一种用于大型活动安保的无感身份核验装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种用于大型活动安保的无感身份核验装置及方法，摄像头用于采集目标区域的实时图像；RFID标签识别单元用于采集进入目标区域的人员专用证件存储的证件唯一标识，人员专用证件内置无源RFID电子标签；处理单元完成人脸预识别以及人员身份信息的二次核验。通信接口用于无感身份核验装置与后端服务器进行信息交互，信息交互的内容包括双向身份认证以及同步的人员身份信息数据；信息安全单元用于对数字证书和密钥进行管理、对保存在本地的数据以及与后端服务器交互的数据进行加密算法处理，以实现数据加密保护。本发明专利技术可有效提升用户的核验体验以及现场的核验效率，同时具有很高的准确性。具有很高的准确性。具有很高的准确性。

【技术实现步骤摘要】
一种用于大型活动安保的无感身份核验装置及方法


[0001]本专利技术涉及安检
，具体涉及一种用于大型活动安保的无感身份核验装置及方法。

技术介绍

[0002]近年来，随着我国经济的快速增长以及人民物质文化生活水平的提升，城市中以文艺演出、会展、体育赛事等为代表的大型群体活动越来越多。大型活动举行过程中，巨大的人流量是对安全和秩序的重大挑战。为防止不法人员混迹其中、伺机作案，必须对进入活动场地的人员进行严格的身份验证。以往的安保手段主要是单一的卡证识别，或依靠安保人员人工检查证件，安全性难以保障，同时核验效率低下。近年来，随着深度学习技术的快速发展，人脸识别技术日渐成熟，并走上了活动安保的应用前沿。
[0003]人脸识别，是基于人的脸部特征信息进行身份识别的一种生物识别技术。用摄像机或摄像头采集含有人脸的图像或视频流，并自动在图像中检测和跟踪人脸，进而对检测到的人脸进行脸部识别的一系列相关技术，通常也叫做人像识别、面部识别。人脸与人体的其它生物特征(指纹、虹膜等)一样与生俱来，它的唯一性和不易被复制的良好特性为身份鉴别提供了必要的前提，与其它类型的生物识别比较，人脸识别具有如下特点：
[0004](1)非强制性：用户不需要专门配合人脸采集设备，几乎可以在无意识的状态下就可获取人脸图像，取样方式没有“强制性”；
[0005](2)非接触性：用户不需要和设备直接接触就能获取人脸图像；
[0006](3)并发性：在实际应用场景下可以进行多个人脸的检测及识别；
[0007](4)视觉特性：“以貌识人”的特性，以及操作简单、结果直观、隐蔽性好等特点。
[0008]人脸识别主要分为人脸辨识和人脸验证两大任务。人脸辨识，任务是识别出人脸图像中人物的身份，是1：N的匹配过程。而人脸验证，任务是判断两张人脸图像是否属于同一个人，是1：1的匹配过程。
[0009]人脸识别从20世纪60年代开始至今已有数十年的发展历史，期间经历了多次技术演进，取得了跨越式的进步。尤其自深度学习技术与人脸识别技术结合以来，人脸识别技术取得了突飞猛进的进展，在国际学术界知名的测试数据集LFW上的性能已经接近满分，超过人眼的分辨水平。
[0010]RFID技术是无线电射频技术(Radio Frequency Identification，RFID)的英文简称，该技术主要借助于磁场或者是电磁场原理，通过无线射频方式实现设备之间的双向通信，从而实现交换数据的功能，该技术最大特点就是不用接触就可以获得对方的信息。RFID技术的基本工作原理并不复杂，由阅读器通过发射天线发送特定频率的射频信号，当电子标签进入有效工作区域时产生感应电流，从而获得能量、电子标签被激活，使得电子标签将自身编码信息通过内置射频天线发送出去；阅读器的接收天线接收到从标签发送来的调制信号，经天线调节器传送到阅读器信号处理模块，经解调和解码后将有效信息送至后台主机系统进行相关的处理；主机系统根据逻辑运算识别该标签的身份，针对不同的设定作出
相应的处理和控制，最终发出指令信号控制阅读器完成相应的读写操作。
