专利名称：护照、证件自动查验技术的制作方法
技术领域：
本发明涉及到护照、证件真伪的自动鉴别与自动査验技术，以及人、证自动对比技术。
背景技术：
目前对护照良伪的査验、鉴别，只能通过人工进行査验。没有自动化、智能化査验机器和仪器。
我国建交有165个国家，毎个国家有多个类别的护照(比如个人护照、因工护照、外交护照等)，每个类别的护照在同期使用中存在多个版本，且新版本也在不断更新与增加，因此，在护照良伪的鉴别和査验业务上，反映出如下问题和不足
1，目前边检对护照真伪的査验，依赖于进口的文检仪设各，文检仪设备只能做到光源和摄像組合，缺少图像自动识别技术，对于护照防伪特征点只能起到呈现的作用，但对于护照良-伪的判断，还^赖专业人员的经验和自身水平进行-人工判断。
2，工作人员的技术培训问题。工作人员需耍不断的学习、大量的记忆、丰富的实践操作和经验积累，才能掌握护照真伪査验技术，才能与现有护照査验技术保持同步，才能满足不断变化与日益更新的业务耍求。这在偏远地区和通关人数较少的边防站，坦受条件限制，导致该问题尤为突出。
3,对护照莨伪鉴别和査验的准确率问题。由于对护照哀-伪的査验是通过人工进打-，由于人员的业务水平和自身条件的不同，对护照A伪的判断t存在差异，曰前已出现对假护照签证和放行的案例。这样容易产生国门安全缺口，导致偷波和不法分子荣混过关。
4，人工査验需耍工作人员精力保持髙度集中，容易产生疲^T'并降低判别能力。目前的解决办法是通过人员换班来解决，导致各个边防站需要配备大量的通关检测人员。配备大量的工作人员，不仅面临着技术培训和管理问题，而且增加资金和成本投入。
5，目前的人、证对比是通过检测人员眼瞎目测而定，由^持照人的相貌与护照上的照片存在差异，且持照人由于改变发型、胖瘦变化，以及青少年在青舂期发育迅速等情况，容易导致检测人员误判。目前出现较多冒充他人，持他人真护照过关的案例，检测人员对相貌相近的人员很难做出精确判断，再加上国外人种不同，在视觉上人与人之间五官差异不大，因此用人工方式来比对相貌与照片，误差率较髙。
发明内容
本发明就是为r解决上述问题，满足如下功能
1,对护照哀.伪的査验、鉴别由AX操作转为自动化、智能化操作。
2， ffl数字化技术形成了护照哀.伪鉴别与杳验的统一标准。自动对护照各个防伪点与标准进
4行比较，实行打分制，并综合得出査验结果，实现了护照的检测标准一致性、査验结果 —致性，解决了人工査验标准不一致的问题，以及由于工作人员业务水平的高低不平而 导致的人工査验误判问题。
3, 用视觉处理和图像识别技术，自动对电子护照中持照人的生物特征与真人的生物特征进 行比较，自动进行人、证对比。
4, 护照放入自动査验设备中，即刻得出査验结果，并检验签证和打印验讫章，完全的傻瓜 化操作，免去了髙强度和超长期的人员培训，同时提商边检护照、证件杳验的工作效率。
5, 解决了文检仪体积大且只能在固定位置工作的问题,本发明的技术应用于护照证件智能 査验设备，縮小设备的体积和重量，不仅可以放置在固定位置工作，还可以随车流动办 公，同时满足边检、口岸、签证处等多部门使用。
为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案:
护照、证4牛自动査验技术是集成光、电、机一体的自动控制装置，结合视觉处理技术和图像 识别技术，以达到对护照、证件自动杳验的功能。它是由自动控制模块、机械传动模块、图 像处理模块、视觉处理模块、中央处理系统组成。实现的功能有护照、证件自动吸入査验 设备自动阅读护照条码信息、自动获取护照、证件所属国家、类别和版本自动査验护照、 证件真伪并显示、打印査验结果自动进行人、证比对并显示、打印比对结果；对护照签证 页进行自动翻页、査验护照签证的有效性，并自动打印验讫章；护照、证件样本制作和生成; 护照、证件样本下装。
