一種基于機器學習的人臉識別系統(tǒng)技術(shù)方案

本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種基于機器學習的人臉識別系統(tǒng)。本發(fā)明專利技術(shù)中，所述安全監(jiān)護模塊的輸出端連接有所述啟動開關(guān)模塊的輸入端，所述啟動開關(guān)模塊的輸出端連接有所述攝像頭模塊的輸入端；在實現(xiàn)同一加密強度下，SM2算法使用的密鑰串更短，加密速度更快且安全性、效率較高，因此有效保證了程序每一次對于視頻設(shè)備的訪問都必須獲得用戶的許可才能正常進行，通過一種基于口令的密鑰方式實現(xiàn)密鑰托管。最后通過理論分析和實戰(zhàn)攻擊表明，本文提出的網(wǎng)絡(luò)攝像頭保護技術(shù)能夠使系統(tǒng)在C/S、B/S和APP/S架構(gòu)下進行基于身份的驗證登錄，達到安全訪問控制的目的，從而提高了該系統(tǒng)的安全性，保護了使用者的隱私安全，為人們提供了更為健全的安全保障。障。障。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
一種基于機器學習的人臉識別系統(tǒng)


[0001]本專利技術(shù)屬于人臉識別
，具體為一種基于機器學習的人臉識別系統(tǒng)。

技術(shù)介紹

[0002]人臉識別技術(shù)是基于人的臉部特征，對輸入的人臉圖像或者視頻流，首先判斷其是否存在人臉，如果存在人臉，則進一步的給出每個臉的位置、大小和各個主要面部器官的位置信息。并依據(jù)這些信息，進一步提取每個人臉中所蘊涵的身份特征，并將其與已知的人臉進行對比，從而識別每個人臉的身份。
[0003]但是常見的系統(tǒng)在運行時，缺少安全保護模塊，當系統(tǒng)被惡意程序入侵時，此時就會導致人臉識別攝像頭被惡意利用，從而影響了系統(tǒng)的安全性。

