一种人脸特征的比对方法及系统与流程

1.本发明涉及人脸识别技术领域，具体涉及一种人脸特征的比对方法及系统。


背景技术：

2.人脸识别，是基于人的脸部特征信息进行身份识别的一种生物识别技术。随着人脸识别技术的发展，由于其具有数据准确、安全系数高、使用方便等诸多特点，人脸识别技术被广泛地应用于各行各样当中，比如智能车机系统、无人零售机、考勤机以及门禁系统等设备中。现有的人脸识别技术往往与云服务相结合，通过人脸识别技术快速关联至与用户相关的账户，避免了以往通过手动输入账户和口令带来的不便，在一定程度上也能够实现当前操作人员与账户数据的实时关联，从而提高系统整体的安全性。
3.现有技术中，在云服务中应用人脸识别技术往往是依据现有的人脸识别技术进行1对1遍历检索或是对人脸特征进行向量化处理，通过矩阵的方式找到相近的人脸特征，进而判断该用户是否注册过账户。其检索速度较慢，同时需要在通信回路上传输大量人脸数据，因此其识别效率不高，安全性存在一定的问题。


技术实现要素：

4.针对现有技术中存在的上述问题，现提供一种人脸特征的比对方法及系统。
5.具体技术方案如下：
6.一种人脸特征的比对方法，设置一人脸比对终端，所述人脸比对终端远程连接一协调服务器以及至少一个域服务器，于所述协调服务器中预先保存有所述域服务器的连接地址，以及于所述域服务器中预先保存有多个子域，所述子域用于存储多个比对特征；
7.则所述比对方法包括：
8.步骤s1：采用所述人脸比对终端采集外部的一人脸特征，同时根据所述人脸特征生成对应的比对请求；
9.步骤s2：所述人脸比对终端向所述协调服务器获取元数据；
10.步骤s3：所述人脸比对终端根据所述元数据向所述域服务器发送一检索请求；
11.所述检索请求中包括所述人脸特征；
12.步骤s4：所述域服务器根据所述检索请求从所述子域中提取并向所述人脸比对终端下发多个相应的所述比对特征；
13.步骤s5：所述人脸比对终端根据接收到的多个所述比对特征进行比对，以生成对应于所述人脸特征的匹配结果并输出。
14.优选地，所述元数据包括：
15.域服务器地址，用于所述人脸比对终端与所述域服务器建立通信连接；
16.多对开始行键和结束行键，所述开始行键和所述结束行键用于标注所述子域的开始行和结束行。
17.优选地，所述检索请求包括：
18.人脸特征，所述人脸特征用于所述域服务器经过比对后提取所述比对特征；
19.多个所述子域的开始行键和结束行键，用于所述域服务器向所述子域分发所述人脸特征。
20.优选地，所述步骤s4中的域服务器还包括一协处理器，所述协处理器用于同时对多个所述比对特征与所述人脸特征进行比对，则所述步骤s4具体包括：
21.步骤s41：所述域服务器根据所述检索请求从所述子域中提取多个比对特征；
22.步骤s42：所述协处理器对所述比对特征进行分区，生成多个比对特征集合；
23.步骤s43：判断是否遍历所有的所述比对特征集合；
24.若是，向所述人脸比对终端输出多个所述比对特征集合，随后转向步骤 s5；
25.若否，选择另一比对特征集合，转向步骤s44；
26.步骤s44：计算所述比对特征集合中所有的所述比对特征的相似度；
27.步骤s45：判断所述相似度是否大于第一阈值；
28.若是，转向步骤s46；
29.若否，返回步骤s42；
30.步骤s46：判断所述比对特征集合的成功率是否大于第二阈值；
31.若是，记录所述比对特征集合，随后转向步骤s43；
32.若否，返回步骤s43。
33.优选地，所述步骤s5包括：
34.步骤s51：所述人脸比对终端接收多个所述比对特征集合；
35.步骤s52：判断所有的所述比对特征是否比较完成；
36.若是，结束判断；
37.若否，选择一比对特征，转向步骤s53；
38.步骤s53：判断所述比对特征是否与所述人脸特征匹配；
39.若是，生成所述匹配结果，随后结束判断；
40.若否，返回步骤s52。
41.一种人脸特征的比对系统，适用于上述的比对方法，包括：
42.人脸比对终端，所述人脸比对终端远程连接一协调服务器以及至少一个域服务器，所述人脸比对终端采集外部的一人脸特征；
43.所述协调服务器用于向所述人脸比对终端发送一元数据，所述元数据用于所述人脸比对终端向所述域服务器发起检索请求，所述检索请求中包括所述人脸特征；
44.域服务器，所述域服务器中包括多个子域，所述子域用于接收所述检索请求，并将所述人脸特征与比对特征进行比对，生成多个相应的比对特征集合；
45.所述人脸比对终端对所述匹配特征结果进行二次比对生成匹配结果。
46.优选地，所述人脸比对终端包括：
47.采集模块，所述采集模块用于采集所述人脸特征；
48.通信模块，所述通信模块连接所述协调服务器与所述域服务器，用于发送所述检索请求，并接收所述元数据和所述比对特征集合；
