利用卡片特征进行身份验证的方法、装置及系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本申请涉及身份验证领域，具体涉及一种利用卡片特征进行身份验证的方法和装 置。本申请同时提供一种客户端身份验证方法和装置，以及一种利用卡片特征进行身份验 证的系统。
【背景技术】
[0002] 随着社会的进步和技术的发展，人们对访问控制的安全性和便捷性要求越来越 高，自动、快速、准确、安全地实现身份验证成为许多应用或者操作的前提。在互联网领域 中，某些互联网应用程序需要基于用户持有的特定卡片中存储的信息执行所需的操作，所 述信息包括与用户相关的信息，例如用户的个人财务信息等。在这种情况下，互联网应用程 序通常会对卡片持有者的身份进行验证，通常包括以下几个步骤：
[0003] 1)在客户端的身份验证界面中，提示用户输入与当前账户对应的特定卡片的卡 号、密码等信息；
[0004] 2)将用户输入的卡号、密码等信息发送给负责进行身份验证的服务端，该服务端 根据预先存储的所述账户的相应信息，判断所述卡号和密码信息是否正确，并向客户端返 回身份验证是否通过的应答；
[0005] 3)接收所述服务端返回的应答并执行相应的操作，若通过身份验证，则允许用户 继续执行基于该卡片的相关操作，否则禁止用户执行。
[0006] 基于卡片信息的各种互联网应用，其身份验证流程的细节可能与上述流程不完全 一致，但是通常有一个共同点，即：仅需客户端提供卡号和密码信息，也就是说服务端仅使 用卡号和密码信息对执行相关操作的客户端进行身份验证。采用这种"卡号+密码"的验 证方式，比较便捷、易于操作，但是存在潜在的安全隐患。
[0007] 如果用户的卡片信息（包括卡号和密码信息）在服务端或者是网络传输过程中被 泄露，或者其他人通过恶意的手段盗用了该信息，那么就可能出现用户卡片被盗用的情况， 艮P :非持卡人通过输入获取的卡号和密码，就可以完成与所述卡片相关的操作，持卡人的合 法利益无法得到有效的保障，特别是一旦出现银行卡被盗用的情况，将会给用户带来不便， 甚至是经济上的损失。随着卡片信息泄露越来越普遍，这种身份验证方式的风险越来越高， 是目前面临的一个亟待解决的问题。
【发明内容】
[0008] 本申请提供一种利用卡片特征进行身份验证的方法和装置，以解决现有的身份验 证方法不够完善、无法对持卡人的合法利益提供有效保障的问题。本申请另外提供一种客 户端身份验证方法和装置，以及一种利用卡片特征进行身份验证的系统。
[0009] 本申请提供一种利用卡片特征进行身份验证的方法，包括：
[0010] 接收待验证客户端发送的对应特定账户的身份验证请求，所述身份验证请求中包 含待验证卡片图像； toon] 从所述待验证卡片图像中提取卡片特征，作为待验证卡片特征；
[0012] 判断所述待验证卡片特征与所述特定账户已存的基准卡片特征是否相符；若是， 则判定所述客户端通过所述身份验证。
[0013] 可选的，所述特定账户已存的基准卡片特征采用如下步骤生成：
[0014] 接收客户端发送的对应所述特定账户的基准卡片图像；
[0015] 从所述基准卡片图像中提取卡片特征，作为所述基准卡片特征；
[0016] 存储已提取的对应所述特定账户的基准卡片特征。
[0017] 可选的，所述方法还包括：
[0018] 采用加密算法对已提取的基准卡片特征加密；
[0019] 相应的，所述存储已提取的对应所述特定账户的基准卡片特征是指，存储加密后 的基准卡片特征；
[0020] 相应的，所述判断所述待验证卡片特征与所述特定账户已存的基准卡片特征是否 相符包括：
[0021] 采用与所述加密算法对应的解密算法，对所述特定账户已存的基准卡片特征进行 解密；
[0022] 判断所述待验证卡片特征与所述解密后的基准卡片特征是否相符。
