一種基于人像識別的人口數據清理方法
【專利摘要】本發明公開一種基于人像識別的人口數據清理方法，包括以下步驟：獲取入庫人員的圖像，從中提取對應的人像特征數據，根據入庫人員的信息和人像特征數據建立對應的模板數據，其中入庫人員的信息包括年齡、性別、地區中的至少一項；根據入庫人員的信息將其對應的模板數據存儲在對應的人員分庫中；在單機大數據量比對時，將待比對人員的模板數據根據計算機的CPU內核數平均分組，每組對應一個內核，每組的平均模板數為N，N為自然數，按照設定條件進行設定特征的相互比對，在比對時首先每組按照公式N×（N﹣1）÷2進行組內比對，然后進行各組間模板數據的交叉比對，設定條件包括相似度和返回結果數。
【專利說明】一種基于人像識別的人口數據清理方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及人口管理領域，具體而言，涉及一種基于人像識別的人口數據清理方法。
【背景技術】
[0002]人口管理是我國社會管理的基礎，公民身份的唯一性、準確性、權威性涉及國家各層面的安全。由于歷史原因，各地人口管理工作中存在的數據問題較多，盡管公安部開展了多次全國性的重號清理等戶籍整頓工作，但由于缺乏有效的手段，深層次問題如冒領、騙領、重復辦證等問題難以及時發現。一些不法分子利用這些管理上的漏洞，編造虛假身份信息從事不法行為或通過假冒信息躲避法律制裁，嚴重干擾了法律秩序，威脅著公眾安全。根據各地實際應用經驗，人像識別技術應用于以二代證照片為基礎人像源的查重比對，可以有效遏制冒用身份犯罪，具有很高的安全性與廣泛的適用性，能夠發揮巨大的實戰效果。2011年5月，公安部開展全國范圍的“清網行動”以來，人像識別技術逐漸成為公安部及各地公安機關逃犯抓捕、案件偵破的利器。
[0003]人像識別技術，也叫人臉識別技術，是一種利用分析比較人臉視覺特征信息進行身份鑒別的生物特征識別技術。該技術具有特征數據量小、識別速度快、識別準確率高、拒識率低、甄別簡便、使用條件簡單等特點，是一種靈活、簡便、易于被人接受的非侵犯性身份識別方法，在當前社會公共安全防范、逃犯追捕、金融安全、網絡安全等諸多領域發揮著重要的作用，被廣泛應用于公安、交通、海關、銀行、計算機網絡，產生了巨大的社會管理效應，對于維護國家安全和社會穩定、打擊各類犯罪活動具有十分重大的意義。

【發明內容】

[0004]本發明提供一種基于人像識別的人口數據清理方法，用以提高人員核驗的效率。
[0005]為達到上述目的，本發明提供了一種基于人像識別的人口數據清理方法，包括以下步驟:
[0006]獲取入庫人員的圖像，從中提取對應的人像特征數據，根據入庫人員的信息和人像特征數據建立對應的模板數據，其中入庫人員的信息包括年齡、性別、地區中的至少一項；
[0007]根據入庫人員的信息將其對應的模板數據存儲在對應的人員分庫中；
[0008]在單機大數據量比對時，將待比對人員的模板數據根據計算機的CPU內核數平均分組，每組對應一個內核，每組的平均模板數為N，N為自然數，按照設定條件進行設定特征的相互比對，在比對時首先每組按照公式NX (N -1)+2進行組內比對，然后進行各組間模板數據的交叉比對，設定條件包括相似度和返回結果數。
[0009]可選的，在多機大數據量查重比對時，將入庫人員的模板數據按年齡、性別、地區中的至少一項平均分配到奇數比對服務器上，以多層嵌套的方式存儲在各個服務器中按設定條件對入庫人員的設定特征進行相互比對，所述設定條件包括相似度和返回結果數，然后通過[(N+1) + 2 -1]公式計算出每臺比對服務器與幾臺其它比對服務器比對，在單機比對完后再與所計算出的其它比對服務器進行交叉比對，其中N代表比對服務器的臺數，N為自然數。
[0010]可選的，設定特征為人像特征數據或身份證號。
[0011]可選的，上述人口數據清理方法還包括以下步驟:
[0012]在核查比對時，獲取所要核驗人員的圖像，從中提取對應的人像特征數據，根據所要核驗人員的信息和人像特征數據建立所要核驗人員的模板數據，其中所要核驗人員的信息包括年齡、性別、地區中的至少一項；
