基于人脸识别的安全认证装置制造方法及图纸

基于人脸识别的安全认证装置，属于电通信技术，用于人脸图像的动态采集、人脸面部特征提取、采集信息与ＲＦＩＣ射频识别卡中的特征信息比对，克服现有人脸图像识别系统安全认证速度慢、实时性差的缺点。由基于ＡＲＭ的嵌入式人脸识别单元和存储标准人脸图像特征信息的ＲＦＩＤ卡组成，包括电源模块、ＡＲＭ处理器模块、图像采集模块、ＵＳＢ接口模块、ＲＦＩＣ卡、ＲＦＩＣ读写器模块、串行通信模块、ＬＣＤ控制模块、ＬＣＤ显示模块、音频驱动模块、音频输出模块、数字键盘模块、存储器模块。本实用新型专利技术采用非接触隐蔽式、生物特征识别的安全认证方法，大大提高了系统的保密性，且该方式无需读取数据库中的人脸特征信息，避免了繁杂的读取和比对过程，达到了快速安全认证的目的。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于电通信技术，具体涉及一种基于人脸识别的安全认证装置。
技术介绍
随着图像处理、智能控制技术的发展，人脸识别在安全防控、身份认证、考勤管理 等方面的作用愈加显著，以其独特的生理特征加密方式已经成为安全认证的重要手段。传 统的人脸识别系统的认证方式通常采取如下方式首先PC机或嵌入式处理器通过图像采 集设备摄取被识别人的人脸图像，而后根据识别算法计算其特征信息，接着从数据库中读 取已注册的所有人脸信息，并进行比对，若存在与被识别人一致的信息，则认证通过，否则 认证失败。在该过程中，数据库的读取过程和信息的比对过程一般较长，特别在数据库较 大的情况下，这一过程花费的时间更长，进而影响认证的效率，这是现有认证方式的不足之 处。
技术实现思路
本技术提供了一种基于人脸识别的安全认证装置，用于人脸图像的动态采 集、人脸面部特征提取、采集信息与RFIC射频识别卡中的特征信息比对，无需读取数据库 中的人脸特征信息，从而达到快速安全认证的目的，克服现有人脸图像识别系统安全认证 速度慢、实时性差的缺点。本技术的技术方案是整个装置分为两大部分一是基于ARM处理器的嵌入 式人脸识别单元，二是能够存储被识别人脸图像特征信息的RFIC卡。该技术架构避免了现 有识别系统被识别人脸图像与本地或远程计算机数据库相比较的繁杂过程，从而提高了系 统的实时性。本技术所述的人脸识别单元包括电源模块、ARM处理器模块、图像采集模块、 USB接口模块、RFIC读写器模块、串行通信模块、IXD控制模块、IXD显示模块、音频驱动模 块、音频输出模块、数字键盘模块、存储器模块。各模块之间的连接关系为视频采集模块通 过USB接口模块与ARM处理器模块相连；RFIC读写器模块通过串行通信模块与ARM处理器 模块相连接；ARM处理器模块通过LCD驱动模块与LCD显示模块相连接；ARM处理器模块通 过音频驱动模块与音频输出模块相连接；存储器模块挂接于系统总线上与ARM处理器相连 接；数字键盘模块通过I/O 口与ARM处理器模块相连接；上述全部模块均与电源模块相连 接。人脸识别单元中的RFIC读写器模块与RFIC卡以无线方式相互通信。本技术的工作过程如下(1)用户的注册过程是首先，ARM处理器读取标识”注册”功能的数字按键信息， 对其译码后，通过LCD显示模块显示注册画面信息，同时通过音频输出模块输出语音提示 信息。其次，图像采集模块采集用户的人脸图像信息，经过编码处理后通过USB接口模块传 送给ARM处理器模块，后者按照人脸识别算法对其进行计算并得到用户的人脸特征信息。 接着，ARM处理器模块一方面向RFIC读写器模块发送信息写入命令，后者通过无线通信方式将人脸特征信息存储在RFIC卡中。最后，ARM处理器通过IXD显示模块显示注册完成信 息，并通过音频输出模块输出语音提示信息。(2)用户的认证过程是一方面，图像采集模块采集用户的人脸图像信息，经过编 码处理后通过USB接口模块传送给ARM处理器模块，后者按照人脸识别算法对其进行计算 并得到用户的人脸特征信息。另一方面，RFIC读写器模块通过无线通信方式读取待认证用 户所持RFIC卡中的人脸特征信息，并通过串口传送至ARM处理器模块。ARM处理器模块将 两个特征信息进行比对操作，若满足相似度条件，则认证通过，并通过LCD显示模块显示认 证通过信息，并通过通过音频输出模块输出语音提示信息；否则认证失败，并通过IXD显示 模块显示认证失败信息，并通过通过音频输出模块输出语音提示信息，从而完成认证过程。本技术采用非接触隐蔽式安全认证方法，便于实施，且属于生物特征识别，大 大提高了系统的保密性，另外，采用的认证方式无需读取数据库中的人脸特征信息，避免了 繁杂的数据库读取和比对过程，达到了快速安全认证的目的。