專利名稱：一種基于人臉識別的駕?？忌躺矸蒡炞C方法及驗證系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一種基于人臉識別的電子技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種基于人臉識別的駕?？忌躺矸蒡炞C方法及驗證系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著我國經(jīng)濟的高速發(fā)展，汽車的銷量不斷攀升，家庭收入的不斷提高，越來越多的人可以購買私家車，因此學(xué)車的人會越來越多，使得駕車駕駛培訓(xùn)行業(yè)得到了迅猛發(fā)展，面對日益“井噴”的擁有汽車駕駛證的人數(shù)，交警部門要求，各級公安交警必須嚴(yán)把駕駛?cè)丝荚嚢l(fā)證關(guān)，由于駕駛員考試時間長、科目多、不同的考試科目分別在不同的地方進行，造 成考試的監(jiān)考困難和需要大量的監(jiān)考人員，特別是在駕車實際操作考試或訓(xùn)練時，需要監(jiān)考人員與參考人員進行一對一的監(jiān)考，造成大量的監(jiān)考人員浪費，防止違規(guī)申領(lǐng)、違規(guī)發(fā)證，要求駕校主動配合交通運輸部門加強監(jiān)管，并加強考試管理。目前設(shè)置在考試或?qū)嶋H操作車輛上的監(jiān)控系統(tǒng)，例如指紋，智能卡等，都存在身份識別的監(jiān)控漏洞，容易被仿冒作假，導(dǎo)致駕駛?cè)丝梢酝ㄟ^由他人代駕現(xiàn)象頻發(fā)，對社會造成較大的安全隱患。針對此問題，更需要一種基于人臉識別的全過程駕?？忌矸蒡炞C方法，通過人臉識別這一更直觀、識別速度更快，防偽度更高的技術(shù)，最大程度地排除人為因素對駕校學(xué)時以及考試的干擾。為從源頭上防止代考、場外指導(dǎo)等作弊行為，推進駕校學(xué)員/考生身份驗證的新型方法，筑牢道路交通安全管理的第一道防線，建立公平、公正的健康競爭的駕培市場，提供有序、安全、和諧的交通環(huán)境。

發(fā)明內(nèi)容
為解決由于駕駛員考試時間長、科目多、不同的考試科目分別在不同的地方進行，駕車實際操作是在實際道路由駕校提供操作車輛進行，造成考試的監(jiān)考困難和需要大量的監(jiān)考人員，特別是在駕車實際操作考試或訓(xùn)練時，需要監(jiān)考人員與參考人員進行一對一的監(jiān)考，造成大量的監(jiān)考人員浪費和現(xiàn)有的指紋、智能卡身份識別系統(tǒng)不能實時、全程有效對參考人員實施監(jiān)控，防止用戶身份被偽造、冒用的缺陷，特別是駕校管理的考試或訓(xùn)練科目實時受到公安管理部門的監(jiān)控，本發(fā)明提供一種基于人臉識別的駕?？忌躺矸蒡炞C方法及驗證系統(tǒng)，以考生臉部特征來進行身份的鑒別認證和全程身份監(jiān)控。采用可見光的人臉捕捉，紅外比對的方式，通過模擬信號獲取圖像，速率快而且效率高，得到有效圖像的幾率也相應(yīng)較高。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用方法的技術(shù)方案是該方法借助于公安交管部門的駕駛員考生管理系統(tǒng)、駕校駕駛員考生管理系統(tǒng)和設(shè)置在考試車輛上的基于人臉識別系統(tǒng)實現(xiàn)的，該驗證方法是按以下步驟實現(xiàn)
⑴、駕校駕駛員考生管理系統(tǒng)將本次同車參考考生的報名著錄信息和人臉特征信息發(fā)送并儲存到考試車輛上的基于人臉識別系統(tǒng)中；⑵、考試車輛上的基于人臉識別系統(tǒng)接受到的步驟⑴的報名著錄信息和人臉特征信息發(fā)送到公安交管部門的駕駛員考生管理系統(tǒng)進行核對，同時公安交管部門的駕駛員考生管理系統(tǒng)對核對通過的駕駛員考生的信息實施既時管理和全程身份監(jiān)控；
