一种自动售票方法、系统、装置及介质与流程

本发明涉及轨道交通技术领域，尤其是一种自动售票方法、系统、装置及存储介质。

背景技术：

现有技术中，多数具备有人脸识别功能的闸机以及基于人脸识别的门禁以及考勤系统中，仅仅只是单纯的基于人脸识别1：n的单维位度，一次性识别检索出目标结果。但由于轨道交通场景下存在各种特殊场景或环境，输入的识别样本会受站点不同、天气不同、光线不同所影响，影响识别结果的鲁棒性。另外，对于轨道交通乘客扣费的场景，为了实现最大化减少票款损失的需求，对识别结果精度要求较高。因此也会提高对每次识别结果的阈值和精度，从而也导致乘客每次都要非常熟练地配合摄像头角度、高度，尽可能摆正姿势去识别，可能还导致多次尝试失败的体验。

技术实现要素：

有鉴于此，为至少部分解决上述技术问题之一，本发明实施例目的在于提供一种鲁棒性更强、精度更高的自动售票方法；同时本申请还提供了对应的实现该方法的系统、装置及计算机可读的存储介质。

第一方面，本申请的技术方案提供了一种自动售票方法，其步骤包括：

获取乘客人脸信息以及指静脉信息；

获取车站设备基础信息以及乘客行为信息，进行整合得到车票行程信息，所述车票行程信息由所述乘客人脸信息以及所述指静脉信息进行关联所得到；

根据所述乘客人脸信息进行验证，得到候选列表；根据所述指静脉信息，在所述候选列表中进行交叉验证；

根据交叉验证的结果以及所述车票行程信息进行相关性匹配；

根据相关性匹配结果获取交易凭证，根据所述交易凭证进行行程交易。

在本申请方案的一种可行的实施例中，所述自动售票方法，其还包括以下步骤：

获取人脸信息原始数据以及指静脉信息原始数据；

将所述人脸信息原始数据以及所述指静脉信息原始数据进行加密存储。

在本申请方案的一种可行的实施例中，所述根据所述乘客人脸信息进行验证，得到候选列表这一步骤，其包括：

根据所述乘客人脸信息提取得到第一特征信息；获取所述人脸信息原始数据，解密并提取得到第二特征信息；

将所述第一特征信息以及所述第二特征信息进行匹配，根据匹配结果筛选组合得到所述候选列表。

在本申请方案的一种可行的实施例中，所述根据所述指静脉信息，在所述候选列表中进行交叉验证这一步骤，其包括：

根据所述指静脉信息原始数据提取得到第一手指静脉特征值；

根据所述候选列表提取得到第二手指静脉特征值；

将所述第一手指静脉特征值以及所述第二手指静脉特征值进行匹配，得到第二轮候选结果。

在本申请方案的一种可行的实施例中，所述根据交叉验证的结果以及所述车票行程信息进行相关性匹配这一步骤，其包括：

更新待匹配的行程记录；

将所述第二轮候选结果中关联的所述车票行程信息与所述待匹配的行程记录进行匹配，确定乘客身份信息以及车票行程信息。

在本申请方案的一种可行的实施例中，所述将所述第二轮候选结果中关联的所述车票行程信息与所述待匹配的行程记录进行匹配，确定乘客身份信息以及车票行程信息这一步骤，其包括以下步骤至少之一：

根据时间周期排除非相关的所述行程记录；

确定所述行程记录为有效行程记录。

第二方面，本发明的技术方案还提供一种自动售票系统，包括：

信息采集模块，用于获取乘客人脸信息以及指静脉信息；以及获取车站设备基础信息以及乘客行为信息，进行整合得到车票行程信息，所述车票行程信息由所述乘客人脸信息以及所述指静脉信息进行关联所得到；

信息处理模块，用于根据所述乘客人脸信息进行验证，得到候选列表；根据所述指静脉信息，在所述候选列表中进行交叉验证；根据交叉验证的结果以及所述车票行程信息进行相关性匹配；根据相关性匹配结果获取交易凭证；