技術(shù)實現(xiàn)思路

[0004]本專利技術(shù)的目的在于：為了解決上述提出的問題，提供一種基于機器學習的人臉識別系統(tǒng)。
[0005]本專利技術(shù)采用的技術(shù)方案如下：一種基于機器學習的人臉識別系統(tǒng)，包括安全監(jiān)護模塊、啟動開關(guān)模塊、攝像頭模塊、特征提取模塊、人臉識別算法模塊、存儲器模塊、結(jié)果輸出模塊、數(shù)據(jù)輸出模塊、個體編碼模塊、適應度函數(shù)模塊、個體生成模塊、隨機碼生成模塊、服務器驗證模塊、過濾驅(qū)動保護模塊、圖像預處理模塊、電源模塊，所述安全監(jiān)護模塊的輸出端連接有所述啟動開關(guān)模塊的輸入端，所述啟動開關(guān)模塊的輸出端連接有所述攝像頭模塊的輸入端，所述攝像頭模塊的外部固定安裝有電源模塊，所述電源模塊的電源輸出端電性連接有所述攝像頭模塊的電源輸入端；所述攝像頭模塊的輸出端連接有所述圖像預處理模塊的輸入端，所述圖像預處理模塊的輸出端連接有所述特征提取模塊的輸入端，所述特征提取模塊的輸出端連接有所述人臉識別算法模塊的輸入端，所述人臉識別算法模塊的輸出端連接有所述存儲器模塊的輸入端，所述存儲器模塊的輸出端連接有所述結(jié)果輸出模塊的輸入端，所述結(jié)果輸出模塊的輸出端連接有所述數(shù)據(jù)輸出模塊的輸入端。
[0006]在一優(yōu)選的實施方式中，所述人臉識別算法模塊的內(nèi)部固定安裝有個體編碼模塊、適應度函數(shù)模塊和個體生成模塊，所述個體編碼模塊、適應度函數(shù)模塊和個體生成模塊的輸出端連接有所述人臉識別算法模塊的輸入端，所述安全監(jiān)護模塊的內(nèi)部固定安裝有隨機碼生成模塊、服務器驗證模塊和過濾驅(qū)動保護模塊，所述隨機碼生成模塊、服務器驗證模塊和過濾驅(qū)動保護模塊的輸出端連接有所述安全監(jiān)護模塊的輸入端。
[0007]在一優(yōu)選的實施方式中，所述隨機碼生成模塊的內(nèi)部，用戶在客戶端登錄訪問時，服務器端生成一個固定長度的隨機碼發(fā)送到客戶端；用戶在登錄界面輸入用戶名、密碼和客戶端收到的隨機碼，客戶端程序或腳本利用客戶端的私鑰對用戶名、密碼和隨機碼連接的字符串進行簽名。
[0008]在一優(yōu)選的實施方式中，所述服務器驗證模塊將簽名發(fā)送到服務器端進行驗證；客戶端通常使用各種類型的電子鑰匙進行簽名，包括USB接口電子鑰匙、TF卡式電子鑰匙和
智能卡式電子鑰匙，這些電子鑰匙均內(nèi)置于基于國密SM2算法的32位密碼芯片中，所述服務器驗證模塊的內(nèi)部服務器端可以存儲用戶名、口令、隨機碼和對應的公鑰，可以重新初始化并管理用戶證書或者密鑰對；服務器端利用存儲在攝像頭內(nèi)的用戶公鑰進行簽名驗證，簽名驗證通過，則用戶可進行數(shù)據(jù)訪問；否則拒絕該用戶訪問。
[0009]在一優(yōu)選的實施方式中，所述過濾驅(qū)動保護模塊的主要結(jié)構(gòu)包括一個驅(qū)動程序?qū)ο螅坝稍擈?qū)動程序生成的兩個設(shè)備對象，分別是一個控制對象，該設(shè)備對象用于和應用層進行通信，另一個是過濾設(shè)備對象，該設(shè)備對象綁定相應的視頻采集設(shè)備，并對該設(shè)備的訪問進行相應的攔截控制，其中驅(qū)動與應用層通信使用異步的方式進行。WDM驅(qū)動程序?qū)τ谖锢碓O(shè)備的綁定操作與普通的NT驅(qū)動不同，該綁定操作在驅(qū)動對象結(jié)構(gòu)DRIVER_OBJECT的DRIVER_EXTENSION結(jié)構(gòu)中的AddDevice例程中完成。
[0010]在一優(yōu)選的實施方式中，所述個體編碼模塊每次旋轉(zhuǎn)原始空間的n個單位正交基向量中的兩個，當把這些基向量任意兩兩配對旋轉(zhuǎn)后，就可以得到n個新的基向量；所以為了得到這n個新的基向量，一共需要進行C_{n}^{2}＝n(n
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1)/2次旋轉(zhuǎn)，從而在個體中需要編碼這么多個旋轉(zhuǎn)角度；此外，還需要從這n個新的基向量中任意選擇m個作為最終的投影基，這是通過在個體中加入n個選擇位來實現(xiàn)的，其思想和上面的特征選擇所使用的方法相同，即如果某個選擇位為1則對應的基向量被選擇，為0則不選擇。
[0011]在一優(yōu)選的實施方式中，所述適應度函數(shù)模塊將訓練性能項設(shè)置成了一個常數(shù)，泛化能力項則定義為各個類中心到樣本總體中心的馬氏距離中的最小值；這實際上和EP中的定義極其相似，只是EP中使用的是歐氏距離；GA
?
PCA中的懲罰項是累積貢獻率的指數(shù)函數(shù)，從而它的目標是在識別率和原始數(shù)據(jù)中的信息保留量之間達到某種平衡。
[0012]在一優(yōu)選的實施方式中，所述個體生成模塊使用了交叉和變異算子以保證生成的個體滿足上面的約束；USB攝像頭完成視頻圖像的采集工作，采集得到的RGB圖像依次經(jīng)過硬件預處理中的灰度化和直方圖均勻化后W單通道圖像的形式傳輸?shù)杰浖糠郑蠛笫褂肁daboo算法進行人臉檢測并保存人臉圖，最終按需要進行人臉信息的識別，
[0013]所述個體生成模塊的采集代碼為：
[0014][0015][0016]在一優(yōu)選的實施方式中，所述特征提取模塊從數(shù)據(jù)的原始特征集中選擇一個子集用來表示這些數(shù)據(jù)，從而達到降維的目的；顯然，特征提取區(qū)別于特征選擇的最大特點就是特征提取要對數(shù)據(jù)的原始特征集做一個變換；但是特征選擇可以看成特征提取的一個特例，其變換矩陣是這樣一個對角陣：非主對角線元素都是0，主對角線元素則根據(jù)相應的特征有沒有被選擇而取1或者0，具體的，如果第i個特征被選擇了，那么主對角線上的第i個元素取1，否則取0。
[0017]在一優(yōu)選的實施方式中，所述存儲器模塊由三部分組成；AXI存儲器接口、負責調(diào)度和傳輸?shù)暮艘部刂破骱蛿?shù)字PHY控制器。
[0018]綜上所述，由于采用了上述技術(shù)方案，本專利技術(shù)的有益效果是：
[0019]1、本專利技術(shù)中，在實現(xiàn)同一加密強度下，SM2算法使用的密鑰串更短，加密速度更快且安全性、效率較高，因此有效保證了程序每一次對于視頻設(shè)備的訪問都必須獲得用戶的許可才能正常進行，通過一種基于口令的密鑰方式實現(xiàn)密鑰托管。最后通過理論分析和實戰(zhàn)攻擊表明，本文提出的網(wǎng)絡(luò)攝像頭保護技術(shù)能夠使系統(tǒng)在C/S、B/S和APP/S架構(gòu)下進行基于身份的驗證登錄，達到安全訪問控制的目的，從而提高了該系統(tǒng)的安全性，保護了使用者的隱私安全，為人們提供了更為健全的安全保障。
[0020]2、本專利技術(shù)中，人臉識別算法模塊的內(nèi)部采用了將訓練性能項設(shè)置成了一個常數(shù)，泛化能力項則定義為各個類中心到樣本總體中心的馬氏距離中的最小值，從而提高了該系統(tǒng)的在對人臉進行識別過程中的運行速度，配合個體生成模塊使用Adaboo算法進行人臉檢測并保存人臉圖，最終按需要進行人臉信息的識別，提高了識別過程中的識別準確率。
附圖說明
[0021]圖1為本專利技術(shù)的系統(tǒng)框圖；
[0022]本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】

