一种人脸生物识别智能系统

技术领域

本发明涉及智能化分析和识别系统，具体涉及一种人脸生物识别智能系统。

背景技术

目前，随着科学技术水平的迅速提升，人们对安防的要求不仅包括原来的安全、可靠，更包括了便利和现代化、信息化，因此，近年来出现了大量现代化、智能化门禁系统，例如指纹门禁系统、IC卡门禁系统，各种识别人脸或者利用密码的智能锁在市场上，尤其是租房市场上成为最受欢迎的安全门锁。

然而，目前使用的各种智能门禁系统或者门禁锁普遍存在各种问题：例如例如统一系统随着用户数的增长，本地的存储容量无法容纳足够多的用户的脸部特征信息，当用户量过大时，在其中检索，越多识别越慢。另外，传统的检测待识别人脸为活人脸或照片的方法通常为通过随机生成的动作指令来进行，然而目前现有的动作指令简单量少，已经被公众所熟知，只要提前对待检测人进行相应的照片拍摄或视频录制(例如微小、眨眼等)，即可进行破解，大大降低了系统的安全性。

发明内容

为解决上述现有智能门禁或安全系统存在的识别慢、动作信息易破解等问题，本申请提供一种新的人脸生物识别智能系统，具体方案如下：

一种人脸生物识别智能系统，包括识别终端、识别运算服务器和分配服务器；

所述识别终端用于采集并向识别运算服务器和分配服务器发送用户信息；

所述分配服务器用于根据用户信息与存储的识别运算服务器的匹配成功次数，分配匹配成功次数最多的识别运算服务器；

所述识别运算服务器用于将采集到的用户信息与存储的用户信息进行运算比对，完成生物识别。

所述识别终端包括识别启动模块、控制模块、活体信息采集模块、通讯模块。

所述识别启动模块用于接收用户的识别请求，启动人脸生物识别，命令控制模块开始工作。

所述控制模块用于控制活体信息采集模块采集活体信息。

所述活体信息采集模块用于采集用户活体信息。

所述活体信息采集模块包括光源和信息采集单元；所述光源数量为两个以上，且位置不同，通过控制模块控制，可以组合出至少三种不同光环境；所述光源用于制造多种光环境；所述信息采集模块用于采集控制模块控制光源制造的光环境下的用户活体信息。

