CN207833566U - 一种基于面部特征识别的验证系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种基于面部特征识别的验证系统；其中，系统包括处理器，以及分别与处理器连接的人脸识别器、身份证阅读器、验票器、通信模块和验证提示模块；人脸识别器用于采集用户的面部特征；身份证阅读器用于采集身份信息；验票器用于采集票据的票据信息；处理器用于通过通信模块从服务器获取身份信息对应的购票信息，当面部特征与身份信息相匹配，且票据信息与购票信息相匹配时，驱动验证提示模块发出验证通过提示。本实用新型可以自动验证票据、身份证和人的信息是否统一，当三者统一时，则验证通过，提高了验证系统的智能化程度，从而提高了验证方式的可靠性和效率。

Description

一种基于面部特征识别的验证系统

技术领域

本实用新型涉及票据验证技术领域，尤其是涉及一种基于面部特征识别的验证系统。

背景技术

现有的票据验证方式中，大多通过人工进行人与身份证、票据之间的验证，通过人眼观察的方式确认人与身份证是否属于同一个人，票据与身份证信息是否匹配、票据是否为合法票据等；然而，现有的伪造身份证、票据的不法行为猖獗，人工验证方式不仅效率低，而且难以识别伪造的身份证和票据，可靠性也较低。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种基于面部特征识别的验证系统和主系统，以提高验证的可靠性和效率。

第一方面，本实用新型实施例提供了一种基于面部特征识别的验证系统，系统包括处理器，以及分别与处理器连接的人脸识别器、身份证阅读器、验票器、通信模块和验证提示模块；人脸识别器用于采集用户的面部特征；身份证阅读器用于采集身份信息；验票器用于采集票据的票据信息；处理器用于通过通信模块从服务器获取身份信息对应的购票信息，当面部特征与身份信息相匹配，且票据信息与购票信息相匹配时，驱动验证提示模块发出验证通过提示。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，上述验票器包括传感器、扫描枪、驱动电机和票据吞吐结构；传感器设置在票据吞吐结构上，用于感应距离票据吞吐结构设定范围内是否有票据；驱动电机与票据吞吐结构连接，用于驱动票据吞吐结构吞吐票据。

结合第一方面的第一种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，上述传感器包括红外线传感器。

结合第一方面的第一种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，上述票据吞吐结构包括滚轴和压票轮；滚轴与驱动电机连接；压票轮的数量为多对，每对压票轮上下对应，且旋转方向相反。

结合第一方面的第三种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，上述压票轮包括硅胶压票轮。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，上述人脸识别器包括摄像头、滤波器和DSP芯片。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，上述身份证阅读器包括微处理芯片、安全控制模块和射频处理模块；微处理芯片分别与安全控制模块和射频处理模块连接。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第七种可能的实施方式，其中，上述身份证阅读器还包括扩展模块，通讯接口模块和扩展接口模块；扩展模块与安全控制模块连接；通讯接口模块与扩展模块连接；扩展接口模块与通讯接口模块连接。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第八种可能的实施方式，其中，上述通信模块包括GSM模块、WIFI模块或有线通信接口。

第二方面，本实用新型实施例提供了一种基于面部特征识别的验证主系统，主系统包括上述系统，还包括服务器。

本实用新型实施例带来了以下有益效果：

本实用新型实施例提供的一种基于面部特征识别的验证系统和主系统，通过人脸识别器采集用户的面部特征；通过身份证阅读器采集身份信息；通过验票器采集票据的票据信息；处理器通过通信模块从服务器获取身份信息对应的购票信息，当面部特征与身份信息相匹配，且票据信息与购票信息相匹配时，驱动验证提示模块发出验证通过提示；该方式可以自动验证票据、身份证和人的信息是否统一，当三者统一时，则验证通过，提高了验证系统的智能化程度，从而提高了验证方式的可靠性和效率。

