WO2018090404A1 - 一种能扩大人脸识别使用人数的方案 - Google Patents

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徐胜维
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Definitions

  • the present invention relates to a solution capable of expanding the number of people using face recognition, and belongs to the field of biometrics.
  • CPU card Also called a smart card, the integrated circuit in the card has a microprocessor CPU, a storage unit, and a chip operating system COS.
  • the CPU card with COS is equivalent to a microcomputer, which not only has the data storage function, but also has the functions of command processing and data security protection.
  • CPU card can be used for finance, insurance
  • the traffic police, the government industry and other fields have the characteristics of large user space (can store face data), fast reading speed, and support for one card. They have been certified by the People's Bank of China and the national ceremonies. technical problem
  • Face recognition is a kind of face recognition. It belongs to biometric recognition.
  • the face recognition system first obtains the personal face distribution map through the face recognition instrument, extracts the feature value from the face distribution map according to the special comparison algorithm, and obtains the feature value through the camera.
  • the image of the face which stores the digital image of the face in a computer system, stores the feature values.
  • the face is compared, the face map is taken, the feature values are extracted, and the advanced image filtering, image binarization, and refinement are used to extract the features of the digital image, and the face feature values stored in the host are compared, and the complex is adopted.
  • the matching algorithm matches the facial features to identify individuals and confirm their identity.
  • the image feature of the face is obtained, which refers to the feature of the living body.
  • a non-living human face is not able to obtain facial image features, and thus cannot be identified, and thus cannot be faked.
  • the face image features inside the face are acquired, not the image features on the face. Therefore, there is no recognition obstacle due to damage, abrasion, dryness or too wet of the surface of the face.
  • the face does not need to be in contact with the device, and the recognition can be completed by gently releasing it.
  • This method does not have the problem of unsanitary contact with the device and the safety problems caused by the surface features of the face being copied, and avoids the psychological discomfort that is considered as the object of examination, and the same is not contaminated by dirt. Not recognized afterwards.
  • the present invention proposes a solution that can expand the number of people using face recognition.
  • a scheme for expanding the number of face recognition users including a power supply, a power drive circuit, a face image acquisition circuit, an SD card, an SD card interface circuit, a cortex
  • the circuit is connected to the Cortex A8 and above ARM processor, and the SD card is connected to the Cortex A8 and above ARM processor through the SD card interface circuit, cortex
  • the A8 and above ARM processor transmits the intercom visual information to the LCD display through the LCD display circuit, and the audio prompt is transmitted through the speaker through the audio output circuit, and is connected to the CPU card reader through the RS232/485 conversion circuit, and the access controller is connected to the door.
  • the cortex A8 and above ARM processor controls the face recognition and the logic communication between the circuits.
  • the cortex A8 and above ARM processor configures the camera, and the visitor performs face image extraction and digitization processing.
  • the face recognition is as follows: The steps are carried out:
  • the first step training and projecting the face image, obtaining five candidate face images by matching the classifier, and the best image features obtained by the training
  • the best test image is found in the five candidate face images in the classifier:
  • the third step is to determine the verification criterion by matching the number of key points, and set the face description with the largest number of matching points.
  • the symbol is the most likely item, and the target face image is obtained by feature matching.
  • the face feature data is stored on the CPU card, and the face feature data is read from the CPU card every time the recognition is performed, so that the face recognition user can be expanded indefinitely.
  • the quantity ensures that face recognition adapts to various identification places.
  • the power module comprises: 12V DC power supply for the access controller circuit system; and a fire alarm expansion module: when the access control system is damaged or damaged, the access controller sends the alarm information to the security management Center, or reminded by fire alarm; Ethernet interface: responsible for remote network control information transmission, while providing downlink interface for smart home gateway; door magnetic lock module: function magnetic lock according to the closed and closed state of the relay And in the specified day to detect the operating state of the magnetic lock; I / O data interface: read the Cortex A8 above ARM processor face recognition information, transmitted to the access controller for processing; LED module: display access control The operating state of the electromagnetic door lock, displaying the identification information and the status of the data and the network; the voice module: issuing a voice reminding message to the entering and leaving personnel according to the face recognition result and the access control information; button interface: trick request and trick confirmation Button operation, sending high and low level signals through I/O interface; RS485 interface: through RS232/485 The communication adapter communicates with the Cortex A8
  • the audio circuit mainly comprises an audio input and output processing circuit. Since the audio output signal is an analog signal with a voltage of a few ten millivolts, the gain adjustment is first performed by the power amplifier circuit, and the digital audio signal converted by the A/D conversion circuit is transmitted to the control chip.
  • the voltage of the A8 and above ARM processor is 5V through the power adapter transformer, and the 5V voltage is obtained by the low-dropout voltage regulator AS1117AR-3.3V, and the voltage is regulated by the capacitor to ensure the components. And interface to provide a stable 3.3V voltage and 1.8V and 2.5V for the camera module
  • the user triggers the camera to transmit its face information to the control terminal, and finally triggers the access control module to complete the trick operation.
  • the face biometric recognition technology is adopted, and the user body can be accurately recognized.
  • the reaction speed is within 2s, and the number of users can be expanded indefinitely. It can be adapted to a large number of places, improving the accuracy and efficiency of face recognition.
  • FIG. 1 is a schematic structural diagram of a terminal according to the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic structural view of a PC card issuer.

