本發(fā)明涉及生物識別技術(shù)領(lǐng)域，特別是指一種基于云平臺的生物識別系統(tǒng)及其方法。

背景技術(shù)：

生物特征識別，是指利用人體生物特征進行身份認證的一種技術(shù)。生物識別技術(shù)是目前最為方便與安全的識別技術(shù)，它不需要記住復雜的密碼，也不需隨身攜帶鑰匙、智能卡之類的東西。生物識別技術(shù)認定的是人本身，這就直接決定了這種認證方式更安全更方便。由于每個人的生物特征的唯一性和在一定時期內(nèi)的穩(wěn)定性，不易偽造和假冒，所以利用生物識別技術(shù)進行身份認定，安全、可靠、準確。

現(xiàn)有技術(shù)主要是使用單核或單服務器處理每一個請求的方式，這種方式在進行生物特征識別的過程中，尤其面對大數(shù)據(jù)量的生物特征運算時，往往需要較長的時間，而且單核或單服務器運算的方式不能充分分配多服務器或多核的運算能力，在運算時，有的空閑有的忙，運算分配不均。在生物識別領(lǐng)域，面對大數(shù)據(jù)量的生物特征運算，有必要提供一種基于云平臺的服務器架構(gòu)，實現(xiàn)高效處理大數(shù)據(jù)量的生物特征運算。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種能夠高效處理大數(shù)據(jù)量的生物特征運算的基于云平臺的生物識別系統(tǒng)及其方法。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供技術(shù)方案如下：

