希二；

比对单元，比对哈希一和哈希二：若哈希一与哈希二一致，则验真成功；否则，验真失败。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

1、本发明基于区块链的人脸识别方法及系统，充分利用了区块链技术防伪验真，追踪溯源的功能，实现了人脸识别技术与区块链技术的高效结合。

2、本发明基于区块链的人脸识别方法及系统，由于区块链保证了人脸数据库数据的真实有效，因此在第一次验证身份证和人脸进行识别后，后续可无需再次验证身份证，只需将匹配通过时(即第一次人脸识别时)所采集的身份证信息和人脸信息与链上的存证数据进行比对验真即可，显著提升了人脸识别的效率。

3、本发明基于区块链的人脸识别方法及系统，实现了身份证证件照与人脸识别技术的充分结合，可以得到更加精准的特征匹配结果，保证了后续上链存证信息的稳定和可靠，进而保证了本申请人脸识别的准确性。

4、本发明基于区块链的人脸识别方法及系统，将第一次进行身份识别的身份证信息同时存入人脸数据库，便于以后该人再次进行身份识别时，根据人脸识别结果直接从人脸数据库中提取该人的身份证信息、并通过身份证信息从链上进行查询和验真，避免了每次都需要对身份证进行验证的繁琐过程，进一步的提高了人脸识别速度和效率。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

图1为本发明具体实施例的流程示意图；

图2为本发明具体实施例的系统示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。在本申请的描述中，需要理解的是，术语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“高”、“低”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的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申请保护范围的限制。

实施例1：

基于区块链的人脸识别方法，包括如下步骤：

S1、身份证采集设备采集被识别人的身份证信息、人脸识别设备采集被识别人的人脸信息；

S2、判断被识别人是否是第一次进行身份识别：若是，进入步骤S3；若否，进入步骤S4；

S3、将被识别人的身份证信息和人脸信息进行特征值匹配，若匹配通过则将被识别人的人脸信息存入人脸数据库、并将身份证信息和人脸信息上链存证；

S4、将采集的人脸信息与人脸数据库中存储的人脸信息进行匹配：若匹配不通过，终止识别；若匹配通过，进入步骤S5；

S5、将匹配通过时所采集的身份证信息和人脸信息与链上的存证数据进行比对验真。

本实施例中当用户在人脸识别设备的拍摄范围内时，采集设备会自动搜索并拍摄用户的人脸图像。并在图像中准确标定出人脸的位置和大小。人脸图像中包含的模式特征十分丰富，如直方图特征、颜色特征、模板特征、结构特征及Haar特征等。人脸检测就是把这其中有用的信息挑出来，并利用这些特征实现人脸检测。

实施例2：

如图1所示的基于区块链的人脸识别方法，具体步骤如下：

S1、身份证采集设备采集被识别人的身份证信息、人脸识别设备采集被识别人的人脸信息；提取采集到的身份证信息上的头像，并与采集到的人脸信息进行特征匹配：若特征值达到规定的第一阈值，则认为匹配成功，进入步骤S2；若特征值低于规定的第一阈值，则认为匹配不成功，终止识别。

S2、判断被识别人是否是第一次进行身份识别：若是，进入步骤S3；若否，进入步骤S4。

S3、将被识别人的身份证信息和人脸信息进行特征值匹配，匹配方法为：

再次提取采集到的身份证信息上的头像，并再次采集人脸图像，将再次采集得到的身份证头像与人脸图像进行特征匹配：若特征值达到规定的第二阈值，则认为匹配成功；若特征值低于规定的第二阈值，则认为匹配不成功；其中，所述第二阈值高于所述第一阈值；

若匹配通过则将被识别人的人脸信息、身份证信息存入人脸数据库、并将身份证信息和人脸信息上链存证；上链存证的方法包括：以身份证号做为唯一标识，将身份证基本信息和人脸信息计算哈希，上传至区块链。