所述通讯模块用于将采集到的用户活体信息传输到分配调度服务器或识别运算服务器。

所述用户信息包括用户活体信息。

所述用户活体信息包括采集控制模块控制光源制造的光环境下的用户活体信息。

所述采集控制模块控制光源制造的光环境下的用户活体信息包括采集控制模块控制光源制造的不同光环境下的用户面部图像。

优选地，所述识别终端还包括基础信息采集模块；所述基础信息采集模块用于采集用户基础信息；所述用户基础信息包括面部图像。

优选地，所述识别启动模块还用于命令基础信息采集模块开始工作。

优选地，所述通讯模块还用于将采集到的用户基础信息传输到分配服务器。

优选地，所述用户信息包括用户基础信息。

所述用户基础信息包括基础信息采集模块采集到的面部图像，该面部图像为普通面部图像。

根据上述人脸生物识别智能系统进行人脸生物识别的方法包括：

S1、接收用户的识别请求，启动人脸生物识别；

S2、采集用户信息；

S3、将用户信息发送到分配服务器；

S4、分配服务器根据用户信息与识别运算服务器的匹配成功次数，分配匹配成功次数最多的识别运算服务器。

S5、将用户信息发送至分配到的识别运算服务器；

S6、用户信息与存储用户信息进行比对识别运算，确定待识别的人脸是否匹配存储用户信息并运算是否属于活体的人脸。

优选地，步骤S2、S3、S4、S5、S6所述用户信息包括用户活体信息。

优选地，步骤S2、S3、S4所述用户信息包括包括用户基础信息，S5包括：

S501、采集用户活体信息；

S502、将用户活体信息发送至分配到的识别运算服务器；

S6所述用户信息包括用户活体信息。

优选地，根据上述人脸生物识别智能系统进行人脸生物识别的方法包括：

S1、接收用户的识别请求，启动人脸生物识别；

S2、采集用户基础信息；

S3、将用户基础信息发送到分配服务器；

S4、分配服务器根据用户基础信息与识别运算服务器的匹配成功次数，分配匹配成功次数最多的识别运算服务器。

S5、采集用户活体信息；将用户活体信息发送至分配到的识别运算服务器；

S6、用户活体信息与存储的用户信息进行比对识别运算，确定待识别的人脸是否匹配存储用户信息并运算是否属于活体的人脸。

优选地，分配服务器内存储有已注册的所有人脸识别用户信息、终端信息以及人脸识别匹配记录库，人脸识别匹配记录库记录着每次人脸识别成功时对应的识别运算服务器；当分配服务器收到识别终端发送来的用户信息，分配服务器根据用户信息读取对应的人脸识别匹配记录库中的数据，比对该终端信息或用户信息对应的人脸识别成功时对应的识别运算服务器匹配成功次数，并筛选出次数最多的识别运算服务器作为本次匹配的识别运算服务器，将匹配的识别运算服务器信息发送回终端。终端再次发送用户信息用于识别时，直接将用户信息发送到该匹配的识别运算服务器。当出现两个以上符合上述要求的识别运算服务器时，以终端信息对应的人脸识别成功时对应的识别运算服务器匹配成功次数最多的识别运算服务器为准；当出现两个以上符合这一要求的识别运算服务器时，由分配服务器随机分配识别运算服务器。

优选地，本发明提供的系统在使用时，需要先录入用户信息，将用于比对和识别的用户基础信息、用户活体信息采集存储在分配服务器或识别运算服务器中；还需要使每个录入用户信息的用户在至少一个终端上进行一次成功的人脸识别。更优选地，此步骤中的人脸识别采用预匹配模式，通过分配服务器对每个终端、每个用户信息对应的识别运算服务器进行平均分配，以保障识别运算服务器资源的充分利用。

优选地，本发明提供的系统在使用时，当增加新的识别终端或增加新的用户时，需要在预匹配模式下，在新的终端上至少进行一个用户的一次成功的人脸识别，或者新的用户在任一终端上进行一次成功的人脸识别。

有益效果：

本发明提供的人脸生物识别智能系统，存储的用户信息分别存储在不同的识别运算服务器中，通过分配服务器将同时使用系统的不同用户分配到不同的识别运算服务器中进行识别运算，降低了大量不同用户涌入同一识别运算服务器造成运算速度降低的问题。

由于活体信息采集较慢(需要控制光源和采集模块等进行配合)，如在活体信息采集完成后发送活体信息至分配服务器进行后续步骤，会导致整体识别时间过长。本发明可以在启动系统之后迅速采集用户基础信息并将基础信息发送至分配服务器进行运算匹配的同时，命令采集用户活体信息，在分配服务器将匹配的识别运算服务器信息传回终端时，终端已经完成了活体信息的采集，可直接根据匹配结果将采集的活体信息发送至匹配的识别运算服务器进行活体识别，节约了时间。

本发明采用多光源制造不同光源环境，采集特定光源环境下的人脸信息，根据不同光源对应的人脸图像，确定图像特征。由于不同光源对应的人脸图像不完全相同，人脸信息在光照下被有效的放大，因此图像特征包含了较多的人脸特征，根据图像特征，确定待识别的人脸是否匹配存储用户信息并运算是否属于活体的人脸。无需用户做动作或表情进行配合，同时避免了预先拍摄或录制表情视频造成的安全隐患。

附图说明

图1为本发明提供的人脸生物识别智能系统的结构示意图；

图2为本发明提供的人脸生物识别智能系统用于人脸生物识别的方法流程示意图。

具体实施方式

以下结合附图说明本发明的具体实施方式。

本发明的一种实施方式：如图1，一种人脸生物识别智能系统，包括识别终端、识别运算服务器和分配服务器；

所述识别终端用于采集并向识别运算服务器和分配服务器发送用户信息；

所述分配服务器用于根据用户信息与存储的识别运算服务器的匹配成功次数，分配匹配成功次数最多的识别运算服务器；

所述识别运算服务器用于将采集到的用户信息与存储的用户信息进行运算比对，完成生物识别。

效果：本发明提供的人脸生物识别智能系统，存储的用户信息分别存储在不同的识别运算服务器中，通过分配服务器将同时使用系统的不同用户分配到不同的识别运算服务器中进行识别运算，降低了大量不同用户涌入同一识别运算服务器造成运算速度降低的问题。

本发明的一种实施方式：所述识别终端包括识别启动模块、控制模块、活体信息采集模块、通讯模块。

所述识别启动模块用于接收用户的识别请求，启动人脸生物识别，命令控制模块开始工作。

所述控制模块用于控制活体信息采集模块采集活体信息。

所述活体信息采集模块用于采集用户活体信息。

所述活体信息采集模块包括光源和信息采集单元；所述光源数量为两个以上，且位置不同，通过控制模块控制，可以组合出至少三种不同光环境；所述光源用于制造多种光环境；所述信息采集模块用于采集控制模块控制光源制造的光环境下的用户活体信息。