[0013]根據所要核驗人員的信息設定比對條件，比對條件包括相似度和返回結果數；
[0014]根據比對條件將所要核驗人員對應的人像特征數據在目標人口庫中進行比對，并將比對結果展示給用戶。
[0015]可選的，在建立入庫人員的模板數據時，支持大批量數據多機并行建立模板數據，將大批量的入庫人員的圖像和信息數據平均分配到多個服務終端，各服務終端采用多線程技術實現任務的并行處理。
[0016]可選的，對于視頻圖像，通過截取視頻圖像建立模板數據，在建立模板數據時根據圖像的清晰度、分辨率、以及是否具有遮擋對圖像進行質量評價，對光照、姿態不佳及模糊圖像進行逆向恢復圖像信息，并根據所得數據對圖像進行評價處理，標記對應的質量等級，質量等級與比對時設定條件中的相似度相關聯。
[0017]可選的，對于建立模板數據失敗的人像，提供用戶界面接受用戶手工建立模板數據。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0019]圖1為本發明一個實施例的基于人像識別的人口數據清理系統框架圖；
[0020]圖2為本發明一個實施例的基于人像識別的人口數據清理方法中的查重比對流程圖；
[0021]圖3為本發明一個實施例的基于人像識別的人口數據清理方法中的核查比對流程圖；
[0022]圖4為本發明一個實施例的多臺比對服務器的交叉比對關系示意圖。
【具體實施方式】
[0023]下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有付出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。
[0024]圖1為本發明一個實施例的基于人像識別的人口數據清理系統框架圖；如圖所示，人口數據清理系統集Java EE技術與.Net技術之所長，采用C/S構架與B/S構架相結合的軟件體系架構。平臺以公安行業信息化標準規范為指導，以比對算法、負載均衡、分布式計算等底層核心技術為基礎，充分考慮系統安全性、可靠性，構建高效、靈活、易擴展的人像比對支撐平臺，實現了實時人像采集、自動特征提取、動態模板更新、快速人像比對、多維結果分析等核心功能。以人臉識別技術為核心，支持多種人臉圖像采集方式，自動提取人臉特征進行比對，可應用于戶籍歷史數據清理整頓、人口業務辦理中的身份信息核查驗證，重點區域人員信息核實，特殊人員身份快速識別，在社會管理及公安安全防范領域發揮了重要作用。
[0025]基于人像識別的人口數據清理系統主要分為人像采集、建模、比對、處理、接口五部分:人像采集功能支持對多種業務照片數據源建立照片分庫，支持對數據源新增、修改、刪除的變更數據進行同步更新，支持手動導入一張或多張照片，支持視頻中截取人像；建模功能支持大批量數據多機并行建模，將大批量數據平均分配到若干服務終端，各服務終端采用多線程技術實現任務的并行處理，有效的提高建模效率。對視頻圖像截取建模，建模時根據圖像的清晰度、分辨率、以及是否具有遮擋等因素對照片進行質量評價，對光照、姿態不佳及模糊圖像根據其具體問題，尋求產生的原因，逆向恢復圖像信息，使得最大程度上獲取所需的數據，再根據所得數據對圖像進行評價處理，并標記質量等級，對于建模失敗的人像提供手工建模功能；比對功能支持1:1比對即兩張照片比對確認是否同一人，1:x單人一對幾比對即一張照片與給出的幾張照片比對，1:N比對即一張照片與選定的照片分庫比對，X:N批量比對即提交一張照片分別與選定的照片分庫比對，NA:NA庫內查重比對即同一照片庫進行比對查重，NA:NB庫間查重比對即不同照片庫間比對查重，重號比對即相同身份證號的照片進行交叉比對，標準視頻文件人臉提取并比對，同步異步比對，支持對照片分庫的動態新增數據進行動態增量式查重，以保證對入庫數據的持續挖掘和清理，在批量比對中研發運用了兩個公式(η*(n-1)/2、(η+1)/2-1)提高多機比對的效率；處理功能提供對比對結果的查詢、驗證、下發處理、統計等應用；接口功能提供了高效的人像比對接口，可以嵌入到任何公安系統中，協助公安在處理其他業務時方便的使用人像比對功能。
