CN1184542A - 识别图象的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

公开了利用脸部识别来创建、维护和使用存储有个人数据记录(52)的数据库的系统和方法。具体地说,公开了用脸部(130)识别来控制身份证(40)的制作的系统与方法,所说的身份证包括人脸的图象和人口统计数据(24)。所述系统和方法最好包括透镜模块,它们被调整到能有效地确定人脸在照片图象中的位置。

Description

识别图象的系统和方法
发明领域
本发明的领域涉及到用于数据处理的系统和方法，具体地说，涉及到利用脸部识别去管理包含有个人图象的数据库的系统和方法。
发明背景
计算机化的数据库可用于存储包括声音、图象和文本在内的多种不同的数据。这种灵活性允许数据库设计者构建这样的数据库，该数据库具有能以若干不同格式来组织和存储诸如文本及声音之类信息的数据记录，从而提供了更加具体地适用于现有应用的数据库系统。
在一个普通的实例中，政府机关和商业机构使用计算机数据库将有关选定个人的信息存储成数据记录，这些数据记录包括以文本信息方式存储的人口统计数据以及存储以数字化编码图象方式存储的个人照片。所以，国家机动车管理局(state Department of Motor Vehicles)可创建一个注册驾驶员的数据库，该库包括了每个注册驾驶员的数据记录。每个数据记录均可存储诸如驾驶员姓名和地址之类的文本信息以及诸如驾驶员的数字化编码照片之类的图象信息。机动车管理局可保存这个记录并在驾驶员的经历和数据变化时不断地更新记录内容。
尽管计算机数据库提供了存储图象和文本数据的有效途径，但通常却未能对存储在其中的信息提供任何检索或分拣的方式。如果图象信息在数据记录中是最可靠或最完全的信息，那么，这种无能性就特别是一种负担。
而且，这种无能性会妨碍操作员自动地检索数据库以找到特定的个人图象。因此，为了查找到数据库中的图象，操作员必须提取每一条记录并观察记录中所存储的图象。这是一种耗时且劳动密集的过程。对于大型数据库这种图象检索在实践上是不可能的。所以，无法防止一个人在诸如机动车登记处(Registry of Motor Vehicles)或国家福利局(State Welfare Department)之类的一个机构内通过在每次登记时提供虚假人口统计数据来登记多次。
而且，存储在数据库内的图象的质量和特征会有很大不同。例如，任何两个图象的灰度会有显著不同。这些不同会使操作员很难比较存储后的图象。
所以，本发明的一个目的是提供改进型的用于维护数据库的系统和方法，而所说的数据库存储着图象信息以作为其数据记录的一部分。
本发明的另一个目的是提供能有效利用图象信息来控制数据登录入数据库中的系统和方法。
本发明的又一个目的是提供用于在数据库内按标准格式存储图象信息的改进型的系统和方法。
通过阅读对本发明某些实施例的说明，可以了解本发明的上述和其它目的。
发明概要
本发明提供了用脸部识别来创建、维护和使用存储有个人数据记录的数据库的系统和方法。具体地说，本发明提供了能用选定面部识别技术去分析个人脸部照片的系统和方法。选定的脸部识别技术会产生一组以下称为“投射信号”的数值，这组数值作为一个集合能表示被分析的照片图象并且能保证将个人脸部的关键个体特征以高度紧凑的方式存储起来。所产生的投射信号可作为与照片所示个人有关的数据记录中的一个数据字段而被存储。所述数据记录还可包括人口统计数据字段，以便组织诸如地址信息、社会保险号以及带有图象信息的其它标识信息之类的信息。本发明提供了这样的系统和方法，它们适于处理包括由描述性图象信息构成的数据字段的数据记录并能提供可根据记录在其中的图象信息来检索、比较和分拣数据记录的系统。
为此，说明了用于创建和使用数据库的系统和方法，所说的数据库具有数据记录，数据记录则包含有人脸的图象信息。所述数据库系统和方法适于根据人脸有效地存储、分拣和比较数据记录。
在本发明的一个实施例中，提供了用于制作诸如驾驶证、军人证、福利证、持枪证以及其它照片式身份证之类的身份证的系统。所述系统可执行选定的主成分分析式的脸部识别技术。本发明所用的脸部识别技术在使用时会使所述系统可以监控身份证的制作以防将不同姓名的多个身份证发给一个申请者。
上述系统通常包括一诸如摄像机或照相机及扫描仪之类的图象采集器，它可产生申请者脸部的数字化照片。一矢量存储器存储着限定多维图象空间的多个特征矢量。一诸如通常的工作站之类的数据处理器配置成将数字化的照片投射到前述多维图象空间上，从而将该照片编码成所述多个特征矢量的加权函数。一图象数据库与数据处理器相连以便为已知的投射信号的数据库提供存储体，而每个投射信号均表示着与特定个人的脸部图象相关的特征矢量的加权集合。一人口统计数据库存储着多个数据记录，其中，每个数据记录都把所存储的投射信号中的相应一个信号和其图象由该投射信号所表示的个人关联起来。每个数据记录还包括一用于标识该特定数据记录的标识信号。
一般地说，所述数据处理器包括用于识别个人的识别程序单元。通常，该识别程序单元比较所产生的投射信号与存储在系统中的投射信号。由于投射信号表示人脸的图象，所以，相似的投射信号可能表示同一个人或者具有相似外形的人。因此，该程序单元可用于确定所生成的投射信号是否基本上代表了所存储的投射信号中的一个或多个信号并且可用于指示是否检测到了匹配。
在另一个实施例中，识别程序单元包括文本查询单元，它用于比较文本信息与存储在数据记录内的标识信号。文本查询单元根据诸如存储在数据记录内人口统计数据之类的文本信息对数据记录进行比较、分类和排序。在一任选的方式中，识别程序单元使用文本查询单元以便根据选定人口统计数据确定数据记录的子集。在随后的操作中，识别程序单元作用于数据记录的上述子集，以确定所生成的投射信号是否能基本上代表所存储的投射信号中的一个。
在本发明的一个优选实施例中，所述系统包括一定位装置，它可检索所采集的照片以确定该照片的包括个人脸部图象的那部分。例如，在表现一个站在墙壁前警戒线内的人的照片中，定位装置会忽略背景墙壁和其它杂物而识别出照片中包含有人脸图象的部分。在一个实施例中，定位装置带有一预过滤器单元，它可预先检测照片的一部分，以便确定照片的这部分是否可能包含了人脸图象。一种类型的预过滤器单元带有一灰度变化检测器，它可确定选定照片部分的灰度与包含脸部的照片部分的标准灰度之间有多大不同。这种高效的计算结果会使得预过滤器单元将照片中表示位于人后面的墙壁或隔板的照片部分与包含人脸的照片部分快速地区别开来。
所述识别程序单元最好还包括一规范化单元，它可根据预定的用户标准来调整采集到的照片。上述规范化单元一般包括用于有选择地调整采集到的照片的灰度参数的单元以及用于有选择地调整所述照片的倾向或倾斜参数的单元。该规范化单元在识别处理过程中有助于尽量减少使诸如图象采集时灯光之类的条件变化所引起的问题。
在一个实施例中，一执行装置监控着识别程序并指明所生成的投射信号与所存储的投射信号之间是否有任何匹配。上述执行装置指出每一次可能匹配的比较，并形成看来似乎含有某一申请身份证的个人图象的各项数据记录的清单。所述执行装置还包括一图象服务器单元，它用于存储与前述数据记录中相应的那些有关的照片。一与所述图象服务器相连的监视器可显示出与前述申请者具有相似特征的那些人的照片。操作员可以检测申请者是否正试图以不同的姓名登录进数据库。