行程交易模块，用于根据所述交易凭证进行行程交易。

在本申请方案的一种可行的实施例中，所述信息处理模块包括人脸识别验证模块、指静脉识别验证模块、乘客行程匹配模块以及验证中台；

所述人脸识别验证模块，用于验证乘客人脸信息的准确性和完整性；并传输人脸识别相关的信息，验证人脸识别数据；

所述指静脉识别验证模块，用于验证乘客指静脉信息的准确性和完整性，并传输指静脉识别相关的信息，验证指静脉识别数据；

所述乘客行程匹配模块，用于同步的乘客行程记录，并对行程记录进行匹配；

验证中台，用于发起乘客人脸信息进行验证、交叉验证以及相关性匹配。

第三方面，本发明的技术方案还提供一种自动售票装置，其包括：

至少一个处理器；

至少一个存储器，用于存储至少一个程序；

当至少一个程序被至少一个处理器执行，使得至少一个处理器运行第一方面中的一种自动售票方法。

第四方面，本发明的技术方案还提供了一种存储介质，其中存储有处理器可执行的程序，处理器可执行的程序在由处理器执行时用于运行第一方面中的方法。

本发明的优点和有益效果将在下面的描述中部分给出，其他部分可以通过本发明的具体实施方式了解得到：

本申请的技术方案通过结合人脸识别技术的特征以及指静脉识别记录的特性，具有大容量数据库内的高精度识别的优势的同时，也具有在小容量的数据集中高精度识别的优势；针对轨道交通扣费场景复杂的需求，以及用户数量庞大，需要精准扣费的特征，从两个生物识别技术维度进行交叉验证；提供了能够更加高效率、高精度的智能乘车售票方法。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种自动售票系统的模块架构图；

图2为本发明实施例提供的一种自动售票方法的步骤流程图；

图3为本发明实施例中多轮交叉验证的过程示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。对于以下实施例中的步骤编号，其仅为了便于阐述说明而设置，对步骤之间的顺序不做任何限定，实施例中的各步骤的执行顺序均可根据本领域技术人员的理解来进行适应性调整。

本申请的技术方案的核心思路是通过人脸、指静脉两个不同生物特征维度进行交叉验证，实现生物识别的高精度验证技术。

首先在第一方面，本申请的技术方案提供了一种自动售票系统，其主要包括信息采集模块、信息处理模块以及行程交易模块；其中，信息采集模块，用于获取乘客人脸信息以及指静脉信息；以及获取车站设备基础信息以及乘客行为信息，进行整合得到车票行程信息，车票行程信息由乘客人脸信息以及指静脉信息进行关联所得到；信息处理模块，用于根据乘客人脸信息进行验证，得到候选列表；根据指静脉信息，在候选列表中进行交叉验证；根据交叉验证的结果以及车票行程信息进行相关性匹配；根据相关性匹配结果获取交易凭证；行程交易模块，用于根据交易凭证进行行程交易。

如图1所示，在一些可行的实施例中，系统中的信息处理模块包括人脸识别验证模块、指静脉识别验证模块、乘客行程匹配模块以及验证中台等核心功能模块；除此之外，系统还包括人脸识别采集模块、人脸识别存储模块、人脸识别展示模块、指静脉采集模块、指静脉存储模块、指静脉展示模块。

其中，人脸识别采集模块，其用于在设备终端上验证乘客人脸信息的准确性和完整性，并用于采集人脸识别数据，上传人脸识别相关的信息。人脸识别验证模块，是运行在设备终端的应用程序，其可以在设备终端上进一步确认乘客人脸信息的准确性和完整性，还用于传输人脸识别相关的信息，验证人脸识别数据，以及传输验证结果信息和展示验证结果。人脸识别存储模块，其是运行在服务器端的应用程序，用于计算人脸信息各项数据，并生成特征值进行存储，以及管理人脸信息数据和对人脸特征值进行更新扩充。指静脉采集模块，其是运行在设备终端的应用程序，用于在设备终端上验证乘客指静脉信息的准确性和完整性以及采集指静脉数据，上传指静脉识别相关的信息。指静脉识别验证模块，其是运行在设备终端的应用程序，用于在设备终端上进一步确认乘客指静脉信息的准确性和完整性并用于传输指静脉识别相关的信息，验证指静脉识别数据，并根据验证结果信息，展示验证结果。指静脉存储模块，其是运行在服务器端的应用程序，用于计算指静脉信息各项数据，并生成特征值进行存储，以及管理指静脉信息数据和对指静脉特征值进行更新扩充。实施例系统中的人脸识别展示模块和指静脉展示模块，是可以接受人脸识别和指静脉所使用的终端，如车站闸机、自助票务处理机、手机等终端上运行的应用程序；用于展示人脸识别和指静脉识别产生的乘客记录和交易记录数据情况，以及管理人脸识别和指静脉识别在地铁面向用户场景上的各项数据记录。

