一种用于数字教材储备的安全管理系统转让专利
申请号 : CN202210019589.4
文献号 : CN114021100B
文献日 : 2022-03-15
发明人 : 杨秋生 , 刘建军 , 刘韦声 , 刘瑶娟 , 崔明亮
申请人 : 广东省出版集团数字出版有限公司
摘要 :
权利要求 :
1.一种用于数字教材储备的安全管理系统,其特征在于,包括,储备单元,其内部储存有教材数据,所述教材数据包括,一级教材、二级教材和三级教材,在外部操作端对所述储备单元内部的教材数据进行获取时,储备单元对获取教材的等级进行判定,当获取教材为一级教材时,所述储备单元将直接允许获取,当获取教材为二级教材或三级教材时,所述储备单元将进行权限匹配请求,以确定是否允许获取;
权限单元,其内部储存有二级教材权限人的身份信息与三级教材权限人的身份信息,所述身份信息包括提前录入的各权限人的标准人脸图像;
采集单元,其与所述储备单元相连,所述采集单元能够采集人脸图像,在所述储备单元进行权限匹配请求时,所述采集单元在所述外部操作端向教材获取人进行人脸图像采集询问,在教材获取人拒绝人脸图像采集时,所述储备单元不允许教材获取人获取教材数据,在教材获取人接受人脸图像采集时,所述采集单元能够提示教材获取人进行距离角度调整,并获取不少于三张人脸图像,采集单元能够将获取的若干张人脸图像进行图像整合,并生成一张实时人脸图像;
中控单元,其与所述储备单元、所述权限单元和所述采集单元分别相连,在所述采集单元生成实时人脸图像时,所述中控单元能够根据图像中面部面积占比计算采集距离,并确定采集距离是否在标准范围内,当采集距离不在标准范围内时,所述中控单元能够根据清晰度对图像进行放大或特征区域比例对图像进行缩小,将图像调整为标距人脸图像,中控单元能够根据标距人脸图像中两眼部图像的水平差判定是否对面部图像进行旋转,并通过面部图像旋转判定图像为水平人脸图像,中控单元还能够根据水平人脸图像两侧面部面积与亮度差,选择对面部图像进行补充,生成请求人脸图像,所述中控单元能够将请求人脸图像与所述权限单元内二级教材或三级教材的各权限人的标准人脸图像进行特征分析与图像对比,判定请求人脸图像是否符合标准人脸图像,中控单元并将判定结果传输至所述储备单元,储备单元根据判定结果确定是否允许获取相应等级的教材数据;
所述中控单元内设有第一亮度差K1与第二亮度差K2,其中,K1<K2,当所述中控单元判定实时面积差不在标准面积差范围内时,中控单元获取面部图像两侧的最大亮度差Kd,中控单元将最大亮度差Kd与第一亮度差K1和第二亮度差K2进行对比,当Kd<K1时,所述中控单元判定最大亮度差低于第一亮度差,中控单元完成对人脸图像的修正,生成请求人脸图像;
当K1≤Kd≤K2时,所述中控单元判定最大亮度差在第一亮度差与第二亮度差之间,中控单元将根据面部图像两侧宽度进行拉伸补充;
当Kd>K2时,所述中控单元判定最大亮度差高于第二亮度差,所述采集单元将重新进行采集人脸图像;
当所述中控单元判定最大亮度差在第一亮度差与第二亮度差之间时,中控单元分别检测鼻尖图像中心点到水平方向面部边缘的距离,将距离短的一侧面部图像水平拉伸至鼻尖图像中心点到水平方向另一侧的面部边缘的距离,中控单元重新获取人脸图像中面部面积占比,并计算采集距离Lc’,进行重新判定,直至生成请求人脸图像。
2.根据权利要求1所述的用于数字教材储备的安全管理系统,其特征在于,所述中控单元内设有标准距离Lb与标准距离差ΔLb,在所述中控单元对实时人脸图像进行修正时,中控单元根据实时人脸图像中面部面积占比计算采集距离Lc,中控单元根据采集距离Lc与标准距离Lb计算采集距离差ΔLc,ΔLc=|Lb‑Lc|中控单元将采集距离差ΔLc与标准距离差ΔLb进行对比,