S4、将采集的人脸信息与人脸数据库中存储的人脸信息进行匹配：若匹配不通过，终止识别；若匹配通过，进入步骤S5；

S5、将匹配通过时所采集的身份证信息和人脸信息与链上的存证数据进行比对验真；比对验真的方法包括：

S501、将人脸数据库中存储的身份证信息和人脸信息计算哈希，记为哈希一；

S502、以身份证号为基准在区块链上进行查询，得到链上存储的身份证基本信息和人脸信息的哈希，记为哈希二；

S503、比对哈希一和哈希二：若哈希一与哈希二一致，则验真成功；否则，验真失败，即身份识别失败，需要重新验真身份证与人脸信息。

优选的，本实施例中，第一阈值为70％，第二阈值为80％。

实施例3：

基于区块链的人脸识别方法，包括如下步骤：

对于第一次做身份识别的人，图像采集设备的人脸数据库因为缺少数据匹配不无法，需要以本人身份证做为基准。因此将身份证放在身份证采集设备上，并读取身份证上的基本信息，如身份证号，姓名，头像等。

将读取的身份证上的图像转化为人脸数据库规定的格式，并将采集到的人脸与身份证上的头像做特征值匹配：若特征值达到规定的阈值，则认为身份证和人脸匹配成功，否则提示匹配失败，请重新尝试。成功后将人脸信息存入人脸数据库，同时将身份证基本信息和人脸信息存入区块链，以身份证号作为链上唯一标识。

对于已经完成了第一次身份识别的人，当第二次在完成人脸识别时，若与图像采集设备的人脸数据匹配成功，则跟据匹配成功时得到的身份证基本信息和人脸信息，去区块链上进行验真查询，若验真通过，则认为身份识别是安全可靠的。

其中，在区块链上进行验真查询的方法包括：

第一次身份识别成功后，会将身份证基本信息和人脸信息存入人脸数据库；

以身份证号做为唯一标识，将身份证基本信息和人脸信息计算哈希，上传至区块链；

上链成功后，当再次人脸身份识别成功时，将人脸数据库存储的身份证基本信息和人脸信息计算哈希，同时以身份证号做查询，得到链上存储的身份证基本信息和人脸信息哈希；

比对人脸数据库中存储的身份证基本信息和人脸信息计算得到的哈希和链上以身份证号查询得到链上存储的身份证基本信息和人脸信息哈希，若哈希一致，则验真成功，可以确定人脸数据库中的数据是真实有效、未被篡改的。否则提示验真失败，身份识别失败，需要重新验真身份证与人脸信息。

实施例4：

基于区块链的人脸识别系统，如图2所示，包括：

身份证采集设备，用于采集被识别人的身份证信息；

人脸识别设备，用于采集被识别人的人脸信息；

判断模块，用于判断被识别人是否是第一次在本系统进行身份识别；

人脸数据库，用于存储采集的人脸信息；

上链模块，用于将第一次在本系统进行身份识别的人的身份证信息和人脸信息进行特征值匹配，若匹配通过则将被识别人的人脸信息存入人脸数据库、并将身份证信息和人脸信息上链存证；

匹配模块，用于将采集的人脸信息与人脸数据库中存储的人脸信息进行匹配；

验真模块，用于将采集的身份证信息和人脸信息与链上的存证数据进行比对验真。

优选的，本实施例中匹配模块包括：

第一匹配单元，用于提取采集到的身份证信息上的头像，并与采集到的人脸信息进行特征匹配，特征值达到第一阈值，则认为匹配成功；

第二匹配单元，再次提取采集到的身份证信息上的头像，并更换采集角度再次采集人脸图像，将再次采集得到的身份证头像与人脸图像进行特征匹配，特征值达到第二阈值，则认为匹配成功；

其中，第二阈值高于第一阈值。

优选的，本实施例中上链模块以身份证号做为唯一标识，将身份证基本信息和人脸信息计算哈希，上传至区块链。

优选的，本实施例中验真模块包括：

计算单元，用于计算人脸数据库中存储的身份证信息和人脸信息的哈希，记为哈希一；

查询单元，以身份证号为基准在区块链上进行查询，得到链上存储的身份证基本信息和人脸信息的哈希，记为哈希二；

比对单元，比对哈希一和哈希二：若哈希一与哈希二一致，则验真成功；否则，验真失败。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其它变体，意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。此外，在本文中使用的术语“连接”在不进行特别说明的情况下，可以是直接相连，也可以是经由其他部件间接相连。

Claims (5)

