结合人脸识别的RFID身份验证系统研究与实现

　　摘要：随着RFID识别技术的广泛应用以及人脸识别技术的发展，结合两种技术将会提高身份识别的安全性和有效性。基于此，整合了RFID 射频卡信息处理、Adaboost 人脸检测、LDA 人脸识别等模式识别处理技术，实现了一个身份智能验证系统，可应用于大型活动、会议和体育赛事的安检以及公司的考勤中，具有重要的实际应用价值。

　　1 引言

　　近年来RFID卡和二代身份证等一些以射频技术为基础的识别手段，已在身份识别领域得到了广泛应用，利用指纹、语音、人脸等进行身份识别也逐渐进入了实用阶段，但是大部分身份识别仍是基于单一特征的识别手段，在有效性和安全性上存在缺陷。

　　为了满足人们对安全管理的需求，需要设计一种集多种身份识别方式于一体、具有多功能身份识别的智能终端。因此，以上海市科学技术委员会科研计划项目课题“面向世博场馆的智能监控系统研究”为依托，研究并实现了面向结合人脸识别的RFID 智能身份识别系统。首先介绍身份识别系统的架构，然后就其中关键技术一一详述，接下来介绍各个模块的实现，最后，给出了系统的性能测试。

　　2 系统架构

　　2.1 系统应用场景

　　2.1.1 世博场馆准入场景：用户手持世博场馆门票经过门禁系统。RFID 解读器探测到门票内的身份信息，计算机启动人脸检测功能，抓取持卡人

　　的人脸图片。计算机根据门票中身份信息从人脸数据库中提取相应人脸模板，将人脸模板与抓取的人脸图片进行验证，若验证通过，放行；验证不通过，阻止进入，同时将现场所拍照片以彩信形式发送至监控手机。存储门禁记录以备日后查询。

　　2.1.2 世博场馆管理人员监控场景：管理员可选择多种查询条件，浏览门禁记录，或者查询特定门禁记录。管理员可在门禁系统阻止可疑人进入时收到警报信息。

　　2.2 系统总体框架

　　整个系统包括三个子系统，信息采集子系统，数据处理及分析子系统，监控信息存储和发送子系统。监控信息管理及查询子系统。

　　信息采集子系统是系统的输入部分，主要功能是视频图像的采集以及RFID 卡的探测。数据处理子系统负责视频图像的显示，RFID 卡内数据的解析封装以及各个数据处理线程的同步与互斥。监控信息存储和发送子系统负责存储人脸模板数据库以及门禁记录。监控信息管理与查询子系统可根据查询条件返回门禁记录查询结果。

　　系统总体框架如图1 所示。

　　2.3 子系统架构

　　2.3.1 信息采集子系统

　　（1）摄像头：视频的采集，将视频流数据发送到数据处理的计算机。

　　（2）身份识别卡：内含用户姓名等身份信息，卡在RFID 解读器可读范围内，将内含数据发送给解读器。

　　（3）RFID 解读器：与计算机通过串口相连，当接收到RFID电子标签内存储信息之后把信息传送给计算机。

　　2.3.2 数据处理及分析子系统

　　数据处理与分析：这一部分是系统的核心部分，涉及到RFID 身份识别卡内的信息处理，视频图像中正面人脸位置的检测，人脸特征的抽取，人脸验证以及各个功能模块之间的同步与互斥控制。RFID 身份卡信息处理将在后续章节讨论，图像处理流程如图2 所示。