护照、证件自动杏验技术是通过非编程智能化操作来制作护照、证件的样本库，将样本库发 布并下装到各个检测设备中。在对护照、证件进行白动检测时，自动吸入并固定护照、证件， 自动阅读护照条码信息，并根据护照条码信息获取护照、证件所属国家、类别和版本，自动 对护照、证件的真伪进行检测，并显示、打印检测结果，自动获取真人的瞳距，并与电子护 照中所保存的信息进行比对，完成自动人、证比对，并显示、打印对比结果，对护照签证页 进行自动翻页，自动检测护照签证的有效性并显示、打印护照签证査验结果，最后自动在护 照签证页上打印验讫章。
证件自动检测技术通过制作护照、证件査验特征点比对样本和护照、证件真伪自动比对两个 步骤实现
对护照、证件样本的制作采用非编程的、傻瓜化的智能操作，即制作人员不需要掌握计算机 编程技术、不需耍攀握图像识别技术，只需耍对样本进行采样、设置査验特征点与査验标准 即可。实现的原理和过程是通过人机交互方式，将运用的相机、放大范围、移动范围、拍 摄参数、采用什么光源组合、控制顺序、特征点在护照中的位置等采样参数和霜要比对的范 围、比对方式和比对标准等比对参数，通过计算机自动转换成数字逻辑并保存在加密数据库 中，形成自动査验的基础、依据和标准，而自动査验的过程就是将样本库中的数字逻辑翻译 成操作指令并执行实现的过程。
护照、证件样本库可生成并发布到其它同类型的检测设备中，实现样本库的统一生成、统一下装和动态升级。实现的原理和过程是样本制作完成后，通过加密技术生成数字化的査验 方法、査验流程和査验标准的样本库，利用磁盘、网络等传输媒介，将样本库下装到査验设 备中，等于授予了査验设备一整套査验方法、査验流程和査验标准，使査验设备可以自动完 成护照、证件的査验工作。
在对护照、证件进行自动检测时，自动吸入并固定护照、证件。即护照、证件只要放入检测 设备的进入口，则将通过感应传动装置自动将其吸入，并固定到检测位置。护照、证件吸入 装置由电机位置上、电机位置下、证件放入、证件取出四组位置传感器、夹紧电机、上下移 动电机、橡胶轮组成，当证件放入时，证件放入传感器将信号传送到控制系统。控制系统控 制电机夹紧证件并将证件往下移动，直到电机位置下传感器返回已经到位信号，证件到达指 定位置。证件査验操作完成后，控制系统控制电机松开证件，用户取出证件后，证件取出传 感器将信号传送到控制系统，控制系统控制上下移动电机向上运动，直到电机位置上传感器 传送信号到控制系统。
自动阅读护照条码信息、自动获取护照、证件所属国家、类别和版本。即不需要外接护照条 码阅读设备，而是通过视觉技术自动获取护照条码信息，并根据护照条码信息自动获取护照、 证件所属国家、类别和版本，并自动提取与之对应的比对样本。5E件放入检测设备时，机器 通过传感器检测到有证件放入，自动将证件吸入并放置到合适位置，软件自动进入自动检测 状态，依次将获取条码信息参数传递给自动控制模块，自动控制模块控制光源开关,软件控 制相机获取护照证件资料页整幅图像，并通过图像处理获取护照证件条码信息，确定护照证 件所属国家、护照证件版本以及护照证件持有人，之后软件将从样本库中自动提取与之对应 的相机、光源、机械传动参数传送给控制系统。