⑶、駕駛員考生開始駕車考試時，考試車輛上的基于人臉識別系統(tǒng)的攝像機起到撲捉駕駛員考生的人臉圖像與步驟⑴儲存的人臉特征信息進行比對，比對通
過后記錄考試開始時間，考試期間和考試截止時間，考試車輛上的基于人臉識別系統(tǒng)的攝像機按設(shè)計時間分別按上述方法對駕駛員考生的人臉圖像與步驟⑴儲存的人臉特征信息進行重復(fù)比對，上述比對全部通過后，本次駕駛員考生的考試判斷為合法考試，否則本次駕駛員考生的考試判斷為非法考試；
⑷、考試車輛上的基于人臉識別系統(tǒng)將步驟⑶的判斷結(jié)果發(fā)送到公安交管部門的駕駛員考生管理系統(tǒng)和駕校駕駛員考生管理系統(tǒng)。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用驗證系統(tǒng)的技術(shù)方案是該系統(tǒng)包括由鏡頭與圖 像傳感器的攝像機構(gòu)成的人臉圖像采集部分、視頻信號的模/數(shù)轉(zhuǎn)換的視頻處理部分、運行于DSP的人臉識別算法進行人臉識別運算的模塊、用于模塊間數(shù)據(jù)交換和數(shù)據(jù)的邏輯與算術(shù)運算的CPU中央處理器、內(nèi)存與外部存儲器、用于擴展多種輸入輸出的人臉識別認證終端的I/O接口和用于顯示用戶界面的顯示器，上述組成部分通過數(shù)據(jù)總線與CPU中央處理器構(gòu)成連接。該系統(tǒng)中設(shè)置有無線網(wǎng)路通訊模塊，無線網(wǎng)路通訊模塊通過數(shù)據(jù)總線與CPU中央處理器構(gòu)成連接。有益效果
本發(fā)明的有益效果是，使用人的面部特征來進行駕?？忌宪囉?xùn)練或考試全過程身份識別認證和全程身份監(jiān)控，從根本上解決了駕?？忌宪噷W(xué)車或考試以及整個行車過程中身份被冒用且防止教練車中途駕駛?cè)俗兏M行核實的難題，減少或取消監(jiān)考人員，可以更直觀、更方便的核查識別出考生的身份。并且使用本發(fā)明對考生身份進行識別認證時，考生身體與設(shè)備采用非物理接觸，利用可見光進行人臉捕捉，適應(yīng)車內(nèi)環(huán)境，行車過程中考試監(jiān)管系統(tǒng)隨時可以對參考人員進行身份認證和全程身份監(jiān)控。本發(fā)明可對駕校訓(xùn)練車輛在公路上進行課時訓(xùn)練時參考人員身份認證和全程身份監(jiān)控，也可對考試場地內(nèi)考試車輛參考人員實際身份認證和全程身份監(jiān)控。下面結(jié)合附圖對本發(fā)明進行詳細描述。


附圖I為本方法發(fā)明的邏輯示意圖。附圖2為本系統(tǒng)發(fā)明的結(jié)構(gòu)框圖。附圖中，I人臉圖像采集部分、2視頻處理部分、3人臉識別運算的模塊、4 CPU中央處理器、5內(nèi)存與外部存儲器、6 I/O接口，7顯示器。
具體實施例方式參看附圖1，一種基于人臉識別的駕?？忌躺矸蒡炞C方法，該方法借助于公安交管部門的駕駛員考生管理系統(tǒng)、駕校駕駛員考生管理系統(tǒng)和設(shè)置在考試車輛上的基于人臉識別系統(tǒng)實現(xiàn)的，該驗證方法是按以下步驟實現(xiàn)(1)、駕校駕駛員考生管理系統(tǒng)將本次同車參考考生的報名著錄信息和人臉特征信息發(fā)送并儲存到考試車輛上的基于人臉識別系統(tǒng)中。報名參加駕駛員考試的人員，首先在駕校駕駛員考生管理系統(tǒng)記錄著錄信息和人臉特征信息，駕校駕駛員考生管理系統(tǒng)完成后，將上述信息報送到公安交管部門的駕駛員考生管理系統(tǒng)中，駕校駕駛員考生管理系統(tǒng)調(diào)取將本次同車參考考生的報名著錄信息和人臉特征信息發(fā)送并儲存到考試車輛上的基于人臉識別系統(tǒng)中。