一种智能移动防伪签到方法与系统与流程

本发明涉及一种智能移动防伪签到方法与系统。

背景技术：

随着互联网发展，签到技术也在逐渐更新，从以前的手写签到然后到电子设备签到，再到现在的互联网移动终端签到。公司的日常工作离不开考勤系统，而签到系统正是考勤系统中不可或缺的一个环节。传统的签到方式，如IC打卡机、指纹打卡机、脸部识别打卡机等都存在一定的缺陷。IC打卡机只能记录用户上下班时间信息，无法确定是否是本人；指纹识别会因为签到人员是手指出现破损和无法识别；脸部识别也会受到各种约束，如化妆或者一些外在因素而无法识别。由于电子签到、手写签到以及移动签到都存在不同的弊端，从而导致信息不真实。

虽然人能毫不费力地记住并识别出各种不同的人脸和表情，但机器会因为各种不同条件的约束而影响识别人脸的准确性。近几年人脸识别技术主要在光照、姿势和表情方面有了比较大的进步，并且取得了很大的突破，逐渐进入真正的机器自动识别阶段。国外各个国家的相关研究人员分别从心理、大脑对人脸认证的作用等不同角度研究人脸识别，并取得了一定的成果。国内于20世纪80年代开始研究人脸识别，而60年后期才开始真正进入初级的应用阶段，并且以美国、德国和日本技术实现为主。人脸识别的输入照片通常是正面、侧面和倾斜三种状态，实际情况对正面的研究比较多，主要有三个阶段：研究人脸识别所需的面部特征、人机交互识别和自动机器人脸识别。目前自动识别技术主要分为三大类，分别是几何特征法、统计特征法和连接机制法。

智能移动签到系统应用领域广泛，不仅可以用于公司对员工的上班考勤和会议入场考勤，还可以用于游戏和娱乐软件，如用户每天在京东商城签到收集豆币换取优惠商品，游戏玩家每天签到收集游戏币更新游戏装备等等。目前人脸识别技术在安全验证、人机交流、公安系统等方面取得了广泛的应用，并在视频会议、档案管理、医学医疗等方面也发挥了很大的作用。将人脸识别与基于互联网的签到系统结合起来研制智能移动签到系统，同时利用活体检测技术、GPS定位技术和照片水印技术不仅能有效解决现市场上签到系统的应用设备不完善的问题，还能提高签到信息的准确性。

技术实现要素：

为了克服当前电子签到、手写签到以及移动签到存在的弊端，本发明的目的在于提出一种新的智能移动签到方法与系统，利用互联网技术、照片处理技术、生物特征识别技术和定位技术在移动终端进行签到，解决传统签到方式中的各种问题，提高签到效率。

本发明为解决其技术问题采用的技术方案是：

一种智能移动防伪签到方法,所述方法包括：

通过移动终端下载签到系统，首次登录前需进行用户注册，设置用户名和密码，注册成功后提交用户信息，用户信息存储至云服务器的数据库中，其中，所述用户信息包含用户的脸部信息；

注册成功后，用户登录系统进行用户管理和用户签到；

所述用户管理包括：创建签到小组和修改用户信息，其中，创建签到小组后，创建签到小组的用户能查看组内成员的签到信息；

所述用户签到包括：打开移动终端的定位服务以获取签到人员的当前位置信息；打开移动终端的摄像头，对签到人员进行活体检测，检测通过后拍摄人脸照片，系统将当前位置信息和时间信息嵌入水印到照片上，同时照片外显示位置信息和时间信息，将照片传送至云服务器，由云服务器进行人脸匹配验证，若匹配成功，将签到成功的信息反馈至签到人员，同时云服务器将接收的签到信息发送至创建签到小组的用户终端，若匹配失败，将匹配失败的信息发送给签到人员，签到人员需重新拍摄人脸照片。