本实用新型的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，或者，部分特征和优点可以从说明书推知或毫无疑义地确定，或者通过实施本实用新型的上述技术即可得知。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施方式，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，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。

图1为本实用新型实施例提供的一种基于面部特征识别的验证系统的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的另一种基于面部特征识别的验证系统的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的另一种基于面部特征识别的验证系统中，身份证阅读器的具体结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的一种基于面部特征识别的验证主系统的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

考虑到现有的验证方式可靠性和效率均较低的问题，本实用新型实施例提供了一种基于面部特征识别的验证系统和主系统；该技术可以应用于楼宇门禁、乘坐交通工具、进入需购票场所等多种场景下的身份验证、票据验证过程中。

为便于对本实施例进行理解，首先对本实用新型实施例所公开的一种基于面部特征识别的验证系统进行详细介绍。

参见图1所示的一种基于面部特征识别的验证系统的结构示意图；该系统包括处理器10，以及分别与处理器10连接的人脸识别器11、身份证阅读器12、验票器13、通信模块14和验证提示模块15；

上述人脸识别器11用于采集用户的面部特征；身份证阅读器12用于采集身份信息；验票器13用于采集票据的票据信息；处理器10用于通过通信模块从服务器获取身份信息对应的购票信息，当面部特征与身份信息相匹配，且票据信息与购票信息相匹配时，驱动验证提示模块15发出验证通过提示。

上述处理器可以通过单片机、DSP(Digital Signal Processing，数字信号处理)芯片或FPGA(Field Programmable Gate Array，现场可编程逻辑门阵列)芯片实现；上述验证提示模块可以包括喇叭、显示屏或LED灯等。

本实用新型实施例提供的一种基于面部特征识别的验证系统，通过人脸识别器采集用户的面部特征；通过身份证阅读器采集身份信息；通过验票器采集票据的票据信息；处理器通过通信模块从服务器获取身份信息对应的购票信息，当面部特征与身份信息相匹配，且票据信息与购票信息相匹配时，驱动验证提示模块发出验证通过提示；该方式可以自动验证票据、身份证和人的信息是否统一，当三者统一时，则验证通过，提高了验证系统的智能化程度，从而提高了验证方式的可靠性和效率。

参见图2所示的另一种基于面部特征识别的验证系统的结构示意图；该系统在图1中所示系统基础上实现；该系统包括处理器10，以及分别与处理器10连接的人脸识别器11、身份证阅读器12、验票器13、通信模块14和验证提示模块15；

具体地，上述验票器包括传感器131、扫描枪132、驱动电机133和票据吞吐结构134；该传感器131设置在票据吞吐结构134上，用于感应距离票据吞吐结构设定范围内是否有票据；驱动电机133与票据吞吐结构134连接，用于驱动票据吞吐结构134吞吐票据。

上述扫描枪一般由光源、光学透镜、扫描模组、模拟数字转换电路和塑料外壳构成。扫描枪利用光电元件将检测到的光信号转换成电信号，再将电信号通过模拟数字转换器转化为数字信号传输到处理器中处理。当扫描一副图像的时候，光源照射到图像上后反射光穿过透镜会聚到扫描模组上，由扫描模组把光信号转换成模拟信号。DA转换电路把模拟信号转换成数字讯号，传送到处理器。

上述传感器包括红外线传感器。该红外线传感器包括发射器和接收器；当用户把票据放置在上述票据吞吐结构附近时，该票据将发射器发出的红外线遮挡，接收器接收不到红外线，接收器向处理器发送电平信号，以通知处理器有票据需要接收。

上述票据吞吐结构包括滚轴和压票轮；该滚轴与驱动电机连接；压票轮的数量为多对，每对压票轮上下对应，且旋转方向相反。该压票轮可以平行设置在票据吞吐嘴的内部，通过压票轮的旋转，可以将票据传送至验票器内部，该扫描枪可以设置在压票轮的缝隙中，在票据传送过程中，扫描票据上的标识信息，例如，条形码、二维码等。