在另一种选择中，一打印机单元可连接到该系统和将表示照片信号和标识信号的信息记录至空白数据卡以形成身份证。在一个实施例中，所述执行装置连接于前述打印机并阻止该打印机为任何这样数据记录打印身份证，所说的该数据记录与申请者照片基本上类似的照片相关联。
在本发明的另一个实施例中，所述身份证制作系统还包括一选择单元，它可选出照片中表示申请者脸部选定特征的那部分。在一个实例中，所述选择单元可选出表示申请者眼睛的照片的那部分。通过分析个人脸部的一部分，所述系统可识别出戴有胡须或假发之类伪装的人。在这一实例中，所述系统将照片中包括人眼睛图象的那部分投射到所说的多维空间并生成一组描述照片这部分的数值。识别程序单元比较所生成的数值与存储在数据库内的数值并识别出这样的数据记录，这些数据记录具有与申请者图象相似的图象。
在本发明的又一个实施例中，提供了用于分拣以数据记录形式进行存储的照片的系统。具体地说，说明了这样的系统，它可按对象的类来分拣照片，诸如是否可按脸、眼睛或嘴来对图象加以分类。这种分拣系统可对整个照片数据库进行分拣以确认表示选定类对象的那些照片。在一个特定的实例中，所述分拣系统用于对整个照片数据库进行分拣以确认表示人脸的那些照片。然后，该系统可形成不包含人脸图象的数据记录的清单，并且，系统操作员可审查这些记录以确定要从系统中删除的那些记录。
上述系统一般都包括：一照片存储器，它用于存储照片信号；一参照存储器，它具有多维图象空间用的多个特征矢量的存储体并且具有一子空间信号用的存储体，所述子空间信号表示由上述多个特征矢量所限定的子空间；一选择单元，它用于选定来自照片存储器的照片信号并且用于生成一投射信号，此投射信号表示作为多个特征矢量信号的加权函数而加以编码的照片信号；一计算单元，它用于计算一距离信号，此距离信号表示上述投射信号所限定的点与上述子空间信号所限定的空间之间的距离；以及，一分类单元，它用于根据距离信号确定一照片信号是否代表某人的图象。所以，上述系统提供了这样一种机制，它能检索图象数据库并识别出这样的数据记录，它们包含有诸如人脸之类特定种类对象的图象数据。
在一个实施例中，所述系统包括一用于根据距离信号从照片存储器中自动删除照片信号的单元。所述系统可选地包括一用于存储数据记录的人口统计数据库存储器以及一用于根据所生成的距离信号来从上述人口统计数据库中删除数据记录的单元。
以下参照某些说明性的实施例来说明本发明，以提供可由本发明实现的系统和方法的结构及操作的详细内容。
对说明性实施例的简要描述
图1说明了用于制作身份证的系统，该系统包括一数据采集单元，此数据采集单元用脸部识别来控制进入数据库的数据记录；
图2是用于验证存储在数据记录中的信息的过程的流程图；以及
图3说明了这样一种过程的流程图，所述过程可在图1所示的系统中使用并且可用于在一照片中找到表示脸部的图象。
对说明性实施例的详细描述
图1说明了这样的系统10，它用于制作诸如驾驶证、福利卡、持枪证、军人证以及其它身份证之类一般以印刷格式显示人口统计数据和个人图象的身份证。由于身份证一般包括印章、签名以及其它难以伪造的图象，所以，记录在身份证上的图象和人口统计数据通常都是可信的。因此，商业和政府机构一般将身份证提供给那些在所述机构保存的官方记录中已注册的人。一般地说，这些官方记录保存在一计算机数据库中，该计算机数据库包括每一个注册过的人的数据记录或文档。图1中所示的系统10通过控制进入官方记录的数据并通过访问这些记录中的信息来管理这种官方记录，以制作身份证。
为此，系统10能分析存储在官方记录数据库内的数据记录并控制以记录下来的形式表示来自官方记录数据部分的信息的身份证的制作。系统10包括一影像检查室12、一记录单元14、一包封单元14、一网络作业设置器单元18、一中央图象服务器20、一数据采集单元22以及一人口统计数据库存储器24。图1所示系统10是一种按本发明构成的系统，它使用脸部识别技术去管理和控制包含有图象信息的数据库，所述图象信息至少部分地包括表示人脸的图象。具体地说，系统10使用脸部识别技术以防止个人以不同的姓名获得多个诸如驾驶证之类的身份证。此外，系统10可对图象数据库进行分拣以便从数据库中清除那些包含不充分或不正确图象信息的数据记录并且可以处理和调整图象信息，以生成能印到身份证上的图象信号。
所说明的系统10包括一记录单元14、影像检查室12以及包封单元16，它们可生成和检查身份证。于1994年9月30日提交的题为“记录数据的系统和方法”的美国专利申请08/316041说明了上述这些单元，所说的申请委托给了本代理人并且包含在本文中作为参考。数据采集单元22采集必要的信息以生成一身份证。数据采集单元22可以检验和处理采集到的图象以检测该图象是否与已记录在数据库内的图象基本上相类似。此外，数据采集单元22可处理所需要的图象以确定它是否可能代表人脸的图象。一旦对上述信息进行了分析，数据采集单元22就会确定出所采集到的信息是否应作为数据记录进入官方注册数据库。数据采集单元22将采集到的图象传输给控制图象服务器20的数据存储器。中央图象服务器20的数据存储器用作一存储装置，它用于数据采集单元22所收集到的图象。系统10可选地包括诸如数据库存储器36之类的独立的数据库存储器，它存储着数据采集单元22所采集的图象。
中央图象服务器20可访问来自人口统计数据库24的人口统计数据并且将图象和人口统计信息发送给网络作业设置器18。网络作业设置器18将图象和人口统计数据汇集到一起并且向记录单元14发出一命令，此命令请求记录单元14将信息记录到数据卡40上。所记录的信息包括数据采集单元22采集到的图象以及从人口统计数据库存储器24中获得的人口统计数据。记录单元14将记录后的数据卡传给影像检查室12。影像检查室12对记录在数据卡40上的信息进行检查，以确定记录后的数据卡是否满足某些用户选定的标准。检查室12将检查过的数据卡传给一可选的包封单元16。
包封单元16接收来自影像检查室12的信号，该信号指明是否已成功地制作出了记录后的数据卡40。如果已成功地制作出了数据卡，则包封单元16将该记录后的数据卡40放进一诸如封套之类的载体内并且使该封套作好通常是通过邮寄来进行分发的准备。另外，如果影像检查室12指示出记录后的数据卡40不能满足用户选定的标准，则包封单元16就将记录后的数据卡40放进一处置箱内。
参照图1来详细说明数据采集单元22。数据采集单元22是一可编程的硬件设备，它包括一图象采集器30、一监视器32、一数据处理器34、一键盘34A以及一可选的图象数据库存储器36。如图1所示，数据处理器34通过传输通路与图象数据库存储器36和中央图象服务器20相连。数据处理器34还通过传输通路与图象采集器30相连，图象采集器30在图1中被表示为诸如视频摄像机之类的摄像机，它可采集图象并生成表示所采集到的图象的标准视频信号。所示的数据处理器34是诸如SUN SPARC工作站之类的通常计算机系统，它包括一视频接口卡，此卡用于和摄像机采集器30相连接。数据处理器34还包括一程序单元即一应用程序，它控制上述装置去采集、处理和分拣图象及文本信息。
