一种3D身份验证系统技术方案

本发明专利技术提出一种3D身份验证系统，包括3D身份验证硬件和3D身份验证软件。3D身份验证硬件包括拍摄现场人脸3D信息的3D获取装置、获取身份证所属人制证时的3D人脸片源等信息的身份证读卡器、计算机主机、显示身份证电子芯片内存储的制证时的3D人脸片源和现场3D人脸片源的3D显示器；3D身份验证软件包括向身份证读卡器发送控制指令的身份证读卡器控制单元、向3D获取装置发送控制指令的3D获取控制单元、生成与3D显示器种类和参数对应的3D人脸片源的图像处理单元、显示现场的立体人脸和制证时的立体人脸的3D显示单元、对3D显示器上显示的现场的立体人脸和制证时的立体人脸进行比对的对比验证单元。

An 3D authentication system

The invention proposes a 3D authentication system, including 3D authentication hardware and 3D authentication software. The 3D authentication hardware includes the 3D acquisition device for shooting the field face 3D information, the identity card reader, the computer host, the 3D face sheet and the 3D display of the on-site 3D face, and the 3D identity authentication software for obtaining the 3D face source and other information of the identity card. It includes an identity card reader control unit that sends control instructions to the ID card reader, an 3D acquisition control unit that sends control instructions to the 3D acquisition device, an image processing unit that generates a 3D face source corresponding to the 3D display type and parameter, a stereoscopic face on the display site, and a 3D display unit of a stereoscopic face at the time of the authentication, A comparative verification unit for comparing the stereoscopic face displayed on the 3D display with the stereo face at the time of verification is compared.

