一种支付系统及支付设备的制作方法

本实用新型涉及一种支付交易领域，特别是涉及一种支付系统及支付设备。

背景技术：

随着科学的不断进步，人工智能已经成为了时下最流行的技术，电子支付方式较几年前已经有了很大的区别，由传统的只能现金支付，发展到了现在的无现金支付，例如刷卡支付、以及微信、支付宝通过移动终端的应用软件进行支付等，无现金支付方式从一定程度上给顾客和商家带来一定的方便性，免去携带货币的烦恼。使用者只要随身携带电子卡或移动终端就能与识别终端进行信息交流，完成交易功能，或者只要有手机和网络就可以随时随地完成支付。目前现有的支付方式可以依靠人脸识别技术对消费者进行较为准确的身份验证，但将刷脸与消费相结合，还有诸多方面的不足，诸如现有的支付无法进行活体检测，人脸识别支付中的人脸识别系统存在着用户身份被冒充的风险，不法分子利用包含面部信息的打印纸张、面具，或是通过播放电子照片、视频等手段，可以达到伪造他人身份的以进行人脸支付的目的。因此，需要一种新的技术手段，能够以解决上述问题。

技术实现要素：

鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种支付系统及支付设备，用于解决现有技术中支付系统的人脸识别系统存在着用户身份被冒充等的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种支付系统，包括服务器以及与所述服务器连接的终端设备；其中，所述终端设备包括用于信息采集的采集模块，所述采集模块包括用于采集图像信息的图像采集装置；所述服务器包括：处理模块，所述处理模块包括：用于对所述图像信息进行活体检测的活体检测单元、用于根据所述活体检测单元的活体检测结果进行验证登录的验证单元；和用于根据所述处理模块的验证结果触发支付操作的支付模块。

可选的，所述图像采集装置包括以下至少之一：用于采集可见光图像的可见光摄像头、用于发射泛光光束的泛光灯、用于发射结构光光束的投射器；还包括用于根据所述泛光光束或所述结构光光束进行红外图像采集的红外摄像头。

可选的，所述服务器还包括分别于与所述处理模块和所述采集模块连接的存储模块。

可选的，所述图像采集装置包括一电路板；所述可见光摄像头、所述泛光灯、所述投射器、所述红外摄像头分别设置在所述电路板上。

可选的，所述采集模块还包括以下至少之一：触控显示屏、用于读取身份证信息的身份证读取装置、用于获取指纹信息的指纹识别装置、用于获取虹膜信息的虹膜摄像头。

可选的，所述处理模块包括用于对以下信息至少之一：所述触控显示屏的输入信息、所述身份证读取装置读取的身份证信息、所述指纹识别装置获取的指纹信息、所述虹膜摄像头获取的虹膜信息、获取的人脸信息进行识别的识别单元。

可选的，所述投射器包括红外点阵投射器或红外条纹投射器。

可选的，所述泛光灯包括垂直腔面发射激光器或红外发光二极管。

可选的，所述图像采集装置包括用于采集可见光图像的双目摄像头。

可选的，所述图像采集装置包括飞行时间相机，所述飞行时间相机包括激光发射器以及与所述激光发射器连接的由所述感光元件以及镜头组件组成的摄像头。

可选的，所述可见光摄像头与所述红外摄像头设置在所述泛光灯的两侧。

可选的，所述可见光摄像头与所述红外摄像头设置在所述投射器的两侧。

本实用新型还提供一种支付设备，包括：用于信息采集的采集模块，所述采集模块包括用于采集图像信息的图像采集装置；用于对所述采集模块采集的信息进行处理的处理模块；用根据所述处理模块的处理结果触发支付操作的支付模块；所述处理模块包括：用于对所述图像信息进行活体检测的活体检测单元、用于根据所述活体检测单元的活体检测结果进行验证登录的验证单元。

可选的，所述图像采集装置包括以下至少之一：用于采集可见光图像的可见光摄像头、用于发射泛光光束的泛光灯、用于发射结构光光束的投射器；还包括用于根据所述泛光光束或所述结构光光束进行红外图像采集的红外摄像头。

