一种基于九宫格密码和人脸图像的身份验证方法
【专利摘要】本发明的一种基于九宫格密码和人脸图像的身份验证方法，所述身份验证方法包括如下步骤：创建九宫格密码并保存、创建人脸图像的源特征并保存、创建人脸图像的加密特征并保存；用户依次通过输入九宫格密码和用户面部特征的识别完成身份验证。本发明通过建立九宫格密码与人脸图像之间的对应关系，对人脸图像的源特征进行加密，增强身份验证的安全性，同时保持简易的操作性。
【专利说明】一种基于九宫格密码和人脸图像的身份验证方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种身份验证方法，特别涉及一种基于九宫格密码和人脸图像的身份验证方法。
【背景技术】
[0002]身份验证是社会生活的基本问题之一。身份验证系统不仅在家庭生活、个人娱乐、企业应用等方面有着巨大的应用前景，更在国家安全、司法刑侦、个人安全等方面发挥着重要作用。
[0003]目前，身份验证采用包括基于携带物(如1C卡、钥匙等)或者知识(如密码、口令等)的传统技术，也有采用基于生物特征(如人脸、指纹、虹膜等)的计算机自动识别技术。中国专利CN101162500A公开了一种分区式人脸识别方法，首先预建包含一个或多个人脸各区域特征数据的人脸特征数据库，然后对待识别的人脸进行分区，并提取经分区后的人脸各区域的特征数据，再设定需进行比对的区域，接着根据所设定的需要进行比对的区域将相应的区域特征数据与所述人脸特征数据库内的对应数据进行比对并计算出待识别的人脸与所述人脸特征数据库的人脸的相似度，以识别人脸，由于仅需要对被设定的区域的特征数据进行比对，因此可明显提高比对速度，而且可消除模糊区域对人脸识别所产生的负面影响，提高识别率，同时也可降低对待识别的人脸的质量要求，使实际操作更为方便。但是随着科技的发展，人脸识别也遭遇了容易仿造的尴尬。所以，需要提供一种更加安全的身份验证方法。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提供一种基于九宫格密码和人脸图像的身份验证方法，该方法通过建立九宫格密码与人脸图像的联系，将两种身份验证体系相融合，增强身份验证的安全性，同时保持简易的操作性。
[0005]本发明的目的是由下述技术方案实现的:一种基于九宫格密码和人脸图像的身份验证方法，所述身份验证方法包括如下步骤:
[0006](1)创建九宫格密码
[0007]A、依次记录管理员在九宫格图形中选择路径经过的点的标号，按照选择的顺序生成标号字符串；
[0008]B、对所述的标号字符串进行加密，生成九宫格密码并保存；
[0009](2)创建人脸图像的源特征
[0010]A、对采集的人脸图像进行归一化处理，得到归一化人脸图像；
[0011]B、将所述的归一化人脸图像分割成3X3个区域块，为每一个区域块分配一个序号;
[0012]C、依次对所述的每一个区域块进行特征抽取，得到9个区域块的源特征并保存；所述的区域块的序号与所述的区域块的源特征一一对应；[0013](3)创建人脸图像的加密特征
[0014]A、建立所述的人脸图像的9个区域块的序号与所述的九宫格的9个点的标号之间的对应关系；
[0015]B、根据所述的对应关系，由九宫格密码生成一个区域块密码，所述的区域块密码是由所述的区域块的序号组成的序号字符串；
[0016]C、根据所述的区域块密码选出对应的区域块的源特征进行排序，生成所述的人脸图像的加密特征并保存；
[0017](4)九宫格密码身份验证
[0018]将待验证用户输入的密码与所述的九宫格密码逐位进行比对，完全相同则进行人脸图像身份验证，不完全相同则提示为非法用户；
[0019](5)人脸图像身份验证
[0020]使用余弦距离将用户的面部特征与所述的人脸图像的加密特征进行相似度匹配，相似度高于标准值则通过验证；相似度低于标准值则提示为非法用户；相似度等于标准值则再一次进行相似度匹配。
[0021]本发明与现有技术相比具有如下优点:
[0022]1、本发明通过建立九宫格密码与人脸图像之间的对应关系，对人脸图像的源特征进行加密，增强身份验证的安全性，同时保持简易的操作性。
[0023]2、本发明将创建的九宫格密码、人脸图像的源特征、人脸图像的加密特征保存到应用系统的数据库中，方便调取、修改、更新。
[0024]3、本发明能够随时更新人脸图像的加密特征，不需要重新创建人脸图像的源特征，只要建立更新的九宫格密码与保存的人脸图像的源特征之间的对应关系。