【技术实现步骤摘要】
一种3D身份验证系统
本专利技术涉及3D技术和身份证技术，特别涉及一种3D身份验证系统。
技术介绍
身份证包含了公民的众多个人信息，广泛应用于公安、交通、金融、考试等社会各个行业，为了保证社会经济的正常运行，身份验证也显得尤为重要，尤其在银行、机场、车站等场所，要求安检人员能快速准确地判断出可能的非法人员，这就对身份验证的准确性提出了较高的要求。目前的身份验证系统仅采用单个摄像机现场采集持证人脸的2D（二维）照片与身份证电子芯片内存储的2D人脸照片或身份证上显示的2D人脸照片进行对比，从而判断身份证持证人是否为该身份证的所属人。不管是在身份证制证时还是身份证验证时，都只使用了单个摄像机进行人脸信息采集，只能拍摄持证人正面的脸部信息，为验证者提供单一视角图像，缺乏多个侧面图像。同时验证现场可能由于人流量大导致拥挤等情况，无法采集到持证人正面的图像，使得现场采集的照片与芯片内存储的照片或身份证上显示的照片存在角度差异，可能导致身份识别不精准，从而加深了身份验证的困难。中国专利文件CN101669824公开了一种基于生物特征识别的人与身份证同一性检验装置，该装置采用全方位视觉传感器获取现场的人脸照片，虽然覆盖了360°的视场范围，避免了由于人员拥挤导致无法拍摄到正确图像的问题，但仍然只拍摄了单个角度的人脸照片，缺乏3D立体信息。同时人脸经过双曲面反光镜会产生严重变形，且目前身份证电子芯片内存储的人脸照片分辨率极低，再与变形的人脸照片进行比对，无疑是加深了人脸识别的难度。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提出一种3D身份验证系统，包括3D身份验证硬件和3D身份验证软件，所述3D身份验证硬件包括3D获取装置、身份证读卡器、计算机主机和3D显示器；所述3D身份验证软件包括身份证读卡器控制单元、3D获取控制单元、图像处理单元、3D显示单元和对比验证单元。所述3D获取装置用于拍摄现场人脸的3D信息，并传输给计算机主机。所述3D获取装置可以采用一维或二维摄像机阵列拍摄、深度相机拍摄、结构光拍摄、单相机拍摄等方法拍摄持证人现场人脸的3D信息。具体地，针对采用一维或二维摄像机阵列拍摄方法，拍摄的人脸3D信息为不同角度的人脸照片；针对采用深度相机拍摄方法，拍摄的人脸3D信息为人脸的纹理图和深度图；针对采用结构光拍摄方法，拍摄的人脸3D信息为人脸表面的结构光图样；针对单相机拍摄方法，拍摄的人脸3D信息为人脸的正面图。所述身份证读卡器，用于获取身份证所属人制证时的3D人脸片源等信息。所述3D显示器用于显示身份证电子芯片内存储的制证时的3D人脸片源和现场3D人脸片源，所述3D显示器可以是助视3D显示器、裸视光栅3D显示器、超多视点3D显示器、集成成像3D显示器、光场3D显示器等。所述身份证读卡器控制单元，向身份证读卡器发送控制指令，读取身份证信息并传输至计算机主机，其中身份证信息包含制证时的3D人脸片源等。所述3D获取控制单元，向3D获取装置发送控制指令，控制3D获取装置进行人脸3D信息的获取。所述图像处理单元，对采用不同方法的3D获取装置拍摄的人脸3D信息进行相应的图像处理，生成与3D显示器种类和参数对应的3D人脸片源。针对采用一维或二维摄像机阵列拍摄的不同角度的人脸照片，图像处理单元包括视差校正和图像合成；针对深度相机拍摄的人脸纹理图和深度图，图像处理单元包括3D重建、视差图像阵列生成和图像合成；针对结构光拍摄的人脸表面的结构光图样，图像处理单元包括相位恢复、3D重建、视差图像阵列生成和图像合成；针对单相机拍摄的二维人脸图片，图像处理单元包括2D转3D处理、图像合成。针对不同种类和参数的3D显示器，图像处理单元生成对应的3D人脸片源，具体地，对于助视3D显示器，图像处理单元生成的3D人脸片源由左右视差图像组成；对于裸视光栅3D显示器，图像处理单元生成的3D人脸片源为与裸视光栅3D显示器的视点数和斜率相对应的合成图像；对于超多视点3D显示器，图像处理单元生成的3D人脸片源为与超多视点3D显示器视点数相同的超多视点合成图像；对于集成成像3D显示器，图像处理单元生成的3D人脸片源为与集成成像3D显示器所用的微透镜阵列参数相对应的微图像阵列；对于光场3D显示器，图像处理单元生成的3D人脸片源为光场3D图像。所述3D显示单元，将图像处理单元生成的3D人脸片源和身份证读卡器读取的制证时的3D人脸片源分别传输到3D显示器上显示，通过3D显示器显示出现场的立体人脸和制证时的立体人脸。所述对比验证单元，验证者通过对比验证方法对3D显示器上显示的现场的立体人脸和制证时的立体人脸进行比对，得出验证结果。具体地，对比验证方法包括人工判读、人脸识别和人工智能等方法。如附图2所示，一种3D身份验证系统的工作流程包含以下内容，但顺序可以变动：①启动3D身份验证软件；②控制身份证读卡器读取身份证信息并传输给计算机主机，其中身份证信息包含制证时的3D人脸片源；③将制证时的3D人脸片源传输到3D显示器上显示，显示出制证时的立体人脸；④3D获取控制单元控制3D获取装置拍摄现场人脸的3D信息，并传输给计算机主机；⑤图像处理单元将3D获取装置获取的人脸3D信息进行相应的图像处理和合成，生成与3D显示器种类和参数对应的3D人脸片源；⑥将现场3D人脸片源传输到3D显示器上显示，显示出现场的立体人脸；⑦对现场立体人脸与制证时的立体人脸进行对比验证，并给出验证结果。本专利技术的优点在于：通过3D显示器显示制证时的立体人脸和现场的立体人脸，直观地呈现出人脸不同角度的立体信息，提高了验证的精准度。四、附图说明附图1为本专利技术的3D身份验证硬件示意图附图2为本专利技术的3D身份验证软件流程图附图3为本专利技术实施例的2D摄像机阵列拍摄示意图附图4为本专利技术实施例的不同角度的人脸照片合成为用于集成成像3D显示器的微图像阵列的示意图附图5为本专利技术实施例的集成成像3D显示器显示现场的立体人脸与制证时的立体人脸的示意图上述附图中的图示标号为：1.持证人头部，2.身份证，3.3D获取装置，310.二维摄像机阵列，4.身份证读卡器，5.计算机主机，6.3D显示器，610.集成成像3D显示器，7.不同角度的人脸照片，8.现场3D人脸片源，9.制证时的立体人脸，10.现场的立体人脸。五、具体实施方式下面详细说明本专利技术的一种3D身份验证系统的一个典型实施例，对本专利技术进行进一步的具体描述。有必要在此指出的是，以下实施例只用于本专利技术做进一步的说明，不能理解为对本专利技术保护范围的限制，该领域技术熟练人员根据上述本
技术实现思路
对本专利技术做出一些非本质的改进和调整，仍属于本专利技术的保护范围。一种3D身份验证系统，包括3D身份验证硬件和3D身份验证软件，所述3D身份验证硬件包括3D获取装置、身份证读卡器、计算机主机和3D显示器；所述3D身份验证软件包括身份证读卡器控制单元、3D获取控制单元、图像处理单元、3D显示单元和对比验证单元。3D获取装置用于拍摄现场人脸的3D信息，并传输给计算机主机。本实施例的3D获取装置采用如附图3所示的二维摄像机阵列，拍摄的人脸3D信息为不同角度的人脸照片。身份证读卡器，用于获取身份证所属人制证时的3D人脸片源。3D显示器用于显示身份证电子芯片内存储的制证时的3D人脸片源和现场的3D人脸片源。本实施例采用本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种3D身份验证系统，其特征在于，该系统包括3D身份验证硬件和3D身份验证软件；所述3D身份验证硬件包括3D获取装置、身份证读卡器、计算机主机和3D显示器，所述3D获取装置用于拍摄现场人脸的3D信息，并传输给计算机主机，所述身份证读卡器，用于获取身份证所属人制证时的3D人脸片源等信息，所述3D显示器用于显示身份证电子芯片内存储的制证时的3D人脸片源和现场3D人脸片源；所述3D身份验证软件包括身份证读卡器控制单元、3D获取控制单元、图像处理单元、3D显示单元和对比验证单元，所述身份证读卡器控制单元，向身份证读卡器发送控制指令，读取身份证信息并传输至计算机主机，其中身份证信息包含制证时的3D人脸片源等，所述3D获取控制单元，向3D获取装置发送控制指令，控制3D获取装置进行人脸3D信息的获取，所述图像处理单元，对采用不同方法的3D获取装置拍摄的人脸3D信息进行相应的图像处理，生成与3D显示器种类和参数对应的3D人脸片源，所述3D显示单元，将图像处理单元生成的3D人脸片源和身份证读卡器读取的制证时的3D人脸片源分别传输到3D显示器上显示，通过3D显示器显示出现场的立体人脸和制证时的立体人脸，所述对比验证单元，验证者通过对比验证方法对3D显示器上显示的现场的立体人脸和制证时的立体人脸进行比对，得出验证结果。...