控制系统调动传动装置、工业摄像机和光源组合，对待检的护照、证件进行取样，将取样信 息与样本库信息进行自动比对，得出比对结果，并显示、打印比对结果。控制系统收到相机、 光源、机械传动参数后，控制传动装置将传动装置上的工业摄像机移动到指定位置并打开相 应光源组合、调节好相机拍摄参数。通过工业摄像机对待检的护照、证件进行取样，将取样 信息与样本库信息进行自动比对，根据样本库中的比对标准得出比对结果，并显示、打印比 对结果。
自动提取真人的瞳距，与证件上照片信息进行比对，自动完成人、证比对，并显示、打印对 比结果。证件放入指定位置，通过视觉技术自动获取证件照片，对于电子护照，则提取持照 人的电子信息，同时通过摄像机获取真人头像，用图像处理技术测量证件持照人的瞳距以及 真人瞳距，两者进行比较，并显示、打印对比结果。
自动翻阅护照签证页，对签证页的有效性进行比对，并显示和打印比对结果；对于有效的签 证，自动打印验讫章。自动检测技术可以根据用户需求，提供自动翻页模块，可以自动翻到 签证页，控制传动装置将传动装置上的工业摄像机移动到指定位置并打开相应光源组合。通 过工业摄像机对待检的护照、证件的签证页进行取样，将取样信息与数据库信息进行自动比 对，得出比对结果，并显示、打印比对结果。采用独特的光学腔体设计，保证在相当有限的空间中，紫外、側光、RGB三色光、同轴光 光源对证件特征图像获取产生最好效果；光学腔体采用三个镜头组合，一个整幅相机、两个 微距相机，两个微距相机固定在一个运动平台上。对于大的特征图像，用整幅相机获取，对 于微小特征图像，用两个微距相机获取，因两个微距相机固定在一个运动平台上可以通过运 动平台控制两个微距相机位置，保证整个证件的微细特征都可以捕捉到.(见图2)
本发明填补国内乃至全世界对护照真伪自动査验的技术空白，对护照真伪的査验、鉴别由人 工操作转为自动化、智能化操作，免去了高强度和超长期的人员培训，同时提高护照、证件 査验的工作效率，并适合于边检、口岸、签证处等多部门使用。
6,
图1:硬件框图
图2:光学腔体结构图
7，
具体实施例方式
证件自动检测技术通过制作护照、证件査验特征点比对样本和护照、证件真伪自动比对两个 步骤实现，
护照、证件査验特征点比对样本制作
通过人机交互方式，将运用的相机、放大范围、移动范围、拍摄参数、采用什么光源组合、 控制顺序、特征点在护照中的位置等采样参数和需要比对的范ffl、比对方式和比对标准等比 对参数，通过计算机自动转换成数字逻辑并保存在加密数据库中，形成自动査验的基础、依 据和标准，而自动査验的过程就是将样本库中的数字逻辑翻译成操作指令并执行实现的过 程。J^照、证件样本库可生成并发布到其它同类型的检测设备中，实现样本库的统一生成、 统一下装和动态升级。实现的原理和过程是样本制作完成后，通过加密技术生成数字化的 査验方法、査验流程和査验标准的样本库，利用磁盘、网络等传输媒介，将样本库下装到査 验设备中，等于授予了査验设备一整套查验方法、查验流程和査验标准，使査验设备可以自 动完成护照、证件的査验工作。
护照、证件真伪自动比对
护照、证件放入检測设备入口，通过自动吸入方式，将护照、证件自动吸入设备后，自动进 行护照条码阅读，获取护照条码信息，确定护照证件所属国家、护照证件的类别和版本以及 护照证件持有人，再提取样本库中相应的比对样本，将数字化的査验方法和査验流程通过控 制模块转换成执行过程，对护照、证件进行取样，依据样本中的查验标准进行比对，并显示、 打印査验结果之后，通过摄像机获取真人照片，利用图像识别技术，对护照与真人的曈距 进行比对，并显示、打印比对结果再进行签证页自动翻页，査验签证页的有效性，并显示、 打印査验结果；对于有效的签证，自动打印验讫章，并显示相应的信息提示，整个自动査验过程结束。