[0025]4、本发明首次将两种身份验证体系完美融合，做到相辅相成，增强身份验证的安全性，同时保持简易的操作性。
[0026]以下结合附图和具体实施例对本发明作详尽说明。
【专利附图】
【附图说明】
[0027]图1是本发明的流程框图。
【具体实施方式】
[0028]实施例一
[0029]参见图1，本发明的基于九宫格密码和人脸图像的身份验证方法，所述身份验证方法包括如下步骤:
[0030](1)创建九宫格密码
[0031]A、依次记录管理员在九宫格图形中选择路径经过的点的标号，按照选择的顺序生成标号字符串；
[0032]B、对所述的标号字符串进行加密，生成九宫格密码并保存；
[0033]在本实施例中，所述九宫格设有9个点，9个点的标号依次为{1，2，3，4，5，6，7，8，9}，管理员选择的路径经过的点的标号依次是1、2、3、4、5、6，生成的标号字符串为{1，2，3，4,5,6}。[0034]在本实施例中，对所述的标号字符串的加密可以采用对9取模，然后加1的方式，得到{2，3，4，5，6，7}，即为九宫格密码。对标号字符串的加密也可以采用其他现有的加密技术，此处不详细描述。
[0035](2)创建人脸图像的源特征
[0036]A、对采集的人脸图像进行归一化处理，得到归一化人脸图像；
[0037]在本实施例中，所述人脸图像的归一化处理是采用开源计算机视觉库中的物体检测子，得到面部区域和两个眼部区域的图像；再通过人脸图像配准，生成归一化人脸图像。所述的归一化人脸图像的大小为96X96像素。
[0038]B、将所述的归一化人脸图像分割成3X3个区域块，为每一个区域块分配一个序号；本实施例中，将归一化人脸图像分成3行3列共9个区域块，每个区域块是大小为32X32像素的矩形块。每一个区域块分配的序号依次是{1，2，3，4，5，6，7，8，9}。
[0039]C、依次对所述的每一个区域块进行特征抽取，得到9个区域块的源特征并保存；所述的区域块的序号与所述的区域块的源特征一一对应；
[0040]在本实施例中，所述区域块的特征抽取为多通道Gabor滤波特征抽取，利用多通道Gabor滤波器对人脸图像的每一个区域块进行卷积；通过取模运算对卷积后每一个像素的复数值进行计算，获得像素特征值；将区域块中每一个像素特征值按行排列成向量形式作为Gabor特征向量；即人脸图像的源特征。
[0041]在本实施例中，Gabor滤波器的核函数如下:
【权利要求】
1.一种基于九宫格密码和人脸图像的身份验证方法，其特征在于，所述身份验证方法包括如下步骤:(1)创建九宫格密码A、依次记录管理员在九宫格图形中选择路径经过的点的标号，按照选择的顺序生成标号字符串；B、对所述的标号字符串进行加密，生成九宫格密码并保存；(2)创建人脸图像的源特征A、对采集的人脸图像进行归一化处理，得到归一化人脸图像；B、将所述的归一化人脸图像分割成3X3个区域块，为每一个区域块分配一个序号；C、依次对所述的每一个区域块进行特征抽取，得到9个区域块的源特征并保存；所述的区域块的序号与所述的区域块的源特征一一对应；(3)创建人脸图像的加密特征A、建立所述的人脸图像的9个区域块的序号与所述的九宫格的9个点的标号之间的对应关系；B、根据所述的对应关系，由九宫格密码生成一个区域块密码，所述的区域块密码是由所述的区域块的序号组成的序号字符串；C、根据所述的区域块密码选出对应的区域块的源特征进行排序，生成所述的人脸图像的加密特征并保存；(4)九宫格密码身份验证将待验证用户输入的密码与所述的九宫格密码逐位进行比对，完全相同则进行人脸图像身份验证，不完全相同则提示为非法用户；(5)人脸图像身份验证使用余弦距离将用户的面部特征与所述的人脸图像的加密特征进行相似度匹配，相似度高于标准值则通过验证；相似度低于标准值则提示为非法用户；相似度等于标准值则再一次进行相似度匹配。
2.根据权利要求1所述的身份验证方法，其特征在于，所述人脸图像的归一化处理是采用开源计算机视觉库中的物体检测子，得到面部区域和两个眼部区域的图像；再通过人脸图像配准，生成归一化人脸图像。
3.根据权利要求1或2所述的身份验证方法，其特征在于，所述区域块的特征抽取为多通道Gabor滤波特征抽取。
【文档编号】G06F21/31GK103646199SQ201310739326
【公开日】2014年3月19日 申请日期:2013年12月26日 优先权日:2013年12月26日
【发明者】张小博 申请人:中国电子科技集团公司第三研究所