实施例系统中还包括验证中台，用于发起乘客人脸信息进行验证、交叉验证以及相关性匹配。人脸识别和指静脉交易凭证管理单元，用于提供给乘客使用人脸验证和指静脉验证后申请交易凭证的装置，并向例如支付宝、微信、银联以及地铁票务中心等交易平台或渠道，发送交易扣款凭证，申请交易订单。

在第二方面，如图2所示，本申请所提供的一种基于第一方面中的系统的自动售票方法，其包括步骤s01-s05：

s01、获取乘客人脸信息以及指静脉信息。

具体地，在进入地铁闸机时，通过获取乘客的人脸信息以及指静脉信息，即获取得到在先完成注册的用户信息(同时包括人脸信息和指静脉信息)，将采集到的人脸信息以及指静脉信息上传至系统的服务器端，由服务器端执行后续的识别验证工作，确定该用户信息满足权限时，打开闸机通道，并记录行程开始。

s02、获取车站设备基础信息以及乘客行为信息，进行整合得到车票行程信息。

其中，车票行程信息由乘客人脸信息以及指静脉信息进行关联所得到。具体地，在系统的服务器端确定该用户信息满足权限后，系统同时获取当前闸机设备的信息，例如某地铁站的编号为001号闸机的入口通道，而乘客的行为信息主要记录乘客出站还是进站，若进站则将该地铁站作为行程起点，乘客行程开始；若出站则将该地铁站作为行程终点，乘客行程结束，两者信息进行关联得到车票行程信息，既包括起始站点、行程时间、出发时间、结束时间、结束站点以及出入口闸机信息等。在一些必要的情况下，系统可以根据车票行程信息进行数据管理分组，同时将处理结果推送至终端设备，例如乘客的手机应用中。

s03、根据乘客人脸信息进行验证，得到候选列表；根据指静脉信息，在候选列表中进行交叉验证。

具体地，地铁闸机闸机中的人脸识别采集模块或指静脉采集模块，将实时采集乘客的人脸信息和指静脉信息，以及生成的车票行程信息上传至系统后台的识别验证模块，系统跟进车票行程信息对乘客的人脸信息进行验证计算，计算出符合条件的候选列表，其中候选列表中包括了若干满足预设匹配度的人脸信息记录。再根据候选列表中的人脸信息所对应乘客的指静脉信息进行第二轮的交叉验证得到匹配度更高的乘客指静脉信息，作为更优的候选信息。

s04、根据交叉验证的结果以及车票行程信息进行相关性匹配。

具体地，根据步骤s03中交叉验证得到匹配度更高的乘客指静脉信息，最终与车票行程信息进行相关性匹配，确定唯一符合的乘客id。

s05、根据相关性匹配结果获取交易凭证，根据交易凭证进行行程交易。

具体地，人脸识别和指静脉设备终端验证装置最终计算出来唯一符合的乘客id连同乘车信息交易系统申请交易凭证。再通过交易凭证和乘车信息向交易渠道发起交易流程，完成行程交易。

在一些可选的实施例中，自动售票方法还包括步骤s06、获取人脸信息原始数据以及指静脉信息原始数据，并将人脸信息原始数据以及指静脉信息原始数据进行加密存储。

具体地，在该实施例中，包括用户注册的过程，通过系统采集得到乘客的人脸信息原始数据以及指静脉信息原始数据，根据两种原始数据进行注册并与用户的其他个人信息，交易账户等进行关联，完成关联绑定后，将采集得到的人脸信息原始数据以及指静脉信息原始数据通过密钥进行加密存储，以备后续进行乘客身份识别或信息比对时进行调用，也进一步提升了实施例的安全保密性能。