一方面，本發(fā)明提供一種基于云平臺的生物識別系統(tǒng)，包括應用服務器、管理服務器、比對服務器、緩存以及數(shù)據(jù)庫，其中：

所述應用服務器通過網(wǎng)絡連接所述管理服務器，所述管理服務器通過 網(wǎng)絡連接所述比對服務器；

所述應用服務器和比對服務器分別通過網(wǎng)絡連接所述緩存，并且所述應用服務器和緩存分別通過網(wǎng)絡連接所述數(shù)據(jù)庫。

另一方面，本發(fā)明還提供一種基于云平臺的生物識別系統(tǒng)進行1:1認證比對的方法，包括：

應用服務器接收對端發(fā)送的1:1認證比對任務請求，所述1:1認證比對任務請求中攜帶有待認證用戶的ID和帶有生物特征的圖片；

應用服務器將所述1:1認證比對任務請求發(fā)送至管理服務器；

管理服務器將所述1:1認證比對任務請求分配至比對服務器；

比對服務器從帶有生物特征的圖片中提取生物特征數(shù)據(jù)；

比對服務器根據(jù)所述待認證用戶的ID在緩存內(nèi)查找對應的生物特征數(shù)據(jù)，并與提取后的生物特征數(shù)據(jù)進行比對；

比對服務器將比對結(jié)果返回給管理服務器；

管理服務器將接收的比對結(jié)果返回給應用服務器；

應用服務器將接收的比對結(jié)果返回給對端。

又一方面，本發(fā)明還提供一種基于云平臺的生物識別系統(tǒng)進行1:N認證比對的方法，包括：

應用服務器接收對端發(fā)送的1:N認證比對任務請求，所述1:N認證比對任務請求中攜帶有待認證用戶的帶有生物特征的圖片；

應用服務器將所述1:N認證比對任務請求發(fā)送至管理服務器；

管理服務器將所述1:N認證比對任務請求分配至比對服務器；

比對服務器將所述1:N認證比對任務請求中的圖片與緩存中的生物特征數(shù)據(jù)一一比對，以找出相一致的生物特征數(shù)據(jù)及其對應的ID；

比對服務器將比對結(jié)果返回給管理服務器；

管理服務器將接收的比對結(jié)果返回給應用服務器；

應用服務器將接收的比對結(jié)果返回給對端。

再一方面，本發(fā)明還提供一種基于云平臺的生物識別系統(tǒng)進行用戶注冊的方法，包括：

應用服務器接收對端發(fā)送的1:N認證比對任務請求，所述1:N認證比對任務請求中攜帶有待認證用戶的帶有生物特征的圖片；

應用服務器將所述1:N認證比對任務請求發(fā)送至管理服務器；

管理服務器將所述1:N認證比對任務請求分配至比對服務器；

比對服務器從帶有生物特征的圖片中提取生物特征數(shù)據(jù)；

比對服務器將提取后的生物特征數(shù)據(jù)與緩存中的生物特征數(shù)據(jù)一一比對，以找出相一致的生物特征數(shù)據(jù)及其對應的ID；

比對服務器將比對結(jié)果返回給管理服務器；

管理服務器將接收的比對結(jié)果返回給應用服務器；

應用服務器將接收的比對結(jié)果返回給對端。

本發(fā)明具有以下有益效果：

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明中應用服務器通過網(wǎng)絡連接管理服務器，管理服務器通過網(wǎng)絡連接的比對服務器，應用服務器接收對端發(fā)送的比對任務請求后，將比對任務請求發(fā)送給管理服務器，管理服務器將比對任務請求分配給比對服務器，比對服務器訪問緩存并將接收的待認證的圖片與緩存中已儲存的生物特征數(shù)據(jù)進行比對，并將比對后的結(jié)果返回值管理服務器，管理服務器將比對后的結(jié)果返回至應用服務器。本發(fā)明的比對服務器直接訪問緩存中的生物特征數(shù)據(jù)，并不直接訪問數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)，提高了數(shù)據(jù)的傳輸和存取速度。這種架構(gòu)合理，能夠高效處理大數(shù)據(jù)量的生物特征運算。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的基于云平臺的生物識別系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明的基于云平臺的生物識別方法的一個實施例的流程圖；

圖3為本發(fā)明的基于云平臺的生物識別方法的另一個實施例的流程圖；

圖4為本發(fā)明的基于云平臺的生物識別系統(tǒng)進行用戶注冊的方法的一個實施例。

具體實施方式

為使本發(fā)明要解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖及具體實施例進行詳細描述。

一方面，如圖1所示，本發(fā)明提供一種基于云平臺的生物識別系統(tǒng)，包括應用服務器1、管理服務器2、比對服務器3、緩存4以及數(shù)據(jù)庫5，其中：

應用服務器1通過網(wǎng)絡連接所述管理服務器2，管理服務器2通過網(wǎng)絡連接所述比對服務器3；

應用服務器1和比對服務器3分別通過網(wǎng)絡連接所述緩存4，并且應用服務器1和比對服務器3還分別通過網(wǎng)絡連接所述數(shù)據(jù)庫5。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明中應用服務器通過網(wǎng)絡連接管理服務器，管理服務器通過網(wǎng)絡連接的比對服務器，應用服務器接收對端發(fā)送的比對任務請求后，將比對任務請求發(fā)送給管理服務器，管理服務器將比對任務請求分配給比對服務器，比對服務器訪問緩存并將接收的待認證的圖片與緩存中已儲存的生物特征數(shù)據(jù)進行比對，并將比對后的結(jié)果返回值管理服務器，管理服務器將比對后的結(jié)果返回至應用服務器。本發(fā)明的比對服務器直接訪問緩存中的生物特征數(shù)據(jù)，并不直接訪問數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)，提高了數(shù)據(jù)的傳輸和存取速度。這種架構(gòu)合理，能夠高效處理大數(shù)據(jù)量的生物特征運算。

其中，比對服務器指的是一套運行生物特征比對算法的程序的服務器，即為生物特征的比對以及數(shù)據(jù)處理的服務器；應用系統(tǒng)/應用服務器指的是提供系統(tǒng)對外的接口與業(yè)務邏輯的實現(xiàn)的服務器。

進一步的，管理服務器和比對服務器均優(yōu)選為至少兩個，應用服務器和管理服務器可以為相同或不同的服務器。這樣至少兩個管理服務器和至少兩個比對服務器大大提高了數(shù)據(jù)的分配速度和比對速度，提高了本發(fā)明處理數(shù)據(jù)的速度。

與上述系統(tǒng)相對應的，如圖2所示，本發(fā)明還提供一種基于云平臺的 生物識別系統(tǒng)進行1:1認證比對的方法，包括：

步驟S101：應用服務器接收對端發(fā)送的1:1認證比對任務請求，1:1認證比對任務請求中攜帶有待認證用戶的ID和帶有生物特征的圖片；

本步驟中，1:1認證指的是給定生物特征和用戶的唯一標識，用給定的生物特征和該用戶標識所關(guān)聯(lián)的生物模板進行比對判斷是否一致的過程。對端可以是手機端，可以是電腦端，也可以是考勤服務器端等發(fā)送認證比對任務請求的一端。

