本實(shí)用新型涉及身份識別領(lǐng)域，特別涉及一種用戶身份識別系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

生物識別技術(shù)指的是利用人的生理特征(比如指紋、面相與虹膜等)或者行為特征(如聲音、筆跡等)來進(jìn)行個(gè)人身份認(rèn)定的方式。與傳統(tǒng)的身份鑒定方式相比，生物識別技術(shù)在安全、保密與方便性上具有優(yōu)勢。從識別方式來看，生物識別可以分為指紋識別、面部識別、聲音識別、虹膜識別與靜脈識別等等。其中，面部識別和虹膜識別是生物識別技術(shù)中兩個(gè)重要的研究方向。

面部識別具有不用接觸、非強(qiáng)制性以及并發(fā)性(即一個(gè)場景可進(jìn)行多個(gè)面部的分揀與識別)的優(yōu)勢，但面部識別技術(shù)本身的正確率不夠高，且易受環(huán)境光或人面部姿態(tài)變化等的影響，長相相似的雙胞胎仍然難于區(qū)分等問題。

虹膜識別作為重要的基于生物特征識別的方式，因其具有唯一性、穩(wěn)定性、非侵犯性等優(yōu)點(diǎn)，己經(jīng)成為身份識別研究與應(yīng)用發(fā)展的必然趨勢。但虹膜識別無法避免眼疾患者不能進(jìn)行虹膜識別的問題，且會因?yàn)閿z像頭圖像畸變等原因?qū)е驴煽啃越档汀?/p>

由此可見單項(xiàng)生物特征識別技術(shù)有其固有而難以克服的缺點(diǎn)，因此，仍然需要一種新的用戶身份識別方案。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是提供一種用戶識別系統(tǒng)，以提高基于生物識別的用戶身份識別及認(rèn)證系統(tǒng)的準(zhǔn)確性、可靠性和實(shí)用性。

根據(jù)本實(shí)用新型，提供了一種用戶識別系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以包括：第一攝像裝置，用于拍攝目標(biāo)用戶的面部圖像；第一存儲器，用于存儲注冊用戶的面部特征模板數(shù)據(jù)；面部匹配裝置，連接到第一攝像裝置和第一存儲器，用于從第一存儲器中獲取與目標(biāo)用戶的面部特征數(shù)據(jù)相匹配的面部特征模板數(shù)據(jù)對應(yīng)的注冊用戶的第一集合。該系統(tǒng)也可以包括：第二攝像裝置，用于拍攝目標(biāo)用戶的虹膜圖像；第二存儲器，用于存儲注冊用戶的虹膜特征模板數(shù)據(jù)；虹膜匹配裝置，連接到第二攝像裝置和第二存儲器，用于從第二存儲器中獲取與目標(biāo)用戶的虹膜特征數(shù)據(jù)相匹配的虹膜特征模板數(shù)據(jù)對應(yīng)的注冊用戶的第二集合。該系統(tǒng)還可以包括：數(shù)據(jù)比對裝置，連接到面部匹配裝置和虹膜匹配裝置，用于對第一集合中每一個(gè)注冊用戶與第二集合中的每一個(gè)注冊用戶進(jìn)行逐一比對，當(dāng)比對結(jié)果顯示第一集合中的一個(gè)注冊用戶和第二集合中的一個(gè)注冊用戶相同時(shí)，輸出該注冊用戶的信息。

優(yōu)選地，面部匹配裝置還可以包括：面部圖像預(yù)處理器，用于對第一攝像裝置拍攝的面部圖像進(jìn)行預(yù)處理，預(yù)處理包括面部圖像光線補(bǔ)償、灰度變換、直方圖均衡化、歸一化、幾何校正、濾波和銳化中的任一項(xiàng)或多項(xiàng)。

優(yōu)選地，面部匹配裝置還可以包括：面部特征提取器，用于對面部特征進(jìn)行建模，從面部圖像中提取面部識別所需的特征數(shù)據(jù)。

優(yōu)選地，面部匹配裝置還可以包括：第一模式匹配裝置，用于將目標(biāo)用戶的面部特征數(shù)據(jù)與第一存儲器中存儲的注冊用戶的面部特征模板數(shù)據(jù)進(jìn)行相似度匹配，將相似度值達(dá)到第一匹配閾值的注冊用戶列入第一集合。

優(yōu)選地，虹膜匹配裝置還可以包括：虹膜圖像預(yù)處理器，用于對第二攝像裝置拍攝的虹膜圖像進(jìn)行預(yù)處理，預(yù)處理包括虹膜定位、虹膜圖像歸一化、圖像增強(qiáng)。

