CN101873340A - 基于无线和有线通信技术的人脸识别网络体系及其识别方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于无线和有线通信技术的人脸识别网络体系及其识别方法，包含服务器，与服务器进行有线或无线通信连接的若干微机人脸识别终端、若干嵌入式人脸识别终端、若干手机终端及若干手持式专用采集终端。各终端进行人脸数据的采集，随后向服务器发出人脸数据的识别请求。服务器分别对各终端的识别请求进行处理，然后将采集的人脸数据与服务器存储的第一人脸数据库进行远程匹配识别得到识别结果并返回各终端。本发明采用性能强大的服务器作为工作中心，各类不同的识别终端既能作为独立的工作终端，同时也可接入网络进行功能扩展，使得该体系的识别规模与识别精度要远胜于现有技术的独立终端识别模式。
Description
技术领域
本发明涉及无线通信技术、因特网、人脸识别等技术领域，具体涉及的是基于无线通信技术及因特网的人脸识别体系及其识别方法。
背景技术
人脸识别的技术在近几年得到了非常迅速的发展，各种方法越来越成熟，基于可见光与不可见光的各种方法日趋完善，应用范围也逐渐扩展，从门禁、考勤、安检等领域慢慢进入人们的日常生活之中。同时，人脸识别比指纹识别更优势的特点也逐渐被人们所认识到，人脸识别的非接触性、不可替代性、高安全性等特点，使它比其他同类的识别方式具有更广阔的发展前景。
然而，现有的人脸识别方式都是基于独立的识别终端为主，服务器大多数情况下仅仅是用作数据管理中心，存储识别结果。网络体系也多采用局域网为主，应用的局限性较大。所以现有技术中，在各个领域所使用的人脸识别系统，都有比较明显的局限性。通常以微型计算机为主机，近年来也出现了以嵌入式系统为主机的小型化人脸识别终端。但是这些方式都有其自身的缺点，体积大、价格昂贵、便携性差以及数据沟通性低等都使得人脸识别的使用范围还局限于一些特定的领域。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于无线和有线通信技术的人脸识别网络体系及其识别方法，该体系和方法应用目前发展迅速的无线通信技术、GPRS、CDMA、3G等网络技术结合成熟的因特网，将人脸识别系统构建成一个由多种不同的终端设备，多种不同的识别模式所组成的完整体系，极大地扩展人脸识别的应用领域与范围。
为了实现上述目的，本发明提供一种基于无线和有线通信技术的人脸识别网络体系，其特点是，包含服务器，与服务器进行有线或无线通信连接的若干微机人脸识别终端、若干嵌入式人脸识别终端、若干手机终端及若干手持式专用采集终端；
上述的服务器、若干微机人脸识别终端和若干嵌入式人脸识别终端存储有人脸数据库；
上述的服务器包含人脸识别模块；所述的服务器作为工作中心，负责管理上述各种终端，检测从上述各种终端传送来的待识别的人脸数据，进行相应的人脸匹配识别；
所述的若干微机人脸识别终端自身的人脸数据库具有完整的人脸识别功能；
所述的若干嵌入式人脸识别终端包含数字信号处理器，该若干嵌入式人脸识别终端通过其自身的人脸数据库可对部分待识别的人脸数据进行匹配识别；
所述的若干手机终端包含无线网络模块，该无线网络模块通过电路连接有数据采集装置；
所述的若干手持式专用采集终端包含高速无线网络模块，该高速无线网络模块通过电路连接有数据采集装置。
上述的基于无线和有线通信技术的人脸识别网络体系，其中，人脸数据库中的人脸数据是对指定的若干人采集若干张人脸，并经过训练后得到的模板，当待识别的人脸数据请求识别时，微机人脸识别终端、嵌入式人脸识别终端或服务器将该人脸数据与其自身的人脸数据库中的模板进行匹配识别。