当ΔLc≤ΔLb时,所述中控单元判定采集距离差在标准距离差范围内,中控单元将实时人脸图像判定为标距人脸图像;
当ΔLc>ΔLb时,所述中控单元判定采集距离差不在标准距离差范围内,中控单元将根据采集距离与标准距离的大小对实时人脸图像进行判定,以确定能否将实时人脸图像调整为标距人脸图像。
3.根据权利要求2所述的用于数字教材储备的安全管理系统,其特征在于,当所述中控单元判定采集距离差不在标准距离差范围内时,中控单元将采集距离Lc与标准距离Lb进行对比,
当Lc>Lb时,所述中控单元判定采集距离高于标准距离,中控单元将获取实时人脸图像的清晰度,以确定是否能通过放大人脸部分使实时人脸图像调整为标距人脸图像;
当Lc<Lb时,所述中控单元判定采集距离低于标准距离,中控单元将获取面部特征部分面积比例,以确定是否能通过面部图像缩小使实时人脸图像调整为标距人脸图像。
4.根据权利要求3所述的用于数字教材储备的安全管理系统,其特征在于,所述中控单元能设有距离清晰度参数J,当所述中控单元判定采集距离高于标准距离时,中控单元计算标准清晰度Pb,Pb=Lc×J,中控单元获取实时人脸图像的实时清晰度Ps,中控单元将实时清晰度Ps与标准清晰度Pb进行对比,当Ps≥Pb时,所述中控单元判断实时人脸图像清晰度到达标准清晰度范围,中控单元将实时人脸图像以人脸部分为中心进行放大,放大比例为T1,T1=Lc/Lb,并将放大后的人脸图像判定为标距人脸图像;
当Ps<Pb时,所述中控单元判断实时人脸图像清晰度未到达标准清晰度范围,所述采集单元将重新进行采集人脸图像。
5.据权利要求4所述的用于数字教材储备的安全管理系统,其特征在于,所述中控单元内设有缩图标准比例Qb,当所述中控单元判定采集距离低于标准距离时,中控单元对实时人脸图像中两处眼部与一处嘴部的中心位置点进行标记,形成三个标记点,并获取三个标记点形成闭合三角形的面积,中控单元计算该三角形面积占实时人脸图像的实时特征比例Qt,中控单元将实时特征比例Qt与缩图标准比例Qb进行对比,当Qt>Qb时,所述中控单元判定实时特征比例超出缩图标准比例,所述采集单元将重新进行采集人脸图像;
当Qt≤Qb时,所述中控单元判定实时特征比例未超出缩图标准比例,中控单元将实时人脸图像以鼻尖图像中心点为中心进行缩小,缩小比例为T2,T2=Lc/Lb,并将缩小后的人脸图像判定为标距人脸图像。
6.据权利要求5所述的用于数字教材储备的安全管理系统,其特征在于,所述中控单元内设有第一眼部水平差H1与第二眼部水平差H2,其中,H1<H2,中控单元获取标距人脸图像中两眼部水平线之间的距离为眼部水平差Hy,中控单元将标距人脸图像的眼部水平差Hy分别与第一眼部水平差H1和第二眼部水平差H2进行对比,当Hy<H1时,所述中控单元判定眼部水平差低于第一眼部水平差,中控单元不对标距人脸图像的面部进行旋转,并将标距人脸图像判定为水平人脸图像;
当H1≤Hy≤H2时,所述中控单元判定眼部水平差在第一眼部水平差与第二眼部水平差之间,中控单元将确定面部旋转中心点,并对标距人脸图像进行旋转,以将标距人脸图像调整为水平人脸图像;
当Hy>H2时,所述中控单元判定眼部水平差高于第二眼部水平差,所述采集单元将重新进行采集人脸图像。
7.据权利要求6所述的用于数字教材储备的安全管理系统,其特征在于,当所述中控单元判定眼部水平差在第一眼部水平差与第二眼部水平差之间时,中控单元检测两眼之间连线的垂直平分线与图像竖直方向的夹角A,中控单元将标距人脸图像中人脸部分进行旋转,旋转角度为A,旋转方向为眼部水平方向高的一侧,旋转中心点为鼻尖图像中心点,中控单元将旋转完成的标距人脸图像判定为水平人脸图像。