優(yōu)選地，虹膜匹配裝置還可以包括：虹膜特征提取器，用于從虹膜圖像中提取虹膜識別所需的特征點(diǎn)，并對特征點(diǎn)進(jìn)行編碼。

優(yōu)選地，虹膜匹配裝置還可以包括：第二模式匹配裝置，用于將目標(biāo)用戶的虹膜特征數(shù)據(jù)與第二存儲器中存儲的注冊用戶的虹膜特征模板數(shù)據(jù)進(jìn)行匹配，將達(dá)到第二匹配閾值的注冊用戶列入第二集合。

優(yōu)選地，第一攝像裝置還可以拍攝注冊用戶的面部圖像，第二攝像裝置還拍攝注冊用戶的虹膜圖像，面部特征提取器和虹膜特征提取器分別從對應(yīng)的圖像中提取相應(yīng)的特征模板數(shù)據(jù)，并存儲至相應(yīng)的存儲器中，與注冊用戶的身份信息相對應(yīng)。

優(yōu)選地，第一攝像裝置和第二攝像裝置可以是同一個(gè)攝像裝置。

優(yōu)選地，第一存儲器和第二存儲器可以是同一個(gè)存儲器。

通過本實(shí)用新型的用戶識別系統(tǒng)，能夠結(jié)合用戶面部和虹膜的雙重生物特性的身份識別技術(shù)，提供基于生物識別的身份識別及認(rèn)證系統(tǒng)的準(zhǔn)確性、可靠性和實(shí)用性。

附圖說明

通過結(jié)合附圖對本公開示例性實(shí)施方式進(jìn)行更詳細(xì)的描述，本公開的上述以及其它目的、特征和優(yōu)勢將變得更加明顯，其中，在本公開示例性實(shí)施方式中，相同的參考標(biāo)號通常代表相同部件。

圖1示出了根據(jù)本實(shí)用新型一實(shí)施例的用戶識別系統(tǒng)的示意性結(jié)構(gòu)圖。

圖2示出了根據(jù)本實(shí)用新型一實(shí)施例的面部匹配裝置的示意性框圖。

圖3示出了根據(jù)本實(shí)用新型一實(shí)施例的的虹膜匹配裝置的示意性框圖。

具體實(shí)施方式

下面將參照附圖更詳細(xì)地描述本公開的優(yōu)選實(shí)施方式。雖然附圖中顯示了本公開的優(yōu)選實(shí)施方式，然而應(yīng)該理解，可以以各種形式實(shí)現(xiàn)本公開而不應(yīng)被這里闡述的實(shí)施方式所限制。相反，提供這些實(shí)施方式是為了使本公開更加透徹和完整，并且能夠?qū)⒈竟_的范圍完整地傳達(dá)給本領(lǐng)域的技術(shù)人員。

如前所述，面部識別和虹膜識別都不適合做唯一身份識別手段。為有效解決上述問題，本文提出了一種用戶識別系統(tǒng)，融合多生物特征識別技術(shù)，將面部識別和虹膜識別技術(shù)共同應(yīng)用于身份識別及認(rèn)證系統(tǒng)中。

圖1示出了根據(jù)本實(shí)用新型一實(shí)施例的用戶識別系統(tǒng)的示意性結(jié)構(gòu)圖。

如圖1所示，該用戶識別系統(tǒng)可以包括第一攝像裝置110、第一存儲器120和面部匹配裝置130。

第一攝像裝置110用于拍攝目標(biāo)用戶的面部圖像。

第一存儲器120用于存儲注冊用戶的面部特征模板數(shù)據(jù)。其中，注冊用戶的面部特征模板數(shù)據(jù)與其所屬的注冊用戶的身份信息相對應(yīng)。

面部匹配裝置130，連接到第一攝像裝置110和第一存儲器120，用于從第一存儲器120中獲取與目標(biāo)用戶的面部特征數(shù)據(jù)相匹配的面部特征模板數(shù)據(jù)對應(yīng)的注冊用戶的第一集合。

由此，通過將目標(biāo)用戶的面部特征數(shù)據(jù)與第一存儲器中存儲的注冊用戶的面部特征模板數(shù)據(jù)進(jìn)行匹配，通過面部匹配結(jié)果以確定目標(biāo)用戶與特定的注冊用戶是否為同一人。并且將同時(shí)滿足預(yù)定匹配條件的一個(gè)或多個(gè)注冊用戶集合為第一集合。