所述通讯模块用于将采集到的用户活体信息传输到分配调度服务器或识别运算服务器。

效果：本发明采用多光源制造不同光源环境，采集特定光源环境下的人脸信息，根据不同光源对应的人脸图像，确定图像特征。由于不同光源对应的人脸图像不完全相同，人脸信息在光照下被有效的放大，因此图像特征包含了较多的人脸特征，根据图像特征，确定待识别的人脸是否匹配存储用户信息并运算是否属于活体的人脸。无需用户做动作或表情进行配合，同时避免了预先拍摄或录制表情视频造成的安全隐患。

本发明的一种实施方式：

所述用户信息包括用户活体信息。

所述用户活体信息包括采集控制模块控制光源制造的光环境下的用户活体信息。

所述采集控制模块控制光源制造的光环境下的用户活体信息包括采集控制模块控制光源制造的不同光环境下的用户面部图像。

效果：通过活体信息识别来避免安全隐患。

本发明的一种实施方式：所述识别终端还包括基础信息采集模块；所述基础信息采集模块用于采集用户基础信息；所述用户基础信息包括面部图像。

所述识别启动模块还用于命令基础信息采集模块开始工作。

所述通讯模块还用于将采集到的用户基础信息传输到分配服务器。

所述用户信息包括用户基础信息。

所述用户基础信息包括基础信息采集模块采集到的面部图像，该面部图像为普通面部图像。

效果：由于活体信息采集较慢(需要控制光源和采集模块等进行配合)，如在活体信息采集完成后发送活体信息至分配服务器进行后续步骤，会导致整体识别时间过长。本发明可以在启动系统之后迅速采集用户基础信息并将基础信息发送至分配服务器进行运算匹配的同时，命令采集用户活体信息，在分配服务器将匹配的识别运算服务器信息传回终端时，终端已经完成了活体信息的采集，可直接根据匹配结果将采集的活体信息发送至匹配的识别运算服务器进行活体识别，节约了时间。

本发明的一种实施方式：如图2，根据上述人脸生物识别智能系统进行人脸生物识别的方法包括：

S1、接收用户的识别请求，启动人脸生物识别；

S2、采集用户信息；

S3、将用户信息发送到分配服务器；

S4、分配服务器根据用户信息与识别运算服务器的匹配成功次数，分配匹配成功次数最多的识别运算服务器。

S5、将用户信息发送至分配到的识别运算服务器；

S6、用户信息与存储用户信息进行比对识别运算，确定待识别的人脸是否匹配存储用户信息并运算是否属于活体的人脸。

步骤S2、S3、S4、S5、S6所述用户信息包括用户活体信息。

效果：本发明提供的人脸生物识别智能系统，存储的用户信息分别存储在不同的识别运算服务器中，通过分配服务器将同时使用系统的不同用户分配到不同的识别运算服务器中进行识别运算，降低了大量不同用户涌入同一识别运算服务器造成运算速度降低的问题。

本发明的一种实施方式：如图2，根据上述人脸生物识别智能系统进行人脸生物识别的方法包括：

S1、接收用户的识别请求，启动人脸生物识别；

S2、采集用户信息；

S3、将用户信息发送到分配服务器；

S4、分配服务器根据用户信息与识别运算服务器的匹配成功次数，分配匹配成功次数最多的识别运算服务器。

S5、将用户信息发送至分配到的识别运算服务器；

S6、用户信息与存储用户信息进行比对识别运算，确定待识别的人脸是否匹配存储用户信息并运算是否属于活体的人脸。

步骤S2、S3、S4所述用户信息包括包括用户基础信息，S5包括：

S501、采集用户活体信息；

S502、将用户活体信息发送至分配到的识别运算服务器；

S6所述用户信息包括用户活体信息。

效果：由于活体信息采集较慢(需要控制光源和采集模块等进行配合)，如在活体信息采集完成后发送活体信息至分配服务器进行后续步骤，会导致整体识别时间过长。本发明可以在启动系统之后迅速采集用户基础信息并将基础信息发送至分配服务器进行运算匹配的同时，命令采集用户活体信息，在分配服务器将匹配的识别运算服务器信息传回终端时，终端已经完成了活体信息的采集，可直接根据匹配结果将采集的活体信息发送至匹配的识别运算服务器进行活体识别，节约了时间。