[0026]本發明充分結合了各種類型數據的采集與復雜照片的建模及多服務器大數據量的比對和簡單高效的結果處理等多項優點，全面的完善人像比對中對虛假身份的核驗清理。
[0027]其中人員核驗流程包括:公安可分四步進行人員核驗，第一步選擇要核驗的人員信息分庫，常口分庫還可以選擇要核驗的地區；第二步選擇要核驗的人員照片，如果自動建模失敗可以手動定位建模；第三步設置與人員分庫比對的條件:性別、年齡、相似度、返回結果數等，然后進行比對；第四步對比對結果進行核查處理，此流程方便快捷，有效的協助公安進行人員核驗。
[0028]數據清理流程包括:公安可分五步進行數據清理，第一步創建人員類別，每個人員類別代表一種人員分庫(如:常口分庫、在逃分庫等；第二步對創建的人員類別進行建模并生成模板分庫，即在B/S部分配置人員類別信息，選擇適當的模版類型，進而將系統庫中的部分數據導入模版表從而建立模版分庫；第三步選擇要清理數據的方式(如:核查比對、查重比對、重號比對等)然后選擇進行清理的人員類別，指定要參與比對的服務器進行比對；第四步對比對結果進行核查處理；第五步生成各種統計報表，此流程可以協助公安對各種人口數據進行清理整頓。
[0029]以下以查重比對和核查比對為例進行具體闡述。
[0030]圖2為本發明一個實施例的基于人像識別的人口數據清理方法中的查重比對流程圖；如圖所示，查重比對包括以下步驟:
[0031]獲取入庫人員的圖像，從中提取對應的人像特征數據，根據入庫人員的信息和人像特征數據建立對應的模板數據，其中入庫人員的信息包括年齡、性別、地區中的至少一項；
[0032]根據入庫人員的信息將其對應的模板數據存儲在對應的人員分庫中；
[0033]在單機大數據量比對時，將待比對人員的模板數據根據計算機的CPU內核數平均分組，每組對應一個內核，每組的平均模板數為N，N為自然數，按照設定條件進行設定特征的相互比對，在比對時首先每組按照公式NX (N -1)+2進行組內比對，然后進行各組間模板數據的交叉比對，設定條件包括相似度和返回結果數。此方法可以確保了每臺服務器上分配的數據量基本相同，所有比對服務器完成比對任務的時間相近。
[0034]其中，在多機大數據量查重比對時，將入庫人員的模板數據按年齡、性別、地區中的至少一項平均分配到奇數比對服務器上，以多層嵌套的方式存儲在各個服務器中按設定條件對入庫人員的設定特征進行相互比對，設定條件包括相似度和返回結果數，然后通過[(N+l) + 2 -1]公式計算出每臺比對服務器與幾臺其它比對服務器比對，在單機比對完后再與所計算出的其它比對服務器進行交叉比對，其中N代表比對服務器的臺數，N為自然數。例如，在圖4的實施例中，共有5臺比對服務器，通過公式(N十1) + 2 -1可以計算出每臺比對服務器要與其它的2臺比對服務器進行比對，如I號服務器與2、3號服務器比對，2號服務器要與3、4號比對。此方法將高效邏輯比對與嵌套并發比對相結合，使每個線程同時比對結束并且無重復比對，可以將計算機性能利用到極限，精確快速地完成比對任務。
[0035]其中，上述設定特征可以為人像特征數據或身份證號。
[0036]圖3為本發明一個實施例的基于人像識別的人口數據清理方法中的核查比對流程圖；如圖所示，核查比對包括以下步驟:在核查比對時，獲取所要核驗人員的圖像，從中提取對應的人像特征數據，根據所要核驗人員的信息和人像特征數據建立所要核驗人員的模板數據，其中所要核驗人員的信息包括年齡、性別、地區中的至少一項；根據所要核驗人員的信息設定比對條件，比對條件包括相似度和返回結果數；根據比對條件將所要核驗人員對應的人像特征數據在目標人口庫中進行比對，并將比對結果展示給用戶。
[0037]其中，在建立入庫人員的模板數據時，支持大批量數據多機并行建立模板數據，將大批量的入庫人員的圖像和信息數據平均分配到多個服務終端，各服務終端采用多線程技術實現任務的并行處理。對于視頻圖像，通過截取視頻圖像建立模板數據，在建立模板數據時根據圖像的清晰度、分辨率、以及是否具有遮擋對圖像進行質量評價，對光照、姿態不佳及模糊圖像進行逆向恢復圖像信息，并根據所得數據對圖像進行評價處理，標記對應的質量等級，質量等級與比對時設定條件中的相似度相關聯。
