一种人脸识别方法及系统

1.一种人脸识别方法，其特征在于，包括：
进行基于无线应用协议WAP的配置；
与前端人脸采集终端之间建立3G视频通信连接；其中，在通过WAP网关接收到前端人脸采集终端的人脸注册请求或人脸识别请求时，通过所述WAP网关向所述前端人脸采集终端返回视频传送指令，并与所述前端人脸采集终端之间建立3G数据传输通道；
通过3G无线网络实时接收所述前端人脸采集终端的人脸视频；
对接收到的所述人脸视频进行识别处理；其中，在通过WAP网关接收到前端人脸采集终端的人脸注册请求时，所述方法还包括：
通过所述WAP网关接收用户注册的身份信息；
所述对接收到的所述人脸视频进行识别处理包括：
对接收到的所述人脸视频进行协议解封、数据解密、解码处理后，从视频流中获取包含人脸的帧图像，然后对帧图像进行人脸检测、特征提取，并将所提取的人脸特征值作为模板数据，与接收到的所述用户注册的身份信息按照一一对应关系存储至人脸特征数据库中。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述对接收到的所述人脸视频进行识别处理之后，所述方法还包括：
通过所述WAP网关向所述前端人脸采集终端返回注册结果；
拆除与所述前端人脸采集终端之间建立的3G数据传输通道。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在通过WAP网关接收到前端人脸采集终端的人脸识别请求时，所述对接收到的所述人脸视频进行识别处理包括：
对接收到的所述人脸视频进行协议解封、数据解密、解码处理后，从视频流中获取包含人脸的帧图像，然后对帧图像进行人脸检测、特征提取，并与人脸特征数据库中已注册的人脸特征值进行对比匹配，以对所述人脸视频的持有者进行身份识别。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述对接收到的所述人脸视频进行识别处理之后，所述方法还包括：
通过所述WAP网关向所述前端人脸采集终端返回识别结果；
拆除与所述前端人脸采集终端之间建立的3G数据传输通道。
5.根据权利要求1-4任一所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
通过所述WAP网关对待发送的数据进行加密处理，对接收到的数据进行解密处理；其中所述数据包括：人脸注册/识别请求、注册/识别结果、用户注册的身份信息、或视频传送指令。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在通过3G无线网络实时接收所述前端人脸采集终端的人脸视频之前，所述方法还包括：
所述前端人脸采集终端对现场拍摄到的人脸视频进行压缩编码、数据加密、协议封装。
7.一种人脸识别系统，包括前端人脸采集终端和后端服务器，其特征在于，所述后端服务器包括后端视频接收服务器以及与其相连接的后端人脸识别服务器；所述后端服务器与所述前端人脸采集终端之间建立3G视频通信连接，通过3G无线网络实时接收所述前端人脸采集终端的人脸视频，并对接收到的所述人脸视频进行识别处理，具体为：
所述后端视频接收服务器与所述前端人脸采集终端之间建立3G视频通信连接，通过
3G无线网络实时接收所述前端人脸采集终端的人脸视频，然后通过USB口直接传递给所述后端人脸识别服务器，由所述后端人脸识别服务器对所述人脸视频进行识别处理；
所述前端人脸采集终端包括：视频采集单元（201）、人脸登录单元（202）、人脸注册单元（203）、加/解密单元（204）、WAP通讯单元（205）和3G通讯单元（206），其中，所述视频采集单元（201），用于连接摄像头，并对现场拍摄到的人脸视频进行压缩编码，同时还用于接收所述后端人脸识别服务器的视频传送指令，根据所述视频传送指令，将压缩后的人脸视频向所述加/解单元（204）传递；
所述人脸登录单元（202），用于提供人脸登录交互接口，实时播放和显示所述视频采集单元（201）拍摄到的人脸视频，并通过所述WAP通讯单元（205）向所述后端人脸识别服务器发送人脸识别请求，以及接收和显示所述WAP通讯单元（205）传递的识别结果；
所述人脸注册单元（203），用于提供人脸注册交互接口，接收用户注册的身份信息，实时播放和显示所述视频采集单元（201）拍摄到的人脸视频，并通过所述WAP通讯单元（205）向所述后端人脸识别服务器发送人脸注册请求，以及接收和显示所述WAP通讯单元（205）传递的注册结果；