(2)、考試車輛上的基于人臉識別系統(tǒng)接收到的步驟(I)的報名著錄信息和人臉特征信息發(fā)送到公安交管部門的駕駛員考生管理系統(tǒng)進行核對，同時公安交管部門的駕駛員考生管理系統(tǒng)對核對通過的駕駛員考生的信息實施既時管理和全程身份監(jiān)控。⑶、駕駛員考生開始駕車考試時，考試車輛上的基于人臉識別系統(tǒng)的攝像機起到撲捉駕駛員考生的人臉圖像與步驟⑴儲存的人臉特征信息進行比對，比對通過后記錄考試開始時間，考試期間和考試截止時間，考試車輛上的基于人臉識別系統(tǒng)的攝像機按設(shè)計時間分別按上述方法對駕駛員考生的人臉圖像與步驟⑴儲存的人臉特征信息進行重復(fù)比 對，上述比對全部通過后，本次駕駛員考生的考試判斷為合法考試，否則本次駕駛員考生的考試判斷為非法考試。⑷、考試車輛上的基于人臉識別系統(tǒng)將步驟⑶的判斷結(jié)果發(fā)送到公安交管部門的駕駛員考生管理系統(tǒng)和駕校駕駛員考生管理系統(tǒng)。本發(fā)明涉及的上述方法只對考生的身份進行識別和全程身份監(jiān)控，對考試的合法性作出判斷。本發(fā)明全程身份驗證方法中，所述的人臉識別系統(tǒng)中的人臉特征信息為由攝像機采集人臉圖像生產(chǎn)的面紋編碼。參看附圖2，一種基于人臉識別的駕?？忌躺矸蒡炞C系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括由鏡頭與圖像傳感器的攝像機構(gòu)成的人臉圖像采集部分I、視頻信號的模/數(shù)轉(zhuǎn)換的視頻處理部分2、運行于DSP的人臉識別算法進行人臉識別運算的模塊3、用于模塊間數(shù)據(jù)交換和數(shù)據(jù)的邏輯與算術(shù)運算的CPU中央處理器4、內(nèi)存與外部存儲器5、用于擴展多種輸入輸出的人臉識別認證終端的I/O接口 6和用于顯示用戶界面的顯示器7，上述組成部分通過數(shù)據(jù)總線與CPU中央處理器4構(gòu)成連接。首先人臉圖像采集部分I對人臉進行實時跟蹤，并采集人臉圖像，人臉識別算法從動態(tài)的視頻圖像背景中分離出人臉。并對人臉圖像進行預(yù)處理，去除人臉圖像過高的噪聲，將輸入的人臉照片轉(zhuǎn)換成二進位的照片，提取出人臉皮膚肌理，然后采用局部特征分析(Local Feature Analysis, LFA)方法,利用人臉各器官及特征部位的方位、比例、對應(yīng)幾何關(guān)系等數(shù)據(jù)形成識別參數(shù)，然后依次比對預(yù)先下發(fā)到該系統(tǒng)中的參考考生在駕校駕駛員考生管理系統(tǒng)記錄的人臉特征模板識別參數(shù)，通過計算找出最佳識別參數(shù)匹配對象，從預(yù)先下發(fā)到該系統(tǒng)中調(diào)出與最佳匹配對象相對應(yīng)的考生資料，達到對用考生身份識別認證的目的。本發(fā)明所采用的人臉識別算法，是將所有的各種復(fù)雜式樣的人臉，使用復(fù)雜的統(tǒng)計技術(shù)而形成很多不能再簡化的結(jié)構(gòu)單元子集，這些單元代表整個人臉，通過精確計算這些單元的物性及它們的幾何結(jié)構(gòu)，來區(qū)別不同人臉?biāo)纬傻慕Y(jié)構(gòu)單元。這些用于人臉識別的面部結(jié)構(gòu)單元比通常意義上的面部特征部位要多得多，他們通?？缭蕉鄠€象素(在局部區(qū)域內(nèi))并代表了普遍的面部形狀。整個人臉識別過程都自動、連續(xù)、實時地完成。