[0011]RFID技术依据其电子标签的供电方式可分为三类，无源RFID、有源RFID和半有源RFID。无源RFID系统通过电磁感应线圈获取能量来对自身短暂供电，完成信息交换。其结构简单、成本低、故障率低，使用寿命较长。然而，无源RFID的有效识别距离通常较短，一般用于近距离的接触式识别。无源RFID主要工作在较低频段125kHz、13.56MHz等。无源RFID系统的典型应用包括公交卡、二代身份证和食堂餐卡等。有源RFID系统研发起步较晚，但已应用在各领域。例如，在高速公路电子不停车收费系统(Electronic Toll Collection，ETC)中，采用了有源RFID系统。有源RFID通过外接电源或者内置电池供电，主动向阅读器发送信号，拥有了较远的传输距离与较快的传输速度。有源RFID标签可在100m范围与阅读器建立数据通信，读取率可达1700次/s。有源RFID主要工作在900MHz、2.45GHz、5.8GHz等超高频段和微波频段，且具有可以同时识别多个标签的功能。
[0012]由于无源RFID系统有效识别距离较短；有源RFID识别距离足够长，但需外接电源或者内置电池，体积较大。为了解决这一矛盾，半有源RFID系统应运而生。半有源RFID技术又称为低频激活触发技术。在通常情况下，半有源RFID标签处于休眠状态，仅对标签中保持数据的部分进行供电，因此耗电量较小，可维持较长的时间。当标签进入RFID阅读器的识别范围后，阅读器先以125kHz的低频信号在小范围内精确激活标签使之进入工作状态，再通过2.4GHz的微波与其进行信息传递。也即在不同位置安置多个低频阅读器用于激活半有源RFID产品，由此既能实现定位，又能实现数据的采集与传输。
[0013]增强现实(Augmented Reality，简称AR)，也被称为扩增现实，AR技术是促使真实世界信息和虚拟世界信息内容之间综合在一起的较新的
技术实现思路
，其将原本在现实世界的空间范围中比较难以进行体验的实体信息在电脑等科学技术的基础上，实施模拟仿真处理，将虚拟信息内容叠加在真实世界中，并且在这一过程中能够被人类感官所感知，从而实现超越现实的感官体验。真实环境和虚拟物体之间重叠之后，能够在同一个画面以及空间中同时存在。
[0014]AR技术不仅能够有效体现出真实世界的内容，也能够促使虚拟的信息内容显示出来，这些细腻内容相互补充和叠加。在视觉化的增强现实中，用户需要在头盔显示器的基础上，促使真实世界能够和电脑图形之间重合在一起，在重合之后可以充分看到真实的世界围绕着它。AR技术中主要有多媒体和三维建模以及场景融合等新的技术和手段，增强现实所提供的信息内容和人类能够感知的信息内容之间存在着明显不同。
[0015]一个完整的AR系统是由一组紧密联结、实时工作的硬件部件与相关软件系统协同实现的，有以下三种常用的组成形式。
[0016](1)基于计算机显示器
[0017]在基于计算机显示器的AR实现方案中，摄像机摄取的真实世界图像输入到计算机中，与计算机图形系统产生的虚拟景象合成，并输出到计算机屏幕显示器，用户从屏幕上看到最终的增强场景图片。
[0018](2)视频透视式
[0019]头盔式显示器被广泛应用于AR系统中，用以增强用户的视觉沉浸感。视频透视式AR系统采用了基于视频合成技术的穿透式头盔式显示器。
[0020](3)光学透视式
[0021]采用基于光学原理的穿透式头盔式显示器。光学透视式AR系统具有简单、分辨率高、没有视觉偏差等优点，但它同时也存在着定位精度要求高、延迟匹配难、视野相对较窄和价格高等问题。
[0022]现有的人证核验技术主要基于二代居民身份证、护照、驾驶证、港澳通行证等常规证件信息进行，而大型活动通常使用专有证件，现有的人证核验技术难以应用在大型活动的安检中。而且，现有的人证核验技术需被核查人员主动本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于大型活动安保的无感身份核验装置，其特征在于，包括摄像头、处理单元、显示屏、RFID标签识别单元和通信接口；所述摄像头用于采集目标区域的实时图像；RFID标签识别单元用于采集进入目标区域的人员专用证件存储的证件唯一标识，所述人员专用证件内置无源RFID电子标签；所述处理单元用于存储预置的人员身份信息数据库，预置的人员身份信息数据库用于存储人员身份信息记录，所述人员身份信息记录包括人员身份ID、人脸特征、对应的证件唯一标识、证件照片和证件有效期；用于对摄像头获取的实时图像进行分析，完成实时预处理，并