可选的，所述支付设备包括与处理模块与采集模块连接的存储模块。

可选的，所述支付设备包括一电路板，所述可见光摄像头、所述泛光灯、所述投射器、所述红外摄像头分别设置在所述电路板上。

可选的，所述处理模块、所述存储模块、所述支付模块分别设置在所述电路板上。

如上所述，本实用新型的支付系统及支付设备通过图像采集装置采集红外图像以及可见光图像，通过处理模块中的活体检测单元对图像采集装置采集到的图像进行活体检测；活体检测成功后验证单元进行验证登录支付，如此支付操作更加安全，降低了人脸识别支付中身份被冒用的风险。

附图说明

图1为本实用新型一实施例的支付系统的结构框图。

图2为本实用新型一实施例的图像采集装置的结构示意图。

图3为本实用新型一实施例的支付设备结构框图。

图4为本实用新型一实施例中终端设备的硬件结构示意图。

图5为本实用新型一实施例中终端设备的硬件结构示意图。

元件标号说明

终端设备10、采集模块11、图像采集装置110、电路板111、可见光摄像头112、泛光灯113、投射器114、红外摄像头115、服务器20、处理模块21、活体检测单元211、验证单元212、支付模块22、存储模块23；

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本实用新型的基本构想，遂图式中仅显示与本实用新型中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

请参阅图1，为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种支付系统，包括服务器20以及与所述服务器20连接的终端设备10；其中，所述终端设备10包括用于信息采集的采集模块11，所述采集模块11包括用于采集图像信息的图像采集装置110；所述服务器20包括：处理模块21，所述处理模块21包括：用于对所述图像信息进行活体检测的活体检测单元211、用于根据所述活体检测单元211的活体检测结果进行验证登录的验证单元212；和用于根据所述处理模块21的验证结果触发支付操作的支付模块22。

在某些实施方式中，所述图像采集装置110包括以下至少之一：用于采集可见光图像的可见光摄像头112、用于发射泛光光束的泛光灯113、用于发射结构光光束的投射器114；还包括用于根据所述泛光光束或所述结构光光束进行红外图像采集的红外摄像头115。

在某些实施方式中，所述服务器20还包括分别于与所述处理模块21和所述采集模块11连接的存储模块23。

请参阅图2，在某些实施方式中，所述图像采集装置110包括一电路板111；所述可见光摄像头112、所述泛光灯113、所述投射器114、所述红外摄像头115分别设置在所述电路板111上。

在某些实施方式中，所述采集模块11还包括以下至少之一：触控显示屏、用于读取身份证信息的身份证读取装置、用于获取指纹信息的指纹识别装置、用于获取虹膜信息的虹膜摄像头。

在某些实施方式中，所述处理模块21包括用于对以下信息至少之一：所述触控显示屏的输入信息、所述身份证读取装置读取的身份证信息、所述指纹识别装置获取的指纹信息、所述虹膜摄像头获取的虹膜信息、获取的人脸信息进行识别的识别单元。

