[发明专利]一种多模态生物特征身份认证方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种身份认证方法，尤其是涉及一种基于发音唇形动态特征的多模态生物特征身份认证方法及系统。

背景技术

随着生物特征识别技术的广泛应用，在某些对身份认证要求较高的应用领

域，如安防、金融机构等，提出了多生物特征身份认证的需求。

现有多生物特征识别技术常用的有人脸特征与指纹相结合、 虹膜与人脸特征相结合、 指纹与签名相结合等方法。现有的多模态生物特征识别技术往往要求完全不同的生物特征采集设备，例如人脸识别与指纹识别双认证系统，其人脸识别采用摄像机或者摄像头作为图像输入设备，指纹识别采用指纹采集仪作为指纹采集设备；再如，虹膜与人脸识别双认证系统的采集设备也是完全不同的。提供一种只需要生物特征采集设备的低成本的多模态生物特征认证方法成为一个待解决的问题。并且，这些方法存在着系统识别错误率高的问题，与上述一些多生物特征识别技术相比, 人脸唇形特征与语音特征结合起来有着无可比拟的优势。

中国专利200920307190.6公开了一种具有人脸识别功能的指纹识别装置，所述装置包括指纹采集系统、人脸图像采集系统、以及与上述各系统相连的人脸指纹识别运算系统，而所述人脸图像采集系统包括有一辅助光源和电子图像采集装置，所述人脸图像采集系统设置有一根据环境光强度控制调节所述辅助光源强度的动态调节补光电路。这种多模态识别系统可以提高人脸图像质量、并提高图像的采集速度，但此识别装置要求两种生物特征采集设备，识别效率不高。

中国专利200510094438.1公开了一种基于虹膜和人脸的多模态生物特征身份识别系统，所述方法包括：1）生物特征采集单元利用两个独立的采集通道同时采集虹膜和人脸图像，其采集支撑平台可使不同身高的使用者自然、舒适地输入人脸和虹膜图像；2）生物特征识别单元利用图像处理和小波变换技术得到特征模板，分别计算虹膜特征模板的匹配百分数和人脸特征模板的啮合度，利用统计数据融合的方法计算最终的识别结果；3）生物特征数据库单元只存储最后生成的特征模板，并将虹膜特征模板叠加于人脸模板，以保护生物特征数据的隐私权，增强识别系统自身的安全性。

中国专利201110334658.2公开了一种基于唇读技术的唇语输入方法，所述方法主要解决针对常用汉字及阿拉伯数字等模式分析、理解和分类计算的问题，方法内容包括：对所拍摄的嘴部唇动视频进行关键帧提取，利用灰度处理、中值滤波、动态阈值二值化处理及扫描去除噪点对提取的图像进行规格化处理，之后进行特征向量提取获取具有唇形特征的参数，与口型模板库进行匹配将图片识别为汉语拼音字母序列，最终结合输入法模块获得对应的汉字或阿拉伯数字。该发明与本发明所用唇读技术的不同之处在于，其将提取的唇形特征参数与口型模板库进行匹配将图片识别为汉语拼音字母序列，而本发明的方法是用来将所提取的唇形特征信息与语音特征信息通过唇读技术进行同步性检测，用以检测唇形与语音是否同步，从而得到一个量化结果，作为生物特征身份认证的一部分。

中国专利200910263558.8公开了一种语音驱动唇形动画的方法，所述方法包括以下步骤:将汉语中的音节结构采用Consonant—Vowel分类；采集若干个人的原始音频数据和视频数据；获取对应唇形信息；获取语音特征数据；对所获取的唇形信息和语音特征数据进行训练和建模，依据训练的模型实时输入语音合成的唇形运动序列。

中国专利200910003083.9公开了一种语音驱动嘴唇形状变化的方法、获取嘴唇动画的方法及装置，所述方法包括:获取音频信号，根据所述音频信号的特征得到嘴唇形状的运动幅度比例；获取初始的嘴唇形状模型，根据所述初始的嘴唇形状模型和所述嘴唇形状的运动幅度比例生成嘴唇形状的运动幅度值；根据所述嘴唇形状的运动幅度值和预先建立的嘴唇发音模型库，生成变化的嘴唇形状网格模型集合。该方法操作复杂，可行性不高。

以上方法存在着系统识别错误率高的问题，与上述一些多生物特征识别技术相比, 本发明采用人脸识别、语音识别、唇形与语音同步识别相结合的多模态生物特征身份认证方法及系统，具有更高的识别精度。

发明内容

本发明所要解决的问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种基于发音唇形动态特征的多模态生物特征身份认证方法及系统，运用这种系统，系统错误率明显降低，通过多重检测可以大大提高识别的可靠程度，防止高仿真照片、人皮面具等作弊行为的干扰。