在一些可行的实施例中，步骤s03中，根据乘客人脸信息进行验证，得到候选列表这一过程，其可以包括更为详细的步骤s031-s032：

s031、根据乘客人脸信息提取得到第一特征信息；获取人脸信息原始数据，解密并提取得到第二特征信息；

s032、根据第一特征信息以及第二特征信息进行匹配，根据匹配结果筛选组合得到候选列表。

其中，第一特征信息以及第二特征信息，均为从获取的人脸信息(人脸图像信息)中，进行特征提取所得到的特征信息。由闸机上位机将采集得到的人脸信息封装至一次行程请求信息发送至验证中台，再由验证中台将用户入库存储的人脸信息的原始图像，例如在进行注册时录入的人脸信息，提取得到特征信息，与解析得到实时采集的乘客人脸信息，并从中提取得到的特征信息，在验证中台中进行第一轮人脸识别单一验证识别，通过对人脸识别全局的验证搜索，提取出符合要求的若干个预选结果返回给验证中台，得到符合条件的候选列表。如图3所示，在该候选列表中，包括了若干数目满足预设匹配度的人脸信息数据以及其关联的用户信息。另外，也可以根据预设的匹配度以控制所得到的候选列表的结果，或者通过数目直接限定候选列表中结果的数目。

在一些可行的实施例中，步骤s03中，根据指静脉信息，在候选列表中进行交叉验证这一过程，可以进一步划分为更详细的步骤s033-s034：

s033、根据指静脉信息原始数据提取得到第一手指静脉特征值；并根据候选列表提取得到第二手指静脉特征值；

s034、根据第一手指静脉特征值以及第二手指静脉特征值进行匹配，得到第二轮候选结果。

具体地，验证中台根据步骤s032得到的候选列表中候选结果所关联的用户信息，从行程请求信息中解析得到其所关联的指静脉信息，该指静脉信息是由闸机上位机在采集乘客人脸信息时，同步采集得到的乘客指静脉信息。从采集得到指静脉信息中提取得到手指静脉特征值，并根据候选列表中候选结果所关联的用户信息，解密存储的静脉信息原始数据，并提取得到的手指静脉特征值，根据两个特征值进行第二轮交叉验证，即针对候选列表中的候选结果进行高维度的计算识别，按指静脉验证结果重新排序，得到第二轮预选结果。

指静脉由于其特殊的采集方式，本身具备很好的防伪能力，在人脸的活体防伪情况下叠加指静脉的静脉纹理活体防伪，可使整体的防伪抵御能力强于各类单一识别模式。另外指静脉算法对于小数量级下的识别精度更有优势，精度更高。因此先利用人脸识别技术的成熟度和采集的便利性，可以快速的进行大数量级预选，得出精度较高的区间结果。同时叠加指静脉识别进行交叉维度的验证识别，可以在高精度区间中以高准确度得出第二轮预选区间。

在一些可行的实施例中，步骤s04根据交叉验证的结果以及车票行程信息进行相关性匹配这一过程，可以进一步细分为步骤s041-s042：

s041、更新待匹配的行程记录；

s042、根据第二轮候选结果中关联的车票行程信息与待匹配的行程记录进行匹配，确定乘客身份信息以及车票行程信息。

具体地，闸机上位机采集得到乘客出站时间以及出站站台等行程结束的信息，根据采集得到的行程结束的信息，对乘客的行程记录进行更新，并得到完整的车票行程信息。实施例中的验证中台将第二轮预选结果和待匹配的行程记录进行行程信息的匹配，即第三轮匹配。在匹配的过程中，将通过对预选结果的行程与系统中已记录同步的待匹配行程进行匹配组合。通过对行程的有效性、时效性、和乘客习惯的多维度计算后，最终得出符合该乘客身份的id以及行程匹配结果进行输出。