[0038]本領域普通技術人員可以理解:附圖只是一個實施例的示意圖，附圖中的模塊或流程并不一定是實施本發明所必須的。
[0039]本領域普通技術人員可以理解:實施例中的裝置中的模塊可以按照實施例描述分布于實施例的裝置中，也可以進行相應變化位于不同于本實施例的一個或多個裝置中。上述實施例的模塊可以合并為一個模塊，也可以進一步拆分成多個子模塊。
[0040]最后應說明的是:以上實施例僅用以說明本發明的技術方案，而非對其限制；盡管參照前述實施例對本發明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解:其依然可以對前述實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質脫離本發明實施例技術方案的精神和范圍。
【權利要求】
1.一種基于人像識別的人口數據清理方法，其特征在于，包括以下步驟: 獲取入庫人員的圖像，從中提取對應的人像特征數據，根據入庫人員的信息和人像特征數據建立對應的模板數據，其中入庫人員的信息包括年齡、性別、地區中的至少一項； 根據入庫人員的信息將其對應的模板數據存儲在對應的人員分庫中； 在單機大數據量比對時，將待比對人員的模板數據根據計算機的CPU內核數平均分組，每組對應一個內核，每組的平均模板數為N，N為自然數，按照設定條件進行設定特征的相互比對，在比對時首先每組按照公式NX (N -1)+2進行組內比對，然后進行各組間模板數據的交叉比對，所述設定條件包括相似度和返回結果數。
2.根據權利要求1所述的人口數據清理方法，其特征在于，在多機大數據量查重比對時，將入庫人員的模板數據按年齡、性別、地區中的至少一項平均分配到奇數比對服務器上，以多層嵌套的方式存儲在各個服務器中按設定條件對入庫人員的設定特征進行相互比對，所述設定條件包括相似度和返回結果數，然后通過[(N+ 1) + 2 -1]公式計算出每臺比對服務器與幾臺其它比對服務器比對，在單機比對完后再與所計算出的其它比對服務器進行交叉比對，其中N代表比對服務器的臺數，N為自然數。
3.根據權利要求1或2所述的人口數據清理方法，其特征在于，所述設定特征為人像特征數據或身份證號。
4.根據權利要求1或2所述的人口數據清理方法，其特征在于，還包括以下步驟: 在核查比對時，獲取所要核驗人員的圖像，從中提取對應的人像特征數據，根據所要核驗人員的信息和人像特征數據建立所要核驗人員的模板數據，其中所要核驗人員的信息包括年齡、性別、地區中的至少一項； 根據所要核驗人員的信息設定比對條件，所述比對條件包括相似度和返回結果數； 根據所述比對條件將所要核驗人員對應的人像特征數據在目標人口庫中進行比對，并將比對結果展示給用戶。
5.根據權利要求1或2所述的人口數據清理方法，其特征在于，在建立入庫人員的模板數據時，支持大批量數據多機并行建立模板數據，將大批量的入庫人員的圖像和信息數據平均分配到多個服務終端，各服務終端采用多線程技術實現任務的并行處理。
6.根據權利要求1或2所述的人口數據清理方法，其特征在于，對于視頻圖像，通過截取視頻圖像建立模板數據，在建立模板數據時根據圖像的清晰度、分辨率、以及是否具有遮擋對圖像進行質量評價，對光照、姿態不佳及模糊圖像進行逆向恢復圖像信息，并根據所得數據對圖像進行評價處理，標記對應的質量等級，所述質量等級與比對時所述設定條件中的相似度相關聯。
7.根據權利要求6所述的人口數據清理方法，其特征在于，對于建立模板數據失敗的人像，提供用戶界面接受用戶手工建立模板數據。
【文檔編號】G06K9/64GK103810663SQ201310581202
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2013年11月18日 優先權日:2013年11月18日
【發明者】湯滔, 張建光, 陶勇, 喬曉光, 鄒繼文 申請人:北京航天金盾科技有限公司