基于音型像特征的真人活体身份验证方法技术

本发明专利技术公开一种真人活体身份验证方法，包括：设置人脸识别数据库、声纹识别数据库、唇形识别数据库和语音识别数据库；采集操作者读取随机预设内容的视频和音频；根据视频提取人脸图像与人脸识别数据库中数据相比对或/和根据音频提取声纹与声纹识别数据库中数据相比对，若比对成功，操作者是本人；根据视频提取连续唇形图像与唇形识别数据库中数据相比对，识别出唇形语义并与随机预设内容相对比或/和根据音频提取语音与语音识别数据库中的数据相比对，识别出的语义与随机预设内容相比对，若比对成功，操作者是智能活体；若操作者是本人和智能活体，身份验证成功。本发明专利技术同时验证本人和智能活体身份，不需要与操作者直接接触，便于推广应用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种身份验证方法，尤其涉及一种基于音型像特征的真人活体身份验 证方法。
技术介绍
随着信息技术和网络技术的迅猛发展，人们对身份识别技术的需求越来越多，对 其安全可靠性的要求也越来越严格。基于传统密码认证的身份识别技术在实际信息网络应 用中已经暴露出许多不足之处，而基于生物特征辨别的身份识别技术近年来也日益成熟并 在实际应用中展现出极大的优越性，但是传统单一的人脸识别、声纹识别和指纹识别只能 保证人的特征能够被有效验证，不能保证操作者是本人，而导致利用照片、指纹膜和录音犯 罪的案件经常见诸报端。 这种基于单一生物特征的身份识别技术由于其自身的局限性如传感器噪声、以及 身份照片造假、使用录像录音等使得这项技术安全性大大降低，实际应用起来存在困难。 因此，有必要提供一种新的真人活体身份验证方法来解决上述问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种能够融合多种生物特征同时验证本人和活体身份、不 需要与操作者直接接触的。 为了实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案如下： -种，包括以下步骤： 设置人脸识别数据库、声纹识别数据库、唇形识别数据库和语音识别数据库； 采集操作者读取预设内容时的视频信息和音频信息； 根据所述视频信息提取人脸图像信息与人脸识别数据库中的数据相比对或/和 根据所述音频信息提取声纹信息与声纹识别数据库中的数据相比对，若比对成功，操作者 是本人，否则操作者不是本人； 根据所述视频信息提取唇形图像信息与唇语识别数据库中的数据相比对，识别出 唇语语义，唇语语义与随机预设内容相比对或/和根据所述音频信息提取语音信息与语音 识别数据库中的数据相比对，识别出语音语义，语音语义与随机预设内容相比对；若比对成 功，操作者是智能活体，否则操作者不是智能活体； 若操作者是本人和活体，身份验证成功，即该操作者确实是本人的真人智能活体； 否则身份验证失败。 优选的，所述人脸识别主要包括以下步骤：人脸检测、人脸跟踪、图像质量分析、人 脸图像预处理、人脸特征提取及人脸比对识别。 优选的，所述声纹识别主要包括以下步骤：语音预处理、提取每一帧语音信号的特 征参数及使用分类器对提取的参数进行分类，识别出说话人。 优选的，所述唇形识别主要包括以下步骤：图像预处理、唇部定位、嘴唇轮廓提取、 唇部轮廓跟踪、唇部轮廓特征提取、特征分类和唇形比对识别。 优选的，所述语音识别主要包括以下步骤：语音预处理、语音特征提取、特征模式 识别和输出语音识别结果。 优选的，所述随机预设内容包括语音信息或者文字信息，所述文字信息包括文字、 字母和数字中的任意一种字符或任意组合字符。 与现有技术相比，本专利技术的有益效果在 于：本专利技术能够采用人脸识别或音频识别来判断操作者是否为本人，采用唇形识别或者语 音识别来判断操作者是否为活体，即融合多种生物特征来验证真人活体身份，识别效率高； 识别过程不需要与操作者直接接触，不受外界因素的限制，容易接受，便于推广应用，适应 性强；对硬件要求低，容易的在各种终端设备上使用；有视频信息和音频信息，追踪入侵能 力强。 【附图说明】 图1为本专利技术所述人脸识别的流程框图； 图2为本专利技术所述声纹识别的流程框图； 图3为本专利技术所述唇形识别的流程框图； 图4为本专利技术所述语音识别的流程框图； 图5为本专利技术的应用终端的工作流程图。 【具体实施方式】 下面结合具体实施例对本专利技术进一步进行描述。 -种，包括以下步骤： 设置人脸识别数据库、声纹识别数据库、唇形识别数据库和语音识别数据库； 采集操作者读取预设内容时的视频信息和音频信息，所述随机预设内容包括语音 信息或者文字信息，所述文字信息包括文字、字母和数字中的任意一种字符或任意组合字 符； 根据所述视频信息提取人脸图像信息与人脸识别数据库中的数据相比对或/和 根据所述音频信息提取声纹信息与声纹识别数据库中的数据相比对，若比对成功，操作者 是本人，否则操作者不是本人； 根据所述视频信息提取唇形图像信息与唇语识别数据库中的数据相比对，识别出 唇语语义，唇语语义与随机预设内容相比对或/和根据所述音频信息提取语音信息与语音 识别数据库中的数据相比对，识别出语音语义，语音语义与随机预设内容相比对；若比对成 功，操作者是智能活体，否则操作者不是智能活体； 若操作者是本人和活体，身份验证成功，即该操作者确实是本人的真人智能活体； 否则身份验证失败。 