用户识别系统的制作方法

本实用新型涉及身份识别领域，特别涉及一种用户身份识别系统。

背景技术：

生物识别技术指的是利用人的生理特征(比如指纹、面相与虹膜等)或者行为特征(如声音、笔迹等)来进行个人身份认定的方式。与传统的身份鉴定方式相比，生物识别技术在安全、保密与方便性上具有优势。从识别方式来看，生物识别可以分为指纹识别、面部识别、声音识别、虹膜识别与静脉识别等等。其中，面部识别和虹膜识别是生物识别技术中两个重要的研究方向。

面部识别具有不用接触、非强制性以及并发性(即一个场景可进行多个面部的分拣与识别)的优势，但面部识别技术本身的正确率不够高，且易受环境光或人面部姿态变化等的影响，长相相似的双胞胎仍然难于区分等问题。

虹膜识别作为重要的基于生物特征识别的方式，因其具有唯一性、稳定性、非侵犯性等优点，己经成为身份识別研究与应用发展的必然趋势。但虹膜识别无法避免眼疾患者不能进行虹膜识别的问题，且会因为摄像头图像畸变等原因导致可靠性降低。

由此可见单项生物特征识别技术有其固有而难以克服的缺点，因此，仍然需要一种新的用户身份识别方案。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种用户识别系统，以提高基于生物识别的用户身份识别及认证系统的准确性、可靠性和实用性。

根据本实用新型，提供了一种用户识别系统，该系统可以包括：第一摄像装置，用于拍摄目标用户的面部图像；第一存储器，用于存储注册用户的面部特征模板数据；面部匹配装置，连接到第一摄像装置和第一存储器，用于从第一存储器中获取与目标用户的面部特征数据相匹配的面部特征模板数据对应的注册用户的第一集合。该系统也可以包括：第二摄像装置，用于拍摄目标用户的虹膜图像；第二存储器，用于存储注册用户的虹膜特征模板数据；虹膜匹配装置，连接到第二摄像装置和第二存储器，用于从第二存储器中获取与目标用户的虹膜特征数据相匹配的虹膜特征模板数据对应的注册用户的第二集合。该系统还可以包括：数据比对装置，连接到面部匹配装置和虹膜匹配装置，用于对第一集合中每一个注册用户与第二集合中的每一个注册用户进行逐一比对，当比对结果显示第一集合中的一个注册用户和第二集合中的一个注册用户相同时，输出该注册用户的信息。

优选地，面部匹配装置还可以包括：面部图像预处理器，用于对第一摄像装置拍摄的面部图像进行预处理，预处理包括面部图像光线补偿、灰度变换、直方图均衡化、归一化、几何校正、滤波和锐化中的任一项或多项。

优选地，面部匹配装置还可以包括：面部特征提取器，用于对面部特征进行建模，从面部图像中提取面部识别所需的特征数据。

优选地，面部匹配装置还可以包括：第一模式匹配装置，用于将目标用户的面部特征数据与第一存储器中存储的注册用户的面部特征模板数据进行相似度匹配，将相似度值达到第一匹配阈值的注册用户列入第一集合。

优选地，虹膜匹配装置还可以包括：虹膜图像预处理器，用于对第二摄像装置拍摄的虹膜图像进行预处理，预处理包括虹膜定位、虹膜图像归一化、图像增强。

优选地，虹膜匹配装置还可以包括：虹膜特征提取器，用于从虹膜图像中提取虹膜识别所需的特征点，并对特征点进行编码。

优选地，虹膜匹配装置还可以包括：第二模式匹配装置，用于将目标用户的虹膜特征数据与第二存储器中存储的注册用户的虹膜特征模板数据进行匹配，将达到第二匹配阈值的注册用户列入第二集合。

优选地，第一摄像装置还可以拍摄注册用户的面部图像，第二摄像装置还拍摄注册用户的虹膜图像，面部特征提取器和虹膜特征提取器分别从对应的图像中提取相应的特征模板数据，并存储至相应的存储器中，与注册用户的身份信息相对应。