上述的基于无线和有线通信技术的人脸识别网络体系，其中，各终端对应的IP地址均可保存在服务器的人脸数据库中。
本发明还提供一种基于无线和有线通信技术的人脸识别网络体系的识别方法，其特点是，包含以下步骤：
步骤1、人脸识别网络体系的各终端进行人脸数据的采集；
步骤2、服务器对各个终端的类型进行判断，若为微机人脸识别终端，则跳转到步骤2’，若为嵌入式人脸识别终端，则跳转到步骤2”，若为手机终端或手持式专用采集终端，则跳转到步骤3；
步骤3、终端判断其是否有权限请求服务器识别，若是，则终端向服务器发出人脸数据的识别请求，若否，则识别结束；
步骤4、服务器分别对终端的识别请求进行处理，服务器对步骤1采集的人脸数据来源的IP地址进行检测，判断该IP地址是否保存在服务器自身的人脸数据库中，若是，则跳转到步骤5，若否，则跳转到步骤6；
步骤5、服务器查询该IP地址的属性是否为许可状态，若是，则跳转到步骤7，若否，则识别结束；
步骤6、服务器判断该IP地址是否来自手机终端或手持式专用采集终端的特殊IP地址段，若是，则跳转到步骤7，若否，则识别结束；
步骤7、服务器将步骤1中终端采集的人脸数据与服务器存储的人脸数据库中的模板进行远程匹配识别，得到识别结果；
步骤8、服务器将识别结果返回给终端，识别结束。
步骤2’包含以下步骤：微机人脸识别终端判断其是否有权限进行本地识别，若是，则将采集得到的人脸数据与其自身存储的人脸数据库中的模板进行匹配识别，得到识别结果后结束识别，若否，则跳转到步骤3。
步骤2”包含以下步骤：
步骤2”.1、嵌入式人脸识别终端判断其是否有权限进行本地识别，若是，则跳转到步骤2”.2，若否，则识别结束；
步骤2”.2、嵌入式人脸识别终端判断是否可以对待识别的人脸数据进行本地识别，若是，则将该人脸数据与其自身存储的人脸数据库中的模板进行匹配识别，得到识别结果后结束识别，若否，则跳转到步骤3。
步骤1中，若进行人脸数据采集的终端为手机终端或手持式人脸识别终端，则二者通过数据采集装置采集人脸数据。
本发明采用性能强大的服务器作为工作中心，各类不同的识别终端既能作为独立的工作终端，同时也可接入网络进行功能扩展。由于本发明采用了因特网与无线通信技术，因此本发明提供的网络体系的应用范围与领域可以极大地扩展，服务器即作为数据管理中心，同时也处理各类终端的识别请求，使得该体系的识别规模与识别精度要远胜于现有技术的独立终端识别模式。
附图说明
图1是本发明的提供的基于无线和有线通信技术的人脸识别网络体系整体结构框图；
图2是本发明的提供的基于无线和有线通信技术的人脸识别网络体系的识别方法的流程图。
具体实施方式
以下结合图1和图2，详细说明本发明优选的实施例。
如图1所示，图1是本发明的结构框图。一种基于无线和有线通信技术的人脸识别网络体系，包含服务器1，通过因特网或无线网络技术与服务器1进行有线或无线通信连接的若干微机人脸识别终端2、若干嵌入式人脸识别终端3、若干手机终端4及若干手持式专用采集终端5。服务器1作为工作中心，负责管理上述各种终端。
服务器1作为工作中心，其主要由一套特定的大容量的人脸数据库与高性能人脸识别程序组成，为各类终端提供快速精确的识别结果。服务器同时负责管理各种终端，通过检测数据来源的IP地址，来提供各种不同权限的服务，并可兼任数据管理中心的角色。
若干微机人脸识别终端2具有人脸数据库及完整的人脸识别功能。在识别时，由服务器1或本地设定识别模式。