进一步，所述注册包括手机号码注册和邮件注册两种方式，注册时需要等待验证码，用户输入收到的验证码后，设置用户名和登录密码。

进一步，创建签到小组的用户通过调用云服务器的数据库添加签到成员。

进一步，所述对签到人员进行活体检测，包括：系统出现相机界面并弹出要求签到人员做出系列动作的提示信息，用户按照提示信息对着摄像头完成所要求的动作。

进一步，所述系统将当前位置信息和时间信息嵌入水印到照片上具体是采用数字水印算法实现，且采用的数字水印为不可见水印。

进一步，所述由云服务器进行人脸匹配验证，包括：云服务器接收到签到人员的签到信息后对照片进行特征提取，根据特征提取的信息与预先存储在数据库内的人脸信息进行比对。

进一步，所述方法还包括：创建签到小组的用户能够下载小组内成员的签到信息，并提取签到人员的水印信息以与其签到信息进行核对，验证其信息的真实性。

本发明还提供了一种智能移动防伪签到系统，所述系统包括云服务器，所述云服务器用于通过无线网络与用户的移动终端通信连接，接收移动终端发送的用户信息和签到信息；其安装有数据库和人脸识别系统；数据库用于存储用户信息；人脸识别系统用于接收签到人员的签到信息后对照片进行特征提取，根据特征提取的信息与预先存储在数据库内的人脸信息进行比对，若匹配成功，将签到成功的信息反馈至签到人员，同时将接收的签到信息发送至创建签到小组的用户终端，若匹配失败，将匹配失败的信息发送给签到人员。

进一步，所述移动终端包括智能手机、平板电脑。

本发明的有益效果是：签到人员通过移动终端上的签到系统进行签到，利用移动终端的定位服务确定签到人员所在位置；还利用移动终端的摄像头进行人脸活体检测和拍摄人脸照片，利用数字水印技术，将签到用户的时间与地址信息嵌入到照片中，防止签到人员的签到信息被篡改照片，并上传至云服务器进行人脸匹配，大大减少信息虚假概率。签到小组创建者自动接收其成员签到信息，若怀疑其签到人员照片或者视频的真假性，可以将怀疑对象相关信息下载存储到本地，然后在系统上选择解密提取签到人员的地理位置与时间信息，比较签到人员签到信息，检测信息准确性，降低签到作弊的可能性。本发明基于活体检测、数字水印和人脸识别三个方面从不同的角度防止签到人员作弊，从而避免签到信息的虚假性，同时将用户信息存于云端并在云端进行人脸识别，有效提高签到效率。

附图说明

图1是本发明的签到系统界面的架构示意图；

图2是本发明的活体检测流程示意图；

图3是本发明的人脸匹配验证流程示意图；

图4是本发明的水印添加方法流程示意图；

图5是本发明的水印提取与验证流程示意图；

图6是本发明的智能移动防伪签到系统的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图和实例对本发明做进一步说明。

本发明提供了一种智能移动防伪签到方法,所述方法包括：

用户注册，通过移动终端下载签到系统，首次登录前需进行用户注册，注册包括手机号码注册和邮件注册两种方式，注册时需要等待验证码，用户输入收到的验证码后，设置用户名和登录密码，注册成功后提交用户信息，用户信息存储至云服务器的数据库中，其中，所述用户信息包含用户的脸部信息。

请参照图1，用户登录系统后进入系统主界面，主界面中包含用户管理和用户签到。

选择用户管理能创建签到小组和修改用户信息。

创建签到小组，创建签到小组的用户可以调用云服务器数据库中存储的用户信息随意添加签到成员。创建签到小组后，可接收组内成员发送的签到信息并查看，成员签到情况会显示出来，即成功后头像会在小组内变亮，没有签到成功的成员则头像是暗的；此外，创建签到小组人员可以在系统内选择水印提取，提取其怀疑的签到人员水印信息，与签到信息比较，确认其签到小组人员签到信息的真实性。

修改用户信息，用户个人信息在用户管理上可方便地修改，如果忘记登录密码，可以根据邮箱或者手机验证信息重新设置新密码。

进行用户签到，首先打开移动终端的定位服务，以获取签到人员的当前位置信息；然后打开移动终端的摄像头，对签到人员进行活体检测，检测通过后拍摄人脸照片，系统将当前位置信息和时间信息嵌入水印到照片上，同时照片外显示位置信息和时间信息，最后将照片传送至云服务器，由云服务器进行人脸匹配验证，若匹配成功，将签到成功的信息反馈至签到人员，同时云服务器将接收的签到信息发送至创建签到小组的用户终端，若匹配失败，将匹配失败的信息发送给签到人员，签到人员需重新拍摄人脸照片。