优选地，第一摄像装置和第二摄像装置可以是同一个摄像装置。

优选地，第一存储器和第二存储器可以是同一个存储器。

通过本实用新型的用户识别系统，能够结合用户面部和虹膜的双重生物特性的身份识别技术，提供基于生物识别的身份识别及认证系统的准确性、可靠性和实用性。

附图说明

通过结合附图对本公开示例性实施方式进行更详细的描述，本公开的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本公开示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。

图1示出了根据本实用新型一实施例的用户识别系统的示意性结构图。

图2示出了根据本实用新型一实施例的面部匹配装置的示意性框图。

图3示出了根据本实用新型一实施例的的虹膜匹配装置的示意性框图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的优选实施方式。虽然附图中显示了本公开的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本公开更加透彻和完整，并且能够将本公开的范围完整地传达给本领域的技术人员。

如前所述，面部识别和虹膜识别都不适合做唯一身份识别手段。为有效解决上述问题，本文提出了一种用户识别系统，融合多生物特征识别技术，将面部识别和虹膜识别技术共同应用于身份识别及认证系统中。

图1示出了根据本实用新型一实施例的用户识别系统的示意性结构图。

如图1所示，该用户识别系统可以包括第一摄像装置110、第一存储器120和面部匹配装置130。

第一摄像装置110用于拍摄目标用户的面部图像。

第一存储器120用于存储注册用户的面部特征模板数据。其中，注册用户的面部特征模板数据与其所属的注册用户的身份信息相对应。

面部匹配装置130，连接到第一摄像装置110和第一存储器120，用于从第一存储器120中获取与目标用户的面部特征数据相匹配的面部特征模板数据对应的注册用户的第一集合。

由此，通过将目标用户的面部特征数据与第一存储器中存储的注册用户的面部特征模板数据进行匹配，通过面部匹配结果以确定目标用户与特定的注册用户是否为同一人。并且将同时满足预定匹配条件的一个或多个注册用户集合为第一集合。

该系统也可以包括第二摄像装置210、第二存储器220和虹膜匹配装置230。

第二摄像装置210用于拍摄目标用户的虹膜图像。

第二存储器220用于存储注册用户的虹膜特征模板数据。其中，注册用户的虹膜特征模板数据与其所属的注册用户的身份信息相对应。

虹膜匹配装置230，连接到第二摄像装置和第二存储器，用于从第二存储器中获取与目标用户的虹膜特征数据相匹配的虹膜特征模板数据对应的注册用户的第二集合。

由此，通过将目标用户的虹膜特征数据与第二存储器中存储的注册用户的虹膜特征模板数据进行匹配，通过虹膜匹配结果以确定目标用户与特定的注册用户是否为同一人。并且将同时满足预定匹配条件的一个或多个注册用户集合为第一集合。

该系统还可以包括数据比对装置300。

数据比对装置300连接到面部匹配装置130和虹膜匹配装置230，用于对第一集合中每一个注册用户与第二集合中的每一个注册用户进行逐一比对，当比对结果显示第一集合中的一个注册用户和第二集合中的一个注册用户相同时，输出该注册用户的信息，即为输出结果。

这样，在用户身份识别时，目标用户需同时满足面部匹配结果和虹膜匹配结果，通过融合双重生物特征识别技术，提高身份识别及认证系统的准确性、可靠性和实用性。

由于身份识别的过程中，用户的生理特征或行为特征大多是基于图像或视频采集的，而采集的原始图像或视频易受外界因素的影响，例如场景光线环境或人面部自身的姿态(如化妆、表情、姿态、年龄等)或摄像头图像畸变等的影响等等，导致原始图像或视频不能直接使用，需要进一步对其进行匹配处理。因此，面部匹配装置还可以进一步地包括子装置，以避免干扰因素，提高面部匹配结果的准确性。