8.据权利要求7所述的用于数字教材储备的安全管理系统,其特征在于,所述中控单元内设有面部图像两侧之间的标准面积差Sc,中控单元将水平人脸图像中过鼻尖图像中心点竖直方向线为分割线,将面部图像分为两个区域,中控单元计算两个区域面部图像的实时面积差Sr,中控单元将实时面积差Sr与标准面积差Sc进行对比,当Sr≤Sc时,所述中控单元判定实时面积差在标准面积差范围内,中控单元完成对人脸图像的修正,生成请求人脸图像;
当Sr>Sc时,所述中控单元判定实时面积差不在标准面积差范围内,中控单元将对面部图像的亮度进行判定,以确定对水平人脸图像的修正。
说明书 :
一种用于数字教材储备的安全管理系统
技术领域
背景技术
行重要教材资料、试卷资料储存时,考虑到重要资料的安全性,往往需要采用加密处理,人
脸识别是一种较有效的加密方式。
别速度较低。
发明内容
的等级进行判定,当获取教材为一级教材时,所述储备单元将直接允许获取,当获取教材为
二级教材或三级教材时,所述储备单元将进行权限匹配请求,以确定是否允许获取;
集询问,在教材获取人拒绝人脸图像采集时,所述储备单元不允许教材获取人获取教材数
据,在教材获取人接受人脸图像采集时,所述采集单元能够提示教材获取人进行距离角度
调整,并获取不少于三张人脸图像,采集单元能够将获取的若干张人脸图像进行图像整合,
并生成一张实时人脸图像;
并确定采集距离是否在标准范围内,当采集距离不在标准范围内时,所述中控单元能够根
据清晰度对图像进行放大或特征区域比例对图像进行缩小,将图像调整为标距人脸图像,
中控单元能够根据标距人脸图像中两眼部图像的水平差判定是否对面部图像进行旋转,并
通过面部图像旋转判定图像为水平人脸图像,中控单元还能够根据水平人脸图像两侧面部
面积与亮度差,选择对面部图像进行补充,生成请求人脸图像,所述中控单元能够将请求人
脸图像与所述权限单元内二级教材或三级教材的各权限人的标准人脸图像进行特征分析
与图像对比,判定请求人脸图像是否符合标准人脸图像,中控单元并将判定结果传输至所
述储备单元,储备单元根据判定结果确定是否允许获取相应等级的教材数据。
Lc,中控单元根据采集距离Lc与标准距离Lb计算采集距离差ΔLc,ΔLc=|Lb‑Lc|中控单元
将采集距离差ΔLc与标准距离差ΔLb进行对比,
像调整为标距人脸图像。
时清晰度Ps,中控单元将实时清晰度Ps与标准清晰度Pb进行对比,
人脸图像判定为标距人脸图像;
记,形成三个标记点,并获取三个标记点形成闭合三角形的面积,中控单元计算该三角形面
积占实时人脸图像的实时特征比例Qt,中控单元将实时特征比例Qt与缩图标准比例Qb进行
对比,
人脸图像判定为标距人脸图像。
将标距人脸图像的眼部水平差Hy分别与第一眼部水平差H1和第二眼部水平差H2进行对比,
像调整为水平人脸图像;
距人脸图像中人脸部分进行旋转,旋转角度为A,旋转方向为眼部水平方向高的一侧,旋转
中心点为鼻尖图像中心点,中控单元将旋转完成的标距人脸图像判定为水平人脸图像。
单元计算两个区域面部图像的实时面积差Sr,中控单元将实时面积差Sr与标准面积差Sc进
行对比,
大亮度差Kd,中控单元将最大亮度差Kd与第一亮度差K1和第二亮度差K2进行对比,
水平拉伸至鼻尖图像中心点到水平方向另一侧的面部边缘的距离,中控单元重新获取人脸
图像中面部面积占比,并计算采集距离Lc’,进行重新判定,直至生成请求人脸图像。
教材的广泛使用,在获取人需要对重要教材进行获取时,设置采集单元采集多组人脸图像,
提高了人脸图像的精准度,同时通过设置所述中控单元对获取的人脸图像进行修正,通过
