[发明专利]一种辅助胁迫检测的融合身份认证系统

说明书

一种辅助胁迫检测的融合身份认证系统，包括胁迫检测模块、指静脉识别模块、人脸识别模块与融合模块，所述的胁迫检测模块首先对读入的人脸图像进行人脸检测、再对检测到的人脸进行表情识别，当识别到恐惧表情时，向系统后台发出预警提示，辅助进行胁迫检测；所述的人脸识别模块对读入的人脸图像进行特征提取与识别，得出人脸认证结果；所述的静脉识别模块对读入的手指静脉图像进行纹理特征提取与识别，得出手指静脉认证结果；所述的融合模块综合上述指静脉模块与人脸模块的结果给出最终的身份认证结果。本发明涉及的身份认证系统将手指静脉特征与人脸特征进行有效的结合，并辅以基于表情识别的胁迫检测，具有高安全性与可靠性的优点，满足高安全等级的应用领域。

技术领域

本发明属于模式识别技术领域，具体涉及表情识别技术、指静脉识别技术与人脸识别技术。

背景技术

手指静脉识别是利用人体皮下静脉血管的分布情况进行身份鉴别的，不同个体的手指静脉特征在特征点、纹理和几何形态等生理特征上均不相同，并且手指静脉特征不随身体健康程度的变化及年龄的增长而变化，是一种理想的身份认证技术，在许多场合中得到了广泛的应用。虽然指静脉识别具有上述优点，但在它的实际应用中发现，当环境温度过低时，静脉图像特征难以成像，此外，由于静脉特征具有活体采集难以伪造的优势，使得特征持有人存在被胁迫的风险。

针对上述手指静脉识别存在的问题，本发明充分考虑手指静脉与人脸两种图像的特点，提出一种辅助胁迫检测的融合身份认证系统，利用表情识别来辅助检测是否存在胁迫现象，并利用手指静脉与人脸两种生物特征进行身份认证，以期获得一种具有安全性高、准确性好的身份认证系统。

发明内容

本发明针对单一手指静脉特征认证存在的安全性与环境因素限制的问题，提出了一种辅助胁迫检测的融合身份认证系统，利用多生物特征进行身份认证，并利用表情识别来辅助检测是否存在胁迫现象，以获得一种安全性强、可靠性高的身份认证系统。

本发明的目的是这样实现的：

一种辅助胁迫检测的融合身份认证系统，包括胁迫检测模块、指静脉识别模块、人脸识别模块与融合模块，所述的胁迫检测模块首先对读入的人脸图像进行人脸检测、再对检测到的人脸进行表情识别以辅助胁迫检测，即识别到恐惧表情时，向系统后台发出预警提示并结束本次认证；所述的人脸识别模块对读入的人脸图像进行特征提取与识别，得出人脸认证结果；所述的静脉识别模块对读入的手指静脉图像进行纹理特征提取与识别，得出手指静脉认证结果；所述的融合模块综合上述指静脉模块与人脸模块的结果给出最终的身份认证结果。本发明涉及的身份认证系统将手指静脉特征与人脸特征进行有效的结合，并辅以基于表情识别的胁迫检测，具有高安全性与可靠性的优点，满足高安全等级的应用领域。

所述的胁迫检测模块采用基于纹理特征的表情识别，具体算法步骤如下：

1）对待识别的表情图像进行尺寸归一化以及灰度归一化处理；

2）对预处理后的每一幅表情图像进行不重叠等分为幅子图像，用表示为M幅训练样本图像，训练样本子图像矩阵标记为，

表示为N幅测试样本图像，测试样本子图像矩阵标记为；

3）采用统一LBP算子提取表情子图像的纹理特征，局部邻域模板半径R设置为1，得到训练样本子图像以及测试样本子图像的特征矩阵和；

4）对所提取的训练样本纹理特征的所有子图像求取均值，计算训练样本子图像的行协方差矩阵以及列协方差矩阵。根据协方差矩阵求出的前w个最大特征值所对应的特征向量，构造投影矩阵X以及Z，将训练样本纹理特征子图像与测试样本特征纹理子图像，分别向两个投影矩阵投影，得到特征矩阵和；

5）采用最小邻近距离分类器对特征矩阵进行匹配分类。

利用上述方式获得表情分类结果，若分类结果为惊恐类别，则判定为可能存在胁迫现象，并给出存在胁迫的警示信息。