图2示出了根据本实用新型一实施例的面部匹配装置的示意性框图。

如图2所示，面部匹配装置可以包括面部图像预处理器131，用于对第一摄像装置110拍摄的面部图像进行预处理。

预处理过程可以包括现有技术中常用的面部图像光线补偿、灰度变换、直方图均衡化、归一化、几何校正、滤波和锐化等等中的任一项或多项。由此，以尽可能排除干扰因素，提高匹配结果的准确性。

面部匹配装置还可以包括面部特征提取器133，用于对面部特征进行建模，从面部图像中提取面部识别所需的特征数据。例如，可以包括面部轮廓、五官间距、局部纹理等特征数据。

面部匹配装置还可以包括第一模式匹配装置135，用于将目标用户的面部特征数据与第一存储器中存储的注册用户的面部特征模板数据进行相似度匹配，将相似度值达到第一匹配阈值的注册用户列入第一集合。

第一匹配阈值可以是预先设定的任意数值，例如，取值可以是70％-100％之间的任意数值，或者其它的取值范围与数值。这样，当目标用户的面部存在微小差异，如出现痘印、色斑或其它面部姿态变化时，不完全影响面部匹配结果。

虹膜识别基于眼睛中的虹膜(位于黑色瞳孔和白色巩膜之间的圆环状部分)的纹理特征进行身份识别，是业界公认的较为精准和安全的生物识别技术。为提高识别的准确性，可以使用特定的摄像头对人的整个眼部进行拍摄，并对拍摄的虹膜图形进行预处理。因此，虹膜匹配装置还可以包括进一步地包括子装置，以避免干扰因素。

图3示出了根据本实用新型一实施例的虹膜匹配装置的示意性框图。

如图3所示，虹膜匹配装置230可以包括虹膜图像预处理器231。用于对第二摄像装置拍摄的虹膜图像进行预处理。预处理过程可以包括现有技术中常用的虹膜定位、虹膜图像归一化、图像增强等，使其满足提取虹膜特征的需求。

这里，虹膜定位是指确定内圆、外圆和二次曲线在虹膜图像中的位置。其中，内圆为虹膜与瞳孔的边界，外圆为虹膜与巩膜的边界，二次曲线为虹膜与上下眼皮的边界。

虹膜图像归一化是指将图像中的虹膜大小，调整到识别系统设置的固定尺寸。

图像增强是指针对归一化后的图像，进行亮度、对比度和平滑度等处理，提高图像中虹膜信息的识别率。

虹膜匹配装置230还可以包括虹膜特征提取器233，用于从虹膜图像中提取虹膜识别所需的特征点，并对特征点进行编码。

这里，可以通过采用预定算法从虹膜图像中提取虹膜识别所需的特征点，并采用相应的编码方式将其转化为数字向量，以实现特征点的编码。

虹膜匹配装置230还可以包括第二模式匹配装置235，用于将目标用户的虹膜特征数据与第二存储器220中存储的注册用户的虹膜特征模板数据进行匹配，将达到第二匹配阈值的注册用户列入第二集合。

第二匹配阈值也可以是预先设定的任意数值，例如，取值可以是70％-100％之间的任意数值，或者其它的取值范围与数值。这样，在用户患有眼部疾病或摄像头畸变等情况时，不完全影响虹膜匹配结果。

此外，第一摄像装置110还可以拍摄注册用户的面部图像，第二摄像装置210还可以拍摄注册用户的虹膜图像，面部特征提取器133和虹膜特征提取器233可以分别从对应的图像中提取相应的特征模板数据，并存储至相应的存储器中，与注册用户的身份信息相对应。由此，在相应的存储器中存储更多的注册用户的面部或虹膜特征模板数据，丰富特征模板数据。

第一摄像装置110和第二摄像装置210也可以是同一个摄像装置，第一存储器120和第二存储器220也可以是同一个存储器。摄像装置可以是摄像机或摄像头等摄像装置，存储器可以是内部存储器或硬盘、光盘、U盘等外部存储器。

至此，参考附图详细描述了根据本实用新型的用户识别系统。通过本实用新型的用户识别系统，能够将面部识别与虹膜识别相融合，以提高用户身份识别的准确性、可靠性和实用性。

以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术的改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。