49.比对模块，所述比对模块连接所述通信模块和所述采集模块，所述比对模块接收所述比对特征集合并将所述比对特征集合与所述人脸特征进行比较生成所述匹配结果。
50.优选地，所述元数据包括：
51.域服务器地址，用于所述人脸比对终端与所述域服务器建立通信连接；
52.多对开始行键和结束行键，所述开始行键和所述结束行键用于标注所述子域的开始行和结束行。
53.优选地，所述子域还连接至少一个协处理器，所述协处理器用于对多个比对特征与所述人脸特征进行比对。
54.上述技术方案具有如下优点或有益效果：基于子域对比对用的人脸特征进行分片和列簇处理，将特征值根据分区存储，使得比对过程更快，便于根据用户数量扩展人脸特征数据库。采用协处理器对多个人脸特征进行并行识别，识别效率高，速度更快。
附图说明
55.参考所附附图，以更加充分的描述本发明的实施例。然而，所附附图仅用于说明和阐述，并不构成对本发明范围的限制。
56.图1为本发明实施例的整体示意图；
57.图2为本发明实施例的步骤s5子步骤示意图；
58.图3为本发明实施例的步骤s7子步骤示意图；
59.图4为本发明实施例中人脸特征的比对系统示意图。
具体实施方式
60.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
61.需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
62.下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。
63.现有技术中，对人脸识别的比对技术通常是采用mysql、postgre等传统sql 数据库，其通常会具有一些缺陷，比如可存储的特征值数量较为有限，扩展不是很灵活，不利于管理和维护。在检索时容易造成检索并发度底，比对时间长，不能有效复用。
64.本发明包括：
65.一种人脸特征的比对方法，设置一人脸比对终端1，人脸比对终端1远程连接一协调服务器2以及至少一个域服务器3，于协调服务器2中预先保存有域服务器3的连接地址，以及于域服务器3中预先保存有多个子域，子域用于存储多个比对特征；
66.则如图1所示，比对方法包括：
67.步骤s1：采用人脸比对终端1采集外部的一人脸特征，同时根据人脸特征生成对应的比对请求；
68.步骤s2：人脸比对终端1向协调服务器2获取元数据；
69.步骤s3：人脸比对终端1根据元数据向域服务器3发送一检索请求；
70.检索请求中包括人脸特征；
71.步骤s4：域服务器3根据检索请求从子域中提取并向人脸比对终端1下发多个相应的比对特征；
72.具体地，域服务器3下发的比对特征是以比对特征集合的形式存储的多个比对特征
73.步骤s5：人脸比对终端1根据接收到的多个比对特征进行比对，以生成对应于人脸特征的匹配结果并输出。
74.作为可选的实施方式，人脸比对终端1还可通过主服务器(hmaster)获取元数据；
75.作为可选的实施方式，人脸比对终端1中包括人脸比对服务和比对特征请求客户端(hbaseclient)，人脸比对服务用于采集人脸特征并根据比对特征集合生成匹配结果，比对特征请求客户端用于与主服务器、协调服务器2和域服务器3建立连接。
76.具体地，本技术方案中，采用hbase技术建立人脸特征数据库，其中协调服务器2(zookeeper)或主服务器用于存储元数据(metadata)信息。人脸比对服务，其部署在本地客户端、app、识别终端、车机终端中，比对特征请求客户端作为hbase客户端(hbaseclient)，用于连接至hbase数据库以获取筛选后的比对特征信息来进行人脸识别。域服务器3(region server)中存储有多个子域(region)，其用于对比对特征进行分区存储，以实现较好的扩展性和较快的识别速度。
77.具体地，当人脸比对服务发起人脸比对请求时，比对特征请求客户端根据元数据建立检索(scan)任务并发送给域服务器3，域服务器3在子域中进行并行检索，找出对应的比对特征。同时，域服务器3在检索过程中还会触发协处理器，用于实现对多个比对特征的同时检索。在一个实施例中，协处理器根据相应规则可以实现对一组1000个的比对特征的同时比对。而当出现符合条件的特征值时，协处理器将符合条件的值返回给比对特征请求客户端，再由比对特征请求客户端转发至人脸比对服务基于二次匹配规则获得最终匹配的特征值。
78.作为可选的实施方式，当本技术方案用于判断用户是否具有注册的账号时，可以在二次匹配过程中简单判断用户的人脸特征是否在协处理器返回的比对特征集合中，其仅通过api接口输出是或否的键值，并不直接返回相对应的匹配结果，以此进一步实现识别过程的缩短。
79.在一种较优的实施例中，元数据包括：
80.域服务器3地址，用于人脸比对终端1与域服务器3建立通信连接；
81.多对开始行键和结束行键，开始行键和结束行键用于标注子域的开始行和结束行。