请参照图2，活体检测的步骤包括：

201 打开摄像头；

202系统自动弹出提示信息，如“请微笑”；

203 签到人员做出符合提示要求的动作；

204 系统自动弹出另一条提示信息，如“请抬头”；

205 签到人员做出与提示信息相符的动作；

206 系统检测签到人员的脸部信息；

207 签到人员开始拍摄照片。

请参照图3，人脸匹配验证的步骤包括：

301 打开摄像头拍摄照片；

302 选择签到信息接收用户；

303将签到人的当前位置和时间信息嵌入水印到签到人员的照片中，并作为签到信息发送至云服务器；

304服务器内对照片进行特征提取；

305服务器内签到人的信息与云服务器内数据库存储的信息进行人脸识别匹配；

306签到成功信息反馈给用户；

307服务器通过互联网将接收到的信息发送到创建签到小组的用户端；

308将匹配失败信息发送至用户。

其中，步骤305中，云服务器的人脸识别匹配是通过主成分分析法（PCA）把人脸照片看成高维向量，由于人脸照片的高度相关性，那么可以通过K-L正交变换将其转化为低维空间的向量，后者最大限度地保留了原数据的主要信息，是沿着其方差最大的方向求得的矢量，这样降维后的向量可以方便地用于模式识别，识别方法是最邻近距离分类法，识别过程是将人脸照片映射到由特征脸组成的子空间上，比较其与己知人脸在特征脸空间中的位置，具体步骤如下：

1)初始化，获得人脸照片的训练集并计算特征脸，定义为人脸空间；

2)输入新的人脸照片，将其映射到特征脸空间，得到一组权值；

3)通过检查照片与人脸空间的距离判断它是否为人脸；

4)若为人脸，根据权值判断它是否为数据库中的某个人；

5)经过对比发现人脸与数据库中的某个人相似度高于确定的阈值则确定是同一个人，即人脸匹配成功。

为保证系统用户个人信息真实有效，不存在被盗用等潜在的安全隐患，系统添加数字水印防伪标识和数字水印提取，若签到者发现签到人员的签到信息有疑点，可以将怀疑对象的签到信息下载到本地存储，在系统内选择水印提取，系统自动提取出水印信息，与签到信息进行核对，检测签到信息是否真实，保证用户上传的照片为实时照片，并非复制或者直接拿以前拍摄的照片，以防签到作弊。数字水印技术、水印提取与验证技术的具体操作方法如图4和图5所示：

401 打开定位，确定签到者的具体位置；

402 拍摄照片，作为水印的载体照片；

403 时间信息，确保所拍的照片是确定的时间，而不是之前拍摄的；

404 嵌入算法，将时间和位置信息水印到照片内的方法；

405 水印图像，最后上传的图像。

在签到系统内嵌入水印算法404，然后移动终端用户打开定位401确定用户确切的位置，打开终端上的摄像机进行拍照，当前用户拍摄的时间403和地理位置的信息系统内的算法自动水印到拍摄的照片402内，最后将确定的水印照片405利用互联网发送至云服务器。

501.下载怀疑对象的签到信息于本地

502.在系统界面上选择水印提取选项

503.系统自动提取水印信息

504.提取的水印信息

505.提取的拍摄照片

506.核对签到信息

创建签到小组人员怀疑其小组的签到信息不真实，下载怀疑对象的签到信息与本地501，在系统界面上选择水印提取选项502，系统内的程序自动将签到信息进行水印提取503，提取出水印信息504和拍摄照片505，根据水印信息与签到人员的签到信息506，验证签到信息的准确性。

所述系统将当前位置信息和时间信息嵌入水印到照片上具体是采用数字水印算法实现，且采用的数字水印为不可见水印。

请参照图6，本发明还提供了一种智能移动防伪签到系统，所述系统包括云服务器602，所述云服务器602用于通过无线网络与用户的移动终端601通信连接，接收移动终端601发送的用户信息和签到信息；其安装有数据库和人脸识别系统；数据库用于存储用户信息；人脸识别系统用于接收签到人员的签到信息后对照片进行特征提取，根据特征提取的信息与预先存储在数据库内的人脸信息进行比对，若匹配成功，将签到成功的信息反馈至签到人员，同时将接收的签到信息发送至创建签到小组的用户移动终端601，若匹配失败，将匹配失败的信息发送给签到人员

所述移动终端包括智能手机、平板电脑。

本系统选用的云服务器是阿里云服务器602，并在云服务器使用Ubuntu系统搭建环境，用户数据存储在服务器内，为了便于接收和处理上传的信息，用户信息自动传入服务器内，同时在服务器内导入人脸识别程序。签到用户利用互联网将信息传入服务器，服务器内自动进行人脸识别，超过阈值范围，则说明是本人，服务器自动将接收的信息传给创建签到小组的移动终端601。

以上所述，只是本发明的较佳实施例而已，本发明并不局限于上述实施方式，只要其以相同的手段达到本发明的技术效果，都应属于本发明的保护范围。