所述加/解密单元（204），用于对所述视频采集单元（201）、所述人脸登录单元（202）和所述人脸注册单元（203）要传递的指令和视频码流进行加密处理，同时还用于对所述WAP通讯单元（205）接收的反馈指令进行解密处理；
所述WAP通讯单元（205），用于向所述后端人脸识别服务器传递人脸注册/识别请求以及用户注册的身份信息，同时还用于传递后端人脸识别服务器发送的视频传送指令和反馈的注册/识别结果；
所述3G通讯单元（206），用于根据所述后端人脸识别服务器发送的视频传送指令接通和建立3G数据传输通道，并将加密后的人脸视频封装后发送给所述后端视频接收服务器。
8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述后端人脸识别服务器包括：WAP通讯单元（207）、加/解密单元（210）、人脸识别单元（211）和人脸特征数据库（212），所述后端视频接收服务器包括：3G通讯单元（208）、解密单元（209）、其中，
所述WAP通讯单元（207），用于监听所述前端人脸设备采集终端发送的人脸注册/识别请求以及用户注册的身份信息，同时还用于向所述前端人脸采集终端发送视频传送指令和反馈注册/识别结果；
所述3G通讯单元（208），用于与所述前端人脸设备采集终端建立3G数据传输通道，通过建立的3G数据传输通道接收传回的人脸视频，同时还用于对传回的人脸视频进行解封，并将解封后的视频数据传递给所述解密单元（209）；
所述解密单元（209），用于根据解密口令，对所述3G通讯单元（208）传递的视频数据进行解密，并传递给所述人脸识别单元（211）；
所述加/解密单元（210），用于根据解密口令，对所述WAP通讯单元（207）接收的人脸注册/识别请求以及用户注册的身份信息进行解密，同时还用于对所述后端人脸识别服务器的待发送数据进行加密处理；
所述人脸识别单元（211），用于从所述3G通讯单元（208）接收到的人脸视频中获取人脸帧图像，然后对帧图像进行人脸检测、特征提取，并与所述人脸特征数据库（212）中已注册的人脸特征值进行对比匹配，以对所述人脸视频的持有者进行身份识别，以及将识别结果传递给所述WAP通讯单元（207）；
人脸特征数据库（212），用于存储用户注册的身份信息及用户的人脸特征模板，其中，所述身份信息与人脸特征模板具有一对一的对应关系。

一种人脸识别方法及系统\n技术领域\n[0001] 本发明涉及生物特征识别与无线传输技术领域，特别涉及一种基于3G无线传输技术的人脸识别方法及系统。\n背景技术\n[0002] 现有技术中，人脸识别系统主要采用有线连接的方式将人脸图像采集设备与计算机或处理器上的识别系统连接到一起实现数据传输和交互的，这种方法虽然可以实现对用户身份的识别，但也存在许多问题。例如现有系统中各设备之间采用数据线连接，因此不能随意挪动人脸图像采集设备，加上场地和环境的限制，还需要考虑布线的方法，另外，安装和维护也是一个问题。\n发明内容\n[0003] 本发明实施例提供一种人脸识别方法及系统，不仅有效地保证了人脸视频采集的实时性，还有效地减少了有线数据连接方式引起的布线和安装维护问题。\n[0004] 本发明实施例采用如下技术方案：\n[0005] 一种人脸识别方法，包括：\n[0006] 与前端人脸采集终端之间建立3G视频通信连接；\n[0007] 通过3G无线网络实时接收所述前端人脸采集终端的人脸视频；\n[0008] 对接收到的所述人脸视频进行识别处理。\n[0009] 一种人脸识别系统，包括前端人脸采集终端和后端服务器，所述后端服务器与所述前端人脸采集终端之间建立3G视频通信连接，通过3G无线网络实时接收所述前端人脸采集终端的人脸视频，并对接收到的所述人脸视频进行识别处理。\n[0010] 由本发明实施例的技术方案可知，通过后端服务器与前端人脸采集终端之间建立\n3G视频通信连接，通过3G无线网络实时接收所述前端人脸采集终端的人脸视频，并对接收到的所述人脸视频进行识别处理，可以充分利用3G无线网络传输技术的高速的数据传输速率来传递人脸视频数据，从而有效保证了远程无线视频数据传输的无缝性和实时性，同时由于不再受有线数据传输线路连接及场地的限制，可随意挪动和携带前端人脸采集终端，从而有效地减少了有线数据连接方式引起的布线和安装维护问题。\n附图说明\n[0011] 为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍。\n[0012] 图1为本发明的人脸识别系统的整体结构图；\n[0013] 图2为本发明的人脸识别系统的具体结构图；\n[0014] 图3为本发明所述系统执行人脸注册操作的时序流程图；\n[0015] 图4为本发明所述系统执行人脸识别操作的时序流程图。\n具体实施方式\n[0016] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，以下将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细说明。\n[0017] 参见图1，图1描述的是本发明的人脸识别系统的整体结构图，整个系统包括：前端人脸采集终端101和后端服务器，其中后端服务器又可分为后端视频接收服务器102以及与其相连接的后端人脸识别服务器103。所述后端视频接收服务器102和前端人脸采集终端101之间建立3G视频通信连接，通过3G无线网络实时接收所述前端人脸采集终端101的人脸视频，然后通过USB口直接传递给所述后端人脸识别服务器103，由所述后端人脸识别服务器103对接收到的所述人脸视频进行识别处理。\n[0018] 以下是对本发明实施例的人脸识别系统的各个组成部分的具体说明：\n[0019] （1）前端人脸采集终端101：用来完成人脸视频数据的采集和发送。该采集终端能够将采集到的现场视频信号进行压缩编码、加密封装、然后通过3G网络进行传输，同时还负责接收后端人脸识别服务器103发出的控制指令。该采集终端可以采用Linux系统的硬件和软件进行设计，也可以直接采用3G手机。例如可以在采集终端中绑定一个固定的3G手机号码（被叫），当后端视频接收服务器102使用配备的3G手机号码（主叫）的一个3G通信单元拨打采集终端的被叫号码时，能够接通3G数据传输通道并传回人脸视频数据。\n[0020] （2）后端视频接收服务器102：是为了减轻后端人脸识别服务器103计算机的压力而建立的，主要用于与前端人脸采集终端101建立3G数据传输通道，无线接收其传来的人脸视频数据流，对其解密后通过USB口传递给后端人脸识别服务器103。同前端人脸采集设备一样，具体实施时，该终端也可以采用Linux嵌入式系统。\n[0021] （3）后端人脸识别服务器103：用于对接收到的人脸视频图像进行人脸检测、特征提取，并将其与已存储在后端人脸识别服务器103上的人脸特征数据进行比对分析，然后通过WAP（Wireless Application Protocol无线应用协议）网关向前端人脸采集终端101反馈相应的识别结果。具体实施时，可以在该服务器的PC机上搭建基于WAP的站点服务器，安装一套基于WAP的应用软件，该基于WAP的应用软件可以运行在Windows操作系统下，并与视频接收服务器102通过USB口相连接。另外，为了在PC机上搭建基于WAP的站点服务器，还需要对Windows操作系统的IIS（Internet Information Services互联网信息服务）进行基于WAP的配置，以便后端人脸识别服务器103能够通过WAP网关和前端人脸采集终端101进行信息交互。\n[0022] 后端人脸识别服务器103和前端人脸采集终端101之间的交互数据可通过以下两种途径传送： \n[0023] a、当用户通过前端人脸采集终端101的浏览器无线访问后端人脸识别服务器103的URL（Uniform / Universal Resource Locator统一资源定位符）时，信号经过3G无线网络，以WAP协议方式发送至WAP网关，然后经过“翻译”，再以HTTP（HyperText Transfer Protocol超文本传输协议）协议方式通过互联网与后端人脸识别服务器103进行交互；\n[0024] b、当前端人脸采集终端101向后端人脸识别服务器103传输现场拍摄到的人脸视频时，则以RTP（Real-time Transport Protocol实时传送协议）协议方式首先无线发送至后端视频接收服务器102，再由视频接收服务器102通过USB数据线传递给后端人脸识别服务器103。\n[0025] 参见图2，图2描述的是本发明的人脸识别系统的具体结构图。其中前端人脸采集终端可具体包括：视频采集单元201、人脸登录单元202、人脸注册单元203、加/解密单元\n204、WAP通讯单元205和3G通讯单元206；其中后端服务器可具体包括：3G通讯单元208、解密单元209、WAP通讯单元207、加/解密单元210、人脸识别单元211和人脸特征数据库\n212。需要说明的是，由于后端人脸识别服务器103是通过后端视频接收服务器102接收人脸视频数据流的，因此所述3G通讯单元208和解密单元209包含在后端视频接收服务器\n102内。