| 主权项 |
一种基于同态加密和混沌置乱的在线人脸身份认证方法，包括以下步骤：A、注册阶段；B、认证阶段；所述步骤A具体包括：A1、对于用户，首先利用摄像头采集其无姿势变化，表情正常，无遮挡的人脸图像，并填入用户信息；A2、对于用户在A1步骤中采集的人脸图像，首先利用ASIFT算法，即仿射SIFT提取SIFT特征点；A3、对A2步骤中得到的SIFT特征点集进行特征点二值化和特征点筛选；A4、提取A3步骤中得到的二值化和筛选过后的SIFT特征点，采集的人脸图像取特征点周边5x5大小的若干子块，对其中每个子块的均值、方差、以及所有像素值减去均值所得到的差用AHEE同态加密算法进行加密；A5、对A3步骤中得到的SIFT特征点的描述子用混沌置乱方法进行位置变换，根据Logistic映射，这是一种常见的一维混沌映射，具有很好的伪随机性，其表达式如下：X<sub>n+1</sub>＝μX<sub>n</sub>(1‑X<sub>n</sub>)设定私钥μ∈[3.569946,4],x<sub>0</sub>∈(0,1),经过N‑1次混沌迭代后生成一组混沌序列X<sub>N</sub>；并对产生的序列X<sub>N</sub>进行排序，得到对应有序序列，而对应有序序列的位置T<sub>N</sub>，将描述子位置按照T<sub>N</sub>进行置乱；N为256；A6、将A4和A5步骤中得到的加密过后的SSIM特征参数和SIFT特征点序列以及用户信息存入数据库中；上述A5和A4步骤可以同时进行，或者任意一个在先先后进行；所述步骤B具体包括：B1、对于任意一个用户，利用摄像头采集其可以有姿势、表情变化以及遮挡的人脸图像，并输入其用户名；B2、对B1步骤中采集到的人脸图像利用ASIFT，即仿射SIFT算法提取SIFT特征点；B3、对B2步骤中得到的SIFT特征点进行两层二值化，第一层二值化的阈值为128维描述子的的中值，如果某一维数据大于第一层阈值，则将其设置为1，小于等于第一层阈值，则将其设置为0；第二层二值化的阈值为大于第一层阈值的64维描述子的中值，同样在第二层二值化中，对于每1维描述子，如果其大于第二层阈值，则将其设置为1，小于等于第二层阈值，则将其设置为0；B4、提取B3步骤中得到的二值化和筛选过后的SIFT特征点，采集的人脸图像取特征点周边5x5大小的若干子块，对其中每个子块的均值、方差、以及所有像素值减去均值所得到的差用AHEE同态加密算法进行加密；B5、对B3步骤中得到的SIFT特征点的描述子用混沌置乱方法进行位置变换，根据Logistic映射，其表达式如下：X<sub>n+1</sub>＝μX<sub>n</sub>(1‑X<sub>n</sub>)设定私钥μ∈[3.569946,4],x<sub>0</sub>∈(0,1),经过N‑1次混沌迭代后生成一组混沌序列X<sub>N</sub>；并对产生的序列X<sub>N</sub>进行排序，得到对应有序序列，而对应有序序列的位置T<sub>N</sub>，将描述子位置按照T<sub>N</sub>进行置乱；N为256；B6、将B5得到的加密后的SIFT特征在加密域下同根据用户名，从数据库中得到注册时存入的加密后的SIFT特征序列进行匹配；B7、将B6中得到的匹配点在加密域下计算SSIM，然后对其进行解密，得到两幅人脸图像，即注册图像和认证图像的相似度值，与设定阈值0.4进行比较，大于阈值则认为认证成功，否则，认为认证失败；上述B4和B5步骤可以同时进行，或者任意一个在先先后进行。 |