[0023] 可选的，所述卡片特征包括以下特征中的至少一种：号码特征、图案特征、材质特 征、局部图形特征；所述局部图形特征包括以下特征中的至少一种：文字特征、徽标特征、 签名特征；
[0024] 相应的，所述判断所述待验证卡片特征与所述特定账户已存的基准卡片特征是否 相符是指，
[0025] 针对每一种待验证卡片特征，判断该特征与所述特定账户已存的相应基准卡片特 征是否相符；当上述判断结果都为"是"时，则判定所述待验证卡片特征与所述特定账户已 存的基准卡片特征相符。
[0026] 可选的，所述卡片特征包括号码特征时，所述提取基准卡片特征和提取待验证卡 片特征的步骤中分别包括：从对应的卡片图像中提取号码信息，所述号码信息即为对应卡 片的号码特征；
[0027] 所述从对应的卡片图像中提取号码信息，包括：
[0028] 将所述卡片图像转换为灰度图像；
[0029] 获取所述卡片图像中包含号码信息的矩形图像区域；
[0030] 识别所述矩形图像区域中的号码信息；
[0031] 相应的，所述针对每一种待验证卡片特征，判断该特征与所述特定账户已存的相 应基准卡片特征是否相符包括：
[0032] 比较所述待验证卡片图像包含的号码信息与所述基准卡片图像包含的号码信息 是否一致；若是，判定所述待验证卡片的号码特征与所述基准卡片的号码特征相符。
[0033] 可选的，采用如下两种方式中的一种，获取所述卡片图像中包含号码信息的矩形 图像区域：
[0034] 获取预存的对应所述卡片图像的卡片模板；
[0035] 根据所述卡片模板记录的区域位置信息，获取所述卡片图像中包含号码信息的矩 形图像区域；
[0036]或者，
[0037] 采用边缘检测算法，对所述卡片图像进行横向分割，获取所述卡片图像中包含号 码信息的矩形图像区域。
[0038] 可选的，所述识别所述矩形图像区域中的号码信息包括：
[0039] 采用边缘检测算法，对所述矩形图像区域进行纵向分割，获取若干个待识别号码 图像，所述每个待识别号码图像中包含一个待识别号码；
[0040] 获取每个待识别号码图像的特征值；
[0041] 针对每个待识别号码图像，采用KNN算法计算所述待识别号码图像特征值与预先 存储的每个样本号码图像的特征值之间的距离，并根据计算结果选择与所述待识别号码图 像对应的样本号码，所述样本号码即为所述待识别号码图像中包含的号码。
[0042] 可选的，所述卡片特征包括图案特征时，所述提取基准卡片特征和提取待验证卡 片特征的步骤中分别包括：从对应的卡片图像中提取图案特征；
[0043] 所述从对应的卡片图像中提取图案特征，包括：
[0044] 按照预先设定的尺寸，对所述卡片图像尺寸进行归一化；
[0045] 按照预先设定的位置和尺寸，从所述卡片图像中提取预先设定数量的图像块；
[0046] 对每一个图像块进行样本集归一化，使得所述图像块中每个像素值都在特定范围 内；
[0047] 针对上述图像块，采用字典学习的方法获取局部特征；
[0048] 根据所述局部特征，采用平均池化技术或者最大池化技术获取所述卡片图像的图 像特征，作为所述卡片的图案特征。
[0049] 相应的，所述针对每一种待验证卡片特征，判断该特征与所述特定账户已存的相 应基准卡片特征是否相符包括：
[0050] 计算所述待验证卡片的图案特征与所述特定账户已存的基准卡片的图案特征之 间的欧式距离，所述欧式距离用于表征上述两种特征对应的图案图像的相似度；
[0051] 判断所述欧式距离是否大于预先设定的阈值，若是，则判定上述两种特征相符。
[0052] 可选的，在对所述卡片图像尺寸进行归一化之前，执行下述步骤：
[0053] 将待提取图案特征的卡片图像转换为灰度图像。
[0054] 可选的，在所述采用字典学习的方法获取局部特征之前，执行下述操作：
