基于物联网和人工智能OCR的出入境证件识读核验设备的制作方法

基于物联网和人工智能ocr的出入境证件识读核验设备
技术领域
1.本发明属于出入境证件识读核验系统技术领域，具体是涉及一种基于物联网和人工智能ocr的出入境证件识读核验设备。


背景技术：

2.我国急需在世界范围内吸收引进各领域技术人才，推动国家科技发展，同时为有效打击“三非”，维护国家安全，急需开展出入境证件便利化应用工作，提高我国移民事务的工作效率，建立出入境证件身份认证平台。常规的出入境证件识读设备主要用于出入境证件的识别和信息采集，通过读卡机具阅读出入境证件中的电子信息是出入境证件便利化应用重要基础性工作。
3.目前国内市面上的出入境证件阅读软件均使用ocr图像识别系统，可以细分为全页式阅读器和刷卡式阅读器，全页式阅读器能采集出入境证件的全页信息，刷卡式阅读器仅识别证件内少部分有效数据。
4.然而国内目前使用的出入境证件识读设备具有几个缺点，比如不能直接支持境外护，过于依赖服务器，以及不支持通用加密设备等。有鉴于上述的缺陷，本技术的发明人积极加以研究创新，设计出了一种基于物联网和人工智能ocr技术的出入境证件识读核验设备，使其更具有产业上的利用价值，可以提高出入境证件的识别精度和识别效率。