【技术特征摘要】
1.一种3D身份验证系统，其特征在于，该系统包括3D身份验证硬件和3D身份验证软件；所述3D身份验证硬件包括3D获取装置、身份证读卡器、计算机主机和3D显示器，所述3D获取装置用于拍摄现场人脸的3D信息，并传输给计算机主机，所述身份证读卡器，用于获取身份证所属人制证时的3D人脸片源等信息，所述3D显示器用于显示身份证电子芯片内存储的制证时的3D人脸片源和现场3D人脸片源；所述3D身份验证软件包括身份证读卡器控制单元、3D获取控制单元、图像处理单元、3D显示单元和对比验证单元，所述身份证读卡器控制单元，向身份证读卡器发送控制指令，读取身份证信息并传输至计算机主机，其中身份证信息包含制证时的3D人脸片源等，所述3D获取控制单元，向3D获取装置发送控制指令，控制3D获取装置进行人脸3D信息的获取，所述图像处理单元，对采用不同方法的3D获取装置拍摄的人脸3D信息进行相应的图像处理，生成与3D显示器种类和参数对应的3D人脸片源，所述3D显示单元，将图像处理单元生成的3D人脸片源和身份证读卡器读取的制证时的3D人脸片源分别传输到3D显示器上显示，通过3D显示器显示出现场的立体人脸和制证时的立体人脸，所述对比验证单元，验证者通过对比验证方法对3D显示器上显示的现场的立体人脸和制证时的立体人脸进行比对，得出验证结果。2.根据权利要求1所述的一种3D身份验证系统，其特征在于，所述3D获取装置采用一维或二维摄像机阵列拍摄、深度相机拍摄、结构光拍摄、单相机拍摄等方法拍摄持证人现场人脸的3D信息，具体地，针对采用一维或二维摄像机阵列拍摄方法，拍摄的人脸3D信息为不同角度的人脸照片；针对采用深度相机拍摄方法，拍摄的人脸3D信息为人脸的纹理图和深度图；针对采用结构光拍摄方法，拍摄的人脸3D信息为人脸表面的结构光图样；针对单相机拍摄方法，拍摄的人脸3D信息为人脸的正面图。3.根据权利要求1所述的一种3D身份验证系统，其特征在于，所述3D显示器包括助视3D显示器、裸视光栅3D显示器、超多视点3D显示器、集成成像3D显示器...

【专利技术属性】
技术研发人员：王琼华，邓欢，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：发明
国别省市：四川,51