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Abstract

一种能扩大人脸识别使用人数的方案，包括电源、电源驱动电路、人脸图像采集电路、SD卡、SD卡接口电路、cortex A8以上ARM处理器、LCD显示电路、LCD显示屏、音频输出电路、喇叭、RS232/485通信转换电路、门禁控制器，电源通过电源驱动电路与cortex A8以上ARM处理器相连，人脸图像采集电路与cortex A8以上ARM处理器相连，SD卡通过SD卡接口电路与cortex A8以上ARM处理器相连，cortex A8以上ARM处理器通过LCD显示电路将对讲可视信息传输到LCD显示屏，通过音频输出电路将音频提示通过喇叭传出，通过RS232/485转换电路与CPU读卡器相连，门禁控制器对门进行开关控制，cortex A8以上ARM处理器对人脸识别和电路之间的逻辑通信进行控制。

Description

一种能扩大人脸识别使用人数的方案 技术领域
[0001] 本发明涉及一种能扩大人脸识别使用人数的方案， 属于生物识别技术领域。
背景技术
[0002] CPU卡： 也称智能卡， 卡内的集成电路中带有微处理器 CPU、 存储单元， 以及 芯片操作*** COS。 装有 COS的 CPU卡相当于一台微型计算机， 不仅具有数据存 储功能， 同吋具有命令处理和数据安全保护等功能。 CPU卡可适用于金融、 保险
、 交警、 政府行业等多个领域， 具有用户空间大 （可存储人脸数据） 、 读取速 度快、 支持一卡多用等特点， 并已经通过中国人民银行和国家部委的认证。 技术问题
[0003] 现有技术中， 大多数采用的是卡式管理， 比较先进的采用的是生物技术进行验 证管理， 而人脸识别生物技术在这个领域刚刚发展。 人脸识别是人脸识别的一 种， 属于生物识别， 人脸识别***就是首先通过人脸识别仪取得个人人脸分布 图， 从人脸分布图依据专用比对算法提取特征值， 通过摄像头获取人脸的图像 ， 将人脸的数字图像存贮在计算机***中， 将特征值存储。 人脸比对吋， 实吋 采取人脸图， 提取特征值， 运用先进的滤波、 图像二值化、 细化手段对数字图 像提取特征， 同存储在主机中人脸特征值比对， 采用复杂的匹配算法对人脸特 征进行匹配， 从而对个人进行身份鉴定， 确认身份。
[0004] 用人脸进行身份认证吋， 获取的是人脸的图像特征， 是指活体吋才存在的特征
。 在该***中， 非活体的人脸是得不到人脸图像特征的， 因而无法识别， 从而 也就无法造假。 用人脸进行身份认证吋， 获取的是人脸内部的人脸图像特征， 而不是人脸表面的图像特征。 因此， 不存在任何由于人脸表面的损伤、 磨损、 干燥或太湿等带来的识别障碍。 用人脸进行身份认证， 获取人脸人脸图像吋， 人脸无须与设备接触， 轻轻一放， 即可完成识别。 这种方式没有手接触设备吋 的不卫生的问题以及人脸表面特征可能被复制所带来的安全问题， 并避免了被 当作审査对象的心理不适， 同吋也不会因脏物污染后无法识别。 用户接受度好 。 除了无需与扫描器表面发生直接接触以外， 这种非侵入性的扫描过程既简单 又自然， 减轻了用户由于担心卫生程度或使用麻烦而可能存在的抗拒心理。 因 为有了前面的活体识别、 内部特征和非接触式 3个方面的特征， 确保了使用者的 掌特征很难被伪造。 所以人脸识别***安全等级高， 特别适合于安全要求高的 场所使用。 但是现有技术中还存在以下问题待解决： （1)属于内生理特征， 不会 磨损， 较难伪造， 具有很高安全性。 （2)血管特征通常更明显， 容易辨识， 抗干 扰性好。 （3)可实现非接触式测量， 卫生性好， 易于为用户接受。 （4)不易受手表 面伤痕或油污的影响。 以上技术存在的缺点是： 采集设备有特殊要求， 设计相 对复杂， 制造成本高。
问题的解决方案
技术解决方案
[0005] 本发明为了提高门禁***的安全系数， 而提出一种能扩大人脸识别使用人数的 方案。
[0006] 一种能扩大人脸识别使用人数的方案， 包括电源、 电源驱动电路、 人脸图像采 集电路、 SD卡、 SD卡接口电路、 cortex