图象采集器30可以是诸如视频摄像机之类的摄像机，它可以捕获由象素数据表示的图象数据。所示图象采集器30是一视频摄像机，它产生将图象编码成象素数据的模拟视频信号。该视频信号可以格式化成包括RS-170/CCIR或任何专门视频格式在内的任何通常的视频格式。数据处理器34内的摄像机接口装置接收上述模拟信号。另外，所述图象采集器也可以是一数字摄像机，它可生成数字形式的图象信息。在不脱离本发明范围的情况下也可以在本发明中使用其它的图象采集器。
在另一个实施例中，图象采集器30是一扫描器，它可将胶卷照片扫描到计算机存储器中。一种上述扫描器是加州San Jose的AVR技术公司生产的AVR3000。所述扫描器图象采集装置将胶卷照片编码成象素数据并将该象素数据传递给数据处理器34，从而向数据处理器34提供机器可读的照片形式。在不脱离本发明范围的情况下，也可以在本发明中使用把图象或照片表示成机器可读形式的其它图象采集器。
所示可选的监视器22是诸如通常用于显示包括文本、图形及图象在内的视频图象那种类型的常规视频显示监视器。正如以下将详细说明的那样，在一个实施例中，数据处理器34控制视频监视器32以显示这样的照片信号，这些信号表示作为图象文件保存在图象数据36内的个人图象。
数据库存储器36存储数据记录或表示数据记录的电子信号，其中，每个数据记录均与业已注册到数据库中的个人相关。数据存储器36可以是任何通常的可寻址的计算机存储器，它可用于存储表示数据的电子信号，并且，数据存储器36可包括电路卡组件，这些组件可用于存储信息和/或控制诸如光存贮盘、硬盘以及磁带驱动器之类的数据存储设备。存储在存储器36内的数据库可以是某州内所有已注册的驾驶员、所有注册进州福利计划的个人、一州内所有已颁发了持枪证的人等等的数据库。系统10可以使用存储在存储器36内的每个数据记录以生成一身份证。该身份证可发给合格的人以证实特定的个人已经以有效的方式在合法机构或实体中进行了注册并且已被授予了由所发放的身份证确认的特殊权利。正如可从本说明中看出的那样，保持存储在数据库存储器36中数据库的完整性是系统10的一个功能。具体地说，防止个人以欺骗方式用不同的姓名获得一个或多个身份证是系统10的一个功能。
所示人口统计数据库存储器24是通常用于存储数据或存储表示数据的电子信号那种类型的通常的计算机存储器，它可供诸如数据处理器34之类的数据处理器使用。人口统计数据库存储器24存储着数据记录，这些数据记录表示已由一机构注册到官方记录中的个人。因此，存储在人口统计数据库存储器24内的数据库表示这样的个人的官方记录，所说的这些个人正式地注册为由诸如商业或政府机构之类机构管理的计划或其它组织中的合法用户，成员或参与者。
图1所示的数据处理器34是带有处理器，数据存储器以及程序存储器的数据处理器。此外，所示的数据处理器34包括一种这样类型的视频接口卡，它可用于和摄像机相连，该摄像机会生成表示视频图象的电子信号。在一个实施例中，数据处理器34是SUN工作站，但是，本技术的普通专家应该认识到，在不脱离本发明范围的情况下，可在本发明中使用其它的数据处理器。数据处理器34包括一数据记录检验模块，它对数据采集单元22采集到的信息进行分析并确定所采集的信息是否应作为数据记录进入保存在人口统计数据库24内的官方记录中。在本发明的一个优选实施例中，所述检验模块是用存储在数据处理器34的程序存储器内的程序单元来实现的，但是，对电子工程技术中的普通专家来说，应该认识到，也可将检验模块以电路卡组件来实现。
图2说明了检验模块所执行的过程100的流程图。过程100用采集器30采集的图象信息以及在键盘34A处键入的文本信息来检验进入存储在数据库存储器24内官方数据库的各个数据记录。过程100始于步骤110，这时数据采集单元22已采集到足以生成一数据记录的信息。例如，图1所示的数据采集单元22收集用于数据记录的信息，包括驾驶证申请者的图象和必要的描述性的人口统计信息。在步骤120中，过程100对图象采集器30采集到的图象信息进行编码。该编码过程包括特征矢量投射技术，此技术将人脸的图象编码成特征矢量的加权集合。
美国专利5164992号更完全地说明了上述特征矢量投射技术，该专利题为“脸部识别系统”并颁发给Turk等人，本文引用了该专利。正如该文所说明的那样，将脸部图象投射到由一组参照特征矢量所限定的空间内。特征矢量或特征脸(eigenface)的参照集合可看作是一组特征，它们共同表征在脸部图象参照集内脸部图象间的变化的特征。可以用主成分分析来表示脸部参照集中的脸的种类。合成的特征矢量限定了脸部参照集中的脸部图象间的差异并且可以称为特征脸。
在本发明的一个实施例中，通过采集多个照片例如60个或更多照片以获得40个特征脸来形成脸的训练参照集。将该训练集规范化，因此，所有的脸均有相同的比例、位置、方向、均值和方差。从数据库中读入脸部图象。确定眼睛的位置。在一种实际应用中，操作员用鼠标手工地确定眼睛在脸部图象内的位置。脸部图象被转换成灰度级并被规范化且被存储成原始图象(与BMP或JPEG或其它格式相反)。在最终使用所述系统中，训练集的组成最好包括多种预定人的实例，例如男人和女人、白人、黑人、戴眼镜的人、不戴眼镜的人、有大胡子的人、有小胡子的人等等。将脸部图象从八比特灰度转换成浮点格式。通过在训练集内将所有的人脸加在一起然后除以脸部图象的总数，可以得到所说的均值。从所有的脸部图象中减去上述均值。用最终的经均值调整过的脸构成一矩阵。例如，假定原始的脸部图象为128象素×128象素，则整个的脸部图象会占据16384个象素。假定这是浮点数矩阵中的一列，则训练集内的其它人脸构成了该矩阵中的其它列。计算该协方差矩阵，并且，通过解该雅各比矩阵来确定特征矢量。
可以按从大到小来分拣特征矢量，并且，根据需要多少矢量来挑选最大有效的特征矢量，例如，如果训练集为60，则从60中挑选出40。所述系统可用前述特征矢量和训练集计算出原始矩阵的主成分。这些主成分就是“特征脸”。例如，所述系统可以挑选出第一特征矢量，它是有60个元素的矢量。用该特征矢量中的相应系数乘训练集中的每个人脸，就可以形成一特征脸。一旦确定了特征脸，就可以通过将一图象信号投射到所述特征脸限定的空间内而将该图象信号表示为这些特征脸的函数。
投射后的脸部图象相当于上述空间内的一个点。在步骤130中，检验模块通过计算在所述空间内的限定所采集到的图象的点与通常指明脸部图象映射到的那部分空间的空间部分即子空间之间的距离来验证图象采集器30采集到的图象是否是脸部图象。换句话说，特征矢量的参照集限定了一图象空间，图象采集器30所捕获的图象就被映射进该图象空间之中。类似的图象一般具有类似的特征，从而在该图象空间内有类似的坐标。因此，诸如人脸图象之类的相似图象一般会在图象空间的特定部分内很接近地映射到一起。这就会在图象空间内限定一子空间，它很可能含有相似类型的图象。所以，如果被投射的图象所限定的点离通常限定脸部一般映射到的那部分空间的子空间足够远，那么，检验模块就可确认图象采集器30采集到的图象不是人脸图象。相反，如果限定所采集到的图象的点足够地接近或者映射进通常限定脸部位置的子空间，则检验模块就可确认所采集的图象是人脸图象。
