一种电力系统网络的身份认证方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及安全认证领域，具体涉及一种电力系统网络的身份认证方法。
【背景技术】
[0002]传统的网络安全与身份认证多采用密码、电子证书、密钥等形式，可能被盗用或丢失，且不易随身携带。传统的主要依赖于密码的身份认证方法暴露出越来越多的问题，信用卡密码、银行账户密码、网络登录密码占用了我们宝贵的记忆空间。另外，传统的信息安全措施主要解决信息在传输中的安全保密问题，却不能判别操作人员的个人身份，所以密码口令被破解，智能卡被盗用等情况时有发生，给人们工作和生活造成了不必要的损失。
[0003]随着近年生物识别技术的发展，将生物识别技术作为安全认证的手段之一，已经成为当今信息安全的一种重要方式。
[0004]生物特征识别技术，是指通过计算机利用人体所固有的生理特征，如:人像、指纹、虹膜、DNA等或行为特征，如:手写签名、步态等来进行个人身份鉴定的技术。
[0005]保证电网的运行稳定、提高运行效率、降低运行成本、减少事故、保证安全生产，已是电力企业经济运营的主要决策和内容。随着电力市场的发展，SCADA主站系统已在调度自动化中起着不可替代的角色，而集控站则是SCADA系统中调度决策、控制指令的执行机构，随着电力自动化的逐步深入，越来越多的遥控操作由集控站来完成。现有的集控站系统控制任务有:设置保护定值、复归现场设备、控制开关刀闸分合、控制电容器投切、控制变压器分接头档位等。
[0006]保证遥控的成功率，避免控制出错是集控站系统最为重要的指标。当前的集控站系统，影响该指标的硬件因素主要是通道，而软件因素是工作人员的错误操作和无关人员的越权操作。
[0007]要减少或避免人员的错误操作可以制定严格的规程或在集控站软件中增加防误闭锁功能；而屏蔽无关人员的越权操作一般是通过提高权限管理、密码认证等措施，但一旦密码泄露，无关人员便可骗取系统的信任而导致严重后果。
【发明内容】
[0008]针对现有技术的不足与缺陷，本发明提供一种电力系统网络的身份认证方法，所述方法包括:
[0009]步骤S100，通过三维人脸数据采集设备获得电力操作人员的脸部三维人脸数据；
[0010]步骤S200，对获得的三维人脸数据进行预处理操作；
[0011]步骤S300，人脸器官区域提取，根据获得的所述三维人脸数据提取人脸器官区域；
[0012]步骤S400，将步骤S300中提取的人脸器官区域与事先创建的身份认证数据库中已有的三维人脸数据进行判断比较，当比较结果的相似性大于设定阈值时，则通过认证，否则认证失败。
[0013]其中，步骤SlOO中获得电力操作人员的脸部三维人脸数据具体包括:
[0014]首先对平行放置的左右两台图像采集设备进行定位，利用定位好的左右两台图像采集设备采集左右人脸图像对，通过采集的左右人脸图像对重建其对应的三维人脸数据。
[0015]其中，通过采集的左右人脸图像对重建其对应的三维人脸数据具体包括:
[0016]对所采集的左右两幅人脸图像提取面部关键特征点，获得面部主要区域特征点，并得到面部视差信息；然而获得人脸的深度数据和三维点云数据，生成三维人脸模型。
[0017]其中，在步骤SlOO中，还包括采集所述电力操作人员的脸部的二维纹理图像，所述二维纹理图像与所述三维人脸数据是相对应的，步骤S200具体包括:
[0018]步骤S201，应用Adaboost人脸检测技术提取出二维纹理图像中人脸的主要区域；根据所述二维纹理图像与所述三维人脸数据的对应关系，结合所述二维纹理图像完成所述三维人脸数据上人脸区域的粗提取；
[0019]步骤S202，归一化处理，将所述三维人脸数据中面部具有辨别性的区域规整到合适的位置，并去除干扰信息；
