CN105117633B - 人脸识别Windows系统登录验证系统 - Google Patents

Abstract

人脸识别Windows系统登录验证系统，包括人脸识别终端，用于对人员进行人脸数据采集和人脸识别；登录凭据提供程序，用于提供在系统登录时与用户交互的界面，替换系统默认登陆入口；用户人脸注册程序，用于注册和管理用户的人脸数据和其他信息；人脸识别终端通过网络和电脑通信，用户使用用户人脸注册程序和人脸识别终端采集人脸模板数据后，在登录系统时，登录凭据提供程序根据用户输入的信息，将用户的人脸模板数据下载到人脸识别终端中，用户在人脸识别终端上进行人脸识别，识别成功后，终端返回成功信息给登录凭据提供程序，登录凭据提供程序允许用户登录系统。本发明系统采用非可见光人脸识别技术作为认证方式，来验证Windows系统用户，保障Windows登陆的安全。

Description

人脸识别Windows系统登录验证系统

技术领域

本发明一种人脸识别Windows系统登录验证系统，涉及人脸识别技术领域。

背景技术

电脑现已成为了人们生活、办公的必需品，很多人会把重要的信息和资料保存在自己的电脑上，电脑的安全性理所当然的成为我们最关心的问题。日常生活和工作中，电脑的安全面临着各种各样的威胁。面临着众多的威胁，保障系统登录安全是非常重要的环节。目前，系统登录方式还是以密码验证方式为主，同时存有智能卡、指纹、人脸等验证方式，但这些已有的认证方式都存有不足。密码、智能卡验证方式都存在易被窃取的危险；指纹属于生物特征，安全性比密码、智能卡高，但容易被复制，并且若手指指纹受到损坏，就会导致无法识别；人脸不能被窃取和复制，但目前使用的人脸识别验证方式，都是基于现有普通摄像头非专有摄像头，很容易受到外界环境的影响，识别率低，导致用户体验很糟糕，甚至影响正常使用。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明一种人脸识别Windows系统登录验证系统，采用非可见光人脸识别技术作为认证方式，来验证Windows系统用户，保障Windows登陆的安全，可以实现本地用户以及域用户的登陆。

本发明所采用的技术方案是：

人脸识别Windows系统登录验证系统，包括人脸识别终端，用于对人员进行人脸数据采集和人脸识别；登录凭据提供程序，用于提供在系统登录时与用户交互的界面，替换系统默认登陆入口；用户人脸注册程序，用于注册和管理用户的人脸数据和其他信息；人脸识别终端通过网络和电脑通信，用户使用用户人脸注册程序和人脸识别终端采集人脸模板数据后，在登录系统时，登录凭据提供程序根据用户输入的信息，将用户的人脸模板数据下载到人脸识别终端中，用户在人脸识别终端上进行人脸识别，识别成功后，终端返回成功信息给登录凭据提供程序，登录凭据提供程序允许用户登录系统。

所述人脸识别终端为专用于人脸识别的嵌入式设备，该设备包括ARM和DSP双核处理器、红外摄像头，以嵌入式Linux系统作为操作系统，在DSP上实现非可见光人脸识别算法。非可见光人脸识别具有很高的识别率，而且受到环境的影响很小。

所述登录凭据提供程序，是在系统登录时提供一个登录系统的交互界面，按照Windows系统登录框架开发，用户登录系统时，输入用户信息，登录凭据提供程序根据用户信息从本地数据库或域名服务器数据库中获取用户的人脸模板数据，并下载到人脸识别终端，再根据终端返回的识别信息，判断是否允许用户登录，登录凭据提供程序可替换系统默认登录入口。

所述用户人脸注册程序，用于注册和管理本地或域用户的人脸模板数据和其他信息，用户可以使用用户人脸注册程序来操作人脸识别设备，实现人脸模板数据的采集、设置登录方式、管理数据库操作。

本发明一种人脸识别Windows系统登录验证系统，技术效果如下：

1）、采用非可见光人脸识别和专用人脸识别终端，作为Windows系统登录的验证手段，既保证了系统登录安全性，同时，保证良好的用户体验和系统可靠性。

2）、实现了本地用户和域用户都可登录，满足更多应用场合，个人可以使用，团队也可使用。

3）、提供了多种验证方式登录，满足不同需求。在仅人脸识别登录方式下，用户登录时无需输入任何信息，只需在人脸识别终端前快速进行人脸识别，即可登录系统，极大方便了用户操作。

附图说明

图1是本发明系统结构框图。

具体实施方式

如图1所示，人脸识别Windows系统登录验证系统，包括

人脸识别终端，用于对人员进行人脸数据采集和人脸识别；

登录凭据提供程序，用于提供在系统登录时与用户交互的界面，替换系统默认登陆入口；

登录凭据提供程序在windows系统中是一个COM组件，它向系统提供标准接口，供其调用，接口的具体的功能实现可由编程人员完成。系统调用登录凭据提供程序提供的接口，并根据接口的具体功能实现，来决定向用户提供什么样的登陆界面和登录方式。最直观的表现就是进入windows系统之前需要输入用户密码的默认登陆界面，这个登陆界面是由系统默认的登录凭据提供程序来实现的。一个系统中可以有多个不同的登录凭据提供程序。