[0055] 对执行了样本集归一化后的图像块进行白化处理去除相关性。
[0056] 可选的，所述卡片特征包括图案特征时，所述提取基准卡片特征和提取待验证卡 片特征的步骤中分别包括：从对应的卡片图像中提取图案特征；
[0057] 所述从对应的卡片图像中提取图案特征是指，采用SIFT算法提取所述卡片图像 的特征点及对应的特征向量，作为所述卡片图像的图案特征；
[0058] 相应的，所述针对每一种待验证卡片特征，判断该特征与所述特定账户已存的相 应基准卡片特征是否相符包括：
[0059] 针对所述待验证卡片图案特征中的每一个特征点，计算其特征向量与所述基准卡 片图案特征中的每个特征点对应的特征向量之间的欧式距离，并根据计算结果判断所述特 征点是否匹配成功；若匹配成功，则累加匹配成功的特征点的数目；
[0060] 判断所述匹配成功的特征点的总数是否满足预先设定的阈值；若是，则判定所述 待验证卡片的图案特征与所述基准卡片的图案特征相符。
[0061] 可选的，所述卡片特征包括材质特征时，所述提取基准卡片特征和提取待验证卡 片特征的步骤中分别包括：从对应的卡片图像中提取与卡片材质相关的数据，所述与卡片 材质相关的数据即为对应卡片的材质特征；
[0062] 所述从对应的卡片图像中提取与卡片材质相关的数据包括：
[0063] 按照预先设定的位置和尺寸，从所述卡片图像中截取一个图像区域，作为材质提 取区域；
[0064] 提取所述材质提取区域中每个像素点的色调H、饱和度S和亮度I分量的值，作为 所述与卡片材质相关的数据；
[0065] 相应的，所述针对每一种待验证卡片特征，判断该特征与所述特定账户已存的相 应基准卡片特征是否相符包括：
[0066] 根据所述基准卡片材质特征中各个像素点的色调H、饱和度S和亮度I分量的 值，以预先设定的特定分量作为纵向坐标、以其他两个分量作为平面坐标，生成离散样本曲 面；
[0067] 对所述离散样本曲面进行平滑处理，获取局部连续曲面；
[0068] 对待验证卡片材质特征中的每个像素点，计算该像素点的所述特定分量值与所述 局部连续曲面之间的最近距离，判断所述最近距离是否满足预先设定的要求，若是则判定 所述像素点符合基准卡片材质特征，并累加所述符合基准卡片材质特征的像素点的数目； [0069] 判断所述符合基准卡片材质特征的像素点的总数是否大于预先设定的材质判定 阈值，若是，则判定所述待验证卡片材质特征与所述基准卡片材质特征相符。
[0070] 可选的，所述预先设定的特定分量是指，饱和度S分量。
[0071] 可选的，所述卡片特征包括一种或者一种以上局部图形特征时，针对每一种局部 图形特征，所述提取基准卡片特征和提取待验证卡片特征的步骤中分别包括：从对应的卡 片图像中提取所述局部图形特征的步骤；
[0072] 所述从对应的卡片图像中提取所述局部图形特征，包括：
[0073] 获取预存的对应所述卡片图像的卡片模板；
[0074] 根据所述卡片模板记录的区域位置信息，获取所述卡片图像中与所述局部图形特 征对应的图像区域中的图像；
[0075] 相应的，所述针对每一种待验证卡片特征，判断该特征与所述特定账户已存的相 应基准卡片特征是否对应相同的卡片包括：
[0076] 调整所述待验证卡片的局部图形特征对应的图像尺寸，使其与基准卡片的相应图 像的尺寸相同；
[0077] 针对所述待验证卡片调整尺寸后的图像区域中的每一个像素点，比较其像素值与 所述基准卡片相应图像区域中的相应像素点的像素值是否相同；若相同，累加相同像素点 的数目；
[0078] 判断所述相同像素点的总数是否满足预先设定的要求；若是，判定所述待验证卡 片的所述局部图形特征与所述基准卡片的所述局部图形特征相符。
[0079] 相应的，本申请还提供一种利用卡片特征进行身份验证的装置，包括：