該系統(tǒng)也可以包括第二攝像裝置210、第二存儲器220和虹膜匹配裝置230。

第二攝像裝置210用于拍攝目標(biāo)用戶的虹膜圖像。

第二存儲器220用于存儲注冊用戶的虹膜特征模板數(shù)據(jù)。其中，注冊用戶的虹膜特征模板數(shù)據(jù)與其所屬的注冊用戶的身份信息相對應(yīng)。

虹膜匹配裝置230，連接到第二攝像裝置和第二存儲器，用于從第二存儲器中獲取與目標(biāo)用戶的虹膜特征數(shù)據(jù)相匹配的虹膜特征模板數(shù)據(jù)對應(yīng)的注冊用戶的第二集合。

由此，通過將目標(biāo)用戶的虹膜特征數(shù)據(jù)與第二存儲器中存儲的注冊用戶的虹膜特征模板數(shù)據(jù)進(jìn)行匹配，通過虹膜匹配結(jié)果以確定目標(biāo)用戶與特定的注冊用戶是否為同一人。并且將同時(shí)滿足預(yù)定匹配條件的一個(gè)或多個(gè)注冊用戶集合為第一集合。

該系統(tǒng)還可以包括數(shù)據(jù)比對裝置300。

數(shù)據(jù)比對裝置300連接到面部匹配裝置130和虹膜匹配裝置230，用于對第一集合中每一個(gè)注冊用戶與第二集合中的每一個(gè)注冊用戶進(jìn)行逐一比對，當(dāng)比對結(jié)果顯示第一集合中的一個(gè)注冊用戶和第二集合中的一個(gè)注冊用戶相同時(shí)，輸出該注冊用戶的信息，即為輸出結(jié)果。

這樣，在用戶身份識別時(shí)，目標(biāo)用戶需同時(shí)滿足面部匹配結(jié)果和虹膜匹配結(jié)果，通過融合雙重生物特征識別技術(shù)，提高身份識別及認(rèn)證系統(tǒng)的準(zhǔn)確性、可靠性和實(shí)用性。

由于身份識別的過程中，用戶的生理特征或行為特征大多是基于圖像或視頻采集的，而采集的原始圖像或視頻易受外界因素的影響，例如場景光線環(huán)境或人面部自身的姿態(tài)(如化妝、表情、姿態(tài)、年齡等)或攝像頭圖像畸變等的影響等等，導(dǎo)致原始圖像或視頻不能直接使用，需要進(jìn)一步對其進(jìn)行匹配處理。因此，面部匹配裝置還可以進(jìn)一步地包括子裝置，以避免干擾因素，提高面部匹配結(jié)果的準(zhǔn)確性。

圖2示出了根據(jù)本實(shí)用新型一實(shí)施例的面部匹配裝置的示意性框圖。

如圖2所示，面部匹配裝置可以包括面部圖像預(yù)處理器131，用于對第一攝像裝置110拍攝的面部圖像進(jìn)行預(yù)處理。

預(yù)處理過程可以包括現(xiàn)有技術(shù)中常用的面部圖像光線補(bǔ)償、灰度變換、直方圖均衡化、歸一化、幾何校正、濾波和銳化等等中的任一項(xiàng)或多項(xiàng)。由此，以盡可能排除干擾因素，提高匹配結(jié)果的準(zhǔn)確性。

面部匹配裝置還可以包括面部特征提取器133，用于對面部特征進(jìn)行建模，從面部圖像中提取面部識別所需的特征數(shù)據(jù)。例如，可以包括面部輪廓、五官間距、局部紋理等特征數(shù)據(jù)。

面部匹配裝置還可以包括第一模式匹配裝置135，用于將目標(biāo)用戶的面部特征數(shù)據(jù)與第一存儲器中存儲的注冊用戶的面部特征模板數(shù)據(jù)進(jìn)行相似度匹配，將相似度值達(dá)到第一匹配閾值的注冊用戶列入第一集合。

第一匹配閾值可以是預(yù)先設(shè)定的任意數(shù)值，例如，取值可以是70％-100％之間的任意數(shù)值，或者其它的取值范圍與數(shù)值。這樣，當(dāng)目標(biāo)用戶的面部存在微小差異，如出現(xiàn)痘印、色斑或其它面部姿態(tài)變化時(shí)，不完全影響面部匹配結(jié)果。