技术实现要素：

5.本发明主要是解决现有技术所存在的技术问题，提供一种基于物联网和人工智能ocr 的出入境证件识读核验设备。
6.本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种基于物联网和人工智能ocr的出入境证件识读核验设备，所述识读核验设备包括若干终端，终端连接互联网后再经由防火墙和交换机连接入口服务器集群中的入口服务器，入口服务器连接应用服务器集群中的应用服务器，应用服务器连接数据库集群中的数据库，其中终端用于识读出入境证件中的mrz码和身份信息，并将识读的身份信息经互联网发送给入口服务器集群中的入口服务器，由入口服务器均衡负载并分配给应用服务器集群中相应的应用服务器进行数据处理，应用服务器再将数据处理的结果传输给数据库集群中的数据库，数据库保存数据处理的结果并向国家移民管理局数据库发起出入境证件真伪和时效比对认证请求，国家移民管理局数据库将真伪和时效比对认证结果发送给数据库集群中的数据库，数据库保存真伪和时效比对认证结果并传输给终端。
7.其中，所述终端识读出入境证件中mrz码和身份信息的方法为：
8.⑴
识读mrz码
9.摄像头获取mrz码图像并将mrz码图像发送给嵌入式ai识别模块，嵌入式ai识别模块中嵌入的图像信息ocr提取算法首先对获得的mrz码图像进行增强，以减小光照对mrz 码图像的影响，然后对mrz码进行字符定位、切割和提取，如果得到两行mrz码，则是护照；如果
得到一行mrz码，则是港澳通行证；如果没有得到mrz码或者mrz码数量大于2 行，则返回mrz码提取错误，图像信息ocr提取算法对mrz码进行图像去噪，以减小噪声对字符切割结果的影响，然后再对mrz码进行切割和提取；如果护照没有得到44个字符，或者港澳通行证没有得到22个字符，则返回字符切割错误；如果没有错误，则将提取出来的mrz码经由传输模块发送给芯片密钥算法模块作为其计算因子；
10.⑵
识读身份信息
11.芯片密钥算法模块将mrz码作为计算因子计算出mcu芯片的cos验证密码并将其发送给电子芯片阅读模块，电子芯片阅读模块将计算出来的cos验证密码发送给mcu芯片并发起读取身份信息请求，mcu芯片将预置的cos验证密码与电子芯片阅读模块发送的cos验证密码进行比对，若两者一致，则mcu芯片允许电子芯片阅读模块读取身份信息，电子芯片阅读模块将读取的身份信息发送给传输模块；若两者不一致，则mcu芯片不允许电子芯片阅读模块读取身份信息，并反馈错误。
12.作为优选，所述摄像头还将获取mrz码图像经传输模块发送给数据库作为备份，若嵌入式ai识别模块多次提取mrz码错误，则启用应用服务器对数据库备份的mrz码图像进行提取，并将提取出来的mrz码经由传输模块发送给芯片密钥算法模块作为其计算因子。
13.作为优选，所述应用服务器还实时通过终端心跳来判断终端运行是否正常，具体方法为：所述终端心跳是终端心跳数据或者是终端运行信息，上报的终端心跳数据次数由应用服务器下发的上报间隔时长来决定，如果上报的10次终端心跳数据，自检终端都是正常的，则10次后发送一次正常的终端心跳数据，应用服务器通过时长解析该时间段内终端是否正常，如果第5次终端心跳自测出现异常，则直接上报终端心跳数据，供应用服务器研判处理。
14.借由上述方案，本发明至少具有以下优点：
15.1、精准的图像信息ocr提取算法可以保证对不同出入境证件进行精确识别，包括多个国家的护照以及国内的港澳通行证。
16.2、人工智能神经网络加速器加速人工智能ai的识别速度，在1s内可以完成88个护照字符的识别，同时还提高其识别精度。
17.3、实现了出入境证件管理的远程化、实时化、集中化、智能化，可以提高出入境证件的管理效益和管理形象。
18.4、采用嵌入式芯片密钥算法对终端设备进行数据加密和安全认证，既保证了产品数据传输的安全性，又保障了产品只有认证才能接入证件物联云平台的唯一性；
19.5、图像信息ocr提取算法和芯片密钥算法均写入专有存储芯片，采用单独cpu设计，将出入境证件识读速度提高到秒级，且不受网络因素的影响。
20.6、电子芯片读写模块支持护照icao9303协议及公安证件电子芯片读写，实现了阅读方式和读写模块的创新。
附图说明
21.图1是本发明的一种系统框架结构示意图；
22.图2是本发明终端识读出入境证件的一种框架结构示意图。
具体实施方式
23.下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
24.实施例：参看图1和图2，一种基于物联网和人工智能ocr的出入境证件识读核验设备，所述识读核验设备包括若干终端，终端连接互联网后再经由防火墙和交换机连接入口服务器集群中的入口服务器，入口服务器连接应用服务器集群中的应用服务器，应用服务器连接数据库集群中的数据库，其中终端用于识读出入境证件中的mrz码和身份信息，并将识读的身份信息经互联网发送给入口服务器集群中的入口服务器，由入口服务器均衡负载并分配给应用服务器集群中相应的应用服务器进行数据处理，应用服务器再将数据处理的结果传输给数据库集群中的数据库，数据库保存数据处理的结果并向国家移民管理局数据库发起出入境证件真伪和时效比对认证请求，国家移民管理局数据库将真伪和时效比对认证结果发送给数据库集群中的数据库，数据库保存真伪和时效比对认证结果并传输给终端。
25.其中，所述终端识读出入境证件中mrz码和身份信息的方法为：
26.⑴
识读mrz码
27.摄像头获取mrz码图像并将mrz码图像发送给嵌入式ai识别模块，嵌入式ai识别模块中嵌入的图像信息ocr提取算法首先对获得的mrz码图像进行增强，以减小光照对mrz 码图像的影响，然后对mrz码进行字符定位、切割和提取，如果得到两行mrz码，则是护照；如果得到一行mrz码，则是港澳通行证；如果没有得到mrz码或者mrz码数量大于2 行，则返回mrz码提取错误，图像信息ocr提取算法对mrz码进行图像去噪，以减小噪声对字符切割结果的影响，然后再对mrz码进行切割和提取；如果护照没有得到44个字符，或者港澳通行证没有得到22个字符，则返回字符切割错误；如果没有错误，则将提取出来的mrz码经由传输模块发送给芯片密钥算法模块作为其计算因子；
28.⑵
识读身份信息
29.芯片密钥算法模块将mrz码作为计算因子计算出mcu芯片的cos验证密码并将其发送给电子芯片阅读模块，电子芯片阅读模块将计算出来的cos验证密码发送给mcu芯片并发起读取身份信息请求，mcu芯片将预置的cos验证密码与电子芯片阅读模块发送的cos验证密码进行比对，若两者一致，则mcu芯片允许电子芯片阅读模块读取身份信息，电子芯片阅读模块将读取的身份信息发送给传输模块；若两者不一致，则mcu芯片不允许电子芯片阅读模块读取身份信息，并反馈错误。
30.作为优选，所述摄像头还将获取mrz码图像经传输模块发送给数据库作为备份，若嵌入式ai识别模块多次提取mrz码错误，则启用应用服务器对数据库备份的mrz码图像进行提取，并将提取出来的mrz码经由传输模块发送给芯片密钥算法模块作为其计算因子。
31.作为优选，所述应用服务器还实时通过终端心跳来判断终端运行是否正常，具体方法为：所述终端心跳是终端心跳数据或者是终端运行信息，上报的终端心跳数据次数由应用服务器下发的上报间隔时长来决定，如果上报的10次终端心跳数据，自检终端都是正常的，则10次后发送一次正常的终端心跳数据，应用服务器通过时长解析该时间段内终端是否正常，如果第5次终端心跳自测出现异常，则直接上报终端心跳数据，供应用服务器研判处理。
32.借由上述方案，本发明至少具有以下优点：
33.1、精准的图像信息ocr提取算法可以保证对不同出入境证件进行精确识别，包括多个国家的护照以及国内的港澳通行证。
34.2、人工智能神经网络加速器加速人工智能ai的识别速度，在1s内可以完成88个护照字符的识别，同时还提高其识别精度。
35.3、实现了出入境证件管理的远程化、实时化、集中化、智能化，可以提高出入境证件的管理效益和管理形象。
36.4、采用嵌入式芯片密钥算法对终端设备进行数据加密和安全认证，既保证了产品数据传输的安全性，又保障了产品只有认证才能接入证件物联云平台的唯一性；
37.5、图像信息ocr提取算法和芯片密钥算法均写入专有存储芯片，采用单独cpu设计，将出入境证件识读速度提高到秒级，且不受网络因素的影响。
38.6、电子芯片读写模块支持护照icao9303协议及公安证件电子芯片读写，实现了阅读方式和读写模块的创新。
39.最后，应当指出，以上实施例仅是本发明较有代表性的例子。显然，本发明的技术方案并不限于上述实施例，还可以有许多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。