系统默认登陆入口是windows系统自带的、默认的登陆界面和方式的总称，用户在登录系统之前只需进行密码验证。

用户人脸注册程序，用于注册和管理用户的人脸数据和其他信息；

人脸识别终端通过网络和电脑通信，用户使用用户人脸注册程序和人脸识别终端采集人脸模板数据后，在登录系统时，登录凭据提供程序根据用户输入的信息，将用户的人脸模板数据下载到人脸识别终端中，用户在人脸识别终端上进行人脸识别，识别成功后，终端返回成功信息给登录凭据提供程序，登录凭据提供程序允许用户登录系统。

人脸模板数据是通过分析人脸面部结构而计算出的可以唯一表征人脸信息的特征数据，是用于进行人脸识别最基本数据。

所述人脸识别终端为专用于人脸识别的嵌入式设备，该设备包括ARM和DSP双核处理器、红外摄像头，以嵌入式Linux系统作为操作系统，在DSP上实现非可见光人脸识别算法。

DSP，即数字信号处理器，是专门用来进行数字信号处理的处理器，用DSP进行人脸识别算法的处理，可以实现非常高的运行效率和处理速度。

非可见光人脸识别具有很高的识别率，而且受到环境的影响很小。可见光人脸识别是利用可见光成像，成像结果受环境光线影响大，容易导致最终获取的人脸图像中丢失有用的人脸信息，使人脸识别的识别率低；非可见光人脸识别使用主动近红外光成像，主动提供红外光源，通过红外摄像头，获取受环境光线影响很小的人脸图像，人脸图像中最大程度保留了有用的人脸信息，从而使人脸识别具有很高的识别率，且受到环境的影响很小。

ARM和DSP双核处理器包含一个ARM架构的CPU和一个DSP。CPU用于运行嵌入式Linux系统和应用软件，DSP用于运行人脸识别算法。

红外摄像头实现过滤掉环境中的可见光，允许近红外光通过，从而获取人脸的近红外图像。

所述登录凭据提供程序，是在系统登录时提供一个登录系统的交互界面，按照Windows系统登录框架开发，用户登录系统时，输入用户信息，登录凭据提供程序根据用户信息从本地数据库或域名服务器数据库中获取用户的人脸模板数据，并下载到人脸识别终端，再根据终端返回的识别信息，判断是否允许用户登录，登录凭据提供程序可替换系统默认登录入口。

所述用户人脸注册程序，用于注册和管理本地或域用户的人脸模板数据和其他信息，人脸模板数据就是唯一表征人脸信息的特征数据；其他信息包含：登录用户的账户名、密码、登录方式（仅密码、仅人脸、人脸和密码组合）、登录时间。用户可以使用用户人脸注册程序来操作人脸识别设备，实现人脸模板数据的采集、设置登录方式、管理数据库操作。

识别过程：用户登录系统时，输入用户信息后，登录凭据提供程序根据用户信息从本地数据库或域名服务器数据库中获取用户的人脸模板数据，并下载到人脸识别终端，同时人脸识别终端进入识别模式，用户将自己的人脸处于摄像头前，人脸识别终端捕捉到人脸图像后，提取特征数据，并和存于设备中的模板数据比对，比对成功，则返回成功信息，使其可以登入系统，比对失败，返回失败信息，登陆界面提示失败。

采集过程：用户运行用户人脸注册程序，输入自己的用户名和密码后，进入数据采集界面，用户点击注册按钮后，人脸识别设备进入数据采集模式，用户将人脸处于摄像头前，根据设备的提示调整人脸的角度和位置，设备会采集多张不同角度和位置的人脸图像，提取特征数据，设备将这些特征数据和一张用户的普通照片数据返回，用户人脸注册程序将用户信息和对应特征数据、照片存入数据库中（本地用户的数据存入本地数据库；域用户的数据存入域服务器上的数据库）。

采集的数据包括：多张人脸模板数据、一张普通照片。

登录方式包括仅密码、仅人脸、人脸和密码组合这三种方式。

如图1所示， Windows系统登录界面和登录方式，是由系统登录认证子系统调用登录凭据提供程序提供的接口来决定的，不同的接口功能实现不同的登录界面和登录方式。本系统中，依据windows系统登录框架的规范，实现登录凭据提供程序的各个接口功能，将人脸识别验证方式加入其中，实现本地用户和域用户都可登录功能。