[0080] 身份验证请求接收单元，用于接收待验证客户端发送的对应特定账户的身份验证 请求，所述身份验证请求中包含待验证卡片图像；
[0081] 待验证卡片特征提取单元，用于从所述待验证卡片图像中提取卡片特征，作为待 验证卡片特征；
[0082] 身份验证判断单元，用于判断所述待验证卡片特征与所述特定账户已存的基准卡 片特征是否相符；若是，则判定所述客户端通过所述身份验证。
[0083] 可选的，所述装置还包括：
[0084] 基准卡片特征生成单元，用于生成并存储对应特定账户的基准卡片特征；
[0085] 所述基准卡片特征生成单元包括：
[0086] 基准卡片图像接收子单元，用于接收客户端发送的对应所述特定账户的基准卡片 图像；
[0087] 基准卡片特征提取子单元，用于从所述基准卡片图像中提取卡片特征，作为所述 基准卡片特征；
[0088] 基准卡片特征存储子单元，用于存储已提取的对应所述特定账户的基准卡片特 征。
[0089] 可选的，所述基准卡片特征生成单元还包括：
[0090] 加密子单元，用于采用加密算法对已提取的基准卡片特征加密；
[0091] 相应的，所述基准卡片特征存储子单元具体用于，存储加密后的基准卡片特征；
[0092] 相应的，所述身份验证判断单元包括：
[0093] 解密子单元，用于采用与所述加密算法对应的解密算法，对所述特定账户已存的 基准卡片特征进行解密；
[0094] 特征相符判断子单元，用于判断所述待验证卡片特征与所述解密后的基准卡片特 征是否相符；
[0095] 通过判断子单元，用于当所述特征相符判断子单元的输出为"是"时，判定所述客 户端通过所述身份验证。
[0096] 可选的，所述身份验证判断单元包括：
[0097] 特征判断子单元，用于针对每一种待验证卡片特征，判断该特征与所述特定账户 已存的相应基准卡片特征是否相符；
[0098] 身份验证子单元，用于当所述特征判断子单元输出的判断结果都为"是"时，判定 所述待验证卡片特征与所述特定账户已存的基准卡片特征相符，所述客户端通过所述身份 验证。
[0099] 可选的，所述基准卡片特征提取子单元和所述待验证卡片特征提取单元分别包 括：
[0100] 号码特征提取子单元，用于从对应的卡片图像中提取号码信息，所述号码信息即 为对应卡片的号码特征；
[0101] 所述号码特征提取子单元包括：
[0102] 灰度处理子单元，用于将所述卡片图像转换为灰度图像；
[0103] 号码区域获取子单元，用于获取所述卡片图像中包含号码信息的矩形图像区域；
[0104] 号码识别子单元，用于识别所述矩形图像区域中的号码信息；
[0105] 相应的，所述特征判断子单元包括：
[0106] 号码特征判断子单元，用于比较所述待验证卡片图像包含的号码信息与所述基准 卡片图像包含的号码信息是否一致；若是，判定所述待验证卡片的号码特征与所述基准卡 片的号码特征相符。
[0107] 可选的，所述号码区域获取子单元采用以下两种方式中的一种获取所述矩形图像 区域：
[0108] 获取预存的对应所述卡片图像的卡片模板，根据所述卡片模板记录的区域位置信 息，获取所述卡片图像中包含号码信息的矩形图像区域；或者，
[0109] 采用边缘检测算法，对所述卡片图像进行横向分割，获取所述卡片图像中包含号 码信息的矩形图像区域。
[0110] 可选的，所述号码识别子单元包括：
[0111] 号码图像纵向分割子单元，用于采用边缘检测算法，对所述矩形图像区域进行纵 向分割，获取若干个待识别号码图像，所述每个待识别号码图像中包含一个待识别号码；
[0112] 特征值获取子单元，用于获取每个待识别号码图像的特征值；
[0113] 号码识别执行子单元，用于针对每个待识别号码图像，采用KNN算法计算所述待 识别号码图像特征值与预先存储的每个样本号码图像的特征值之间的距离，并根据计算结 果选择与所述待识别号码图像对应的样本号码，所述样