虹膜識別基于眼睛中的虹膜(位于黑色瞳孔和白色鞏膜之間的圓環(huán)狀部分)的紋理特征進(jìn)行身份識別，是業(yè)界公認(rèn)的較為精準(zhǔn)和安全的生物識別技術(shù)。為提高識別的準(zhǔn)確性，可以使用特定的攝像頭對人的整個(gè)眼部進(jìn)行拍攝，并對拍攝的虹膜圖形進(jìn)行預(yù)處理。因此，虹膜匹配裝置還可以包括進(jìn)一步地包括子裝置，以避免干擾因素。

圖3示出了根據(jù)本實(shí)用新型一實(shí)施例的虹膜匹配裝置的示意性框圖。

如圖3所示，虹膜匹配裝置230可以包括虹膜圖像預(yù)處理器231。用于對第二攝像裝置拍攝的虹膜圖像進(jìn)行預(yù)處理。預(yù)處理過程可以包括現(xiàn)有技術(shù)中常用的虹膜定位、虹膜圖像歸一化、圖像增強(qiáng)等，使其滿足提取虹膜特征的需求。

這里，虹膜定位是指確定內(nèi)圓、外圓和二次曲線在虹膜圖像中的位置。其中，內(nèi)圓為虹膜與瞳孔的邊界，外圓為虹膜與鞏膜的邊界，二次曲線為虹膜與上下眼皮的邊界。

虹膜圖像歸一化是指將圖像中的虹膜大小，調(diào)整到識別系統(tǒng)設(shè)置的固定尺寸。

圖像增強(qiáng)是指針對歸一化后的圖像，進(jìn)行亮度、對比度和平滑度等處理，提高圖像中虹膜信息的識別率。

虹膜匹配裝置230還可以包括虹膜特征提取器233，用于從虹膜圖像中提取虹膜識別所需的特征點(diǎn)，并對特征點(diǎn)進(jìn)行編碼。

這里，可以通過采用預(yù)定算法從虹膜圖像中提取虹膜識別所需的特征點(diǎn)，并采用相應(yīng)的編碼方式將其轉(zhuǎn)化為數(shù)字向量，以實(shí)現(xiàn)特征點(diǎn)的編碼。

虹膜匹配裝置230還可以包括第二模式匹配裝置235，用于將目標(biāo)用戶的虹膜特征數(shù)據(jù)與第二存儲器220中存儲的注冊用戶的虹膜特征模板數(shù)據(jù)進(jìn)行匹配，將達(dá)到第二匹配閾值的注冊用戶列入第二集合。

第二匹配閾值也可以是預(yù)先設(shè)定的任意數(shù)值，例如，取值可以是70％-100％之間的任意數(shù)值，或者其它的取值范圍與數(shù)值。這樣，在用戶患有眼部疾病或攝像頭畸變等情況時(shí)，不完全影響虹膜匹配結(jié)果。

此外，第一攝像裝置110還可以拍攝注冊用戶的面部圖像，第二攝像裝置210還可以拍攝注冊用戶的虹膜圖像，面部特征提取器133和虹膜特征提取器233可以分別從對應(yīng)的圖像中提取相應(yīng)的特征模板數(shù)據(jù)，并存儲至相應(yīng)的存儲器中，與注冊用戶的身份信息相對應(yīng)。由此，在相應(yīng)的存儲器中存儲更多的注冊用戶的面部或虹膜特征模板數(shù)據(jù)，豐富特征模板數(shù)據(jù)。

第一攝像裝置110和第二攝像裝置210也可以是同一個(gè)攝像裝置，第一存儲器120和第二存儲器220也可以是同一個(gè)存儲器。攝像裝置可以是攝像機(jī)或攝像頭等攝像裝置，存儲器可以是內(nèi)部存儲器或硬盤、光盤、U盤等外部存儲器。

至此，參考附圖詳細(xì)描述了根據(jù)本實(shí)用新型的用戶識別系統(tǒng)。通過本實(shí)用新型的用戶識別系統(tǒng)，能夠?qū)⒚娌孔R別與虹膜識別相融合，以提高用戶身份識別的準(zhǔn)確性、可靠性和實(shí)用性。

以上已經(jīng)描述了本發(fā)明的各實(shí)施例，上述說明是示例性的，并非窮盡性的，并且也不限于所披露的各實(shí)施例。在不偏離所說明的各實(shí)施例的范圍和精神的情況下，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說許多修改和變更都是顯而易見的。本文中所用術(shù)語的選擇，旨在最好地解釋各實(shí)施例的原理、實(shí)際應(yīng)用或?qū)κ袌鲋械募夹g(shù)的改進(jìn)，或者使本技術(shù)領(lǐng)域的其它普通技術(shù)人員能理解本文披露的各實(shí)施例。