以下是对人脸识别系统各组件的具体描述：\n[0026] 视频采集单元201，用于连接摄像头，并将其拍摄到的人脸视频信号进行压缩编码，同时还负责接收WAP通讯单元205传递的视频传送指令，根据视频传送指令，将压缩后的人脸视频向加/解密单元204传递；\n[0027] 人脸登录单元202，用于提供人脸登录交互接口，实时播放和显示视频采集单元\n201拍摄到的人脸视频，并通过WAP通讯单元205向后端人脸识别服务器103发出人脸识别请求，同时还负责接收和显示WAP通讯单元205传递的识别结果； \n[0028] 人脸注册单元203，用于提供人脸注册人机交互接口，接收用户输入的身份信息（如：用户姓名等），实时播放和显示视频采集单元201拍摄到的人脸视频，并通过WAP通讯单元205向后端人脸识别服务器103发出人脸注册请求，同时还负责接收和显示WAP通讯单元205传递的注册结果； \n[0029] 加/解密单元204，用于对视频采集单元201、人脸登录单元202和人脸注册单元203传递过来的指令和视频码流进行加密处理，例如可以采用高级加密标准（Advanced Encryption Standard，AES）进行加密处理，同时还负责对WAP通讯单元205接收到反馈指令进行解密处理，从而有效地保证本发明所述系统网络数据传输的安全性；\n[0030] WAP通讯单元205，采用WAP协议方式和后端人脸识别服务器103进行数据交互，其具体的工作过程在本发明实施例中，可划分为以下两种情形来描述：\n[0031] （1）登录情况下，用于向后端人脸识别服务器103发送人脸识别请求，接收后端人脸识别服务器103的控制指令，同时还负责接收后端人脸识别服务器103反馈的识别结果；\n[0032] （2）注册情况下，用于向后端人脸识别服务器103发送人脸注册请求及用户输入的身份信息，接收后端人脸识别服务器103的控制指令，同时还负责接收后端人脸识别服务器103反馈的注册结果。\n[0033] 3G通讯单元206，根据后端人脸识别服务器103发出的控制指令接通和建立3G数据传输通道，并将加密后的人脸视频以RTP协议方式封装后发送至后端视频接收服务器\n102。\n[0034] WAP通讯单元207，用于监听前端人脸设备采集终端101发出的注册/识别请求以及其他数据信息，同时还负责向前端人脸设备采集终端101发送控制指令和反馈注册/识别结果；\n[0035] 3G通讯单元208，用于接通和建立3G数据传输通道，无线接收前端人脸采集终端\n101传回的人脸视频数据，同时还负责对传回的人脸视频数据码流进行RTP协议解封，然后将解封后的视频数据传递给解密单元209；\n[0036] 解密单元209，根据解密口令，对3G通讯单元208传递过来的视频流进行解密（例如可以采用AES进行解密），然后通过USB数据线将人脸视频传递给后端人脸识别服务器\n103；\n[0037] 加/解密单元210，根据解密口令，对WAP通讯单元207接收到的请求和数据信息进行解密，同时还负责将后端人脸识别服务器103的待发送数据进行加密处理，例如可以采用AES进行加/解密；\n[0038] 人脸识别单元211，用于从接收到的人脸视频流中获取人脸帧图像，然后对帧图像进行人脸检测、特征提取，之后与人脸特征数据库212中已注册的人脸特征值进行对比匹配，以确定待识别人脸视频的用户身份，进而获得其对应的身份信息（如：用户名），将其作为识别结果传递给WAP通讯单元207。另外还需要说明的是，由于有关人脸识别过程中所用到的算法已经成熟，为本领域人员已经掌握的现有技术，因此这里不再赘述。\n[0039] 人脸特征数据库212，用于存储用户注册的身份信息及用户的人脸特征模板，其中，所述身份信息与人脸特征模板具有一对一的对应关系。\n[0040] 相应的，本发明还提出了一种人脸识别方法，包括如下步骤：\n[0041] S1，与前端人脸采集终端之间建立3G视频通信连接；\n[0042] S2，通过3G无线网络实时接收所述前端人脸采集终端的人脸视频；\n[0043] S3，对接收到的所述人脸视频进行识别处理。\n[0044] 具体而言，首先在前端人脸采集终端101与后端视频接收服务器102之间建立3G视频通信连接，前端人脸采集终端101将现场拍摄到的人脸视频图像通过3G无线网络传输给后端视频接收服务器102，再由后端视频接收服务器102直接传递给后端人脸识别服务器103，由后端人脸识别服务器103从获取到的人脸视频图像中提取人脸特征值，与已存储在服务器上的人脸特征数据进行匹配来对人脸视频的持有者进行身份识别。