82.具体地，元数据中包括域服务器3的地址，其用于比对特征请求客户端与域服务器3建立rcp连接，并将检索任务发送至域服务器3。域服务器3获得检索任务后从各个子域中进行并行检索对应的比对特征。
83.进一步地，开始行键(startrowkey)和结束行键(endrowkey)用于标识每个子域的开始行和结束行，便于比对特征请求客户端获得相应的集合后进行二次比对。
84.在一种较优的实施例中，检索请求包括：
85.人脸特征，人脸特征用于域服务器3经过比对后提取比对特征；
86.多个子域的开始行键和结束行键，用于域服务器3向子域分发人脸特征。
87.在一种较优的实施例中，如图2所示，步骤s4中的域服务器3还包括一协处理器，协处理器用于同时对多个比对特征与人脸特征进行比对，则步骤s4具体包括：
88.步骤s41：域服务器3根据检索请求从子域中提取多个比对特征；
89.步骤s42：协处理器对比对特征进行分区，生成多个比对特征集合；
90.步骤s43：判断是否遍历所有的比对特征集合；
91.若是，向人脸比对终端1输出多个比对特征集合，随后转向步骤s5；
92.若否，选择另一比对特征集合，转向步骤s44；
93.步骤s44：计算比对特征集合中所有的比对特征的相似度；
94.步骤s45：判断相似度是否大于第一阈值；
95.若是，转向步骤s46；
96.若否，返回步骤s42；
97.步骤s46：判断比对特征集合的成功率是否大于第二阈值；
98.若是，记录比对特征集合，随后转向步骤s43；
99.若否，返回步骤s43。
100.具体地，当子域接收到检索请求(scan)时，其会自动触发协处理器。子域通过将人脸特征值分区，生成特征集合输入协处理器，可以有效比对出相应特征集合是否具有同一相似度，如其相似度较低表明分区失败，需要重新分区。通过将具有同一相似度的特征值分区生成特征集合可以有效地对提高人脸比对的效率，将成功率高的、具有较高相似度的特征集合优先输出至人脸比对服务来使得人脸比对服务进行人脸比对的效率更高。
101.在一种较优的实施例中，如图3所示，步骤s5包括：
102.步骤s51：人脸比对终端1接收多个比对特征集合；
103.步骤s52：判断所有的比对特征是否比较完成；
104.若是，结束判断；
105.若否，选择一比对特征，转向步骤s53；
106.步骤s53：判断比对特征是否与人脸特征匹配；
107.若是，生成匹配结果，随后结束判断；
108.若否，返回步骤s52。
109.在一种较优的实施例中，子域中包含多个列簇，用于存储对应的比对特征值；
110.列簇中对应多个列，单个子域中列的总和为255。
111.在一种较优的实施例中，步骤s4中，第三阈值为1000。
112.一种人脸特征的比对系统，适用于上述的比对方法，如图4所示，包括：
113.人脸比对终端1，人脸比对终端1远程连接一协调服务器2以及至少一个域服务器3，人脸比对终端1采集外部的一人脸特征；
114.协调服务器2用于向人脸比对终端1发送一元数据，元数据用于人脸比对终端1向域服务器3发起检索请求，检索请求中包括人脸特征；
115.域服务器3，域服务器3中包括多个子域，子域用于接收检索请求，并将人脸特征与比对特征进行比对，生成多个相应的比对特征集合；
116.人脸比对终端1对匹配特征结果进行二次比对生成匹配结果。
117.在一种较优的实施例中，人脸比对终端1包括：
118.采集模块11，采集模块11用于采集人脸特征；
119.通信模块12，通信模块12连接协调服务器2与域服务器3，用于发送检索请求，并接收元数据和比对特征集合；
120.比对模块13，比对模块13连接通信模块12和采集模块11，比对模块13 接收比对特征集合并将比对特征集合与人脸特征进行比较生成匹配结果。
121.在一种较优的实施例中，元数据包括：
122.域服务器3地址，用于人脸比对终端1与域服务器3建立通信连接；
123.多对开始行键和结束行键，开始行键和结束行键用于标注子域31、32、33 的开始行和结束行。
124.在一种较优的实施例中，子域31、32、33还连接至少一个协处理器，协处理器用于对多个比对特征与人脸特征进行比对。
125.本发明的有益效果在于：基于子域对比对用的人脸特征进行分片和列簇处理，将特征值根据分区存储，使得比对过程更快，便于根据用户数量扩展人脸特征数据库。采用协处理器对多个人脸特征进行并行识别，识别效率高，速度更快。
126.应当理解的是，附图中所示的一些方框图是功能实体，不一定必须与物理或逻辑上独立的实体相对应。可以采用软件形式来实现这些功能实体，或在一个或多个硬件模块或集成电路中实现这些功能实体，或在不同网络和/或处理器装置和/或微控制器装置中实现这些功能实体。
127.以上仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。