在一些可行的实施例中，根据第二轮候选结果中关联的车票行程信息与待匹配的行程记录进行匹配，确定乘客身份信息以及车票行程信息这一过程中，可以根据时间周期以及记录是否完整进行筛选，其包括但不限于步骤s042a和s042b：

s042a、根据时间周期排除非相关的行程记录；

s042b、确定行程记录为有效行程记录。

例如，根据闸机所采集到的车票行程信息的出发时间和结束时间过短，作为附带的，采集得到两次信息采集的站台均为同一个站台，实施例系统则判定该行程记录为重复采集记录，系统将保留最早的时间点的记录作为车票行程信息的出发时间，而删除后续的重复采集的数据记录。又例如，采集得到的车票行程信息仅有出发的站台信息以及出发时间，且记录的时长已经超过24小时，且并未采集到出站的时间以及站台信息，实施例系统则将该行程视作异常记录，不生成其对应的车票行程信息，并将该记录删除。

将第二轮预选区间与运营周期下当次有效的乘客待匹配行程进行第三轮匹配，则是从时间点周期、行程有效性、其他附加条件的维度下，排除非相关性的目标乘客和行程结果，进一步佐证第二轮预选区间的唯一结果准确性。

在第三方面，本申请的技术方案还提供自动售票装置的实施例，其包括至少一个处理器；至少一个存储器，用于存储至少一个程序；当至少一个程序被至少一个处理器执行，使得至少一个处理器运行如第一方面中的一种自动售票方法。

本发明实施例还提供了一种存储介质内存储有程序，程序被处理器执行，实现如第一方面中的方法。

从上述具体的实施过程，可以总结出，本发明所提供的技术方案相较于现有技术存在以下优点或优势：

1)本申请技术方案的人脸识别和指静脉的采集和验证装置结合了人工智能和互联网自动检票机的优势，引导乘车使用无感支付，即能引导减轻地铁传统售检票业务的成本，又能推广电子支付、人工智能体验的使用习惯，提高地铁服务质量和成本效益；

2)本申请技术方案采用人脸识别技术和指静脉识别技术结合，相对于刷身份证再刷脸进行人证核对的自动售检票方案，本发明免去了乘客携带二代身份证、护照等身份证明介质。完全只需通过自身的生物特征进行识别，大大提高了乘客出现的效率和体验；

3)本申请技术方案相对于采用单人脸识别验证自动售检票的方案，本发明先通过人脸识别技术从大数量级别的计算上提供快速、准确的缩库优势；指静脉识别技术提供了小数量级下快速采集、高精度验证的优势。两者相互补充，即能实现完全无感乘车的目标，又能保障高精度票款收益的能力；

4)本申请技术方案采用人脸识别技术和指静脉识别技术结合，相对于采用单人脸识别验证自动售检票的方案，本发明对于各种伪造人脸图片、伪造人脸视频、伪造3d人脸模具等恶意攻击行为，具有突出的防伪、防攻击优势。通过辅助指静脉识别的技术下，指静脉采集模块会识别人体手指中的静脉血管纹路，该技术具有良好的防伪、防非生物共计的能力，从而保障整个识别过程的真实性。

在一些可选择的实施例中，在方框图中提到的功能/操作可以不按照操作示图提到的顺序发生。例如，取决于所涉及的功能/操作，连续示出的两个方框实际上可以被大体上同时地执行或所述方框有时能以相反顺序被执行。此外，在本发明的流程图中所呈现和描述的实施例以示例的方式被提供，目的在于提供对技术更全面的理解。所公开的方法不限于本文所呈现的操作和逻辑流程。可选择的实施例是可预期的，其中各种操作的顺序被改变以及其中被描述为较大操作的一部分的子操作被独立地执行。

此外，虽然在功能性模块的背景下描述了本发明，但应当理解的是，除非另有相反说明，功能和/或特征中的一个或多个可以被集成在单个物理装置和/或软件模块中，或者一个或多个功能和/或特征可以在单独的物理装置或软件模块中被实现。还可以理解的是，有关每个模块的实际实现的详细讨论对于理解本发明是不必要的。更确切地说，考虑到在本文中公开的装置中各种功能模块的属性、功能和内部关系的情况下，在工程师的常规技术内将会了解该模块的实际实现。因此，本领域技术人员运用普通技术就能够在无需过度试验的情况下实现在权利要求书中所阐明的本发明。还可以理解的是，所公开的特定概念仅仅是说明性的，并不意在限制本发明的范围，本发明的范围由所附权利要求书及其等同方案的全部范围来决定。

在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明并不限于上述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做作出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。