若干嵌入式人脸识别终端3包含数字信号处理器和不完整的人脸数据库，该数字信号处理器可对采集得到的人脸数据进行处理，通过第三人脸数据库可对部分待识别的人脸数据进行匹配识别。该嵌入式人脸识别终端3通常由DSP(Digital Signal Processor，数字信号处理器)等高性能嵌入式设备组成，并搭配无线GPRS(General Packet Radio Service，通用分组无线业务)模块等无线网络设备或直接接入因特网。嵌入式识别终端具有体积小、功耗低、安装方便等特点，因此应用前景广阔，但是由于其人脸数据库十分有限，只能应用于识别范围较小的场合，但是结合网络连接服务器1，可以进行远程数据库人脸识别，嵌入式人脸识别终端3获得权限后，将无法识别的人脸图像数据上传给服务器1，服务器1在进行识别后，将结果下传给嵌入式人脸识别终端3，从而实现识别性能的增强，从一定程度上扩展了嵌入式人脸识别终端3的功能。
目前各类手机终端4都带有高分辨率的摄像头及无线网络模块，使用普及率极其广泛的手机作为应急、临时、通用的识别终端，为扩大人脸识别的应用开辟了一条新的道路。手机通过高分辨率摄像头采集到的人脸数据，通过彩信、GPRS、CDMA(Code Division Multiple Access，分码多重进接)等网络技术传输给服务器1，由服务器1进行远程识别后，将识别结果发送回手机终端4。整个识别流程的耗时比手持式专用采集终端5略长。该终端的识别方式具有灵活，识别率不低，应急性与通用性强等特点。
若干手持式专用采集终端5包含专用采集摄像头和高速无线网络模块。手持式专用采集终端5通过专用采集摄像头采集人脸数据后，将采集得到的数据通过无线通信技术传输给服务器1，该数据通过服务器1包含的人脸数据库进行远程匹配识别，识别结束后，服务器1将识别结果发还给手持式专用采集终端5。该类终端主要由专用的采集摄像头与高速无线网络模块组成，并不具有人脸数据库及识别功能。根据应用的范围大小，该类终端采用无线局域网或GPRS等收费无线网络，将采集到的待识别人脸图像上传给服务器1，完全由服务器1来进行识别工作，并将识别结果及时下传给手持式专用采集终端5，由于现有的无线网络技术已十分成熟，一次识别流程的时间不超过30秒，其强大的便携性值得该终端具有非常广阔的使用前景，在考勤、安检、安保、巡更等各类需要便携性人脸识别的场合均可以胜任，是人脸识别发展的主要方向之一。
如图2所示，图2是本发明的提供的基于无线和有线通信技术的人脸识别网络体系的识别方法的流程图。一种基于无线和有线通信技术的人脸识别网络体系的识别方法，包含以下步骤：
步骤1、人脸识别网络体系的各终端进行人脸数据的采集；
步骤2、服务器对各个终端的类型进行判断，若为微机人脸识别终端，则跳转到步骤2’，若为嵌入式人脸识别终端，则跳转到步骤2”，若为手机终端或手持式专用采集终端，则跳转到步骤3；
步骤3、终端判断其是否有权限请求服务器识别，若是，则终端向服务器发出人脸数据的识别请求，若否，则识别结束；
步骤4、服务器分别对终端的识别请求进行处理，服务器对步骤1采集的人脸数据来源的IP地址进行检测，判断该IP地址是否保存在服务器自身的人脸数据库中，若是，则跳转到步骤5，若否，则跳转到步骤6；
步骤5、服务器查询该IP地址的属性是否为许可状态，若是，则跳转到步骤7，若否，则识别结束；
步骤6、服务器判断该IP地址是否来自手机终端或手持式专用采集终端的特殊IP地址段，若是，则跳转到步骤7，若否，则识别结束；
步骤7、服务器将步骤1中终端采集的人脸数据与服务器存储的人脸数据库中的模板进行远程匹配识别，得到识别结果；
步骤8、服务器将识别结果返回给终端，识别结束。
步骤1中，若进行人脸数据采集的终端为微机人脸识别终端，则其识别方法跳转到步骤2’(如图2所示)。步骤2’包含以下步骤：微机人脸识别终端判断其是否有权限进行本地识别，若是，则将采集得到的人脸数据与其自身存储的人脸数据库中的模板进行匹配识别，得到识别结果后结束识别，若否，则微机人脸识别终端向服务器发出人脸数据的识别请求，服务器对其的识别请求进行处理。然后，服务器将待识别人脸数据与服务器存储的人脸数据库中的模板进行远程匹配识别得到识别结果，最后，服务器将识别结果返回给微机人脸识别终端，识别结束。