在某些实施方式中，所述投射器114包括红外点阵投射器114或红外条纹投射器114。

在某些实施方式中，所述泛光灯113包括垂直腔面发射激光器或红外发光二极管。

在某些实施方式中，所述图像采集装置110包括用于采集可见光图像的双目摄像头。

在某些实施方式中，所述图像采集装置110包括飞行时间相机，所述飞行时间相机包括激光发射器以及与所述激光发射器连接的由所述感光元件以及镜头组件组成的摄像头。

本实用新型的支付系统中的处理模块21用于对上述红外图像以及可见光图像进行处理，红外摄像头115用于接收物体表面的红外图像信息，可以用于重建3d点云，泛光灯113用于发射泛光光束；可见光摄像头112用于获取物体的二维图像信息，投射器114可以是红外点阵投射器114或红外条纹投射器114，投射器114可以发出点阵或条纹等红外光源；即泛光灯113发射的光束无图案，投射器114发射的是点阵图案或者条纹图案的光束，泛光灯113与投射器114发射的是近红外光束；投射器114发出的光源可以投射到物体表面后及背景后，并由红外摄像头115采集，如此处理模块21可以根据红外摄像头115采集的图像中的物体造成的光信号的变化来计算物体的位置和深度等信息，以得到深度图像。本实用新型通过投射器114主动发射带有特定图案的红外点阵，并通过多个摄像头采集现场的红外、可见光图像，然后基于结构光深度重建算法重建现场的深度图像，可以最后输入同一时刻的深度图像、红外图像、可见光图像，以便处理模块21对所拍摄的物体进行活体检测，活体检测成功后，通过验证单元212进行登录验证或者支付验证，即本实用新型的支付系统通过活体检测单元211以及验证单元212的双重检测验证，避免的人脸信息被冒用时仍可进行支付操作的风险，保证了支付的安全性。

此外，鉴于采集模块11还包括触控显示屏、用于读取身份证信息的身份证读取装置、用于获取指纹信息的指纹识别装置以及用于获取虹膜信息的虹膜摄像头，用户在进行信息注册时可以输入文字信息、身份证信息、指纹信息、人脸信息以及虹膜信息，输入的文字信息可以是开通网上支付的银行账号以及支付密码等。处理模块21可以对上述的注册信息进行关联匹配并分组，可以理解的，一个注册用户的信息即包括一组信息，该组信息包括该用户的身份证信息、指纹信息、人脸信息、虹膜信息、银行账号以及支付密码等。用户在活体检测成功后，在进行二次验证时，用户可以选择指纹支付、人脸识别支付、虹膜支付或密码支付的中的一种或多种，在支付安全性以及可靠性提高的同时用户有多种支付选择的方式，丰富了用户的体验。

本实用新型的支付系统通过处理模块21对图像采集装置110获得的红外图像进行处理得到深度图像，因此，本实用新型的支付系统可以得到目标物体同一时刻的深度图像、可见光图像以及红外图像。

在某些实施方式中，处理模块21还用于调用算法对三个图像进行对齐，保持三张图片的目标区域诸如人脸区域处于同一位置；处理模块21可以对同一时刻的三种图像中的人脸图像区域进行检测，还可以对人脸质量进行检测，之后再对进行活体检测并输出活体检测结果。上述的活体检测安全性高，除了能对纸张、面具、电子屏幕、视频、不同弯曲程度的照片等攻防效果佳，还对三维的攻击攻防效果好；且无需做配合动作；检测速度快，可在嵌入式设备上做到毫秒级活体检测结果反馈。需要说明的上述基于本实用新型的支付系统获得的同一时刻的深度图像、可见光图像以及红外图像进行的对图像进行调整、检测并扣取人脸、人脸质量检测以及活体检测的算法可以是现有的，即所述处理模块21中嵌入有现有的检测算法，在此不再详细描述。

在某些实施方式中，所述可见光摄像头112与所述红外摄像头115设置在所述泛光灯113的两侧。

在某些实施方式中，所述可见光摄像头112与所述红外摄像头115设置在所述投射器114的两侧。

在某些实施方式中，所述泛光灯113与投射器114相邻设置，可见光摄像头112与红外摄像头115分别设置在所述泛光灯113和所述投射器114的两侧。

请参阅图3，本实用新型还提供一种支付设备，包括：用于信息采集的采集模块11，所述采集模块11包括用于采集图像信息的图像采集装置110；用于对所述采集模块11采集的信息进行处理的处理模块21；用根据所述处理模块21的处理结果触发支付操作的支付模块22；所述处理模块21包括：用于对所述图像信息进行活体检测的活体检测单元211、用于根据所述活体检测单元211的活体检测结果进行验证登录的验证单元212。

在某些实施方式中，所述图像采集装置110包括以下至少之一：用于采集可见光图像的可见光摄像头112、用于发射泛光光束的泛光灯113、用于发射结构光光束的投射器114；还包括用于根据所述泛光光束或所述结构光光束进行红外图像采集的红外摄像头115。