图像清晰度与面部图像占比对采集距离进行修正,通过对两眼部图像的水平差对图像偏移
进行修正,通过人脸图像两侧面部面积与亮度差对采集角度进行修正,提高了采集图像的
准确性,同时提高了人脸识别效率。
范围内时,中控单元将实时人脸图像判定为标距人脸图像,使采集的人脸图像与权限人身
份信息中的标准人脸图像的采集距离到达一致,极大程度上提高了识别对比的精度。
像的清晰度对图像中人脸部分进行放大,当实际采集距离较小时,需要结合面部特征部分
面积比例对图像中人脸部分进行缩小,减少了对采集图像的限定,有效的提高了人脸识别
的处理速度。
准采集距离对人脸图像进行放大,在清晰度未达标时,将进行重新采集,避免采集人脸图像
的质量较低,而带来的不必要识别,同时也提升了所述安全管理系统的安全性。
脸图像进行识别时,精准度更高,同时在特征部分面积比重较高时,导致特征部分表现不明
显,影响对比精度,进行重新采集,进一步提高了所述安全管理系统的安全性。
少,进一步的提高了人脸识别的效率,并在眼部水平差低于第一眼部水平差时,直接判定为
水平人脸图像,允许小程度的偏移误差,避免无效的二次采集,也同时提高了人脸识别速
度。
体偏转角度,同时进一步精确的处理人脸采集图像,使识别结果更加精准,提高了所述安全
管理系统的安全性。
将该人脸图像直接生成请求人脸图像进行识别对比,在判定实时面积差不在标准面积差范
围内时,对两侧部分的亮度差进行进一步判定,以确定是否收到采集角度的影响,保障了采
集图像修正的精准度。
在亮度差较大时,表示发生严重的采集角度变化,重新进行采集人脸图像,在亮度差适中
时,通过对图像的部分拉伸,达到还原的效果,极大程度地对已采集图像进行修正,减少了
二次采集的过程,提高了人脸识别效率。
率,同时由于面部面积的改变重新进行采集距离判定,进一步提高了采集的人脸图像的图
像精度,使人脸识别更准确,增加了所述安全管理系统的安全性。
附图说明
具体实施方式
不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不
能理解为对本发明的限制。
连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,
可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言,可根据具体情况理解上述术语在
本发明中的具体含义。
的等级进行判定,当获取教材为一级教材时,所述储备单元将直接允许获取,当获取教材为
二级教材或三级教材时,所述储备单元将进行权限匹配请求,以确定是否允许获取;
集询问,在教材获取人拒绝人脸图像采集时,所述储备单元不允许教材获取人获取教材数
据,在教材获取人接受人脸图像采集时,所述采集单元能够提示教材获取人进行距离角度
调整,并获取不少于三张人脸图像,采集单元能够将获取的若干张人脸图像进行图像整合,
并生成一张实时人脸图像;
并确定采集距离是否在标准范围内,当采集距离不在标准范围内时,所述中控单元能够根
据清晰度对图像进行放大或特征区域比例对图像进行缩小,将图像调整为标距人脸图像,
中控单元能够根据标距人脸图像中两眼部图像的水平差判定是否对面部图像进行旋转,并
通过面部图像旋转判定图像为水平人脸图像,中控单元还能够根据水平人脸图像两侧面部
面积与亮度差,选择对面部图像进行补充,生成请求人脸图像,所述中控单元能够将请求人
脸图像与所述权限单元内二级教材或三级教材的各权限人的标准人脸图像进行特征分析
与图像对比,判定请求人脸图像是否符合标准人脸图像,中控单元并将判定结果传输至所