护照、证件的自动吸入吸入装置由电机位置上、电机位置下、证件放入、证件取出四组位 置传感器、夹紧电机、上下移动电机、橡胶轮组成，当证件放入时，证件放入传感器将信号 传送到控制系统。控制系统控制电机夹紧证件并将证件往下移动，直到电机位置下传感器返 回已经到位信号，证件到达指定位置。证件査验操作完成后，控制系统控制电机松开证件， 用户取出证件后，证件取出传感器将信号传送到控制系统，控制系统控制上下移动电机向上 运动，直到电机位置上传感器传送信号到控制系统，
自动阅读护照条码通过视觉技术，利用相机和光源组合，对吸入的护照进行拍照，将照片 上的护照条码区分割出来，利用图像识别技术将图形转换成字符串，由此获得护照条码信息, 并根据护照条码信息自动获取护照、证件所属国家、类别和版本，并自动提取与之对应的比 对样本。
护照、证件真伪自动杳验控制系统收到相机、光源、机械传动参数后，控制传动装置将传 动装置上的工业摄像机移动到指定位置并打开相应光源组合、调节好相机拍摄参数。通过工 业摄像机对待检的护照、证件进行取样，利用图像识别技术将取样信息与样本库信息进行自 动比对，根据样本库中的比对标准得出比对结果，并显示、打印比对结果。
人、证比对通过视觉技术自动获取证件照片，对于电子护照，则提取持照人的电子信息， 同时通过摄像机获取真人头像，用图像处理技术测量证件持照人的瞳距以及真人瞳距，两者 进行比较，并显示、打印对比结果。
自动翻页与签证有效性査验对护照签证页进行自动翻页，以检査签证页的有效性。利用传 动装置，将资料页以一页为单位进行翻页，同时利用视觉处理技术对签证页进行取样，利用 图像识别技术将图像信息转换为数字信息，与数据库中的签证信息进行核实，并显示、打印 査验结果。
签证页自动打印验讫章:在通过签证页有效性査验后,利用视觉处理技术对签证页进行取样， 利用图像识别技术和特殊算法找到空A有效区域，提取数据库中电子章图像并利用彩色打印 机将电子章图像打印到签证页空白有效区域。
采用独特的光学腔体设计，保证在相当有限的空间中，紫外、侧光、RGB三色光、同轴光 光源对证件特征图像获取产生最好效果；光学腔体采用三个镜头组合， 一个整幅相机、两个 微距相机，两个微距相机固定在一个运动平台上。对于大的特征图像，用整幅相机获取，对 于微小特征图像，用两个微距相机获取，丙两个微距相机固定在一个运动平台上可以通过运 动平台控制两个微距相机位置，保证整个证件的微细特征都可以捕捉到。(见图2)。
权利要求
1，护照、证件自动查验技术，它是集成光、电、机一体的自动控制装置，结合视觉处理技术和图像识别技术，以实现对护照、证件自动查验的功能。它是由自动控制模块、机械传动模块、图像处理模块、视觉处理模块、中央处理系统组成。其特征是护照、证件自动吸入查验设备；自动阅读护照条码信息、自动获取护照、证件所属国家、类别和版本；自动查验护照、证件真伪并显示、打印查验结果；自动进行人、证比对并显示、打印比对结果；对护照签证页进行自动翻页、查验护照签证的有效性，并自动打印验讫章；护照、证件样本制作和生成；护照、证件样本下装。护照、证件自动查验技术是通过非编程智能化操作来制作护照、证件的样本库，将样本库发布并下装到各个检测设备中。在对护照、证件进行自动检测时，自动吸入并固定护照、证件，自动阅读护照条码信息，并根据护照条码信息获取护照、证件所属国家、类别和版本，自动对护照、证件的真伪进行检测，并显示、打印检测结果，自动获取真人的瞳距，并与电子护照中所保存的信息进行比对，完成自动人、证比对，并显示、打印对比结果，对护照签证页进行自动翻页，自动检测护照签证的有效性并显示、打印护照签证查验结果，最后自动在护照签证页上打印验讫章。