步驟S102：應用服務器將1:1認證比對任務請求發(fā)送至管理服務器；

步驟S103：管理服務器將1:1認證比對任務請求分配至比對服務器；

本發(fā)明的基于云平臺的生物識別系統(tǒng)包括至少兩個管理服務器和至少兩個比對服務器，管理服務器根據(jù)比對服務器使用的情況將1:1認證比對任務請求發(fā)送至其中任務較少的比對服務器，這樣不僅提高了比對服務器的利用率、也加快了數(shù)據(jù)的處理速度。

步驟S104：比對服務器從帶有生物特征的圖片中提取生物特征數(shù)據(jù)；

本步驟中，比對服務器從帶有生物特征的圖片中提取生物特征數(shù)據(jù)，實現(xiàn)了將圖片轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)的操作，便于后續(xù)進行比對操作。

步驟S105：比對服務器根據(jù)所述待認證用戶的ID在緩存內(nèi)查找對應的生物特征數(shù)據(jù)，并與提取后的生物特征數(shù)據(jù)進行比對；

本步驟中，緩存中存儲的生物特征數(shù)據(jù)是提取生物特征后的數(shù)據(jù)，比對服務器根據(jù)待認證用戶的ID在緩存內(nèi)查找對應的生物特征數(shù)據(jù)，比對數(shù)據(jù)庫只需比對圖片和生物特征數(shù)據(jù)即可，提高了比對的速度，另外，從緩存中讀取數(shù)據(jù)和處理數(shù)據(jù)相比數(shù)據(jù)庫更高效。

步驟S106：比對服務器將比對結(jié)果返回給管理服務器；

步驟S107：管理服務器將接收的比對結(jié)果返回給應用服務器；

步驟S108：應用服務器將接收的比對結(jié)果返回給對端。

與上述基于云平臺的生物識別系統(tǒng)相對應的，基于云平臺的生物識別系統(tǒng)進行1:1認證比對的方法能夠高效處理大數(shù)據(jù)量的生物特征運算。

作為本發(fā)明的一種改進，步驟S105進一步還優(yōu)選包括：

若比對服務器根據(jù)所述待認證用戶的ID在緩存內(nèi)未查找到對應的生物特征數(shù)據(jù)，緩存在數(shù)據(jù)庫中查詢該生物特征數(shù)據(jù)，如果查詢到該生物特征數(shù)據(jù)，將待認證用戶的ID對應的生物特征數(shù)據(jù)從數(shù)據(jù)庫中讀出，返回給比對服務器并寫入緩存中；

比對服務器根據(jù)待認證用戶的ID在緩存內(nèi)查找對應的生物特征數(shù)據(jù)，并與1:1認證比對任務請求中的圖片提取后的特征數(shù)據(jù)進行比對。

本步驟中，數(shù)據(jù)庫具有識別數(shù)據(jù)寫入正確與否的功能，當寫入數(shù)據(jù)庫中的生物特征數(shù)據(jù)出現(xiàn)錯誤時，數(shù)據(jù)庫會反饋寫入錯誤的信息給應用服務器，應用服務器重新將數(shù)據(jù)寫入數(shù)據(jù)庫中，而緩存并不具有識別數(shù)據(jù)寫入正確與否的功能，因此寫入緩存中的數(shù)據(jù)有可能是錯誤的，當比對服務器根據(jù)待認證的用戶ID在緩存內(nèi)未查到對應的生物特征數(shù)據(jù)時，在數(shù)據(jù)庫中查詢該生物特征數(shù)據(jù)，如果查詢到該生物特征數(shù)據(jù)，將待認證用戶的ID對應的生物特征數(shù)據(jù)從數(shù)據(jù)庫中讀出，返回給比對服務器并寫入緩存中，這樣可以保證緩存和數(shù)據(jù)庫中的信息一致，一般情況下，比對服務器只需訪問緩存中的生物特征數(shù)據(jù)，提高了效率。

