面部識(shí)別技術(shù)在卷接包車間在線系統(tǒng)登錄認(rèn)證的應(yīng)用研究

張修世　趙路　劉坤　趙佳

關(guān)鍵詞：面部識(shí)別；登錄認(rèn)證；總體架構(gòu)

煙草行業(yè)一直以來(lái)高度重視信息化工作，并通過(guò)大量投入實(shí)現(xiàn)了高度的自動(dòng)化。在實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的基礎(chǔ)上，也實(shí)現(xiàn)了信息化，并向著智能化方向不斷前進(jìn)。因?yàn)槠髽I(yè)的保密特點(diǎn)，對(duì)于計(jì)算機(jī)終端來(lái)講，也必須符合保密管理標(biāo)準(zhǔn)[1]。在卷接包車間，大量高速自動(dòng)化設(shè)備被投入使用，相配套的信息系統(tǒng)也上線并運(yùn)行。但目前大多數(shù)系統(tǒng)的登錄認(rèn)證方式采用密碼或刷卡方式。由于卷接包車間人員眾多，存在一些員工記不住復(fù)雜密碼、隨身攜帶的卡易丟失等問(wèn)題。因此，迫切需要采用一種合適的認(rèn)證方式實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)登錄，在滿足網(wǎng)絡(luò)安全標(biāo)準(zhǔn)的同時(shí)增強(qiáng)員工的便利性，提高一線員工對(duì)信息化建設(shè)成果的獲得感。

一、面部識(shí)別技術(shù)及優(yōu)勢(shì)

面部識(shí)別是一種基于人的臉部特征信息進(jìn)行身份識(shí)別的生物識(shí)別技術(shù)。它使用攝像機(jī)或攝像頭來(lái)采集包含人臉的圖像或視頻流，然后自動(dòng)在圖像中檢測(cè)和跟蹤人臉，并進(jìn)行一系列面部特征處理相關(guān)的技術(shù)，通常也被稱為人像識(shí)別或人臉識(shí)別[2]。

從生物特征識(shí)別的角度來(lái)看，面部識(shí)別使用的概率較高，并具有諸多的優(yōu)勢(shì)。一是操作較為隱蔽。面部識(shí)別技術(shù)可使用普通攝像頭作為識(shí)別信息獲取設(shè)備，以非接觸的方式在識(shí)別對(duì)象未察覺的情況下完成識(shí)別過(guò)程。二是識(shí)別精確度高。與其他生物識(shí)別技術(shù)相比，面部識(shí)別技術(shù)的識(shí)別精確度處于較高的水平，誤識(shí)率和拒認(rèn)率較低，對(duì)于身份證照片的準(zhǔn)確率甚至超過(guò)了99.9%。三是安全性高。在安全性要求較高的場(chǎng)所，面部識(shí)別技術(shù)要求識(shí)別對(duì)象必須親臨現(xiàn)場(chǎng)，他人難以冒充。面部識(shí)別技術(shù)所獨(dú)具的活性判別能力，可確保他人無(wú)法通過(guò)照片或其他方式欺騙認(rèn)證系統(tǒng)[3]。四是使用成本低。采集人臉的攝像頭可以是普通攝像頭或筆記本內(nèi)置攝像頭；因技術(shù)成熟，面部識(shí)別技術(shù)已廣泛應(yīng)用于門禁、員工考勤等場(chǎng)景，學(xué)習(xí)和使用成本較低[4]。

二、系統(tǒng)總體架構(gòu)

如圖1 所示，在卷接機(jī)或包裝機(jī)旁，設(shè)置工控機(jī)，該工控機(jī)采用觸摸屏方式便于員工操作。在觸屏的基礎(chǔ)上配置數(shù)字小鍵盤、讀卡器和攝像頭等輸入設(shè)備。上位服務(wù)器采用虛擬機(jī)的形式安裝Windows Server，存儲(chǔ)子系統(tǒng)采用Oracle 數(shù)據(jù)庫(kù)。用戶登錄子系統(tǒng)可以選擇賬號(hào)密碼方式登陸、刷卡登錄、掃二維碼登錄或面部識(shí)別登錄。

系統(tǒng)總體架構(gòu)面部識(shí)別技術(shù)在卷包在線系統(tǒng)登錄認(rèn)證系統(tǒng)中的應(yīng)用，使登錄認(rèn)證證更加安全、可靠，方便了一線員工操作，登錄系統(tǒng)統(tǒng)的效率得到有力的提升（見圖1）。