对其中的人脸进行检测跟踪、质量判定以及人脸特征提取，然后将提取到的人脸特征与预置的人员身份信息数据库中的人脸特征逐一进行比对，识别得到实时图像中人脸对应的人员身份ID；所述处理单元还用于控制RFID标签识别单元进行证件唯一标识读取、根据RFID标签识别单元读取的证件唯一标识在人员身份信息数据库中查找对应的人员身份ID和人脸特征；用于控制通信接口进行信息交互；用于控制信息安全单元对数据进行加解密以及对本地的人员身份信息数据进行管理；所述处理单元还用于对人员身份信息进行二次核验，二次核验包括对识别得到实时图像中人脸对应的人员身份ID与证件唯一标识在人员身份信息数据库中查找对应的人员身份ID进行一致性比对，从实时图像中提取的人脸特征与根据RFID标签识别单元读取的证件唯一标识匹配到的人脸特征进行一致性比对；所述通信接口用于无感身份核验装置与后端服务器进行信息交互，信息交互的内容包括双向身份认证以及同步的人员身份信息数据；信息安全单元用于对数字证书和密钥进行管理、对保存在本地的数据以及与后端服务器交互的数据进行加密算法处理，以实现数据加密保护。2.根据权利要求1所述的无感身份核验装置，其特征在于，人员身份信息记录还包括中英文姓名、性别、国籍、单位和活动分组。3.根据权利要求1所述的无感身份核验装置，其特征在于，经过二次核验后，处理单元将人员身份信息核验结果显示在显示单元上，并将人员身份信息和目标区域的真实场景叠加生成AR场景，展示在显示单元上。4.根据权利要求3所述的无感身份核验装置，其特征在于，所述处理单元包括第一处理单元和第二处理单元，所述第一处理单元用于对摄像头获取的实时图像进行分析，完成实时图像的预处理，并对其中的人脸进行检测跟踪、质量判定以及人脸特征提取，并将提取到的人脸特征与预置的人员身份信息数据库中的人脸特征逐一进行比对，识别得到实时图像中人脸对应的人员身份ID；所述第二处理单元用于存储预置的人员身份信息数据库、控制RFID标签识别单元进行证件唯一标识读取、根据RFID标签识别单元读取的证件唯一标识在人员身份信息数据库中查找对应的人员身份ID和人脸特征、控制通信接口进行信息交互、控制信息安全单元对数据进行加解密以及对本地的人员身份信息数据进行管理。5.根据权利要求1所述的无感身份核验装置，其特征在于，无感身份核验装置和后端服务器使用基于非对称密钥算法的数字证书体系实现双向身份认证；需要先通过CA中心向无感身份核验装置和后端服务器签发数字证书；后端服务器和无感身份核验装置进行数据交互的过程中，后端服务器和信息安全单元使用对称密码算法对数据进行加密保护，同时使
用非对称密码算法进行数字签名、验签以及密钥协商数据的加密保护，并使用密码杂凑算法实现数据完整性校验；信息安全单元对保存在本地的人员身份信息数据使用对称密码算法加密存储。6.根据权利要求3所述的无感身份核验装置，其特征在于，所述显示屏包括第一显示屏、第二显示屏和第三显示屏；所述第一显示屏用于显示处理单元生成的AR场景，所述第二显示单元用于显示人员身份信息核验结果供被核查人员查看，所述第三显示单元用于获得人员身份信息核验结果供值守人员查看。7.根据权利要求6所述的无感身份核验装置，其特征在于，第一显示屏显示的内容由第一处理单元控制，第二显示屏和第三显示屏显示的内容由第二处理单元控制。8.根据权利要求1所述的无感身份核验装置，其特征在于，包括扬声器，用于在处理单元的控制下发出核验通过或核验不通过的提示声音。9.一种利用权利要求1
‑
8任一所述无感身份核验装置的方法，其特征在于，具体过程为：一、人员身份信息数据的同步：(1)无感身份核验装置和后端服务器对各自身份进行认证，认证通过后建立安全连接；(2)处理单元通过通讯接口向后端服务器请求人员身份数据的更新信息，请求中需携带无感身份核验装置的唯一标识ID，信息安全单元利用数字证书私钥对请求内容进行签名；(3)处理单元根据后端服务器的响应信息对人员身份数据库进行更新；具体更新步骤如下：(3.1)通过信息安全单元对响应信息进行解密，从而得到每条人员身份信息的更新记录，所述记录至少包括类型...

【专利技术属性】
技术研发人员：李鹏飞，高磊，费宝顶，张新野，曾适，
申请(专利权)人：公安部第一研究所，
类型：发明
国别省市：