在某些实施方式中，所述支付设备包括与处理模块21与采集模块11连接的存储模块23。

在某些实施方式中，所述支付设备包括一电路板111，所述可见光摄像头112、所述泛光灯113、所述投射器114、所述红外摄像头115分别设置在所述电路板111上。

在某些实施方式中，所述处理模块21、所述存储模块23、所述支付模块22分别设置在所述电路板111上。

本实用新型的支付设备中的处理模块21用于对上述红外图像以及可见光图像进行处理，红外摄像头115用于接收物体表面的红外图像信息，可以用于重建3d点云，泛光灯113用于发射泛光光束；可见光摄像头112用于获取物体的二维图像信息，投射器114可以是红外点阵投射器114或红外条纹投射器114，投射器114可以发出点阵或条纹等红外光源；投射器114发出的光源可以投射到物体表面后及背景后，并由红外摄像头115采集，如此处理模块21可以根据红外摄像头115采集的图像中的物体造成的光信号的变化来计算物体的位置和深度等信息，以得到深度图像。本实用新型通过投射器114主动发射带有特定图案的红外点阵，并通过多个摄像头采集现场的红外、可见光图像，然后基于结构光深度重建算法重建现场的深度图像，可以最后输入同一时刻的深度图像、红外图像、可见光图像，以便处理模块21对所拍摄的物体进行活体检测，活体检测成功后，通过验证单元212进行登录验证或者支付验证，即本实用新型的支付设备通过活体检测单元211以及验证单元212的双重检测验证，避免的人脸信息被冒用时仍可进行支付操作的风险，保证了支付的安全性。

此外，鉴于采集模块11还包括触控显示屏、用于读取身份证信息的身份证读取装置、用于获取指纹信息的指纹识别装置以及用于获取虹膜信息的虹膜摄像头，用户在进行信息注册时可以输入文字信息、身份证信息、指纹信息、人脸信息以及虹膜信息，输入的文字信息可以是开通网上支付的银行账号以及支付密码等。处理模块21可以对上述的注册信息进行关联匹配并分组，可以理解的，一个注册用户的信息即包括一组信息，该组信息包括该用户的身份证信息、指纹信息、人脸信息、虹膜信息、银行账号以及支付密码等。用户在活体检测成功后，在进行二次验证时，用户可以选择指纹支付、人脸识别支付、虹膜支付或密码支付的中的一种或多种，在支付安全性以及可靠性提高的同时用户有多种支付选择的方式，丰富了用户的体验。

本实用新型的支付设备通过处理模块21对图像采集装置110获得的红外图像进行处理得到深度图像，因此，本实用新型的支付设备可以得到目标物体同一时刻的深度图像、可见光图像以及红外图像。在某些实施方式中，处理模块21还用于调用算法对三个图像进行对齐，保持三张图片的目标区域诸如人脸区域处于同一位置；处理模块21可以对同一时刻的三种图像中的人脸图像区域进行检测，还可以对人脸质量进行检测，之后再对进行活体检测并输出活体检测结果。上述的活体检测安全性高，除了能对纸张、面具、电子屏幕、视频、不同弯曲程度的照片等攻防效果佳，还对三维的攻击攻防效果好；且无需做配合动作；检测速度快，可在嵌入式设备上做到毫秒级活体检测结果反馈。需要说明的上述基于本实用新型的支付设备获得的同一时刻的深度图像、可见光图像以及红外图像进行的对图像进行调整、检测并扣取人脸、人脸质量检测以及活体检测的算法可以是现有的，即所述处理模块21中嵌入有现有的检测算法，在此不再详细描述。

如上所述，本实用新型的支付系统及支付设备通过图像采集装置110采集红外图像以及可见光图像，通过处理模块21中的活体检测单元211对图像采集装置110采集到的图像进行活体检测；活体检测成功后验证单元212进行验证登录支付，如此支付操作更加安全，降低了人脸识别支付中身份被冒用的风险。

