[发明专利]一种面向智能家居的隐私保护人脸识别系统及方法

权利要求书

1.一种面向智能家居的隐私保护人脸识别系统，其特征在于，该系统包括依序连接的用户端、家居终端设备和认证服务端；其中：

所述用户端用于采集人脸特征数据和用户身份信息，与用户请求一起提交至家居终端设备；

所述家居终端设备用于接收用户的请求和所采集的人脸特征数据和用户身份信息，将用户请求、人脸特征数据和用户身份信息提交至认证服务端的模型训练模块；

所述认证服务端用于提取人脸特征数据，生成并保存加密所需要的密钥，对人脸特征数据加密并保存，并且在用户登录识别时，接收已加密的人脸特征数据，然后进行对比计算，并将识别结果返回给家居终端设备；

所述认证服务端进一步包括模型训练模块、用户身份信息采集模块、Paillier加密模块、密钥管理模块、安全加密模块、信息存储模块以及身份识别模块：其中：

模型训练模块，用于完成系统初始化，预先选取好计算中要用到的训练模型；所述模型训练模块进一步包括系统初始化模块和数据处理模块：

系统初始化模块用于完成系统初始化，生成训练好的模型数据，生成加密需要的密钥，所述系统初始化模块还包括数据模型生成子模块、密钥生成子模块；所述密钥生成子模块用于生成安全加密模块进行加密计算时所需的密钥，并将注册时生成的密钥存储在本地数据库，以便在身份识别时提取出来使用；所述数据模型生成子模块用于生成神经网络训练所需的数据模型；

数据处理模块用于对人脸特征数据进行人脸检测、人脸图像的剪裁以及归一化预处理和对预处理后的人脸数据提取相应的人脸特征模板向量，所述数据处理模块还包括人脸数据集预处理子模块、特征向量提取子模块；

密钥管理模块用于将初始化时生成的密钥存储在本地，在进行身份识别时提取出来使用，所述密钥管理模块还包括可信存储子模块；

Paillier加密模块用于采用生成的密钥对提取出的人脸特征向量进行加密，在进行相似度计算过程中将加密后的向量提取出来；所述Paillier加密模块进一步包括人脸特征模板向量加密模块、向量求模模块；

安全加密模块用于在注册时对人脸特征向量和用户身份信息加密并保存在本地，以便在身份进行识别时提取出来；所述安全加密模块进一步包括注册加密子模块；

用户身份信息采集模块用于采集提交至认证服务端的人脸特征数据和用户身份信息，并生成人脸特征向量；所述用户身份信息采集模块进一步包括人脸数据采集子模块、身份信息采集子模块；

信息存储模块用于存储注册阶段已加密的人脸特征向量、认证阶段的人脸特征向量和用户身份信息，并在识别阶段提供用户注册时输入的已加密的人脸特征向量；所述信息存储模块进一步包括身份信息存储子模块、加密向量存储子模块；

身份识别模块用于在用户进行身份识别时，对比计算识别时输入的人脸特征向量和注册时输入的人脸征向量，产生识别结果并发送给家居终端设备；所述身份识别模块进一步包括识别信息计算子模块。