本發(fā)明所采用的人臉識別算法是根據(jù)臉部的本質(zhì)特征和形狀來工作的，可以最大限度地消除光線、皮膚色調(diào)、面部毛發(fā)、發(fā)型、眼鏡、表情和姿態(tài)變化等對人臉識別的影響，具有強大的可靠性。駕校教練車或車管部門的考生車輛，每臺車上都裝本發(fā)明系統(tǒng)，駕校報名處，統(tǒng)一集中為報名考生注冊登記著錄信息和人臉特征信息的數(shù)據(jù)庫，駕校考生信息數(shù)據(jù)中心，此數(shù)據(jù)中心集中存儲多個駕?？忌畔ⅲ⒋诵畔l(fā)送到公安交管部門的駕駛員考生管理系統(tǒng)中，當(dāng)考生需要進行科目一、科目二、科目三的培訓(xùn)時，駕校管理員通過網(wǎng)絡(luò)將考生駕校駕駛員考生管理系統(tǒng)中將相關(guān)考生的著錄信息和人臉特征信息發(fā)送到到指定駕校培訓(xùn)班或教練車安裝的驗證系統(tǒng)中，考生在上課或上車培訓(xùn)時進行面部識別，系統(tǒng)自動進行學(xué)時記錄，當(dāng)該批次考生某科目學(xué)習(xí)完畢后，人臉識別系統(tǒng)將本批次考生識別結(jié)果以及學(xué)時信息數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)上傳至駕校駕駛員考生管理系統(tǒng)和公安交管部門的駕駛員考生管理系統(tǒng)中，交警部門各級用戶通過網(wǎng)絡(luò)平臺管理系統(tǒng)可以隨時查看各駕?？忌嫌媽W(xué)時情況、明細學(xué)時情況、查看某次學(xué)習(xí)圖像情況等。 如通過可以打印交警部門審核通過表，如其中有個別考生不合格，交警部門可以打印其考生審核通過表，不合格考生進行標(biāo)識，退回駕校繼續(xù)學(xué)習(xí)。運管部門各級用戶通過網(wǎng)絡(luò)平臺管理系統(tǒng)可以隨時查看各駕校考生合計學(xué)時情況、明細學(xué)時情況、查看某次學(xué)習(xí)圖像情況等，如通過可以打印運管部門審核通過表，如其中有個別考生不合格，交警部門可以打印其考生審核通過表，不合格考生進行標(biāo)識，退回駕校繼續(xù)學(xué)習(xí)。圖2中，由電路連接I/O接口(6)的人臉感應(yīng)裝置檢測到人臉，啟動由鏡頭與圖像傳感器的攝像機構(gòu)成的人臉圖像采集部分I。視頻信號的模/數(shù)轉(zhuǎn)換的視頻處理部分2經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換模塊進行視頻處理，將人臉視頻圖像數(shù)字化。人臉識別算法提取視頻信號中的人臉信息進行人臉識別運算，將運算數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)庫中已存在的人臉模板數(shù)據(jù)進行對比匹配。CPU中央處理器4完成所有數(shù)據(jù)的處理與運算。人臉識別認證的結(jié)果通過用戶界面輸出和顯示器7顯示。本發(fā)明實施例中，該系統(tǒng)中設(shè)置有無線網(wǎng)路通訊模塊，無線網(wǎng)路通訊模塊通過數(shù)據(jù)總線與CPU中央處理器4構(gòu)成連接。無線網(wǎng)路通訊模塊用于本系統(tǒng)與駕校駕駛員考生管理系統(tǒng)和公安交管部門的駕駛員考生管理系統(tǒng)建立無線通信聯(lián)系。
權(quán)利要求
