一种人脸表情识别加密解锁装置和方法与流程

本发明涉及图像处理与模式识别技术领域，尤其涉及一种人脸表情识别加密解锁装置和方法。

背景技术：

随着科学技术的进步，越来越多的人面临着私人办公室，个人智能保险箱，计算机用户登录和授权交易系统等身份确认问题。一种安全可靠，方便的身份验证方法和装置不仅能够有效保护个人财产和信息的安全，也为人们的日常生活带来更多便利和利益。但是，如何准确地识别个人身份仍然是信息时代的关键问题。现有的解锁方法通常使用人脸识别解锁或数字密码解锁。数字密码很容易被破解，单个人脸识别也可以通过视频伪装人脸实现解锁，即使面部识别或数字密码混合使用，安全性提高也不显着。如果有人同时获取脸部照片和数字密码，则可以解锁。在一些高度机密的地方，密码可能被破解并可能造成巨大损失。

技术实现要素：

根据以上现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是提出一种人脸表情识别加密解锁装置和方法，通过采集人脸的不同表情关联不同的字符，形成依赖人脸表情的动态密码，解决了视频伪装人脸实现解锁的安全隐患问题，每次进行人脸表情识别时显示屏显示动态密码，然后相关人员每次输入字母表情识别顺序都不同，安全性显著提高。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种人脸表情识别加密解锁装置，装置的外表面设有图像采集区、显示区和键盘区，以及设置在装置内的图像预处理模块、人脸检测模块、表情识别模块和中央处理模块，显示区位于图像采集区和键盘区之间，人脸检测模块连接图像预处理模块和中央处理模块，图像预处理模块的输出端连接表情识别模块，表情识别模块、图像采集区和键盘区均连接中央处理模块，中央处理模块的输出端连接显示区，键盘区设有对应不同人脸表情的字符。所述图像采集区的侧边设有光源，光源根据图像采集指令工作。所述键盘区设有字母区、设置按钮、0按钮和确定按钮。

人脸表情识别加密解锁装置中设置使用人脸表情识别加密解锁方法，利用键盘区的按钮和图像采集区，录入人脸表情关联字符区的字符，完成人脸表情加密，解锁时，显示区显示动态字符密码，图像采集区依次采集人脸图像信息，中央处理模块判断采集到的人脸图像信息和动态字符密码是否相符，解锁结果显示在显示区，完成解锁验证工作。

上述方法中，包括加密方法和解锁方法，所述人脸表情加密中的加密方法为：用户按下“设置”键，并输入管理密码确认后，通过显示区的提醒依次录入字符对应的不同人脸表情，传输至中央处理模块进行存储，将人脸表情和字符区的不同字符进行关联，直到字符区的所有字母对应人脸表情识别完成后，按下“确定”键，人脸表情识别加密完成。所述解锁时的解锁方法为：按下“确定”键，中央处理模块生成动态密码，显示器上显示动态密码和提示用户正视摄像头，通过正视图像采集区域采集人脸图像信息，中央处理模块依次将采集到的人脸图像信息与内部存储的人脸图像信息进行对比，显示区的动态密码下方依次显示对比结果。

本发明有益效果是:本发明中字母密码的每个字母的表情可以自由设置，只有当事人知道每个字母对应的表情，即使对方得到了当事人的人脸或者获得了字母密码，也不知道该字母对应的表情，也不能解锁，每次进行人脸表情识别时显示屏显示动态密码，然后相关人员每次输入字母表情识别顺序都不同，安全性显著提高。

附图说明

下面对本说明书附图所表达的内容及图中的标记作简要说明：

图1是本发明一种人脸表情识别加密解锁装置的结构示意图；

图2是一种人脸表情识别加密解锁装置的程序流程图；

图3是人脸表情加密示意图。

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施例的描述，本发明的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理、制造工艺及操作使用方法等，作进一步详细的说明，以帮助本领域技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。

一种人脸表情识别加密解锁装置，如图1-2所示，装置的外表面设有图像采集区、显示区和键盘区，以及设置在装置内的图像预处理模块、人脸检测模块、表情识别模块和中央处理模块，显示区位于图像采集区和键盘区之间，人脸检测模块连接图像预处理模块和中央处理模块，图像预处理模块的输出端连接表情识别模块，表情识别模块、图像采集区和键盘区均连接中央处理模块，中央处理模块的输出端连接显示区，键盘区设有对应不同人脸表情的字符。