A8以上 ARM处理器、 LCD显示电路、 LCD显示屏、 音频输出电路、 喇叭、 RS23 2/485通信转换电路、 门禁控制器， 电源通过电源驱动电路与 cortex A8以上 ARM 处理器相连， 人脸图像采集电路与 cortex A8以上 ARM处理器相连， SD卡通过 SD 卡接口电路与 cortex A8以上 ARM处理器相连， cortex
A8以上 ARM处理器通过 LCD显示电路将对讲可视信息传输到 LCD显示屏， 通过 音频输出电路将音频提示通过喇叭传出， 通过 RS232/485转换电路与 CPU读卡器 相连， 门禁控制器对门进行幵关控制， cortex A8以上 ARM处理器对人脸识别和 电路之间的逻辑通信进行控制， cortex A8以上 ARM处理器配置摄像头,访客进行 人脸图像提取和数字化处理， 其中人脸识别按照以下步骤进行：
[0007] 第一步、 训练及投影人脸图像， 通过分类器的匹配得到五个候选的人脸图像， 训练得到的最佳图像特征
[0008] 第二步、 分类器中的五个候选人脸图像中找到最佳测试图像：
[0009] 第三步、 由匹配关键点数目来确定验证准则， 设定匹配点数目最大的人脸描述 符是最有可能的项， 通过特征匹配， 得到目标人脸图像。
[0010] 然后， 通过 CPU读卡器， 把人脸特征数据存储到 CPU卡上， 每次识别的吋候， 从 CPU卡上读取人脸特征数据， 这样， 可以无限扩展人脸识别的用户数量， 确保 了人脸识别适应各种识别场所。
[0011] 优选的， 所述的电源模块:为门禁控制器电路***提供 12V的直流电源； 还包括 消防报警扩展模块:在门禁***受到破坏或损坏吋， 门禁控制器将警报信息发送 至安保管理中心， 或通过消防警报进行提醒； 以太网接口:负责远程网络控制的 信息传输， 同吋为智能家居网关提供下行接口； 门磁电锁模块：根据继电器的闭 合和关断状态作用门磁电锁，并在规定吋间内检测门磁电锁的运行状态； I/O数据 接口：读取 cortex A8以上 ARM处理器人脸识别的信息， 传输至门禁控制器中处理 ； LED模块:显示门禁控制器、 电磁门锁的运行状态， 显示识别信息和数据与网 络的状态； 语音模块:根据人脸识别结果和门禁控制信息， 向进出人员发出语音 提醒信息； 按钮接口:幵门请求和幵门确认的按钮操作， 通过 I/O接口发送高低电 平信号； RS485接口：通过 RS232/485通信适配器与 cortex A8以上 ARM处理器进行 数据通讯。
[0012] 优选的， 所述音频电路主要包括音频的输入和输出处理电路。 由于音频输出信 号是电压为十几毫伏的模拟信号， 因而需先通过功放电路进行增益调节， 并将 A /D转换电路转换后的数字音频信号传送到控制芯片。
[0013] 优选的， cortex
A8以上 ARM处理器的电压通过电源适配器变压获得 5V， 并将 5V电压通过低压差 电压调节器 AS1117AR-3.3V分压获取,并通过电容将其电压进行稳压处理,从而保 证为各元器件和接口提供稳定的 3.3V电压以及为摄像头模块提供 1.8V和 2.5V电压
[0014] 优选的， 用户触发摄像头将其人脸信息传输至控制终端， 最终通过控制终端触 发门禁模块， 完成其幵门动作。
发明的有益效果
有益效果
[0015] 通过本发明的 CPU卡的方式， 采用人脸生物识别技术， 能够准确的识别用户身 份， 且反应速度在 2s之内， 能无限扩展使用人数， 可适应人数较多的场所， 提高 人脸识别的准确度和效率。
对附图的简要说明
附图说明
[0016] 图 1为本发明终端的结构示意图；
[0017] 图 2为 PC发卡器结构示意图。
本发明的实施方式
[0018] 在此处键入本发明的实施方式描述段落。
[0019] 目前， 国内银行不管是借记卡还是***， 因为卡被复制等各种原因， 出现了 越来越多的金融卡被盗事件， 如果使用人脸与 C P U卡结合的方式就基本能杜 绝***被盗事件， 对金融卡的发展也极其有利！ 具体实施方式为银行使用发 卡器， 使用单独的人脸加密密匙， 对个人用户发行带有自己人脸数据的 C P U 卡， 把人脸信息和个人的银行信息相结合。 在使用过程中， 个人在终端上面使 用， 个人首先刷卡， 把相关的卡上信息读入终端， 然后放手， 进行人脸识别， 接着就可以进行相关金融操作了。 由于人脸识别技术难以复制， 因此该方案能 有效的遏制金融诈骗的发生， 提高金融行业的安全系数。