可以理解的，本实用新型的支付系统服务器20以及终端设备10可以通过有线或者无线的方式进行通信连接，终端设备10可以应用在各大商场的收银台以便消费者在进行支付时选择方式多样，支付系统还可以应在在各大连锁超市，一台服务器20可以与多个终端设备10进行连接，本实用新型的支付系统可以二次开发与超市的结算系统的功能进行匹配，如此，消费者可以自助支付，通过本实用新型的支付系统对消费者进行活体检测，活体检测成功后在进行支付操作，如此，对电子支付方式的安全性进行了升级，支付更加可靠。本实用新型的支付系统还可以应用在高校图使馆、高校食堂、企业食堂等，应用场景广泛。同样，上述的应用场景同样适用于本实用新型的支付设备的应用，在此不再赘述。

本实用新型的支付系统和支付设备，通过图像采集装置110的红外摄像头115采集并接收物体表面的红外图像信息、通过泛光灯113发射泛光光束来辅助红外图像的采集、通过投射器114发射结构光、通过处理模块21对红外图像进行处理获得深度图像；如此，基于本实用新型的支付系统可以获得红外图像与深度图像，解决了其他支付系统在弱光环境下活体检测能力，活体检测的可靠性低、用户体验差以及三维防攻击效果不佳的问题。本实用新型的支付系统对图像采集装置110采集的信息进行活体检测，极大的提升了人脸检测的安全性及三维的攻防能力，提升了用户体验、活体检测的可靠性以及支付的安全性。本实用新型有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

所属技术领域的技术人员能够理解，本实用新型的各个方面可以实现为系统、方法或程序产品。因此，本实用新型的各个方面可以具体实现为以下形式，即：完全的硬件实施方式、完全的软件实施方式(包括固件、微代码等)，或硬件和软件方面结合的实施方式，这里可以统称为“电路”、“模块”或“系统”。

本实用新型中的各个模块或装置的连接可以通过总线的方式进行连接，总线表示几类总线结构中的一种或多种，包括存储模块总线、外围总线、处理模块或者使用多种总线结构中的任意总线结构的局域总线。

图4为本申请一实施例提供的终端设备的硬件结构示意图。如图所示，该终端设备可以包括：输入设备1100、处理器1101、输出设备1102、存储器1103和至少一个通信总线1104。通信总线1104用于实现元件之间的通信连接。存储器1103可能包含高速ram存储器，也可能还包括非易失性存储nvm，例如至少一个磁盘存储器，存储器1103中可以存储各种程序，用于完成各种处理功能以及实现本实施例对可见光图像以及红外图像的处理、完成活体检测、验证支付等。

可选的，上述处理器/处理模块1101例如可以为中央处理器(centralprocessingunit，简称cpu)、应用专用集成电路(asic)、数字信号处理器(dsp)、数字信号处理设备(dspd)、可编程逻辑器件(pld)、现场可编程门阵列(fpga)、控制器、微控制器、微处理器或其他电子元件实现，该处理器1101通过有线或无线连接耦合到上述输入设备1100和输出设备1102。

可选的，上述输入设备1100可以包括多种输入设备，例如可以包括面向用户的用户接口、面向设备的设备接口、软件的可编程接口、摄像头、传感器中至少一种。可选的，该面向设备的设备接口可以是用于设备与设备之间进行数据传输的有线接口、还可以是用于设备与设备之间进行数据传输的硬件插入接口(例如usb接口、串口等)；可选的，该面向用户的用户接口例如可以是面向用户的控制按键、用于接收语音输入的语音输入设备以及用户接收用户触摸输入的触摸感知设备(例如具有触摸感应功能的触摸屏、触控板等)；可选的，上述软件的可编程接口例如可以是供用户编辑或者修改程序的入口，例如芯片的输入引脚接口或者输入接口等；输出设备1102可以包括显示器、音响等输出设备。

在本实施例中，该终端设备的处理器包括用于执行各设备中参数管理装置各模块的功能，具体功能和技术效果参照上述实施例即可，此处不再赘述。

图5为本申请的一个实施例提供的终端设备的硬件结构示意图。图5是对图4在实现过程中的一个具体的实施例。如图所示，本实施例的终端设备可以包括处理器1201以及存储器1202。