优选地，上述压票轮包括硅胶压票轮。硅胶压票轮与票据之间的摩擦力较大，可以快速地输送票据。

进一步地，人脸识别器包括摄像头111、滤波器112和DSP芯片113。该滤波器通常可分为有限冲激响应型和无限冲激响应型两类，可用硬件和软件两种方式实现。在硬件实现方式中，它由加法器、乘法器等单元所组成。该滤波器也可以用软件实现，软件实现方法是借助于通用数字计算机按滤波器的设计算法编出程序进行数字滤波计算。

该人脸识别器在进行人脸识别时，通常包括下述四个步骤，分别为人脸图像采集及检测、人脸图像预处理、人脸图像特征提取以及匹配与识别；每个步骤具体描述如下：

(1)人脸图像采集及检测

人脸图像采集：不同的人脸图像都能通过摄像镜头采集下来，比如静态图像、动态图像、不同的位置、不同表情等方面都可以得到采集。当用户在采集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。

人脸检测：人脸检测在实际中主要用于人脸识别的预处理，即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。

主流的人脸检测方法基于以上特征采用Adaboost学习算法实现，Adaboost算法是一种用来分类的方法，它把一些比较弱的分类方法合在一起，组合出新的很强的分类方法。人脸检测过程中使用Adaboost算法挑选出一些最能代表人脸的矩形特征(弱分类器)，按照加权投票的方式将弱分类器构造为一个强分类器，再将训练得到的若干强分类器串联组成一个级联结构的层叠分类器，有效地提高分类器的检测速度。

(2)人脸图像预处理

对于人脸的图像预处理是基于人脸检测结果，对图像进行处理并最终服务于特征提取的过程。系统获取的原始图像由于受到各种条件的限制和随机干扰，往往不能直接使用，必须在图像处理的早期阶段对它进行灰度校正、噪声过滤等图像预处理。对于人脸图像而言，其预处理过程主要包括人脸图像的光线补偿、灰度变换、直方图均衡化、归一化、几何校正、滤波以及锐化等。

(3)人脸图像特征提取

人脸识别器可使用的特征通常分为视觉特征、像素统计特征、人脸图像变换系数特征、人脸图像代数特征等。人脸特征提取就是针对人脸的某些特征进行的。人脸特征提取，也称人脸表征，它是对人脸进行特征建模的过程。人脸特征提取的方法归纳起来分为两大类：一种是基于知识的表征方法；另外一种是基于代数特征或统计学习的表征方法。

基于知识的表征方法主要是根据人脸器官的形状描述以及他们之间的距离特性来获得有助于人脸分类的特征数据，其特征分量通常包括特征点间的欧氏距离、曲率和角度等。人脸由眼睛、鼻子、嘴、下巴等局部构成，对这些局部和它们之间结构关系的几何描述，可作为识别人脸的重要特征，这些特征被称为几何特征。基于知识的人脸表征主要包括基于几何特征的方法和模板匹配法。

(4)人脸图像匹配与识别

提取的人脸图像的特征数据与数据库中存储的特征模板进行搜索匹配，通过设定一个阈值，当相似度超过这一阈值，则把匹配得到的结果输出。人脸识别就是将待识别的人脸特征与已得到的人脸特征模板进行比较，根据相似程度对人脸的身份信息进行判断。这一过程又分为两类：一类是确认，是一对一进行图像比较的过程，另一类是辨认，是一对多进行图像匹配对比的过程。

上述DSP芯片，也称数字信号处理器，是一种特别适合于进行数字信号处理运算的微处理器，其主要应用是实时快速地实现各种数字信号处理算法。根据数字信号处理的要求，DSP芯片一般具有如下主要特点：