Claims

权利要求书
[权利要求 1] 一种能扩大人脸识别使用人数的方案， 其特征在于： 包括电源、 电源 驱动电路、 人脸采集电路、 SD卡、 SD卡接口电路、 cortex
A8以上 ARM处理器、 LCD显示电路、 LCD显示屏、 音频输出电路、 喇叭、 RS232/485通信转换电路、 门禁控制器， 电源通过电源驱动电 路与 cortex A8以上 ARM处理器相连， 人脸采集电路与 cortex
A8以上 ARM处理器相连， SD卡通过 SD卡接口电路与 cortex
A8以上 ARM处理器相连， cortex A8以上 ARM处理器通过 LCD显示电 路将对讲可视信息传输到 LCD显示屏， 通过音频输出电路将音频提示 通过喇叭传出， 通过 RS232/385转换电路与 CPU读卡器相连， 门禁控 制器对门进行幵关控制， cortex A8以上 ARM处理器对人脸识别和电 路之间的逻辑通信进行控制， cortex A8以上 ARM处理器配置摄像头 ， 对住户和访客进行人脸图像提取和数字化处理。
[权利要求 2] 根据权利要求 1所述的一种能扩大人脸识别使用人数的方案， 其特征 在于： 所述的电源模块:为门禁控制器电路***提供 12V的直流电源； 以太网接口:负责远程网络控制的信息传输； 门磁电锁模块：根据继电 器的闭合和关断状态作用门磁电锁，并在规定吋间内检测门磁电锁的 运行状态； I/O数据接口：读取 cortex A8以上 ARM处理器人脸识别的信 息， 传输至门禁控制器中处理； 根据人脸识别结果和门禁控制信息， 向进出人员发出语音提醒信息； 通过 I/O接口发送高低电平信号； RS4 85接口：通过 RS232/485通信适配器与 cortex A8以上 ARM处理器进行数 据通讯。
[权利要求 3] 根据权利要求 1所述的一种能扩大人脸识别使用人数的方案， 其特征 在于： 所述音频电路主要包括音频的输入和输出处理电路。 由于音频 输出信号是电压为十几毫伏的模拟信号， 因而需先通过功放电路进行 增益调节， 并将 A/D转换电路转换后的数字音频信号传送到控制芯片
[权利要求 4] 根据权利要求 1所述的一种能扩大人脸识别使用人数的方案， 其特征 在于： cortex A8以上 ARM处理器的电压通过电源适配器变压获得 5V ， 并将 5V电压通过低压差电压调节器 AS1117AR-3.3V分压获取， 并 通过电容将其电压进行稳压处理， 从而保证为各元器件和接口提供稳 定的 3.3V电压以及为摄像头模块提供 1.8V和 2.5V电压。
[权利要求 5] 发卡器为 PC电脑， 通过 RS232与 CPU卡读卡器相连接， 可以把对应的 人脸信息相写入 CPU卡， 并且与终端使用相同的加密密匙。 本发明使 用手人脸识别技术， 具有非接触式身份进行验证， 安全性能高， 使用 方便， ARM板具有高性能， 高可靠性， 低能耗， 设备易于维护， 人 脸数据经过加密后存储在 C P U卡上， 将不限制用户数量并提高安全 性能。 同吋， C P U卡的安全性能也是目前 I C卡中较好的， 增加整 体***的安全性。
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