2,根据权利要求l所述的护照、证件自动査验技术，其特征在于对护照、证件样本 的制作采用非编程的、傻瓜化的智能操作，即制作人员不需要掌握计算机编程技术、 不需耍攀握图像识别技术，只需耍对样本进行采样、设置査验特征点、比对方式与 査验标准即可。
3，根据权利要求l所述的护照、证件自动査验技术，其特征在于护照、证件样本库 可生成并发布到其它同类型的检测设备中，实现样本库的统一生成、统一下装和动 态升级。
4，根据权利要求1所述的护照、证件自动査验技术，其特征在于在对护照、证件进 行自动检测时，自动吸入并固定护照、证件。即护照、证件只要放入检测设备的进 入口，则将通过感应传动装置自动将其吸入，并阇定到检测位置。
5，根据权利要求1所述的护照、证件自动査验技术，其特征在于自动阅读护照条码 信息、自动获取护照、证件所屈国家、类别和版本。即不需耍外接护照条码阅读设 备，而是通过视觉技术自动获取护照条码信息，M据护照条码信息自动获取护照、 证件所属国家、类别和版本，并自动提取与之对应的样本。
6，根据权利要求1所述的护照、证件自动査验技术，其特征在于自动通过控制程序 调动传动装置、工业摄像机和光源组合，对待检的护照、证件进行采样，将采样信 息与样本库信息进行自动比对，得出比对结果，并显示、打印比对结果。
7，根据权利要求1所述的护照、证件自动査验技术，其特征在于自动提取真人的瞳 距，与电子护照中所保存的信息进行比对，完成自动人、证比对，并显示、打印对 比结果。
8,根据权利要求1所述的护照、证件自动査验技术，其特征在-P:自动翻阅护照签证 页，对签证页的有效性进行比对，并显示和打印比对结果；对于有效的签证，自动 打印验讫章。
9，根据权利要求1所述的护照、证件自动査验技术，其特征在于采用独特的光学腔体设计，保证在相当有限的空间中，紫外、側光、RGB三色光、同轴光光源对证件 特征图像获取产生最好效果；光学腔体采用三个镜头组合， 一个整幅相机、两个微 距相机，两个微距相机固定在一个运动平台上。对于大的特征图像，用整幅相机获 取，对于微小特征图像，用两个微距相机获取，因两个微距相机固定在一个运动平 台上可以通过运动平台控制两个微距相机位置，保证整个证件的微细特征都可以捕 捉到。
全文摘要
护照、证件自动查验技术，是对各个国家各种类型各个版本的护照进行自动查验的一项新型技术。它是集成光、电、机一体的自动控制装置，结合视觉处理技术和图像识别技术，以实现对护照、证件自动查验的功能。它是由自动控制模块、机械传动模块、图像处理模块、视觉处理模块、中央处理系统组成。其特征是护照、证件自动吸入查验设备；自动阅读护照条码信息、自动获取护照、证件所属国家、类别和版本；自动查验护照、证件真伪并显示、打印查验结果；自动进行人、证比对并显示、打印比对结果；对护照签证页进行自动翻页、查验护照签证的有效性，并自动打印验讫章；护照、证件样本的智能化制作和生成；护照、证件样本下装。
文档编号G07D7/00GK101661644SQ20081014201
公开日2010年3月3日 申请日期2008年8月25日 优先权日2008年8月25日
发明者付坤华, 刘振海, 江 朱, 红 程, 胡旻韬, 琦 莫, 谢晓军, 高国辉 申请人:刘振海;付坤华