1.一種基于人臉識別的駕?？忌躺矸蒡炞C方法，該方法借助于公安交管部門的駕駛員考生管理系統(tǒng)、駕校駕駛員考生管理系統(tǒng)和設(shè)置在考試車輛上的基于人臉識別系統(tǒng)實現(xiàn)的，其特征在于該驗證方法是按以下步驟實現(xiàn) (1)、駕校駕駛員考生管理系統(tǒng)將本次同車參考考生的報名著錄信息和人臉特征信息發(fā)送并儲存到考試車輛上的基于人臉識別系統(tǒng)中； ⑵、考試車輛上的基于人臉識別系統(tǒng)接受到的步驟(I)的報名著錄信息和人臉特征信息發(fā)送到公安交管部門的駕駛員考生管理系統(tǒng)進行核對，同時公安交管部門的駕駛員考生管理系統(tǒng)對核對通過的駕駛員考生的信息實施既時管理和全程身份監(jiān)控； ⑶、駕駛員考生開始駕車考試時，考試車輛上的基于人臉識別系統(tǒng)的攝像機起到撲捉駕駛員考生的人臉圖像與步驟⑴儲存的人臉特征信息進行比對，比對通 過后記錄考試開始時間，考試期間和考試截止時間，考試車輛上的基于人臉識別系統(tǒng)的攝像機按設(shè)計時間分別按上述方法對駕駛員考生的人臉圖像與步驟⑴儲存的人臉特征信息進行重復(fù)比對，上述比對全部通過后，本次駕駛員考生的考試判斷為合法考試，否則本次駕駛員考生的考試判斷為非法考試； ⑷、考試車輛上的基于人臉識別系統(tǒng)將步驟⑶的判斷結(jié)果發(fā)送到公安交管部門的駕駛員考生管理系統(tǒng)和駕校駕駛員考生管理系統(tǒng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種基于人臉識別的駕校考生全程身份驗證方法，其特征在于所述的人臉識別系統(tǒng)中的人臉特征信息為由攝像機采集人臉圖像生產(chǎn)的面紋編碼。
3.一種基于人臉識別的駕?？忌躺矸蒡炞C系統(tǒng)，其特征在于該系統(tǒng)包括由鏡頭與圖像傳感器的攝像機構(gòu)成的人臉圖像采集部分(I)、視頻信號的模/數(shù)轉(zhuǎn)換的視頻處理部分(2)、運行于DSP的人臉識別算法進行人臉識別運算的模塊(3)、用于模塊間數(shù)據(jù)交換和數(shù)據(jù)的邏輯與算術(shù)運算的CPU中央處理器(4)、內(nèi)存與外部存儲器(5)、用于擴展多種輸入輸出的人臉識別認證終端的I/O接口(6)和用于顯示用戶界面的顯示器(7)，上述組成部分通過數(shù)據(jù)總線與CPU中央處理器(4)構(gòu)成連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于人臉識別的駕?？忌躺矸蒡炞C系統(tǒng)，其特征在于該系統(tǒng)中設(shè)置有無線網(wǎng)路通訊模塊，無線網(wǎng)路通訊模塊通過數(shù)據(jù)總線與CPU中央處理器(4)構(gòu)成連接。
全文摘要
一種基于人臉識別的駕校考生全程身份驗證方法及驗證系統(tǒng)，解決駕校考生在考試或訓(xùn)練時的全程身份驗證問題，采用的方法是，將考生的報名著錄信息和人臉特征信息發(fā)送并儲存到識別系統(tǒng)中，公安交管部門的駕駛員考生管理系統(tǒng)對核對通過的駕駛員考生的信息實施既時管理和全程身份監(jiān)控，識別系統(tǒng)實時撲捉考生的人臉圖像與儲存的人臉特征信息進行比對驗證，判斷為生身份的合法性，驗證系統(tǒng)包括人臉圖像采集部分、視頻處理部分、識別運算的模塊和CPU中央處理器。本發(fā)明的優(yōu)點是，可對考生實時全程身份監(jiān)控，減少或取消監(jiān)考人員，本發(fā)明可對駕校訓(xùn)練車輛在公路上進行課時訓(xùn)練時參考人員身份認證和全程身份監(jiān)控，也可對考試場地內(nèi)考試車輛參考人員實際身份認證和全程身份監(jiān)控。
文檔編號G06Q50/00GK102800024SQ20121023887
公開日2012年11月28日 申請日期2012年7月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月11日
發(fā)明者李璐, 陳煥彬, 王浩南 申請人:深圳市飛瑞斯科技有限公司