述储备单元,储备单元根据判定结果确定是否允许获取相应等级的教材数据。
材进行获取时,设置采集单元采集多组人脸图像,提高了人脸图像的精准度,同时通过设置
所述中控单元对获取的人脸图像进行修正,通过图像清晰度与面部图像占比对采集距离进
行修正,通过对两眼部图像的水平差对图像偏移进行修正,通过人脸图像两侧面部面积与
亮度差对采集角度进行修正,提高了采集图像的准确性,同时提高了人脸识别效率。
Lc,中控单元根据采集距离Lc与标准距离Lb计算采集距离差ΔLc,ΔLc=|Lb‑Lc|中控单元
将采集距离差ΔLc与标准距离差ΔLb进行对比,
像调整为标距人脸图像。
时,中控单元将实时人脸图像判定为标距人脸图像,使采集的人脸图像与权限人身份信息
中的标准人脸图像的采集距离到达一致,极大程度上提高了识别对比的精度。
对图像中人脸部分进行放大,当实际采集距离较小时,需要结合面部特征部分面积比例对
图像中人脸部分进行缩小,减少了对采集图像的限定,有效的提高了人脸识别的处理速度。
时清晰度Ps,中控单元将实时清晰度Ps与标准清晰度Pb进行对比,
人脸图像判定为标距人脸图像;
集距离对人脸图像进行放大,在清晰度未达标时,将进行重新采集,避免采集人脸图像的质
量较低,而带来的不必要识别,同时也提升了所述安全管理系统的安全性。
记,形成三个标记点,并获取三个标记点形成闭合三角形的面积,中控单元计算该三角形面
积占实时人脸图像的实时特征比例Qt,中控单元将实时特征比例Qt与缩图标准比例Qb进行
对比,
人脸图像判定为标距人脸图像。
行识别时,精准度更高,同时在特征部分面积比重较高时,导致特征部分表现不明显,影响
对比精度,进行重新采集,进一步提高了所述安全管理系统的安全性。
将标距人脸图像的眼部水平差Hy分别与第一眼部水平差H1和第二眼部水平差H2进行对比,
像调整为水平人脸图像;
提高了人脸识别的效率,并在眼部水平差低于第一眼部水平差时,直接判定为水平人脸图
像,允许小程度的偏移误差,避免无效的二次采集,也同时提高了人脸识别速度。
距人脸图像中人脸部分进行旋转,旋转角度为A,旋转方向为眼部水平方向高的一侧,旋转
中心点为鼻尖图像中心点,中控单元将旋转完成的标距人脸图像判定为水平人脸图像。
度,同时进一步精确的处理人脸采集图像,使识别结果更加精准,提高了所述安全管理系统
的安全性。
单元计算两个区域面部图像的实时面积差Sr,中控单元将实时面积差Sr与标准面积差Sc进
行对比,
像直接生成请求人脸图像进行识别对比,在判定实时面积差不在标准面积差范围内时,对
两侧部分的亮度差进行进一步判定,以确定是否收到采集角度的影响,保障了采集图像修
正的精准度。
大亮度差Kd,中控单元将最大亮度差Kd与第一亮度差K1和第二亮度差K2进行对比,
较大时,表示发生严重的采集角度变化,重新进行采集人脸图像,在亮度差适中时,通过对
图像的部分拉伸,达到还原的效果,极大程度地对已采集图像进行修正,减少了二次采集的
过程,提高了人脸识别效率。
水平拉伸至鼻尖图像中心点到水平方向另一侧的面部边缘的距离,中控单元重新获取人脸
图像中面部面积占比,并计算采集距离Lc’,进行重新判定,直至生成请求人脸图像。
时由于面部面积的改变重新进行采集距离判定,进一步提高了采集的人脸图像的图像精
度,使人脸识别更准确,增加了所述安全管理系统的安全性。
发明的原理的前提下,本领域技术人员可以对相关技术特征做出等同的更改或替换,这些
更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。
等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。