比對服務器根據(jù)待認證用戶的ID在緩存內(nèi)查找對應的生物特征數(shù)據(jù)，并與1:1認證比對任務請求中的圖片提取后的特征數(shù)據(jù)進行比對。

本步驟中，比對服務器在應用服務器將丟失的數(shù)據(jù)信息寫入緩存后，根據(jù)ID查找對應的生物特征數(shù)據(jù)，進行比對。這樣比對服務器可以只訪問緩存就能完成比對工作，提高工作效率。

本發(fā)明中，步驟S105進一步還可以包括：

若比對服務器根據(jù)待認證用戶的ID在緩存內(nèi)未查找到對應的生物特征數(shù)據(jù)，則向管理服務器發(fā)送數(shù)據(jù)丟失消息，數(shù)據(jù)丟失消息攜帶待認證用戶的ID；

管理服務器將數(shù)據(jù)丟失消息轉(zhuǎn)發(fā)給應用服務器；

應用服務器根據(jù)數(shù)據(jù)丟失消息，將待認證用戶的ID對應的生物特征數(shù)據(jù)從數(shù)據(jù)庫中讀出并發(fā)送給比對服務器；

本步驟中，應用服務器將待認證用戶的ID對應的生物特征數(shù)據(jù)從數(shù) 據(jù)庫中讀出并直接發(fā)送給比對服務器，這樣比對服務器可以直接進行比對，這樣可以進一部提高本發(fā)明的工作效率。優(yōu)選的，應用服務器可以將待認證用戶的ID對應的生物特征數(shù)據(jù)從數(shù)據(jù)庫中讀出并直接發(fā)送給比對服務器的同時，將待認證用戶的ID對應的生物特征數(shù)據(jù)從數(shù)據(jù)庫中讀出并存儲到緩存中，便于后續(xù)使用。

比對服務器將從應用服務器接收到的生物特征數(shù)據(jù)與待認證用戶的生物特征數(shù)據(jù)進行比對。

與上述基于云平臺的生物識別系統(tǒng)相對應的，如圖3所示，本發(fā)明還提供一種基于云平臺的生物識別系統(tǒng)進行1:N認證比對的方法，包括：

步驟S201：應用服務器接收對端發(fā)送的1:N認證比對任務請求，1:N認證比對任務請求中攜帶有待認證用戶的帶有生物特征的圖片；

本步驟中，1:N認證比對指的是用給定的生物特征從一定范圍的生物模板集合中找出一定數(shù)量的相符的生物模板，并根據(jù)生物模板獲取對應的用戶的過程。

步驟S202：應用服務器將1:N認證比對任務請求發(fā)送至管理服務器；

步驟S203：管理服務器將1:N認證比對任務請求分配至比對服務器；

步驟S204：比對服務器將1:N認證比對任務請求中的圖片與緩存中的生物特征數(shù)據(jù)一一比對，以找出相一致的生物特征數(shù)據(jù)及其對應的ID；

本步驟中，比對服務器只需將1:N認證比對任務請求中的圖片與緩存中的生物特征數(shù)據(jù)一一比對，而現(xiàn)有技術(shù)是需要和數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)一一進行比對，由于緩存中的數(shù)據(jù)是數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)提取特征后的數(shù)據(jù)，這樣比對服務器需要進行比對的數(shù)據(jù)量減小，而且從緩存中讀取數(shù)據(jù)速度比數(shù)據(jù)庫中要快，因此，本發(fā)明能夠高效處理大數(shù)據(jù)量的生物特征運算。

步驟S205：比對服務器將比對結(jié)果返回給管理服務器；

步驟S206：管理服務器將接收的比對結(jié)果返回給應用服務器；

步驟S207：應用服務器將接收的比對結(jié)果返回給對端。

與上述基于云平臺的生物識別系統(tǒng)相對應的，基于云平臺的生物識別系統(tǒng)進行1:N認證比對的方法能夠高效處理大數(shù)據(jù)量的生物特征運算。

上述基于云平臺的生物識別系統(tǒng)進行1:1認證比對的方法和基于云平臺的生物識別系統(tǒng)進行1:N認證比對的方法所執(zhí)行的過程，默認前提是用戶已進行過注冊的情況。

與上述基于云平臺的生物識別系統(tǒng)相對應的，如圖4所示，本發(fā)明還提供一種基于云平臺的生物識別系統(tǒng)進行用戶注冊的方法，本發(fā)明還包括：

