一种基于人脸追踪的身份认证方法、系统及电视机技术方案

本发明专利技术公开了一种基于人脸追踪的身份认证方法、系统及电视机，由于采用了人脸追踪获取人脸动态信息，并提取特定图像帧中的特征点，得到用于认证的用户注册特征模板，完成用户注册；在身份认证时，通过人脸动作运动主特征和人脸图像的特征匹配进行认证，有效的解决一般识别时所用的静态图像易获得、易破解等明显缺点，提高了身份认证的安全性，具有很好的市场应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种基于人脸追踪的身份认证方法、系统及电视机
本专利技术涉及身份加密
，尤其涉及的是一种基于人脸追踪的身份认证方法、系统及电视机。
技术介绍
人脸认证登录系统是基于终端摄像头的一种身份加密技术，其核心为人脸识别技术：通过摄像头拍摄扫描来确认使用者的身份。用户在进入登录界面时，终端将自动通过摄像头将用户图像传入人脸识别系统，系统对人脸特征进行分析鉴定后，确定用户是否合法。认证系统主要包含注册和认证两个阶段。现有技术中，注册阶段主要完成用户正面拍照及特征提取工作：采集用户的正脸图像，对其进行数字化处理，经特征提取算子提取其特征信息后，存储到数据库中。验证阶段则主要负责用户认证，解决待识特征信息与数据库中的样本特征信息是否匹配的问题，从而判断访问者是否具有合法的身份。验证后返回结果很简单，即身份验证通过或未通过。然而，由于现有技术主要根据单张图片进行识别，因此只要入侵者能够获得注册用户的人脸图像就能较为容易的破解登陆，安全性较低。因此，现有技术还有待于改进和发展。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于现有技术的人脸认证登录系统，根据单张图片进行识别，导致安全性较低的问题。针对现有技术的上述缺陷，提供一种基于人脸追踪的身份认证方法、系统及电视机。本专利技术解决技术问题所采用的技术方案如下：一种基于人脸追踪的身份认证方法，其中，包括步骤：STA、预先采集用户的人脸动态信息，形成若干帧人脸动作图像，选定人脸动作图像中的特定图像帧，并提取特定图像帧中的特征点，根据所述特征点按照预定规则得到用于认证的用户注册特征模板，完成用户注册；STB、在对认证者进行身份认证时，采集认证者的人脸动作图像，判断认证者的人脸动作运动主特征是否与用户注册特征模板中的人脸动作运动主特征是否一致，如一致则进行步骤STC；STC、对认证者的人脸动作图像进行特征提取，采用与用户注册时相同的预定规则进行处理，得到待匹配信息，并将所述待匹配信息与用户注册特征模板进行匹配，若匹配则视为通过认证。所述的基于人脸追踪的身份认证方法，其中，所述步骤STA中提取特定图像帧中的特征点，根据所述特征点按照预定规则得到用于认证的用户注册特征模板的步骤具体包括：提取特定图像帧中的特征点，对特征点的邻域点通过变换函数进行扭曲变换，将扭曲变换后的图像作为用于认证的用户注册特征模板；所述的变换函数为包括采集人脸动作图像时间和方向信息作为系数的多项式函数。所述的基于人脸追踪的身份认证方法，其中，所述变换函数为：其表示特征点的邻域点的横坐标x映射为新的横坐标φ，纵坐标y映射为新的纵坐标其中：所述ti表示时间信息；对应于在此特征点时的速度或者加速度的横坐标分量；对应于在此特征点时的速度或者加速度的纵坐标分量；方向信息用正负号表示；i为正整数；n为注册时选取的图像帧数。所述的基于人脸追踪的身份认证方法，其中，所述步骤STA中提取特定图像帧中的特征点，根据所述特征点按照预定规则得到用于认证的用户注册特征模板的步骤具体包括：提取特定图像帧中的特征点，根据所述特征点得到加速度信息、速度信息及相应的位置信息，将上述信息进行二进制化，并选择二进制化后的特定位段作为用户加密信息；将用户加密信息与稳定的特征人脸图像经过绑定变换后生成用户签名特征向量；服务器生成一个与用户签名特征向量位数相同的加密密钥，将此密钥与用户签名特征向量进行异或操作，形成密文，并且所述的加密密钥与密文由服务器端保存；采用模糊承诺方案，将上述加密密钥映射为待匹配的密钥值。