1.基于区块链的人脸识别方法，其特征在于，包括：

S1、身份证采集设备采集被识别人的身份证信息、人脸识别设备采集被识别人的人脸信息；

S2、判断被识别人是否是第一次进行身份识别：若是，进入步骤S3；若否，进入步骤S4；

S3、将被识别人的身份证信息和人脸信息进行特征值匹配，若匹配通过则将被识别人的人脸信息存入人脸数据库、并将身份证信息和人脸信息上链存证；

S4、将采集的人脸信息与人脸数据库中存储的人脸信息进行匹配：若匹配不通过，终止识别；若匹配通过，进入步骤S5；

S5、将匹配通过时所采集的身份证信息和人脸信息与链上的存证数据进行比对验真；

步骤S1中，提取采集到的身份证信息上的头像，并与采集到的人脸信息进行特征匹配：若特征值达到规定的第一阈值，则认为匹配成功，进入步骤S2；若特征值低于规定的第一阈值，则认为匹配不成功，终止识别；其中，进行特征匹配的人脸信息中的特征包括直方图特征、颜色特征、模板特征、结构特征及Haar特征；

步骤S3中，将被识别人的身份证信息和人脸信息进行特征值匹配的方法包括：再次提取采集到的身份证信息上的头像，并再次采集人脸图像，将再次采集得到的身份证头像与人脸图像进行特征匹配：若特征值达到规定的第二阈值，则认为匹配成功；若特征值低于规定的第二阈值，则认为匹配不成功；其中，所述第二阈值高于所述第一阈值；

步骤S3中上链存证的方法包括：以身份证号做为唯一标识，将身份证基本信息和人脸信息计算哈希，上传至区块链；

步骤S3中，若匹配通过时，还将被识别人的身份证信息存入人脸数据库；

步骤S5进行比对验真的方法包括：

S501、将人脸数据库中存储的身份证信息和人脸信息计算哈希，记为哈希一；

S502、以身份证号为基准在区块链上进行查询，得到链上存储的身份证基本信息和人脸信息的哈希，记为哈希二；

S503、比对哈希一和哈希二：若哈希一与哈希二一致，则验真成功；否则，验真失败。

2.基于区块链的人脸识别系统，其特征在于，用于执行如权利要求1所述的人脸识别方法，包括：

身份证采集设备，用于采集被识别人的身份证信息；

人脸识别设备，用于采集被识别人的人脸信息；

判断模块，用于判断被识别人是否是第一次在本系统进行身份识别；

人脸数据库，用于存储采集的人脸信息；

上链模块，用于将第一次在本系统进行身份识别的人的身份证信息和人脸信息进行特征值匹配，若匹配通过则将被识别人的人脸信息存入人脸数据库、并将身份证信息和人脸信息上链存证；

匹配模块，用于将采集的人脸信息与人脸数据库中存储的人脸信息进行匹配；

验真模块，用于将采集的身份证信息和人脸信息与链上的存证数据进行比对验真。

3.根据权利要求2所述的基于区块链的人脸识别系统，其特征在于，所述匹配模块包括：

第一匹配单元，用于提取采集到的身份证信息上的头像，并与采集到的人脸信息进行特征匹配，特征值达到第一阈值，则认为匹配成功；

第二匹配单元，再次提取采集到的身份证信息上的头像，并更换采集角度再次采集人脸图像，将再次采集得到的身份证头像与人脸图像进行特征匹配，特征值达到第二阈值，则认为匹配成功；

其中，所述第二阈值高于所述第一阈值。

4.根据权利要求2所述的基于区块链的人脸识别系统，其特征在于，所述上链模块以身份证号做为唯一标识，将身份证基本信息和人脸信息计算哈希，上传至区块链。

5.根据权利要求2所述的基于区块链的人脸识别系统，其特征在于，所述验真模块包括：

计算单元，用于计算人脸数据库中存储的身份证信息和人脸信息的哈希，记为哈希一；

查询单元，以身份证号为基准在区块链上进行查询，得到链上存储的身份证基本信息和人脸信息的哈希，记为哈希二；

比对单元，比对哈希一和哈希二：若哈希一与哈希二一致，则验真成功；否则，验真失败。

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