处理器1201执行存储器1202所存放的计算机程序代码，实现上述结构光设备或检测模组对红外图像和可见光图像的处理、完成活体检测、验证支付等。

存储器1202被配置为存储各种类型的数据以支持在终端设备的操作。这些数据的示例包括用于在终端设备上操作的任何应用程序或方法的指令，例如消息，图片，视频等。存储器1202可能包含随机存取存储器(randomaccessmemory，简称ram)，也可能还包括非易失性存储器(non-volatilememory)，例如至少一个磁盘存储器。

可选地，处理器1201设置在处理组件1200中。该终端设备还可以包括：通信组件1203，电源组件1204，多媒体组件1205，音频组件1206，输入/输出接口1207和传感器组件1208。终端设备具体所包含的组件等依据实际需求设定，本实施例对此不作限定。

处理组件1200通常控制终端设备的整体操作。处理组件1200可以包括一个或多个处理器1201来执行指令，以完成上述对可见光图像和红外图像的处理，并完成和活体检测、验证支付等。

此外，处理组件1200可以包括一个或多个模块，便于处理组件1200和其他组件之间的交互。例如，处理组件1200可以包括多媒体模块，以方便多媒体组件1205和处理组件1200之间的交互。

电源组件1204为终端设备的各种组件提供电力。电源组件1204可以包括电源管理系统，一个或多个电源，及其他与为终端设备生成、管理和分配电力相关联的组件。

多媒体组件1205包括在终端设备和用户之间的提供一个输出接口的显示屏。在一些实施例中，显示屏可以包括液晶显示器(lcd)和触摸面板(tp)。如果显示屏包括触摸面板，显示屏可以被实现为触摸屏，以接收来自用户的输入信号。触摸面板包括一个或多个触摸传感器以感测触摸、滑动和触摸面板上的手势。所述触摸传感器可以不仅感测触摸或滑动动作的边界，而且还检测与所述触摸或滑动操作相关的持续时间和压力。

音频组件1206被配置为输出和输入音频信号。例如，音频组件1206包括一个麦克风(mic)，当终端设备处于操作模式，如语音识别模式时，麦克风被配置为接收外部音频信号。所接收的音频信号可以被进一步存储在存储器1202或经由通信组件1203发送。在一些实施例中，音频组件1206还包括一个扬声器，用于输出音频信号。

输入/输出接口1207为处理组件1200和外围接口模块之间提供接口，上述外围接口模块可以是点击轮，按钮等。这些按钮可包括但不限于：音量按钮、启动按钮和锁定按钮。

传感器组件1208包括一个或多个传感器，用于为终端设备提供各个方面的状态评估。例如，传感器组件1208可以检测到终端设备的打开/关闭状态，组件的相对定位，用户与终端设备接触的存在或不存在。传感器组件1208可以包括接近传感器，被配置用来在没有任何的物理接触时检测附近物体的存在，包括检测用户与终端设备间的距离。在一些实施例中，该传感器组件1208还可以包括摄像头等。

通信组件1203被配置为便于终端设备和其他设备之间有线或无线方式的通信。终端设备可以接入基于通信标准的无线网络，如wifi，2g或3g，或它们的组合。在一个实施例中，该终端设备中可以包括sim卡插槽，该sim卡插槽用于插入sim卡，使得终端设备可以登录gprs网络，通过互联网与服务器建立通信。

由上可知，在图5实施例中所涉及的通信组件1203、音频组件1206以及输入/输出接口1207、传感器组件1208均可以作为图4实施例中的输入设备的实现方式。

应当注意，尽管在上文详细描述中提及了装置的若干单元或子单元，但是这种划分仅仅是示例性的并非强制性的。实际上，根据本实用新型的实施方式，上文描述的两个或更多单元的特征和功能可以在一个单元中具体化。反之，上文描述的一个单元的特征和功能可以进一步划分为由多个单元来具体化。

尽管已描述了本实用新型的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本实用新型范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。