请参阅图1所示，人脸识别主要包括以下步骤：人脸检测、人脸跟踪、图像质量分 析、人脸图像预处理、人脸特征提取及人脸比对识别。人脸图像预处理把人脸图像做色阶、 对比度、色彩平衡、锐化、降噪、去模糊、直方图均衡化、超解析等方法进行增强。人脸检测算 法提取人脸的特征，后使用adboost级联分类器对其进行分类，提取到人脸的人脸部位，对 提取的人脸使用图像跟踪算法，对人脸进行跟踪，确保是同一人，并优选多幅高质量图片， 从人脸照片中提取用于人脸识别的特征，并用主成份分析算法对数据进行降维处理，形成 人脸特征向量，使用分类算法识别出人脸身份。 请参阅图2所示，声纹识别主要包括以下步骤：语音预处理、提取每一帧语音信号 的特征参数及使用分类器对提取的参数进行分类，识别出说话人。语音预处理是对输入的 语音数据序列（PCM码流）进行分帧，计算各帧语音数据的累积能量，提取到具有信息的语 音数据，对具有信息的语音数据通过高通滤波器预加重处理，将处理后语音信号划分为一 个一个的短时段，然后再将每帧乘上窗函数，以增加每帧左端和右端的连续性，对分帧加窗 后的各帧信号进行变换得到各帧的频谱，根据频谱提取每段的语音的特征向量，有特征向 量根据深度神经网络或其他分类器和模板库识别声纹身份。 请参阅图3所示，唇形识别主要包括以下步骤：图像预处理、唇部定位、嘴唇轮廓 提取、唇部轮廓跟踪、唇部轮廓特征提取、特征分类和唇形比对识别。嘴唇定位是在上述的 人脸检测定位的人脸图像区域中，根据嘴唇部位颜色的先验知识区分出唇部和肤色，并增 强嘴唇区域色彩，利用二值化图像完成唇部的粗定位，再结合唇色模型实现唇部精定位。嘴 唇轮廓提取是通过数学形态学处理，提取出唇部的初始曲线，然后通过基于轮廓提取方法 提取出唇部的轮廓曲线。唇部轮廓跟踪采用光流法或meanshift对序列图像进行跟踪，并 对下一帧初始轮廓进行预测，提取唇部轮廓的特征点集矢量，根据特征矢量和训练模板库， 利用人工智能分类算法进行唇语的识别。 请参阅图4所示，语音识别主要包括以下步骤：语音预处理、语音特征提取、特征 模式识别和输出语音识别结果。提取每一帧语音信号的特征参数，使用分类器对提取的参 数进行分类，识别出说话人。语音预处理是对输入的语音进行分帧，计算各帧语音数据的累 积能量，提取到具有信息的语音数据，使用隐马尔可夫模型构建一个状态网络，从状态网络 中寻找与声音最匹配的路径，构造单词级网络，展开成音素网络和状态网络。然后在状态网 络中搜索一条最佳路径，这条路径和语音之间的概率最大。使用算动态规划剪枝的搜索算 法，用于寻找全局最优路径，根据状态转移识别出当前语音本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于音型像特征的真人活体身份验证方法，其特征在于，包括以下步骤：设置人脸识别数据库、声纹识别数据库、唇形识别数据库和语音识别数据库；采集操作者读取随机预设内容时的视频信息和音频信息；根据所述视频信息提取人脸图像信息与人脸识别数据库中的数据相比对或/和根据所述音频信息提取声纹信息与声纹识别数据库中的数据相比对，若比对成功，操作者是本人，否则操作者不是本人；根据所述视频信息提取唇形图像信息与唇语识别数据库中的数据相比对，识别出唇语语义，唇语语义与随机预设内容相比对或/和根据所述音频信息提取语音信息与语音识别数据库中的数据相比对，识别出语音语义，语音语义与随机预设内容相比对；若比对成功，操作者是智能活体，否则操作者不是智能活体；若操作者是本人和智能活体，身份验证成功，即该操作者确实是本人的真人智能活体；否则身份验证失败。

【技术特征摘要】
1. 一种基于音型像特征的真人活体身份验证方法，其特征在于，包括以下步骤： 设置人脸识别数据库、声纹识别数据库、唇形识别数据库和语音识别数据库； 采集操作者读取随机预设内容时的视频信息和音频信息； 根据所述视频信息提取人脸图像信息与人脸识别数据库中的数据相比对或/和根据 所述音频信息提取声纹信息与声纹识别数据库中的数据相比对，若比对成功，操作者是本 人，否则操作者不是本人； 根据所述视频信息提取唇形图像信息与唇语识别数据库中的数据相比对，识别出唇语 语义，唇语语义与随机预设内容相比对或/和根据所述音频信息提取语音信息与语音识别 数据库中的数据相比对，识别出语音语义，语音语义与随机预设内容相比对；若比对成功， 操作者是智能活体，否则操作者不是智能活体； 若操作者是本人和智能活体，身份验证成功，即该操作者确实是本人的真人智能活体； 否则身份验证失败。2. 如权利要求1所述的基于音型像特征的真人活体身份验证方法，其特征在于，所述 人...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓庆平，
申请(专利权)人：优化科技苏州有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32