附图说明图1是本技术的硬件连接框图；图2是本技术的算法流程框图；图3是本技术的人脸检测流程图。具体实施方式参阅图1，本技术选择具有32位RISC体系结构和ARM920T内核的微处理器， 可为手持设备和通用嵌入式应用提供低价格、低功耗、高性能小型微控制器的解决方案的 ARM9嵌入式多媒体微处理器为硬件核心，型号为S3C2440 ；选择OmniVision公司的CMOS摄 像头作为图像采集模块，其型号为0V7660 ；选择TFT 32位真彩IXD显示器作为IXD显示模 块；选择惠威S3W作为音频输出模块；选择ZLG500C作为RFIC读写器模块；选择Philips 公司的mifare卡作为RFIC卡；选择1 X 12按键作为数字键盘模块；选择MX29F002NBPC-70 和HY57V281620HC(16M)作为存储器；选择ATX-320WB作为供电电源模块；选择UDA1341TS 作为音频驱动模块；选择S3C2440内部集成的LCD控制器作为LCD控制模块。各模块的连 接关系为S3C2440通过内部的集成IXD控制器与TFT IXD显示器相连，S3C2440通过音频 驱动器UDA1341TS与惠威S3W相连接；存储器MX29F002NBPC-70及HY57V281620HC作为存 储设备挂接于系统总线上与S3C2440相连；选择MAX232CPE作为串行通信模块的主控制芯 片；RFIC读卡器ZLG500C通过串行通信模块与S3C2440相连；数字键盘模块作为输入设备 通过I/O 口与S3C2440相连；图像采集模块0V7660通过USB接口连接在S3C2440上；上述 全部模块均与供电电源模块ATX-320WB相连接。参阅图2，本技术系统的整体算法流程包括注册过程和认证过程两部分。注册 过程是摄像头摄取图像后经处理单元计算机保存为一个BMP图像文件，并首先对其进行 光线补偿，之后采取基于肤色的人脸检测方法把只包含人脸区域的图像从复杂背景中分割 出来，然后按照人脸肤色区间阈值化色调图像对人脸图像进行归一化处理。然后通过人脸 肤色区域的统计特征分析，对分割出来的肤色进行消噪处理，得到最为可能的人脸区域，将 该区域特征提取出来，存入RFIC卡中。认证过程是摄像头摄取图像后经处理单元计算机保存为一个BMP图像文件，并首先对其进行光线补偿，之后采取基于肤色的人脸检测方法 把只包含人脸区域的图像从复杂背景中分割出来，然后按照人脸肤色区间阈值化色调图像 对人脸图像进行归一化处理。然后通过人脸肤色区域的统计特征分析，对分割出来的肤色 进行消噪处理，得到最为可能的人脸区域，将该区域特征提取出来，送入判别器中。同时，读 卡器读取别识别人RFIC卡中的信息，提取出卡中人脸特征信息并送入判别器。判别器接受 到来自摄像机与读卡器的特征，进行比对判别处理，最后通过显示器及播音将判别后的结 果显示出来。 参阅图3，对于摄像机摄取的一幅彩色图像，可以执行基于肤色特征的分割操作。 首先，读取彩色BMP图像文件，建立其RGB模型，然后根据RGB分类的值统计各灰度值像素 点的个数和图像灰度平均值进行阈值判断，分析判断图像是否需要进行光线补偿，对需要 进行光线补偿的图像进行光线补偿。而后进行的是色彩空间转换，根据YCrCb颜色模型，计 算源图像中每个像素的色调值，得到色调图像。然后，按照人脸本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于人脸识别的安全认证装置，其特征是：由两大部分组成，一是基于ＡＲＭ处理器的嵌入式人脸识别单元，二是能够存储人脸图像特征信息的ＲＦＩＣ卡；所述的识别单元包括电源模块、ＡＲＭ处理器模块、图像采集模块、ＵＳＢ接口模块、ＲＦＩＣ读写器模块、串行通信模块、ＬＣＤ控制模块、ＬＣＤ显示模块、音频驱动模块、音频输出模块、数字键盘模块、存储器模块，各模块之间的连接关系为：视频采集模块通过ＵＳＢ接口模块与ＡＲＭ处理器模块相连；ＲＦＩＣ读写器模块通过串行通信模块与ＡＲＭ处理器模块相连接；ＡＲＭ处理器模块通过ＬＣＤ驱动模块与ＬＣＤ显示模块相连接；ＡＲＭ处理器模块通过音频驱动模块与音频输出模块相连接；存储器模块挂接于系统总线上与ＡＲＭ处理器相连接；数字键盘模块通过Ｉ／Ｏ口与ＡＲＭ处理器模块相连接；上述全部模块均与电源模块相连接；人脸识别单元中的ＲＦＩＣ读写器模块与ＲＦＩＣ卡以无线方式相互通信。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：宋占伟，张显光，郑传涛，
申请(专利权)人：吉林大元电子科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：82[中国|长春]