【技術(shù)特征摘要】
1.一種基于機器學習的人臉識別系統(tǒng)，包括安全監(jiān)護模塊(1)、啟動開關(guān)模塊(2)、攝像頭模塊(3)、特征提取模塊(4)、人臉識別算法模塊(5)、存儲器模塊(6)、結(jié)果輸出模塊(7)、數(shù)據(jù)輸出模塊(8)、個體編碼模塊(9)、適應度函數(shù)模塊(10)、個體生成模塊(11)、隨機碼生成模塊(12)、服務器驗證模塊(13)、過濾驅(qū)動保護模塊(14)、圖像預處理模塊(15)、電源模塊(16)，其特征在于：所述安全監(jiān)護模塊(1)的輸出端連接有所述啟動開關(guān)模塊(2)的輸入端，所述啟動開關(guān)模塊(2)的輸出端連接有所述攝像頭模塊(3)的輸入端，所述攝像頭模塊(3)的外部固定安裝有電源模塊(16)，所述電源模塊(16)的電源輸出端電性連接有所述攝像頭模塊(3)的電源輸入端；所述攝像頭模塊(3)的輸出端連接有所述圖像預處理模塊(15)的輸入端，所述圖像預處理模塊(15)的輸出端連接有所述特征提取模塊(4)的輸入端，所述特征提取模塊(4)的輸出端連接有所述人臉識別算法模塊(5)的輸入端，所述人臉識別算法模塊(5)的輸出端連接有所述存儲器模塊(6)的輸入端，所述存儲器模塊(6)的輸出端連接有所述結(jié)果輸出模塊(7)的輸入端，所述結(jié)果輸出模塊(7)的輸出端連接有所述數(shù)據(jù)輸出模塊(8)的輸入端。2.如權(quán)利要求1所述的一種基于機器學習的人臉識別系統(tǒng)，其特征在于：所述人臉識別算法模塊(5)的內(nèi)部固定安裝有個體編碼模塊(9)、適應度函數(shù)模塊(10)和個體生成模塊(11)，所述個體編碼模塊(9)、適應度函數(shù)模塊(10)和個體生成模塊(11)的輸出端連接有所述人臉識別算法模塊(5)的輸入端，所述安全監(jiān)護模塊(1)的內(nèi)部固定安裝有隨機碼生成模塊(12)、服務器驗證模塊(13)和過濾驅(qū)動保護模塊(14)，所述隨機碼生成模塊(12)、服務器驗證模塊(13)和過濾驅(qū)動保護模塊(14)的輸出端連接有所述安全監(jiān)護模塊(1)的輸入端。3.如權(quán)利要求1所述的一種基于機器學習的人臉識別系統(tǒng)，其特征在于：所述隨機碼生成模塊(12)的內(nèi)部，用戶在客戶端登錄訪問時，服務器端生成一個固定長度的隨機碼發(fā)送到客戶端；用戶在登錄界面輸入用戶名、密碼和客戶端收到的隨機碼，客戶端程序或腳本利用客戶端的私鑰對用戶名、密碼和隨機碼連接的字符串進行簽名。4.如權(quán)利要求1所述的一種基于機器學習的人臉識別系統(tǒng)，其特征在于：所述服務器驗證模塊(13)將簽名發(fā)送到服務器端進行驗證；客戶端通常使用各種類型的電子鑰匙進行簽名。5.如權(quán)利要求1所述的一種基于機器學習的人臉識別系統(tǒng)，其特征在于：所述過濾驅(qū)動保護模塊(14...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：李建威，
申請(專利權(quán))人：李建威，
類型：發(fā)明
國別省市：