\n[0045] 为进一步说明本发明上述方法的实施过程，本发明实施例对本发明所述系统的人脸注册和人脸登录的过程作了更为具体的描述。\n[0046] 参见图3，图3描述的是本发明所述系统执行人脸注册操作的时序流程图。包括如下步骤:\n[0047] 步骤301，用户在前端人脸采集终端101上的浏览器登录后端人脸识别服务器103的客户端，输入待注册的身份信息，请求建立RTP人脸注册连接；\n[0048] 步骤302，WAP网关转发用户请求和待注册身份信息给服务器端；\n[0049] 步骤303，后端人脸识别服务器103的服务器端在接收到客户端发出的人脸注册请求和待注册身份信息后，返回视频传送指令；\n[0050] 步骤304，WAP网关将视频传送指令转发给客户端；\n[0051] 步骤305，客户端在接收到视频传送指令后，在前端人脸采集终端101与后端视频接收服务器102之间建立RTP连接；\n[0052] 步骤306，客户端将摄像头拍摄到的人脸视频信号进行压缩编码、数据加密、协议封装后，通过3G无线网络在前端人脸采集终端101与后端视频接收服务器102之间传输视频流；\n[0053] 步骤307，服务器端对接收到的视频流数据进行协议解封、数据解密、解码处理后，从视频流中获取包含人脸的帧图像，然后对帧图像进行人脸检测，并提取其人脸特征作为模板数据，和步骤302所接收到的待注册身份信息按照一一对应关系存储至后端人脸识别服务器103中的人脸特征数据库中；\n[0054] 步骤308，完成上述注册过程后，服务器端返回注册结果；\n[0055] 步骤309，WAP网关将注册结果转发给客户端；\n[0056] 步骤310，客户端在接收到注册结果后，拆除前端人脸采集终端101与后端视频接收服务器102之间的RTP数据连接通道。\n[0057] 参见图4，图4描述的是本发明所述系统执行人脸识别操作的时序流程图，包括如下步骤:\n[0058] 步骤401，用户通过前端人脸采集终端101上的浏览器登录后端人脸识别服务器\n103的客户端，请求建立RTP识别连接；\n[0059] 步骤402，WAP网关转发用户请求给后端人脸识别服务器103的服务器端；\n[0060] 步骤403，服务器端在接收到客户端发出的识别认证请求后，返回视频传送指令；\n[0061] 步骤404，WAP网关数据将视频传送指令转发给客户端；\n[0062] 步骤405，客户端在接收到视频传送指令后，在前端人脸采集终端101与后端视频接收服务器102之间建立RTP连接；\n[0063] 步骤406，客户端将摄像头拍摄到的人脸视频信号进行压缩编码、数据加密、协议封装后，通过3G无线网络在客户端与服务器端之间传输视频流；\n[0064] 步骤407，服务器端对接收到的视频流数据进行协议解封、数据解密、解码处理后，从视频流中获取包含人脸的帧图像，然后对帧图像进行人脸检测、特征提取，之后与人脸特征数据库中已注册的人脸特征值进行对比匹配，以确定待识别人脸视频的用户身份，进而获得其对应的身份信息（即识别结果）；\n[0065] 步骤408，完成上述识别过程后，服务器端返回识别结果；\n[0066] 步骤409，WAP网关将识别结果转发给客户端；\n[0067] 步骤410，客户端在接收到识别结果后，拆除前端人脸采集终端101与后端视频接收服务器102之间的RTP数据连接通道。\n[0068] 综上所述，本发明的人脸识别方法及系统，通过后端服务器与前端人脸采集终端之间建立3G视频通信连接，通过3G无线网络实时接收所述前端人脸采集终端的人脸视频，并对接收到的所述人脸视频进行识别处理，可以充分利用3G无线网络传输技术的高速的数据传输速率来传递人脸视频数据，从而有效保证了远程无线视频数据传输的无缝性和实时性，同时由于不再受有线数据传输线路连接及场地的限制，可随意挪动和携带前端人脸采集终端，从而有效地减少了有线数据连接方式引起的布线和安装维护问题。\n[0069] 另外，还可以通过将本发明所述系统中的客户端程序设置在后端服务器上进行处理，使得前端人脸采集终端上程序处理量大为减少，由后端人脸识别服务器处理大部分的应用维护更新工作，从而也有效地减少了前端人脸采集终端应用软件的安装维护问题。\n[0070] 上述具体实施例并不用以限制本发明，对于本技术领域的普通技术人员来说，凡在不脱离本发明原理的前提下，利用本发明提出的通过人脸对齐和光照分类实现对人脸图像的重建，均应包含在本发明的保护范围之内。