所述的基于人脸追踪的身份认证方法，其中，所述STC、具体包括：根据经特征提取并配准后的认证图像与注册阶段用户保存的用户加密信息，通过所述的绑定变换得到用户签名特征向量；将此用户签名特征向量与注册阶段服务器端保存的密文进行异或操作得到认证加密信息；采用模糊承诺方案，将解密得到的认证加密信息映射成为匹配的密钥值；根据所述的待匹配的密钥值与匹配的密钥值的匹配程度，判断认证是否通过。所述的基于人脸追踪的身份认证方法，其中，所述的绑定变换具体包括步骤：对图像进行PCA特征提取得到特征向量；将加密信息与所述的特征向量进行绑定；将绑定后的信息二进制化生成用户签名特征向量。所述的基于人脸追踪的身份认证方法，其中，还所述步骤STD，所述认证者的人脸动作运动主特征与用户注册特征模板中的人脸动作运动主特征不一致，或者在所述待匹配信息与用户注册特征模板不匹配时，视为非法访问，并保存所述非法访问的信息。一种身份认证系统，其中，所述系统包括：注册模块，用于预先采集用户的人脸动态信息，形成若干帧人脸动作图像，再利用服务器存储的规则选定人脸动作图像中的特定图像帧，并提取特定图像帧中的特征点，根据所述特征点按照预定规则得到用于认证的用户注册特征模板，完成用户注册；初步认证模块，用于在对认证者进行身份认证时，采集认证者的人脸动作图像，判断认证者的人脸动作运动主特征是否与用户注册特征模板中的人脸动作运动主特征一致；特征认证模块，用于当初步认证模块确定认证者的人脸动作运动主特征与用户注册特征模板中的人脸动作运动主特征一致后，对认证者的人脸动作图像进行特征提取，采用与用户注册时相同的预定规则进行处理，得到待匹配信息，并将所述待匹配信息与用户注册特征模板进行匹配，若匹配达到阀值，则视为通过认证。所述的基于人脸追踪的身份认证系统，其中，还包括：信息记录模块，用于所述认证者的人脸动作运动主特征与用户注册特征模板中的人脸动作运动主特征不一致或所述待匹配信息与用户注册特征模板不匹配时，视为非法访问，保存所述非法访问的信息。一种电视机，其中，包括一身份认证系统，所述身份认证系统采用上述的基于人脸追踪的身份认证方法进行身份认证。本专利技术所提供的基于人脸追踪的身份认证方法、系统及电视机，由于采用了人脸追踪获取人脸动态信息，并提取特定图像帧中的特征点，得到用于认证的用户注册特征模板，完成用户注册；在身份认证时，通过人脸动作运动主特征和人脸图像的特征匹配进行认证，有效的解决静态图像的易获得、易破解等明显缺点，提高了身份认证的安全性，具有很好的市场应用前景。附图说明图1是本专利技术中的基于人脸追踪的身份认证方法的流程图。图2是本专利技术中的基于人脸追踪的身份认证系统的结构框图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本专利技术进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。请参阅图1，其为本专利技术的基于人脸追踪的身份认证方法的流程图。