如果在步骤130中检验模块确认所采集到的图象不包含或不是人脸图象，则过程100前进到步骤140。在步骤140中，检验模块将图象采集器30所采集的图象存入一缓冲器内供以后使用。然后，检验模块前进至步骤150并启动一执行机构，它可阻止形成含有所采集图象的数据记录并防止该数据记录进入官方数据库。
另外，如果检验模块在步骤130中确认所采集到的图象包括或相当于人脸图象，则过程会前进至步骤160。
在步骤160中，检验模块用投射信号即被编码成特征矢量的加权集合或特征脸来检索官方记录数据库，以识别出任何这样的记录，这些记录带有投射信号即与所采集到的图象的投射信号相似的特征矢量加权集合。相似的加权系统表明相似的图象。如果检验模块在步骤170中确定官方记录数据库24内存在有一个或多个非常相似或相同的图象，则过程前进至步骤180并且显示出这些相同的图象，然后，过程前进至步骤190并启动所说的执行机构。
另外，如果检验模块在步骤170中确定在记录数据库24内没有相同的图象，则该检验模块会确认数据记录应进入数据库存储器24。在步骤200中，检验模块使数据记录进入到数据库存储器24内。一旦数据记录进入到数据库存储器，检验模块就前进至步骤210并结束该过程。
在本发明的一个实施例中，所述执行机构包括一个显示模块，它可以是数据处理器24内的应用程序单元，它将存储于存储器24内的数据库中的与摄像机30采集到的图象基本上类似的各个图象显示到监视器32上。然后，操纵数据采集单元22的操作员用肉眼来比较已记录在数据库存储器24内的图象与当前站在图象采集器30前的个人申请者。这时，操作员判断该申请者的图象是否已记录在数据库内并检验与匹配图象相关的人口统计数据是否对应于目前位于操作员面前的申请者所提供的人口统计数据。如果所述人口统计数据与申请者所提供的人口统计数据匹配或充分匹配，则继续操作并越过执行机构且允许用申请者当前提供的信息更新现有的数据记录。另外，如果系统操作员判定存前在数据库内的一个或多个图象基本上就是目前处在图象采集器30之前的申请者并且该申请者所提供的人口统计数据不足以与和相同图象有关的人口统计数据相匹配，则该系统操作员就将此申请者的图象和人口统计数据存入数据处理器34内的执行缓冲器并且让法律执行人员向该申请者发一传票。
在本发明的另一实施例中，执行机构与网络作业设置器18相连，而网络作业设置器18则可产生批作业指令，这些指令控制记录单元14以制作身份证。在这另一种实施例中，执行机构形成一打印机控制文档，该文档列出了数据库24内每一个这样的数据记录，该数据记录包括有与申请者的图象相匹配或基本相匹配的图象。执行机构阻止网络作业设置器18生成任何批操作命令，该命令包括对任何数据记录都生成身份证的命令。执行机构还生成一执行列表，它举出了所有带匹配图象的数据记录。该执行列表提供给法律执行人员以进行调查。
在数据采集单元22的一个优选实施例中，检验模块包括一透镜模块，它选择并缩放所采集到的图象中的相当于人脸图象的那部分。图3说明了一种过程300的流程图，该过程由数据处理器34作为适用于本发明的透镜模块而实施。
过程300始于步骤310，这时，图象采集器30已采集到了图象。在第一个步骤即步骤320中，过程300将所采集到的图象的一块装入一图象块缓冲器并判断该图象块是否包含有人脸的图象。图象块是图象采集器30所捕获的图象中约80个象素×80个象素的图象块。一般图象块的大小是这样选定的以便包含所采集到的图象的适当比例的区域，该区域近似包括从前额到下唇的人脸。过程300可任选地包括一第一预过滤步骤330。在步骤330中，数据处理器确定象素元素的灰度均值，所说的象素元素构成了当前被装进图象块缓冲器内的图象块。数据处理器34比较象素灰度均值与用户选定的灰度值并判断被装进图象块缓冲器的图象块是否能包含人脸的图象。在一个实际应用中，象素灰度均值和一个参照象素值相比较，该参照象素值表示二十个随机选定的不同人脸图象即每个图象均是不同人脸的二十个图象的平均象素灰度值。如果在步骤330中用于图象块缓冲器内的图象块的象素灰度均值相对参照象素灰度值不在一特定的范围内，则过程300可确定该图象块不包含人脸图象并前进至步骤390。一般地说，象素灰度均值在规范化之前约为76.37。该均值的标准差一般约为27.65。在一个实际应用中，如果图象块沿任一方向离开所述均值超过了两个标准差，则该图象块会因不是脸部而被排除掉。普通专家应认识到，所说的数值都是按经验确定的。因此，不同的光照条件和其它因素均会影响这些数值。另外，如果所述过程在步骤300中确定象素灰度均值相对参照象素灰度值处在特定范围内，则该过程可断定图象块缓冲器内的图象块包含人脸图象并前进至步骤340。
在步骤340中，过程300包括又一个可选的预过滤步骤，其中，过程300判断装进图象块缓冲器的图象块的象素灰度方差或标准差是否指示出了该图象块是否包含人脸的图象。在一个实施例中，数据处理器34在步骤340中按下式确定象素的方差：
      (VAR-AVGVAR)2-＜THRESHOLD
      (STDDEV of FACES)2：
其中，(VAR)表示象素方差，(AVGVAR)表示平均方差，(STDDEV of FACES)表示人脸图象的象素灰度值的标准差，(THRESHOLD)是一按经验确定的数，它表示20个随机选定的脸部图象的平均方差。
如果过程300在步骤340中判定装进图象块缓冲器的图象块的方差不能指示出该图象块包含有脸部图象，则过程300会前进至步骤390，此步骤检查图象中是否存在还要加以检测的其余图象块。另外，如果过程300判定所说的方差表明图象块缓冲器内的图象块能够代表人脸图象，那么，过程300就前进至步骤350。在步骤350中，根据象素灰度值来规范图象缓冲器内的图象块，从而使该图象块具有规范化的象素灰度均值和规范化的图象灰度方差。在一个实施例中，通过找出当前的均值来将上述均值调整成标准值。然后，将现有均值与预定均值之差加至各象素值。通过计算当前的标准差可将上述标准差调整成标准值。然后在逐个象素的基础上来调整图象。在一个实际应用中，按下列过程来调整各个象素：
    pixel＝(pixel-mean)*(desired_std/current_std)+mean；
其中，pixel是象素灰度值，mean是象素灰度均值，desired_std是预定的标准差，current_std是当前的标准差。这一操作可以任选地多次执行。
过程300前进至步骤360，该步骤将规范化的图象块投射到特征矢量的参照集所限定的空间，以生成一组系数，这组系数表示由特征矢量的参照集所限定的多维空间内的一个点。过程300包括可选的步骤370，该步骤分析投射信号的各个分量并确定各个投射是否是合理的。在本发明的一个实施例中，所述过程在步骤370中投射信号的各个系数与按经验确定的参照值相比较，后者是20个随机选定的投射信号的平均系数值。在一个实际应用中，数据处理器34在步骤370检测前述集合中投射的合理性。每个投射系数都要从中减去它的经验均值。该经验均值表示一按经验确定的值，此值是通过对特定一组脸部图象的投射信号进行分析而确定的并且决定着用于上述投射信号的系数的均值。可按类似的方式确定经验标准差。实际值与经验值之差自乘并除以所说的方差再加至称为有效数的一个变量。该有效数是所有系数对它们的均值的偏差的和。上述有效数在一个实施例中可按下式确定。
