一种用于计算机加密的人脸识别系统及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种计算机加密系统及加密方法，尤其涉及一种用于计算机的人脸识别加密系统及其人脸识别方法。
【背景技术】
[0002]随着科学技术的进步与社会经济的发展，计算机已被广泛用于工作、学习、生活的各个领域，作为现代社会不可或缺的工具之一，计算机内通常存储着各种重要的个人信息，一旦发生信息泄露，对计算机持有者的工作、学习和生活都将造成不可估量的损失。因此，计算机的加密对保障个人信息安全至关重要。
[0003]传统的计算机加密技术主要依靠键盘密码加密，这种加密技术存在键盘密码容易被盗取，或者在使用者忘记密码时无法打开计算机的缺陷，既不灵活也不安全。指纹识别加密技术的出现提高了加密安全性，但是指纹识别是接触性的，用户需要和计算机的指纹采集区接触才能进行指纹识别，容易对指纹采集器造成污染和损伤，而且指纹采集时间也较长，造成计算机开机速度变慢，使用起来非常不方便。此外，指纹特征是静态的，随着科学技术的进步，指纹已经可以被提取、复制和倒模，这使得指纹识别加密技术仍然存在安全隐患，不能满足现阶段的使用需求。
[0004]相对于指纹识别加密技术，人脸识别技术具有更可靠的安全性，是目前研宄的热点，已经在银行系统、门卫监控系统、智能防盗门系统等领域发挥了重要的作用，然而用在计算机加密领域的还不多见。现有的人脸识别方法有以下几种:一种是基于几何特征的人脸识别方法，该几何特征可以是眼、鼻、嘴等的形状和他们之间的几何关系，比如相互之间的距离，这种识别方法速度快，需要的内存小，但识别率较低；一种是基于灰度图像的人脸识别方法，这种方法完全依赖于人脸灰度图像的统计特性，不但需要预先在样本库中存储大量的训练样本，而且在光照条件、姿态或表情发生变化时识别效果不好；另一种是基于神经网络的人脸识别方法，神经网络的输入可以是低分辨率的人脸图像、局部区域或局部纹理，这种方法具有较好的灵活性，但同样需要大量的训练样本，使其在计算机加密领域中的应用受到限制。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是针对现有技术中的不足，提供一种用于计算机的人脸识别加密系统及其人脸识别方法，不但可以鉴别所捕获的人脸图像是静态的照片还是真人，还可以在光照条件、面部表情或或姿态动作发生变化的情况下保持较高的识别率，一方面提高了本发明的加密系统的可靠性与灵活性，另一方面不需要占用大量的内存，不会给计算机开机速度造成太大影响。
[0006]为了实现上述发明目的，本发明采取如下的技术方案:
一种用于计算机的人脸识别加密系统，包括依次连接的图像采集模块、图像质量判断模块、图像编码生成模块、存储模块、人脸识别模块和显示屏，所述图像采集模块上连接有真人鉴别模块，所述真人鉴别模块还与显示屏连接，所述图像质量判断模块上连接有图像质量调整模块，所述图像编码生成模块是基于弹性束图匹配的图像编码生成模块，其生成图像编码的过程为:a.建立人脸形状模型；b.将标定的人脸图像对齐；c.使用Gabor小波变换提取人脸的表情特征。
[0007]优选地，所述建立人脸形状模型的过程为:通过标记人脸图像的面部特征点的坐标，以其作为初始数据，并将多个面部特征点的坐标相互对应，再通过主成分分析法建立面部形状模型。
[0008]优选地，所述将标定的人脸图像对齐的过程为:选取一个形状向量作为初始样本，将其他的向量与初始样本进行形状向量上的相互对应，计算后得到平均形状向量，再进行规格化处理，并作为样本，再将与初始样本相互对应后的形状向量与所述平均形状向量相互对应，重复这一过程，直到相邻两次的平均形状向量的差值小于预定值。
[0009]优选地，所述使用Gabor小波变换提取人脸的表情特征的过程为:通过使用Gabor小波核函数的计算并采样，从而获得一组不同的频率和相位的特征点的面部特征点的精细定位。
[0010]所述基于人脸识别技术的计算机加密系统的人脸识别方法，包括如下步骤:按下计算机电源，启动图像采集模块；图像采集模块从外部环境中检测出人脸的位置，将人脸从外部环境中分离出来，并实时传输至真人鉴别模块；真人鉴别模块对检测到的人脸是否为真人进行鉴别，若鉴别结果是真人，则将鉴别结果反馈至图像采集模块，图像采集模块将检测到的人脸转换成人脸图像并传输至图像质量判断模块，若检测结果不是真人，则将鉴别结果反馈至显示屏，在显示屏上显示人脸识别失败，随后关闭计算机；图像质量判断模块判断被捕获的人脸图像质量是否达到预定的标准，若达到预定的标准则直接传送至图像编码生成模块，若未达到预定的标准则传送至图像质量调整模块进行调整；图像质量调整模块对未达到预定标准的人脸图像的质量进行调整，并将调整后的人脸图像反馈至图像质量判断模块，若调整后的人脸图像的质量达到预定的标准，则由图像质量判断模块将调整后的人脸图像传送至图像编码生成模块，若调整后的人脸图像的质量仍然未达到预定的标准，则由图像质量判断模块向图像采集模块发出指示，重新进行图像采集；图像编码生成模块提取达到预定标准的人脸图像中的人脸特征，并将提取到的人脸特征转换成面纹编码，若是对计算机进行加密操作，则由图像编码生成模块将该面纹编码存储到存储模块中完成加密过程，若是在加密之后进行计算机开机操作，则由图像编码生成模块将该面纹编码传送至人脸识别模块；人脸识别模块将接收到的面纹编码与存储模块中预先存储的面纹编码进行对比识别，并将对比结果以相似度的数值形式反馈至显示屏，若相似度的数值在预设值以上，则在显示屏上显示人脸识别成功，随后开启计算机，若相似度的数值小于预设值，则在显示屏上显示人脸识别失败，随后关闭计算机。
[0011]优选地，所述相似度的预设值为80%以上。
[0012]本发明具有如下有益效果:
(I)本发明将非接触式的人脸识别技术应用于计算机加密，相对于指纹识别技术，本发明不需要与图像采集模块接触，避免了图像采集模块的污染与损伤。
[0013](2)本发明通过真人鉴别模块对外部环境中的人脸图像是否为真人进行鉴别，杜绝了使用静态照片的可能性，提高了本发明的加密系统的可靠性。
[0014](3)本发明采用基于弹性束图匹配的图像编码生成模块生成面纹编码，这种面纹编码可以抵抗光线、皮肤色调、面部毛发、发型、眼镜、表情和姿态的变化，具有更强的适用性。
[0015]【附图说明】:
图1为本发明的基于人脸识别技术的计算机加密系统的工作原理示意图。
[0016]【具体实施方式】:
如图1所示，本发明的基于人脸识别技术的计算机加密系统包括依次连接的图像采集模块、图像质量判断模块、图像编码生成模块、存储模块、人脸识别模块和显示屏，所述图像采集模块上连接有真人鉴别模块，所述真人鉴别模块还与显示屏连接，所述图像质量判断模块上连接有图像质量调整模块，所述图像编码生成模块是基于弹性束图匹配的图像编码生成模块，其生成图像编码的过程为:a.建立人脸形状模型，通过标记人脸图像的面部特征点的坐标，以其作为