(1)在一个指令周期内可完成一次乘法和一次加法；

(2)程序和数据空间分开，可以同时访问指令和数据；

(3)片内具有快速RAM，通常可通过独立的数据总线在两块中同时访问；

(4)具有低开销或无开销循环及跳转的硬件支持；

(5)快速的中断处理和硬件I/O支持；

(6)具有在单周期内操作的多个硬件地址产生器；

(7)可以并行执行多个操作；

(8)支持流水线操作，使取指、译码和执行等操作可以重叠执行。

参见图3所示的另一种基于面部特征识别的验证系统中，身份证阅读器的具体结构示意图；

进一步地，上述身份证阅读器包括微处理芯片121、安全控制模块122和射频处理模块123；该微处理芯片121分别与安全控制模块122和射频处理模块123连接。其中，微处理芯片用于控制射频处理模块获取身份数据，以及控制安全控制模块对该身份数据进行验证。

进一步地，上述身份证阅读器还包括扩展模块124，通讯接口模块125和扩展接口模块126；该扩展模块与安全控制模块连接；通讯接口模块与扩展模块连接；扩展接口模块与通讯接口模块连接。

身份证阅读器通过该通讯接口模块可以连接外设的服务器，实现身份证阅读器与服务器的数据交互；通过该扩展接口模块可以与除服务器以外的其他设备连接，以实现身份证阅读器与其他外设设备的数据的交互。

进一步地，上述通信模块包括GSM(Global System for Mobilecommunication，全球移动通信系统)模块、WIFI(WIreless-Fidelity，无线保真)模块或有线通信接口；该有线通信接口可以为网线接口、光纤网络接口等。

参见图4所示的一种基于面部特征识别的验证主系统的结构示意图；该主系统包括上述基于面部特征识别的验证系统40，还包括服务器41。

本实用新型实施例提供的基于面部特征识别的验证主系统，与上述实施例提供的基于面部特征识别的验证系统具有相同的技术特征，所以也能解决相同的技术问题，达到相同的技术效果。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述基于面部特征识别的验证主系统的具体工作过程，可以参考前述线条实施例中的对应过程，在此不再赘述。

另外，在本实用新型实施例的描述中，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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本实用新型的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本实用新型各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本实用新型的具体实施方式，用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制，本实用新型的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种基于面部特征识别的验证系统，其特征在于，所述系统包括处理器，以及分别与所述处理器连接的人脸识别器、身份证阅读器、验票器、通信模块和验证提示模块；

所述人脸识别器用于采集用户的面部特征；所述身份证阅读器用于采集身份信息；所述验票器用于采集票据的票据信息；所述处理器用于通过所述通信模块从服务器获取所述身份信息对应的购票信息，当所述面部特征与所述身份信息相匹配，且所述票据信息与所述购票信息相匹配时，驱动所述验证提示模块发出验证通过提示。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述验票器包括传感器、扫描枪、驱动电机和票据吞吐结构；

所述传感器设置在所述票据吞吐结构上，用于感应距离所述票据吞吐结构设定范围内是否有票据；所述驱动电机与所述票据吞吐结构连接，用于驱动所述票据吞吐结构吞吐票据。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述传感器包括红外线传感器。

4.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述票据吞吐结构包括滚轴和压票轮；

所述滚轴与所述驱动电机连接；所述压票轮的数量为多对，每对所述压票轮上下对应，且旋转方向相反。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述压票轮包括硅胶压票轮。

6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述人脸识别器包括摄像头、滤波器和DSP芯片。

7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述身份证阅读器包括微处理芯片、安全控制模块和射频处理模块；

所述微处理芯片分别与所述安全控制模块和所述射频处理模块连接。

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述身份证阅读器还包括扩展模块，通讯接口模块和扩展接口模块；

所述扩展模块与所述安全控制模块连接；所述通讯接口模块与所述扩展模块连接；所述扩展接口模块与所述通讯接口模块连接。

9.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述通信模块包括GSM模块、WIFI模块或有线通信接口。

10.一种基于面部特征识别的验证主系统，其特征在于，所述主系统包括权利要求1-9任一项所述的系统，还包括服务器。