     coefficient_delta＝proj[i]-projection_mean[i]
   significance+＝(coefficient_delta*coefficient_delta)/
         (projection_std[i]*projection_std[i])；
其中，coefficient_delta是实际系数与经验均值之差，proj[i]是第i个特征脸，projection-mean[i]是与第i个特征脸有关的平均系数，projection_std是第i个特征脸的标准差。
将用于所有投射的有效数的数值与一经验阈值作比较。所述阈值取决于所使用的特征脸的数量。在一个实际应用中，该阈值设为25。因此，检验所产生的系数以确定所述投射是否合理，即投影信号相对于按经验确定的值是否落在用户指定的范围内，所述按经验确定的值是通过计算20个随机选定的投射信号的平均系数而形成的。如果过程300在步骤370中判定投射信号是不合理的，则过程300前进至步骤390，步骤390确定是否有更多的图象块可用于检测，另外，如果过程300判定投射信号的系数是合理的，则过程300前进至步骤380。
在步骤380中，过程300检测从图象块缓冲器来的图象块中产生的投影信号是否充分地接近由参照特征矢量所限定的空间部分并且一般地表明它可表示为人脸的图象。在一个实际应用中，过程300通过用特征脸再现脸部并从原始图象中逐象素地减去合成的再现脸部图象，从而确定出所述图象与脸部空间的距离。距离信号表示整个图象范围内这些差之和。如果步骤380判断出由投影信号所限定的点与表示人脸图象的子空间之间的距离大于一按经验确定的阈值，则过程300会前进至步骤390并判断是否有更多的图象块可用来进行检测。另外，如果投影信号与子空间的距离足够地接近从而指示出图象块缓冲器内的图象块指明或者就表示脸部图象，则过程300前进至步骤410，然后返回一比例和位置系数以及图象中表示人脸的那部分在所采集到的图象内的位置，上述比例和位置系数是作用于所采集到的图象以便确定图象中表示人脸的那部分的比例因子。另外，如果过程300在步骤380中判断出所述距离足够大从而表明位于图象缓冲器内图象部分不表示人脸图象，则过程300前进至步骤390。在步骤390中，过程300判断是否存在其余尚未检测的图象部分。如果在步骤390中过程300判断出没有更多的图象块，则过程300前进至步骤400。另外，如果步骤390判断出有更多的图象块，则所述过程会前进至步骤430。
在本发明的一个实施例中，软件透镜是可调的，并且，步骤430根据先前图象块离脸部空间有多近而选定一新的图象块。新图象块的位置按预定的若干象素数量即偏移量而偏离于先前的图象块。可调的软件透镜根据距离信号有多大来选定偏移量。在一个实际应用中，软件透镜包括一偏移量值列表，每个偏移量均与一系列距离相关。在步骤430中，所述过程通过确定前述距离落到哪个范围内而选定与该距离相关的偏移量，从而选定一偏移量。一较大的距离信号与较大的偏移量相关，而较小的距离信息则与较小的偏移量相关。
过程300在步骤390中选定一用于检测的新图象块并前进至步骤320，步骤320将该新图象块装进图象块缓冲器。另外，如果没有更多的图象块可用，则过程300前进至步骤400并检测检索是否已成功。在步骤400中，过程300通过判断所采集到的图象是否有哪一个被测部分如具有表示图象块缓冲器内人脸图象的均值和方差的图象块所显示的那样表明存在着人脸而确认检索是否成功。过程300前进至步骤420并调整图象块缓冲器内图象的比例。在本发明的一个优选实施例中，数据处理器34根据步骤380中生成的距离信号调整图象块缓冲器中的图象的比例。例如，如果距离信号指示出一投射信号离通常表示人脸图象的空间部分相当远，则过程300在步骤420内显著地调整图象块的比例因子。另外，如果距离信号较小，则数据处理器会对前述比例因子作较小的调整。在一个实际应用中，比例因子是从一组按经验确定的值中选出的，在所说的这组值中，每一个值都与一系列距离相关。因此，可通过检查距离信号并选定与上述距离范围相关的比例因子而选定比例因子。
一旦过程300调整了比例因子，该过程就会前进至步骤320并且通过将第一图象块装回图象缓冲器及检测这个已使图象改变了比例的图象块而重新开始。
在另一个实施例中，过程300用于识别人脸图象的选定部分如眼睛、鼻子或嘴。在这一实施例中，所述过程查找一图象，以确定一图象中表示特定脸部特征的那些部分。在这一过程中，将装进图象缓冲器的图象的象素均值与一参照均值作比较，所述参照均值是一按经验确定的象素灰度的标准均值，它用于图象中含有选定脸部特征的那部分，如人眼睛的图象。与此相似，对照一参照方差来检测图象块的方差，所述参照方差是图象中包含有选定特征的那部分的方差。此外，这一实际应用将图象块投射到一组参照特征矢量上，其中，每个参照特征矢量均调整成能表示参照多个参照图象而计算出的空间内的一个矢量，而参照图象中的每一个图象均表示选定的脸部特征。在实践中，所述的这一过程允许检验模块比较不同图象的选定的脸部特征。因此，系统操作员可使用这一实际应用来检测记录在数据库存储器24内的图象，这些图象具有选定的脸部特征，它们与站在图象采集器20前的申请者的脸部特征相似。所以，检验模块可以防止申请者使用伪装以试图用欺骗方式注册到存储在存储器24内的数据库中。
在本发明的又一个最佳实施例中，数据处理器34接收来自检验模块的比例因子和位置并将这些数值或表示这些数值的信号存入图象文档以供记录单元14使用，该所述图象文档含有图象或表示采集到的图象的信号。具体地说，记录单元14访问图象数据库存储器36内的图象文档并将表示人脸的图象记录到数据卡40上。记录单元14最好包括一处理器，它可访问存储在图象数据库存储器24内的图象文档以便收集图象信息和比例因子及位置信息。记录单元14用比例因子信息和位置信息按统一的格式将图象信息记录到数据卡40上。具体地说，记录单元14用比例因子来记录有选定比例即选定尺寸的人脸图象。此外，记录单元14用位置信息去确定人脸图象的中心。记录单元14将人脸的中心设置在记录到数据卡40上的图象中的特定位置处。因此，记录单元14用比例因子和位置信息去生成一个更为统一的记录图象，从而，记录到数据卡40上的图象具有统一的比例和统一的位置。或者，将比例因子和位置信息提供给图象服务器20或网络作业设置器18，使它能在将图象传输给记录单元14之前对该图象进行调整。图象的统一性会因更难以制作出与合法系统10所制作的身份证有相同特征的身份证而增加了形成假身份证的难度。
在本发明的又一个优选实施例中，数据处理器34包括一分拣模块，它用检验模块去查找和分拣图象数据库存储器24内的图象，以确认出存储在图象数据库24内的不能表示或不包括人脸图象的图象。在一个实施例中，系统10用分拣模块对已装入图象数据库24的图象数据库进行分拣。例如，系统10用分拣模块对一组图象进行初始检索和分拣，所说的这组图象从一采集器中装入图象数据库存储器24，该采集器不包括用于验证图象是否包含或就是人脸的部件。在操作中，分拣模块选择存储在图象数据库存储器24内的各个图象文档并且如以上参照图3所述的那样将来自图象的图象块装入一图象块缓冲器。检验模块检查装入的图象块以确定该图象块是否含有表示人脸图象的图象。分拣模块继续检查存储在图象数据库存储器24内的各个图象文档并形成不包含人脸图象的那些图象文档的列表。此列表提供给系统操作员，他访问各图象文档并将图象显示到监视器32上。此系统操作员验证图象文档是否包含表示人脸的图象。不包含人脸图象的各个图象文档被记录在一个表中，将此表传递给法律执行人员以确定是否有人已经用这一数据记录以欺骗的方式获得了好处。因此，分拣模块可使系统10识别出官方记录中业已以欺骗方式进入官方记录的那些记录。