系统启动时，系统登录认证子系统调用本系统中的登录凭据提供程序提供的相关接口，来绘制登陆界面，当登录界面绘制完成后，等待用户输入用户信息。用户输入用户信息后，登录凭据提供程序获取该用户数据，从相应的数据库中获取人脸模板数据：本地用户从本机数据库中获取数据；域用户从域名服务器上的数据库获取数据。并通过网络将其下载人脸识别终端中，等待终端返回识别结果。用户在终端上进行识别，识别成功后，终端返回成功信息给登录凭据提供程序。登录凭据提供程序得到成功信息后，通过对应接口，告知系统登录认证子系统认证成功，系统登录认证子系统允许用户进入系统。登录凭据提供程序得到识别失败信息后，告知系统登录认证子系统认证失败，系统登录认证子系统则重新调用登录凭据提供程序提供的相关接口，来重新绘制登陆界面，让用户再次验证。

无论本地用户和域用户，在使用人脸识别验证登录系统之前，都需要通过用户人脸注册程序来注册人脸数据。用户运行用户人脸注册程序，输入自己的用户名和密码后，进入数据采集界面，用户点击注册按钮后，人脸识别设备进入数据采集模式，用户将人脸处于摄像头前，根据设备的提示调整人脸的角度和位置，设备会采集多张不同角度和位置的人脸图像，提取特征数据，设备将这些特征数据和一张用户的普通照片数据返回，用户人脸注册程序将用户信息和对应特征数据、照片存入数据库中：本地用户的数据存入本地数据库；域用户的数据存入域服务器上的数据库。

Claims (1)

1.人脸识别Windows系统登录验证系统，其特征在于：

包括人脸识别终端，用于对人员进行人脸数据采集和人脸识别；

登录凭据提供程序，用于提供在系统登录时与用户交互的界面，替换系统默认登录入口；

用户人脸注册程序，用于注册和管理用户的人脸数据和其他信息；

人脸识别终端通过网络和电脑通信，用户使用用户人脸注册程序和人脸识别终端采集人脸模板数据后，在登录系统时，登录凭据提供程序根据用户输入的信息，将用户的人脸模板数据下载到人脸识别终端中，用户在人脸识别终端上进行人脸识别，识别成功后，终端返回成功信息给登录凭据提供程序，登录凭据提供程序允许用户登录系统；

所述人脸识别终端为专用于人脸识别的嵌入式设备，该设备包括ARM和DSP双核处理器、红外摄像头，以嵌入式Linux系统作为操作系统，在DSP上实现非可见光人脸识别算法；

所述登录凭据提供程序，是在系统登录时提供一个登录系统的交互界面，按照Windows系统登录框架开发，用户登录系统时，输入用户信息，登录凭据提供程序根据用户信息从本地数据库或域名服务器数据库中获取用户的人脸模板数据，并下载到人脸识别终端，再根据终端返回的识别信息，判断是否允许用户登录，登录凭据提供程序可替换系统默认登录入口；

所述用户人脸注册程序，用于注册和管理本地或域用户的人脸模板数据和其他信息，用户可以使用用户人脸注册程序来操作人脸识别终端，实现人脸模板数据的采集、设置登录方式、管理数据库操作；

识别过程：用户登录系统时，输入用户信息后，登录凭据提供程序根据用户信息从本地数据库或域名服务器数据库中获取用户的人脸模板数据，并下载到人脸识别终端，同时人脸识别终端进入识别模式，用户将自己的人脸处于摄像头前，人脸识别终端捕捉到人脸图像后，提取特征数据，并和存于设备中的模板数据比对，比对成功，则返回成功信息，使其可以登入系统，比对失败，返回失败信息，登录界面提示失败；

采集过程：用户运行用户人脸注册程序，输入自己的用户名和密码后，进入数据采集界面，用户点击注册按钮后，人脸识别终端进入数据采集模式，用户将人脸处于摄像头前，根据设备的提示调整人脸的角度和位置，设备会采集多张不同角度和位置的人脸图像，提取特征数据，设备将这些特征数据和一张用户的普通照片数据返回，用户人脸注册程序将用户信息和对应特征数据、照片存入数据库中；本地用户的数据存入本地数据库；域用户的数据存入域服务器上的数据库；

系统启动时，系统登录认证子系统调用本系统中的登录凭据提供程序提供的相关接口，来绘制登录界面，当登录界面绘制完成后，等待用户输入用户信息；用户输入用户信息后，登录凭据提供程序获取该用户数据，从相应的数据库中获取人脸模板数据：本地用户从本机数据库中获取数据；域用户从域名服务器上的数据库获取数据；并通过网络将其下载人脸识别终端中，等待终端返回识别结果；用户在终端上进行识别，识别成功后，终端返回成功信息给登录凭据提供程序；登录凭据提供程序得到成功信息后，通过对应接口，告知系统登录认证子系统认证成功，系统登录认证子系统允许用户进入系统；登录凭据提供程序得到识别失败信息后，告知系统登录认证子系统认证失败，系统登录认证子系统则重新调用登录凭据提供程序提供的相关接口，来重新绘制登录界面，让用户再次验证；

无论本地用户和域用户，在使用该人脸识别Windows系统登录验证系统之前，都需要通过用户人脸注册程序来注册人脸数据。