步驟S301：應用服務器接收對端發(fā)送的注冊請求，注冊請求中攜帶有待注冊用戶的帶有生物特征的圖片；

步驟S302：應用服務器將注冊請求發(fā)送至管理服務器；

步驟S303：管理服務器將注冊請求發(fā)送至比對服務器；

步驟S304：比對服務器提取注冊請求中的圖片中的生物特征數(shù)據(jù)并返回給管理服務器；

步驟S305：管理服務器將接收的生物特征數(shù)據(jù)返回給應用服務器；

步驟S306：應用服務器生成一個ID并將生成的ID返回至對端；

步驟S307：應用服務器將生成的ID、注冊請求中的圖片、以及生物特征數(shù)據(jù)寫入數(shù)據(jù)庫中，寫入成功后，應用服務器再將生成的ID和生物特征數(shù)據(jù)寫入緩存中。

優(yōu)選的，步驟S307可以進一步包括：

寫入失敗時，數(shù)據(jù)庫自動進行回滾操作，應用服務器重新將生成的ID、注冊請求中的圖片、以及生物特征數(shù)據(jù)寫入數(shù)據(jù)庫，寫入成功后，應用服務器將生成的ID、注冊請求中的圖片、以及生物特征數(shù)據(jù)寫入緩存中。本步驟中，數(shù)據(jù)庫自動進行回滾工作可以是數(shù)據(jù)庫自帶的一個功能，當寫入失敗時，數(shù)據(jù)庫自動進行回滾工作，可以是將寫入失敗的消息發(fā)送給應用服務器，應用服務器接收到寫入失敗的消息后優(yōu)選重新將生成的ID、注冊請求中的圖片、以及生物特征數(shù)據(jù)寫入數(shù)據(jù)庫，寫入成功后，應用服務器將生成的ID、注冊請求中的圖片、以及生物特征數(shù)據(jù)寫入緩存中。這樣可以保證數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)是完善的，且可以極大降低寫入緩存中的數(shù)據(jù)出錯的可能，盡可能的實現(xiàn)高效處理大數(shù)據(jù)量的生物特征運算。

本發(fā)明中，步驟S306可以進一步包括：應用服務器將生物特征數(shù)據(jù)通過hash運算得到hash值，將hash值和比對服務器的編號結(jié)合生成ID。本步驟中，應用服務器將生物特征數(shù)據(jù)通過hash預算得到一個hash值，可以將hash值和比對服務器的編號拼接生成ID，例如，可以將其中一臺比對服務器編號為010，其中一條生物特征數(shù)據(jù)的ID可以采用010-hash值的拼接方式進行存儲。具體的，為了減少數(shù)據(jù)存儲量，可以選擇能保證生物特征數(shù)據(jù)唯一性的前幾位作為ID，這種拼接方式不僅可以保證數(shù)據(jù)的唯一性，也可以確定生物特征數(shù)據(jù)是由哪個比對服務器提取獲得的，當后續(xù)發(fā)現(xiàn)生物特征數(shù)據(jù)存在錯誤時，很容易回溯之前的操作過程，進行檢驗和校正。這種方式可以在生物特征數(shù)據(jù)出現(xiàn)錯誤時提高工作效率。

進一步的，應用服務器可以給每個比對服務器分配一個唯一且固定的編號。比對服務器的編號固定且唯一，這樣可以保證從存儲的生物特征數(shù)據(jù)記錄很快找出提取該記錄的比對服務器。

具體的，本發(fā)明為了提高工作效率，應用服務器每次接收到1:N認證比對任務請求或1:1認證比對任務請求時，都將比對任務請求中攜帶的攜帶有待認證用戶的ID和帶有生物特征的圖片進行hash值計算，根據(jù)hash值查詢數(shù)據(jù)庫，確定該圖片對應的生物特征數(shù)據(jù)是否存在，若不存在，則可以發(fā)出數(shù)據(jù)不存在的提醒，也可以執(zhí)行上述步驟S301至步驟S307；如果對應的生物特征數(shù)據(jù)存在，則執(zhí)行上述步驟S101至步驟S108或者步驟S201至步驟S207。

以上所述是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明所述原理的前提下，還可以作出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發(fā)明的保護范圍。