一旦数据采集单元已经确定一数据记录应进入官方数据库，则记录单元14、影像检查室12和封装单元16均进行工作以形成一身份证，该身份证一般以印刷的格式记录了存储在数据记录中的信息或部分信息。一般地说，影像检查室12、记录单元14以及封装单元16均在网络作业设置器18的控制下工作，以生成批操作命令，该批操作命令是一系列打印命令，其中，每条打印命令均对应于一条生成身份证的命令，此命令将来自一个数据记录的身份证信息记录到身份证上。
为此，影像检查室12通过RS244端口与网络作业设置器18相连。影像检查室12包括一中央处理器26，一收集器28、一支承定位器42、一摄像机44、一检查室照明器46、一条码阅读器48以及一图象缓冲存储器49。记录单元14包括一中央处理器50、一数据存储器52、一卡源54、一记录器56、一条码解码器58以及一输入送卡箱60。包封单元16包括一输出送卡箱62、一中央处理器64、一磁条编码器/解码器66、一打印机68以及一包封组件70。在本发明的另一实施例中，包封组件70还可包括一封套密封器以及一邮资计费装置。
如图1所示，网络作业设置器18通过传输通路与打印单元14的中央处理器50相连。在本发明的一个优选实施例中，所述传输通路是RS244串行通信口，并且，网络作业设置器18和中央处理器50均包含有RS244串行接口装置。这些接口装置是通过用于小型计算机通信的那种类型的接口装置，在本发明中可以使用任何一种通常的RS244通信装置。
如前所述，网络作业设置器18可包括数据处理装置通常所使用的那种类型的处理器18A、程序存储器18B以及数据存储器18C。处理器18A与数据存储器18C和程序存储器18B相连并且按存储在存储器18B的一组程序指令进行操作，以产生一制作用的批操作文档，此文挡包括一命令字段和数据字段。命令字段包括这样的信号，它们可启动记录单元14以便在诸如位于位于卡源54内的空白卡40之类的证件上记录存储在数据字段内的一个或多个数据记录。
图1所示的记录单元是一种这样类型证件制作机，它适用以黑白或彩色的方式进行打印。所述记录单元14在诸如2×3-1/2英寸的塑料卡之类的证件的一侧或两侧上记录数据并且可以记录图象数据、文本数据以及图形数据。在所示的实施例中，CPU50读取网络作业设置器18所产生的制作用批操作文档并生成用于记录器56的命令信号以便将文本、图形和图象数据记录到空白卡40上。记录器56包括一机械连动件，它用于收集来自卡源54的空白卡并用于使卡40移经记录器56。机械连动组件(来示出)可包括压辊组，它们具有带纹理的外表面，这些外表面适于以摩擦方式移动塑料卡。上述压辊与卡源54内的卡40相接触并且能一次抽取出一张卡40。机械连动组件利用彼此径向间隔并连接于电机组件的成对压辊使每一张卡40都移经该连动组件，所述电机组件可使所述压辊沿相反方向旋转。旋转的压辊一次将一张卡40送至记录单元14。
当卡40移经记录单元14时，记录器56将文本、图形、图象数据或它们的组合记录到卡40上。记录到各卡40上的数据对应于存储在数据存储器52内的一个数据记录。所述数据记录包括一标识信号，它用于将一个记录和下一个记录区别开。存储在数据存储器52内的数据记录一般是网络作业设置器18送来的制作用批操作文档的一部分。CPU50控制记录器56为存储在数据存储器52内的各数据记录选定空白卡40。CPU50可控制记录器56去将一个数据记录的文本、图形和图象数据记录到移经记录器56的卡40上。所以，记录器56可接收一张空白卡40和一条数据记录从而生成一数据卡90，该卡上记录有来自数据记录的数据。
所述的记录器56包括一条码器58。条码器58带有一机械连动组件，它用于收集各个带有记录数据的数据卡90，并且，条码器58包括一条码打印机，它用于将一条码标识图形记录到各数据卡90上，所说的条码标识图形对应于相关数据记录中的标识信号字段。在本发明的一个实施例中，条码器58将表示驾驶证号的条码图形记录到选定的数据卡90。记录下来的驾驶证号是一标识信号，它可唯一地标识出由记录单元14和系统10所制作的各个数据卡90。在本发明的其它实施例和实际应用中，条码器58带有一机械连动件，它与输入送卡箱60相连并且将完成后的数据卡90存储到输入送卡箱60内。记录单元14可以是这样类型的数据卡制作装置，它通常用于制作塑料身份证。一种这样类型的装置是数据卡9000塑料制作机，它由明尼苏达州Minnetonka的Data Card Corporation(数据卡公司)出售。
在所述的实施例中，影像检查室12内的收集器28收集来自输入送卡箱60的数据卡90。所述实施例中的收集器28是一机械臂，它带有一自动的端部操纵装置，该操纵装置带有用于从输入送卡箱60中清除数据卡90的真空吸盘29。机械臂收集器28收集来自输入送卡箱60的数据卡90并使数据卡90在条码阅读器48前移动。所述条码阅读器48带有一激光扫描器，它用于读取记录在数据卡90一侧的条码。条码阅读器48包括一处理器，它用于对记录在数据卡90上的条码图象进行解码。表示解码后信息的解码后条码信号传给CPU26并存储在CPU26的数据存储器内。CPU26可使用条码信息去识别制作用批操作文档中的数据记录，而所说的制作用批操作文档则与机械臂收集器28所夹持的数据卡90相关。在一个实施例中，CPU26通过串行接口将一数据记录请求传给网络作业设置器18，以得到和解码后标识信号相关的数据记录。网络作业设置器18的处理器18A对该数据记录请求加以解码并从存储在数据存储器18B内的制作用批操作文档中检索出相应的数据记录且通过RS-244C接口将该数据记录传给CPU26。
影像检查室12比较数据记录中的信息与记录在相关数据卡90上的信息。
所述的机械臂收集器28是Seiko Instruments Corporation生产的TT8010型机械臂。该机械臂配备有一真空吸盘式端部操纵装置，它用于吸住数据卡90。可用诸如Fast Vac TT No.VP61-GOH之类的真空泵来形成足以吸住卡90的真空。所述的吸盘29包括一真空反馈传感器以检测在端部操纵装置处出现的数据卡90。在端部操纵装置处检测到真空表明有一数据卡90被吸在了该端部操纵装置上。未检测到真空则表明吸盘29上没出现数据卡90。所述真空组件通过传输通路与CPU26相连。CPU26监控着所述真空传感器和传感器部件72以根据收集器28的位置和数据卡90在吸盘29处的出现情况来断定收集器28是否正以适当的方式使数据卡90移经系统10。
参照图1，所述支承定位器42带有一传感器74，它与支承定位器42相连从而能检测出何时将数据卡90插进了该支承定位器。传感器74通过传输通路与CPU26相连。CPU26可检测到在支承定位器42内存在数据卡90并启动摄像机44以开始所说的检查过程。