图像采集区的侧边设有光源，光源根据图像采集指令工作。键盘区设有字母区、设置按钮、0按钮和确定按钮。键盘区主要分为三行，第一行为h,s,w，第二行为a,d,f；第三行为“设置”，“0”，“确定”；“设置”键长按为“取消”功能，而s,0,a和f也分别对应方向键上下左右功能。

人脸表情识别加密解锁装置中设置使用人脸表情识别加密解锁方法；利用键盘区的按钮和图像采集区，录入人脸表情关联字符区的字符，完成人脸表情加密，解锁时，显示区显示动态字符密码，图像采集区依次采集人脸图像信息，中央处理模块判断采集到的人脸图像信息和动态字符密码是否相符，解锁结果显示在显示区，完成解锁验证工作。

加密方法为：用户按下“设置”键，并输入管理密码确认后，通过显示区的提醒依次录入字符对应的不同人脸表情，传输至中央处理模块进行存储，将人脸表情和字符区的不同字符进行关联，直到字符区的所有字母对应人脸表情识别完成后，按下“确定”键，人脸表情识别加密完成。

如图3所示，具体内容为：用户按下“设置”键，并输入管理密码确认后，显示区设置有显示屏，显示屏显示“请正视摄像头输入h表情”，用户通过图像采集区域输入h人脸表情图像，该表情是基于面部表情编码6个基本表情(高兴happy、悲伤sad、惊奇wonder、生气angry、厌恶disgusted、恐惧fear)的任意面部表情，可以使用任意面部表情，本文中优选特征差异性较大的6个基本表情，图像采集区补光并且获取图像传送至图像预处理模块，该表情图像经过图像预处理模块处理，传达至人脸检测模块和表情识别模块执行人脸特征提取和人脸表情特征提取，将处理后的人脸身份特征和表情特征传达至中央处理模块，中央处理模块将该人脸身份特征存储至存储模块，并将表情特征关联为h表情，输出模块通过显示屏显示“h表情图像录入完成”。然后按下“确定”键，显示屏显示“请正视摄像头输入s表情”，用户通过图像采集区域输入s人脸表情图像，该表情是基于面部表情编码6个基本表情(高兴happy、悲伤sad、惊奇wonder、生气angry、厌恶disgusted、恐惧fear)的任意面部表情，以此类推，直到所有字母对应人脸表情识别完成，按下“确定”键，人脸表情识别加密完成。

解锁时的解锁方法为：按下“确定”键，中央处理模块生成动态密码，显示器上显示动态密码和提示用户正视摄像头，通过正视图像采集区域采集人脸图像信息，中央处理模块依次将采集到的人脸图像信息与内部存储的人脸图像信息进行对比，显示区的动态密码下方依次显示对比结果。

具体内容为：按下“确定”键，中央处理模块生成动态密码，显示器上显示动态密码和提示用户正视摄像头，用户通过正视图像采集区域输入人脸图像，图像采集区补光并且获取图像传送至图像预处理模块，该人脸图像经过图像预处理模块处理，传达至人脸检测模块和表情识别模块执行人脸特征提取和人脸表情特征提取，将处理后的人脸身份特征和表情特征传达至中央处理模块，中央处理模块将该人脸身份特征与存储模块的人脸身份特征进行对比，若存储模块中包含该人脸身份，对该人脸表情特征对应字母显示在显示屏上动态密码下方，显示字母不可见，以“√”表示；用户再次正视图像采集区域进行识别，以此类推，一直将所有动态密码字母对应的人脸表情识别完成后，显示器上动态密码下方显示“√√√√...”，“√√√√...”位数与动态密码相同。然后按下“确定”键，这样处理模块对显示器上显示的密码进行检测，与动态密码进行对比，如果两者一致，则解锁完成；如果不一致，则显示器显示“密码错误，重新验证”。

本申请提供的加密解锁方法，每个字母可以设置对应含义的表情，无需记忆，解决了数字密码容易遗忘等问题。每个字母的表情也可以自由设置，解决了数字密码容易被破解、单个人脸识别也可以通过视频伪装人脸实现解锁等问题，即使对方得到了当事人的人脸或者获得了字母密码，也不知道该字母对应的表情，也不能解锁，每次进行人脸表情识别时显示屏显示动态密码，然后相关人员每次输入字母表情识别顺序都不同，安全性显著提高。

上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。