步骤1中，若进行人脸数据采集的终端为嵌入式人脸识别终端，则跳转到步骤2”(如图2所示)。
步骤2”包含以下步骤：
步骤2”.1(如图2所示)、嵌入式人脸识别终端判断其是否有权限进行本地识别，若是，则跳转到步骤2”.2(如图2所示)，若否，则识别结束；
步骤2”.2、嵌入式人脸识别终端判断是否可以对待识别的人脸数据进行本地识别，若是，则将该人脸数据与其自身存储的人脸数据库中的模板进行匹配识别，得到识别结果后结束识别，若否，则嵌入式人脸识别终端向服务器发出人脸数据的识别请求，服务器对其的识别请求进行处理。然后，服务器将待识别人脸数据与服务器存储的人脸数据库中的模板进行远程匹配识别得到识别结果，最后，服务器将识别结果返回给嵌入式人脸识别终端，识别结束。
手机终端或手持式人脸识别终端通过数据采集装置采集人脸数据后，手机终端或手持式人脸识别终端判断其是否有权限请求服务器识别，若是，则手机终端或手持式人脸识别终端向服务器发出人脸数据的识别请求，若否，则识别结束。接着，服务器对手机终端或手持式人脸识别终端的识别请求进行处理，将待识别人脸数据与服务器存储的人脸数据库中的模板进行远程匹配识别得到识别结果，最后，将识别结果返回给手机终端或手持式人脸识别终端，识别结束。
每一个终端的IP地址都应保存在服务器的数据库中，并有其相应的属性。当服务器收到终端的请求后，应识别该终端的IP地址是否在数据库中，如在数据库中，则查询其属性是否为许可状态，若是，则则服务器将该待识别人脸数据与服务器存储的人脸数据库中的模板进行远程匹配识别得到识别结果，并将识别结果返回给各终端，若否，则识别结束。如IP地址不在数据库中，则判断其是否来自特殊IP地址段，例如移动服务商或手持终端的IP地址段，若是，则则服务器将该待识别人脸数据与服务器存储的人脸数据库中的模板进行远程匹配识别得到识别结果，并将识别结果返回给各终端，若否，则识别结束。
本发明采用性能强大的服务器作为工作中心，各类不同的识别终端既能作为独立的工作终端，同时也可接入网络进行功能扩展。由于本发明采用了因特网与无线通信技术，因此本发明提供的网络体系的应用范围与领域可以极大地扩展，服务器即作为数据管理中心，同时也处理各类终端的识别请求，使得该体系的识别规模与识别精度要远胜于现有技术的独立终端识别模式。
在小区应用中，采用微型计算机或嵌入式终端作为门禁终端，这两类终端都有一定规模的人脸数据库和识别能力，可以对一个小区的用户进行人脸识别。小区保安则可以使用手持式专用采集终端进行巡更，对于小区这样的小范围应用，可以采用无线局域网，由物业中心的服务器无线接收手持终端的数据进行人脸识别，而以往的人脸识别仅能作为门禁系统使用。
在户外的应用，例如路检、巡检等便携性要求高，同时对人脸数据库规模要求比较高的情况中，采用GPRS，CDMA，3G等无线网络的手持式专用采集终端能弥补以往的人脸识别技术在这些领域的空白。以前在这种情况下，都必须依靠工作人员的记忆来进行识别，而现在则可以直接接入服务器，通过数据库进行比对，更加高效准确。
在安检应用中，例如码头、机场、火车站、地铁站等，微型计算机的终端数据库无法应对如此大的容量要求，采用大型服务器作为识别数据库的远程识别方式将有明显的优势。
尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。
Claims (6)