[0020]步骤S203，平滑处理，去除所述三维人脸数据中由于采集图像的光线反射太弱或太强而在人脸图像表面形成的尖点和洞；
[0021]步骤S204，通过鼻尖点检测进一步精细化所述三维人脸数据中人脸区域的提取；
[0022]步骤S205，姿态校正，将所述三维人脸数据所对应的三维人脸模型进行姿态校正，将不同姿态的三维人脸数据变换到朝向和姿态统一的坐标系中。
[0023]其中，步骤S300提取的人脸器官区域包括:鼻子、左右眼睛、前额、左右脸颊和嘴；步骤S300具体还包括:
[0024]获取左右眼睛的眼纹数据；
[0025]相应的，所述身份认证数据库中还存储有电力操作人员的左右眼的眼纹数据。
[0026]其中，步骤S300提取的人脸器官区域包括:鼻子、左右眼睛、前额、左右脸颊和嘴；步骤S300提取的人脸器官区域还包括左右耳朵，步骤S300具体还包括:
[0027]获取左右耳朵的耳纹数据；
[0028]相应的，所述身份认证数据库中还存储有电力操作人员的左右耳朵的耳纹数据。
[0029]其中，在步骤SlOO之前，还包括创建身份认证数据库的步骤，使用与步骤SlOO至步骤S300同样的方式生成电力操作人员的三维人脸数据并存储到身份认证数据库中，
[0030]在步骤S400，将步骤S300中提取的人脸器官区域与事先创建的身份认证数据库中已有的三维人脸数据进行判断比较包括以下两种方式之一:
[0031]—、提取表征步骤S300中人脸器官区域的特征值，将每个人脸器官区域的特征值相加，得到人脸器官区域特征值的和，将所述特征值的和与所述身份认证数据库中的相应值进行比较，当比较结果的相似性大于第一阈值时，则通过认证，否则认证失败；或者
[0032]二、提取表征步骤S300中人脸器官区域的特征值，给每个人脸器官区域的特征值进行加权，将加权后的每个人脸器官区域的特征值相加，得到加权的人脸器官区域特征值的和，将所述特征值的和与所述身份认证数据库中的相应值进行比较，当比较结果的相似性大于第二阈值时，则通过认证，否则认证失败。
[0033]其中，在步骤SlOO之前，还包括创建身份认证数据库的步骤，使用与步骤SlOO至步骤S300同样的方式生成电力操作人员的三维人脸数据并存储到身份认证数据库中，
[0034]在步骤S400，将步骤S300中提取的人脸器官区域与事先创建的身份认证数据库中已有的三维人脸数据进行判断比较包括以下两种方式之一:
[0035]一、提取表征步骤S300中人脸器官区域的特征值，将每个人脸器官区域的特征值分别与所述身份认证数据库中的相应值进行比较，将每个比较结果值相加得到最后的比较结果，当最后的比较结果的相似性大于第三阈值时，则通过认证，否则认证失败；或者
[0036]二、提取表征步骤S300中人脸器官区域的特征值，将每个人脸器官区域的特征值分别与所述身份认证数据库中的相应值进行比较，给每个比较结果值进行加权，将加权后的每个比较结果值相加得到最后的比较结果，当最后的比较结果的相似性大于第四阈值时，则通过认证，否则认证失败。
[0037]其中，在步骤SlOO之前，还包括创建身份认证数据库的步骤，使用与步骤SlOO至步骤S300同样的方式生成电力操作人员的三维人脸数据并存储到身份认证数据库中，
[0038]在步骤S400，将步骤S300中提取的人脸器官区域与事先创建的身份认证数据库中已有的三维人脸数据进行判断比较包括以下两种方式之一:
[0039]一、提取表征步骤S300中左右眼睛的眼纹数据的特征值，将左眼眼纹数据的特征值和右眼眼纹数据的特征值相加，得到左右眼睛的眼纹数据的特征值的和，将所述特征值的和与所述身份认证数据库中的相应值进行比较，当比较结果的相似性大于第五阈