三、應(yīng)用實(shí)施

（一） 登錄認(rèn)證原理圖

面部識(shí)別登錄原理如圖2 所示。

（二）軟件實(shí)現(xiàn)

面部識(shí)別主要功能見圖3。

其主要代碼實(shí)現(xiàn)如下：

// 初始化程序

pEngine=IntPtr.Zero;int retCode=-1;

i f （ detect FaceMa x Num<1||detect FaceMax Num>50 ）

{detectFaceMaxNum = 10;}

retCode = ASFFunctions.ASFInitEngine（detectMode，detectFac

eOrientPriority，detectFaceMaxNum， combinedMask， ref pEngine）;

return retCode;

// 面部圖片抓取

DateTime detectStartTime=DateTime.Now;

Image srcImage=rgbVideoSource.GetCurrentVideoFrame（）;

CheckImageWidthAndHeight（ref srcImage）;

if （srcImage.Width % 4 ！= 0）

{rcImage=ImageUtil.ScaleImage（srcImage， srcImage.Width -

（srcImage.Width % 4）， srcImage.Height）;}

// 面部檢測(cè)

MultiFaceInfo multiFaceInfo=new MultiFaceInfo（）;

int retCode=imageEngine.ASFDetectFacesEx（srcImage， out

multiFaceInfo）;

if （retCode！=0）

{return;}

if （multiFaceInfo.faceNum<1）

{srcImage=ImageUtil.ScaleImage（srcImage，picImageCompare.

Width，picImageCompare.Height）;

return;}

MRECT temp=new MRECT（）;

int rectTemp=0;

int maxFaceIndex=0;

for （int i=0; i < multiFaceInfo.faceNum; i++）

{ MRECT rect=multiFaceInfo.faceRects[i];

int orient=multiFaceInfo.faceOrients[i];

int age=0;int retCode_3DAngle=-1;int face3DStatus=-1;

float roll = 0f;float pitch = 0f;float yaw = 0f;

int rectWidth=rect.right-rect.left;int rectHeight=rect.bottomrect.

top;

if （rectWidth*rectHeight>rectTemp）

{maxFaceIndex=i;

rectTemp=rectWidth*rectHeight;}}

image1Feature=FaceUtil.ExtractFeature（image

Engine，srcImage，multiFaceInfo， ref retCode）;

if （image1Feature==null||image1Feature.

featureSize<=0）

{return;}

float compareSimilarity=0f;

foreach （string temp in Fuser_List.Keys）

{FaceFeature feature = Fuser_List[temp];

float similarity=0f;

// 面部圖像比對(duì)

imageEngine.ASFFaceFeatureCompare（image1

Feature，feature，out similarity）;

if （compareSimilarity>0.8）

{ s t r i n g u r l = C o n f i g u r a t i o n M a n a g e r .

AppSettings[“SystemAddress”];

// 界面跳轉(zhuǎn)

s t r i n g c h r o m e P a t h = C o n f i g u r a t i o n M a n a g e r .

AppSettings[“ChromePath”];

string urlss=string.Format（“{0}？CardNumber={1}”，url，usr.

CardNumber）;

chromePath = chromePath.Replace（“/”，”//”）;

System.Diagnostics.Process.Start（chromePath，urlss）;

break;}

面部識(shí)別控制程序跳轉(zhuǎn)的算法流程如圖4 所示。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)工控機(jī)加裝的攝像頭采集的面部圖像與數(shù)據(jù)庫(kù)中的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)，若一致，則跳轉(zhuǎn)到對(duì)應(yīng)的程序界面；若不一致，則返回到登錄界面，進(jìn)行再次認(rèn)證或采取其他認(rèn)證方式進(jìn)行登錄。

四、結(jié)束語(yǔ)

總而言之，伴隨信息技術(shù)的發(fā)展，人們?cè)絹?lái)越注重信息系統(tǒng)登錄認(rèn)證的便捷性和安全性。在確保滿足工控系統(tǒng)安全的基礎(chǔ)上，此次應(yīng)用研究所提出的方案，在一定程度上提升了工作效率，促使企業(yè)信息化管理更加精細(xì)化和人性化，同時(shí)提高了一線員工的獲得感。

作者單位：張修世 趙路 劉坤 安徽中煙工業(yè)有限責(zé)任公司阜陽(yáng)卷煙廠趙佳 長(zhǎng)沙艾特科技開發(fā)有限公司