如图所示，所述基于人脸追踪的身份认证方法包括以下步骤：A、预先采集用户的人脸动态信息，形成若干帧人脸动作图像，选定人脸动作图像中的特定图像帧，并提取特定图像帧中的特征点，根据所述特征点按照预定规则得到用于认证的用户注册特征模板，完成用户注册；B、在对认证者进行身份认证时，采集认证者的人脸动作图像，如果认证者的人脸动作运动主特征是否与用户注册特征模板中的人脸动作运动主特征一致，则进行步骤C；C、对认证者的人脸动作图像进行特征提取，采用与用户注册时相同的预定规则进行处理，得到待本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于人脸追踪的身份认证方法，其特征在于，包括步骤：STA、预先采集用户的人脸动态信息，形成若干帧人脸动作图像，选定人脸动作图像中的特定图像帧，并提取特定图像帧中的特征点，根据所述特征点按照预定规则得到用于认证的用户注册特征模板，完成用户注册；STB、在对认证者进行身份认证时，采集认证者的人脸动作图像，判断认证者的人脸动作运动主特征是否与用户注册特征模板中的人脸动作运动主特征一致，如一致则进行步骤STC；STC、对认证者的人脸动作图像进行特征提取，采用与用户注册时相同的预定规则进行处理，得到待匹配信息，并将所述待匹配信息与用户注册特征模板进行匹配，若匹配则视为通过认证。

【技术特征摘要】
1.一种基于人脸追踪的身份认证方法，其特征在于，包括步骤：STA、预先采集用户的人脸动态信息，形成若干帧人脸动作图像，选定人脸动作图像中的特定图像帧，并提取特定图像帧中的特征点，根据所述特征点按照预定规则得到用于认证的用户注册特征模板，完成用户注册；STB、在对认证者进行身份认证时，采集认证者的人脸动作图像，判断认证者的人脸动作运动主特征是否与用户注册特征模板中的人脸动作运动主特征一致，如一致则进行步骤STC；STC、对认证者的人脸动作图像进行特征提取，采用与用户注册时相同的预定规则进行处理，得到待匹配信息，并将所述待匹配信息与用户注册特征模板进行匹配，若匹配则视为通过认证；所述步骤STA中提取特定图像帧中的特征点，根据所述特征点按照预定规则得到用于认证的用户注册特征模板的步骤具体包括：提取特定图像帧中的特征点，对特征点的邻域点通过变换函数进行扭曲变换，将扭曲变换后的图像作为用于认证的用户注册特征模板；所述的变换函数为包括采集人脸动作图像时间和方向信息作为系数的多项式函数。2.根据权利要求1所述的基于人脸追踪的身份认证方法，其特征在于，所述变换函数为：，,表示特征点的邻域点的横坐标映射为新的横坐标，纵坐标y映射为新的纵坐标；其中：所述表示时间信息；对应于在此特征点时的速度或者加速度的横坐标分量；对应于在此特征点时的速度或者加速度的纵坐标分量；方向信息用正负号表示；i为正整数；n为注册时选取的图像帧数。3.根据权利要求1所述的基于人脸追踪的身份认证方法，其特征在于，还包括步骤STD，在所述认证者的人脸动作运动主特征与用户注册特征模板中的人脸动作运动主特征不一致时，或者在所述待匹配信息与用户注册特征模板不匹配时，视为非法访问，并保存所述非法访问的信息。4.一种基于人脸追踪的身份认证方法，其特征在于，包括步骤：STA、预先采集用户的人脸动态信息，形成若干帧人脸动作图像，选定人脸动作图像中的特定图像帧，并提取特定图像帧中的特征点，根据所述特征点按照预定规则得到用于认证的用户注册特征模板，完成用户注册；STB、在对认证者进行身份认证时，采集认证者的人脸动作图像，判断认证者的人脸动作运动主特征是否与用户注册特征模板中的人脸动作运动主特征一致，如一致则进行步骤STC；STC、对认证者的人脸动作图像进行特征提取，采用与用户注册时相同的预定规则进行处理，得到待匹配信息，并将所述待匹配信息与用户注册特征模板进行匹配，若匹配则视为通过认证；所述步骤STA中提取特定图像帧中的特征点，根据所述特征点按照预定规则得到用于认证的用户注册特征模板的步骤具体包括：提取特定图像帧中的特征点，根据所述特征点得到加速度信息、速度信息及相应的位置信息，将上述信息进行二进制化，并选择二进制化后的特定位段作为用户加密信息；将用户加密信息与稳定的特征人脸图像...

【专利技术属性】
技术研发人员：张明，纪萍，张恒，
申请(专利权)人：TCL集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：