在本发明的一个实施例中，摄像机44包括4个摄像机装置，两个摄像机装置安装在支承定位器42上以拍摄数据卡90的前侧图象。另两个摄像机装置安装在支承定位器42上以拍摄数据卡90的后侧图象。每组成对的摄像机均设置成能够拍摄数据卡90的一侧的左部或右部的图象。如图1所示，摄像机44通过传输通路与CPU26相连。CPU26可经由上述传输通路将一控制信号传给摄像机44从而启动摄像机44。在本发明的一个实施例中，CPU26通过采集数据卡的四个图象即前部左侧图象、前部右侧图象、后部左侧图象和后部右侧图象来采集定位器42内的数据卡90的图象。摄像机44生成的图象数据经由传输通路传给CPU26。控制CPU26的程序序列为由数据卡90采集到的每个图象生成一数据文档。该数据文档存储着图象信号，此图象信号表示摄像机44中的每个摄像机装置所捕获的图象。每个数据文档均存储在CPU26的数据存储器内。CPU26还包括一图象存储器缓冲器49。控制CPU26的程序序列将网络作业设置器18送来的用于正在制作的相应数据卡的图象信号的拷贝存储在图象存储器缓冲器49内。CPU26对采集自定位器42内数据卡90的图象数据与用来在记录单元中制作数据卡90的图象数据进行比较而产生一比较信号，以便制作数据卡90。在本发明的一个优选实施例中，CPU26根据表示人脸图象的图象数据产生一投射信号并且比较该投射信号和存储在图象文档中的分量信号。如果这两个信号基本上相同，则CPU26就会产生这样一个信号，该信号证实业已正确地记录了图象并且所记录的图象与数据记录的图象相匹配。否则，CPU26会产生一图象记录错误信号，它表示数据卡有误。上述比较信号通过传输通路传给网络作业设置器18并存储在一状态文件内，该状态文件可作为状态报告传给控制图象服务器20。
正如以下将详细说明的那样，比较信号包括一状态信号，它表示证件的状态。所述状态信号指示被检查的证件是否通过了检查。在本发明的一个实施例中，如果一个证件三次未能通过检查，则系统10就断定该证件不能制作，并且，这种失败状态经由网络作业设置器18发送给中央图象服务器20。另外，影像检查室12可生成一带有状态信号的比较信号，它表示所述证件在容差范围内。影像检查室12可将一证件的成功制作状态信号发回网络作业设置器18并发给控制图象服务器20。影像检查室12还可将用于诸如数据卡90之类的相应证件的磁条和寻址记录传给包封单元16。如果诸如数据卡之类的证件不在容差范围内并且影像检查室12产生了表示不能制作证件的状态信号，那么影像检查室12就将一无效的磁条和寻址记录传给包封单元16。无效的磁条和寻址记录会使得证件在包封单元16内不能通过磁条检验，从而该证件会被排除并放置在排除箱76内。
所述包封单元16通过输出送卡箱62以机械方式与影像检查室12相连并且通过将CPU64与CPU26连起来的传输通路以电子方式与影像检查室12相连。包封单元包括一诸如所述磁条阅读器66之类的装置66，它可以对记录在数据卡90上的诸如社会保险号之类的标识信号进行解码。所述包封单元16经由输出送卡箱62接收数据卡90并通过将CPU64与CPU26连起来的传输通路接收数据记录文档。CPU64通过位于输出送卡箱62内的传感器来检测输出送卡箱62内是否有证件。CPU64可启动前述类型的机械连动组件以便从输出送卡箱62中取出数据卡90并将卡90插进磁条装置66。CPU64还根据CPU26来收集与磁条装置66内的证件相配合的数据记录。在所述的实施例中，CPU26通过串行接口传输通路读取来自CPU50的数据记录并且将该数据记录存储在CPU64内的数据存储器中。在不脱离本发明范围的情况下，本发明中也可以使用其它的数据传递系统，这些系统用于收集与包封单元16所读取的标识信号相关的数据记录。所述磁条装置66读取数据卡背面的磁条并将磁条信息传给CPU64。CPU64比较被编码到磁条上的数据与数据记录文档中的数据以检验磁条是否已被正确地编码并且检验磁条装置66中的数据卡是否对应于存储在CPU64的数据存储器中的数据文档。如果CPU64检测到业已用来自数据记录和数据存储器的信息对磁条进行了正确编码，则一机械连动件就会将卡从磁条装置66移至包封组件70。
CPU64通过传输通路将来自与相应数据卡有关的证件文档的数据传给打印机68。该打印机68带着来自数据文档的信息访问证件载体。在本发明的一个实施例中，CPU64将一个字段的信息传给打印机68，一般地说，该字段的信息是用于正在制作的数据卡的地址记录。打印机68将该地址数据记录到证件载体上。该证件载体经由机械组件传给包封组件70，包封组件70将数据卡90放进证件载体。一机械组件收集证件载体并将带有包封好的数据卡90的证件载体放进载体箱78。
另外，包封单元16会排出于其上错误地记录了信息的数据卡90。在一第一实际应用中，CPU64比较磁条装置66读取的磁条数据与来自CPU64存储器中数据文档的数据。CPU64检测记录后的磁条数据中的错误并且通过机械组件将数据卡90和磁条装置66传送到排除箱76。
在本发明的一个优选实际应用中，CPU64拒绝数据卡90以便从系统10中清除那些在影像检查室12中不能通过视频检查的数据卡。在一个实施例中，CPU26和影像检查室12在对数据卡90作影像检查时检测错误。收集器28将数据卡90放进输出卡箱62，并且，CPU26将相应数据卡的数据字段改变成在该数据字段中包括一空信号。当相应的数据卡90从输出送卡箱62中选出并放进磁条装置66时，CPU26将带有空信号的数据字段传给CPU64。CPU64比较被编码在磁条上的信息与所说的空信号并在检测到不匹配时，就启动机械组件以便从磁条装置66中清除数据卡并将该数据卡放进排除箱76。通过这种方式，不能通过检查的数据卡90会被包封单元16分拣成不能成功进行制作的卡。
以上对某些说明性实施例的说明并不是要限制本发明的范围或表示本发明的所有结构、实施应用或实现形式。而且，电气工程技术领域的普通专家应该清楚，在不脱离本发明范围的情况下，对本发明来说，可以有某些改进形式。因此，本发明的范围取决于以下的权利要求。

Claims (29)

1.用于制作身份证的设备，该设备包括：
图象采集单元，它用于生成一照片信号，该信号包括一表示人脸的图象；
矢量存储器，它具有用于多个特征矢量信号的存储体，每个特征矢量信号均表示一由多维图象空间构成的特征矢量；
用于产生一投射信号的装置，该投射信号表示上述照片信号中作为前述多个特征矢量信号的加权函数而被编码的那一部分；
图象数据库存储器，它具有用于投射信号的存储体，该投射信号的每个组成信号均表示上述特征矢量信号的加权集并且与特定人脸的图象相关；
人口统计数据库存储器，它具有用于一个或多个数据记录的存储体，其中，所说的每个数据记录均与前述投射信号中相应的一个相关并且包括一用于识别上述数据记录的标识信号；
识别装置，它用于判断所述投射信号是否基本上表示一个或多个所存储的投射信号并用于根据所检测到的所述投射信号与所存储的投射信号之间的匹配而产生一匹配信号；
响应上述匹配信号的执行装置，它用于选择一个或多个数据记录；以及