本发明的一种实施方式：根据上述人脸生物识别智能系统进行人脸生物识别的方法包括：

S1、接收用户的识别请求，启动人脸生物识别；

S2、采集用户基础信息；

S3、将用户基础信息发送到分配服务器；

S4、分配服务器根据用户基础信息与识别运算服务器的匹配成功次数，分配匹配成功次数最多的识别运算服务器。

S5、采集用户活体信息；将用户活体信息发送至分配到的识别运算服务器；

S6、用户活体信息与存储的用户信息进行比对识别运算，确定待识别的人脸是否匹配存储用户信息并运算是否属于活体的人脸。

效果：本发明提供的人脸生物识别智能系统，存储的用户信息分别存储在不同的识别运算服务器中，通过分配服务器将同时使用系统的不同用户分配到不同的识别运算服务器中进行识别运算，降低了大量不同用户涌入同一识别运算服务器造成运算速度降低的问题。由于活体信息采集较慢(需要控制光源和采集模块等进行配合)，如在活体信息采集完成后发送活体信息至分配服务器进行后续步骤，会导致整体识别时间过长。本发明可以在启动系统之后迅速采集用户基础信息并将基础信息发送至分配服务器进行运算匹配的同时，命令采集用户活体信息，在分配服务器将匹配的识别运算服务器信息传回终端时，终端已经完成了活体信息的采集，可直接根据匹配结果将采集的活体信息发送至匹配的识别运算服务器进行活体识别，节约了时间。本发明采用多光源制造不同光源环境，采集特定光源环境下的人脸信息，根据不同光源对应的人脸图像，确定图像特征。由于不同光源对应的人脸图像不完全相同，人脸信息在光照下被有效的放大，因此图像特征包含了较多的人脸特征，根据图像特征，确定待识别的人脸是否匹配存储用户信息并运算是否属于活体的人脸。无需用户做动作或表情进行配合，同时避免了预先拍摄或录制表情视频造成的安全隐患。

本发明的一种实施方式：分配服务器内存储有已注册的所有人脸识别用户信息、终端信息以及人脸识别匹配记录库，人脸识别匹配记录库记录着每次人脸识别成功时对应的识别运算服务器；当分配服务器收到识别终端发送来的用户信息，分配服务器根据用户信息读取对应的人脸识别匹配记录库中的数据，比对该终端信息或用户信息对应的人脸识别成功时对应的识别运算服务器匹配成功次数，并筛选出次数最多的识别运算服务器作为本次匹配的识别运算服务器，将匹配的识别运算服务器信息发送回终端。终端再次发送用户信息用于识别时，直接将用户信息发送到该匹配的识别运算服务器。

效果：当同一用户采用不同终端进行识别时，可以根据用户基础信息比对结果匹配到识别次数最多的识别运算服务器，当采用相同终端进行识别时也可以智能地将数据分别存储，减少存储设备更新成本，使得本发明方案的应用不受终端限制。

本发明的一种实施方式：本发明提供的系统在使用时，需要先录入用户信息，将用于比对和识别的用户基础信息、用户活体信息采集存储在分配服务器或识别运算服务器中；还需要使每个录入用户信息的用户在至少一个终端上进行一次成功的人脸识别。更优选地，此步骤中的人脸识别采用预匹配模式，通过分配服务器对每个终端、每个用户信息对应的识别运算服务器进行平均分配，以保障识别运算服务器资源的充分利用。

效果：实现了资源的进一步优化利用，大大提升匹配效率，加快人脸识别速度。

本发明的一种实施方式：本发明提供的系统在使用时，当增加新的识别终端或增加新的用户时，需要在预匹配模式下，在新的终端上至少进行一个用户的一次成功的人脸识别，或者新的用户在任一终端上进行一次成功的人脸识别。

效果：通过本实施方式和上一实施方式的综合使用，能够保证每一个能够进行成功人脸识别的终端以及每一个可能成功人脸识别的用户信息均在本系统内存在成功匹配的识别运算服务器，成功人脸识别或匹配次数至少为1，因此，可以设定当通过用户信息(用户基础信息或用户活体信息)比对，分配服务器根据用户信息读取对应的人脸识别匹配记录库中的数据，比对该户信息对应的人脸识别成功次数为零，没有对应的识别运算服务器匹配成功记录时，即可直接判定该用户识别失败。这样，在特定设定模式下，可以很大程度上减少未录入用户信息的用户的识别时间，也可以减少运算量，节约系统资源。

尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。