1.一种基于无线和有线通信技术的人脸识别网络体系，其特征在于，包含服务器(1)，与服务器(1)进行有线或无线通信连接的若干微机人脸识别终端(2)、若干嵌入式人脸识别终端(3)、若干手机终端(4)及若干手持式专用采集终端(5)；
所述的服务器(1)、若干微机人脸识别终端(2)和若干嵌入式人脸识别终端(3)存储有人脸数据库；
所述的服务器(1)包含人脸识别模块；所述的服务器(1)作为工作中心，负责管理上述各种终端，检测从上述各种终端传送来的待识别的人脸数据，进行相应的人脸匹配识别；
所述的若干微机人脸识别终端(2)自身的人脸数据库具有完整的人脸识别功能；
所述的若干嵌入式人脸识别终端(3)包含数字信号处理器，该若干嵌入式人脸识别终端(3)通过其自身的人脸数据库可对部分待识别的人脸数据进行匹配识别；
所述的若干手机终端(4)包含无线网络模块，该无线网络模块通过电路连接有数据采集装置；
所述的若干手持式专用采集终端(5)包含高速无线网络模块，该高速无线网络模块通过电路连接有数据采集装置。
2.如权利要求1所述的基于无线和有线通信技术的人脸识别网络体系，其特征在于，所述的各终端对应的IP地址均保存在服务器的人脸数据库中。
3.一种基于无线和有线通信技术的人脸识别网络体系的识别方法，其特征在于，包含以下步骤：
步骤1、人脸识别网络体系的各终端进行人脸数据的采集；
步骤2、服务器对各个终端的类型进行判断，若为微机人脸识别终端，则跳转到步骤2’，若为嵌入式人脸识别终端，则跳转到步骤2”，若为手机终端或手持式专用采集终端，则跳转到步骤3；
步骤3、终端判断其是否有权限请求服务器识别，若是，则终端向服务器发出人脸数据的识别请求，若否，则识别结束；
步骤4、服务器分别对终端的识别请求进行处理，服务器对步骤1采集的人脸数据来源的IP地址进行检测，判断该IP地址是否保存在服务器自身的人脸数据库中，若是，则跳转到步骤5，若否，则跳转到步骤6；
步骤5、服务器查询该IP地址的属性是否为许可状态，若是，则跳转到步骤7，若否，则识别结束；
步骤6、服务器判断该IP地址是否来自手机终端或手持式专用采集终端的特殊IP地址段，若是，则跳转到步骤7，若否，则识别结束；
步骤7、服务器将步骤1中终端采集的人脸数据与服务器存储的人脸数据库中的模板进行远程匹配识别，得到识别结果；
步骤8、服务器将识别结果返回给终端，识别结束。
4.如权利要求3所述的基于无线和有线通信技术的人脸识别网络体系的识别方法，其特征在于，所述的步骤2’包含以下步骤：微机人脸识别终端判断其是否有权限进行本地识别，若是，则将采集得到的人脸数据与其自身存储的人脸数据库中的模板进行匹配识别，得到识别结果后结束识别，若否，则跳转到步骤3。
5.如权利要求3所述的基于无线和有线通信技术的人脸识别网络体系的识别方法，其特征在于，所述的步骤2”包含以下步骤：
步骤2”.1、嵌入式人脸识别终端判断其是否有权限进行本地识别，若是，则跳转到步骤2”.2，若否，则识别结束；
步骤2”.2、嵌入式人脸识别终端判断是否可以对待识别的人脸数据进行本地识别，若是，则将该人脸数据与其自身存储的人脸数据库中的模板进行匹配识别，得到识别结果后结束识别，若否，则跳转到步骤3。
6.如权利要求3所述的基于无线和有线通信技术的人脸识别网络体系的识别方法，其特征在于，所述的步骤1中，若进行人脸数据采集的终端为手机终端或手持式人脸识别终端，则二者通过数据采集装置采集人脸数据。
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| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20101027 |