打印机，它设置成能将表示照片信号的信息和选定的标识信号记录到一空白的数据卡上，以形成所说的身份证。
2.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述用于生成一投射信号的装置包括一定位器模块，该模块带有：
预过滤装置，它用于确认所述照片信号中可能表示人脸图象的那部分；
用于按前述多个特征矢量信号的加权函数的形式对所确认出的各照片部分进行编码的装置；以及
选择装置，它用于根据所述投射信号来选出前述所确认的照片部分中的一个。
3.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述执行装置包括：
图象服务器，它用于存储与所述数据记录中相应的那些记录相关的照片信号；以及
监视器，它与前述图象服务器及识别装置相连并且用于根据所述匹配信号而显示照片信号。
4.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述执行装置连接于所说的打印机，从而响应前述匹配信号以有选择和可控的方式记录信息。
5.如权利要求3所述的设备，其特征在于，所述监视器包括一打印机，它用于生成一记录下的信号，此信号表示一个或多个照片信号。
6.如权利要求1所述的设备，其特征在于，该设备还包括一网络作业设置器，它用于响应所述匹配信号而生成一批操作信号，此信号表示要被记录到一个或多个身份证上的信息。
7.如权利要求1所述的设备，其特征在于，该设备还包括注册装置，它用于生成与所述照片信号相关的数据记录并且用于生成前述标识信号中的一个以便确认所说的数据记录。
8.如权利要求1所述的设备，其特征在于，该设备包括选择装置，它用于选定前述照片信号中表示人脸中选定特征的那部分。
9.如权利要求9所述的设备，其特征在于，所述选择装置包括用于选定照片信号中表示眼睛的那部分。
10.如权利要求1所述的设备，其特征在于，该设备包括用于根据预定的用户标准来规范化前述照片信号的装置。
11.如权利要求10所述的设备，其特征在于，所述用于规范化的装置包括用于有选择地调整前述照片信号的灰度参数的装置。
12.如权利要求10所述的设备，其特征在于，所述用于规范化的装置包括用于有选择地调整前述照片信号的倾斜参数的装置。
13.如权利要求10所述的设备，其特征在于，所述用于规范化的装置包括用于改变前述照片比例的装置。
14.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述图象采集单元包括一视频摄像机。
15.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述图象采集单元包括一照相机和一扫描器。
16.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述识别装置包括文本查询装置，它与前述人口统计数据库存储器相连以便比较表示文本信息的信号与存储在前述数据记录中的标识信号。
17.用于分拣照片信号数据库的设备，该设备包括：
照片存储器，它用于存储照片信号；
参照存储器，它带有用于存储多个特征矢量信号的存储体，每个特征矢量信号均表示一由多维空间图象空间构成的特征矢量，并且，上述参照存储器还带有用于存储子空间信号的存储体，该子空间信号表示一由前述多个特征矢量信号限定的子空间；
用于选择从前述照片存储器来的照片信号并用于生成一投射信号的装置，所述投射信号表示前述照片信号中按前述多个特征矢量信号的加权函数作了编码的那部分；
用于计算一距离信号的装置，所述距离信号表示前述投射信号所限定的点与所述子空间信号所限定的空间之间的距离；
分类装置，它用于根据所述距离信号来确定一照片信号是否表示人的图象；以及
分拣装置，它用于根据所述照片信号是否表示人来分拣照片信号。
18.如权利要求17所述的设备，其特征在于，所述用于生成一投射信号的装置包括：
预过滤装置，它用于确认所述照片信号中可能表示人脸图象的那部分；
用于按前述多个特征矢量信号的加权函数对所确认出的各照片部分进行编码的装置；以及
选择装置，它用于根据所述投射信号来选出前述所确认的多个照片部分中的一部分。
19.如权利要求17所述的设备，其特征在于，该设备还包括用于根据前述距离信号从所述照片存储器中删除一照片信号的装置。
20.如权利要求17所述的设备，其特征在于，该设备还包括：
人口统计数据库存储器，它具有用于一个或多个数据记录的存储体，其中所说的每个数据记录均与前述投射信号中相应的一个相关并且包括一用于识别上述数据记录的标识信号；以及
用于根据前述距离信号来删除一数据记录的装置。
21.如权利要求17所述的设备，其特征在于，该设备包括：列表装置，它用于根据前述距离信号来生成表示一个或多个照片信号的列表信号。
22.如权利要求17所述的设备，其特征在于，所述用于计算距离信号的装置包括：
阈值存储器，它用于存储表示预定阈值的阈值信号；以及
比较装置，它用于比较前述距离信号与阈值信号。
23.如权利要求17所述的设备，其特征在于，所述用于计算距离信号的装置包括选择装置，它用于选定一照片信号中表示人脸的选定特征的那部分。
24.如权利要求17所述的设备，其特征在于，所述选择装置包括用于选定一照片信号中表示人眼睛的那部分的装置。
25.用于查找照片信号以找出表示人脸的图象的设备，该设备包括：
照片存储器，它用于存储所说的照片信号；
矢量存储器，它具有用于多个特征矢量信号的存储体，每个特征矢量信号均表示一由多维图象空间构成的特征矢量；
定位器模块，它包括：
预过滤装置，它与前述照片存储器相连并用于确认所述照片信号中可能表示人脸图象的那些部分；
投射装置，它用于通过作为前述多个特征矢量信号的加权函数对所确认出的各照片部分进行编码从而产生一投射信号；以及
选择装置，它用于根据所述投射信号来选出所确认的照片部分中的一个。
26.如权利要求25所述的设备，其特征在于，所述预过滤装置包括用于测定一照片部分的灰度特征的装置以及用于对前述测出的灰度值与一表示不存在人脸图象的由用户确定的灰度值进行比较的装置。
27.如权利要求25所述的设备，其特征在于，所述预过滤装置选出前述照片信号中的几个部分，其中，每一部分都和下一个部分相隔开，并且，根据所测出的灰度特征来选定各部分间的距离。
28.如权利要求25所述的设备，其特征在于，所述定位器模块还包括定标装置，它用于根据所述投射信号来调整前述照片信号的相对尺寸。
29.用于规范化表示人脸的图象的设备，该设备包括：
照片存储器，它用于存储一个或多个照片信号，每个照片信号均带有表示人脸的图象；
矢量存储器，它具有用于多个特征矢量信号的存储体，每个特征矢量信号均表示一由多维图象空间构成的特征矢量；
用于选定前述照片信号之一并且用于生成一投射信号的装置，所述投射信号表示前述选定照片信号中作为所述多个特征矢量信号的加权函数而被编码了的那一部分；
用于生成一距离信号的装置，所述距离信号表示前述投射信号所限定的点与所述多维图象空间的子空间之间的距离；以及
规范化装置，它用于根据所述距离信号来调整前述选定的照片信号的特征。
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