CN105869253A - 基于人脸识别的人-证-票综合验证人行闸机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于人脸识别的人‑证‑票综合验证人行闸机，提高了人脸识别的准确度，对行人的位置没有严格的要求，只需要正常进入人行通道进行验证即可，同时由于将摄像机放置于主机后方，逆光对摄像机的影响也大大降低。对票‑证的识别来说，在识别区域采用图像识别技术，既可以采集图像、识读条码，又可以判断票‑证是否正确放入，让人行闸机的使用简单化，方便行人的使用，降低了操作门槛，减少了识别的时间和步骤，提高了行人的通行速率。

Description

基于人脸识别的人-证-票综合验证人行闸机
技术领域
本发明属于人行通道技术领域，具体涉及一种基于人脸识别的人-证-票综合验证人行闸机的设计。
背景技术
为方便管理人流并规范行人出入，人行闸机的使用越来越普遍，目前在地铁、高铁、写字楼、社区门禁、工厂、旅游区检票等有广泛的应用。人行闸机实现了被授权人可以通过，且一次只通过一人。随着安保管理和国家反恐的需要，需要对被授权人进行身份核验，特别是机场、汽车站、火车站、码头等公共交通枢纽，需要人-证-票(即用户个人的人脸面部特征-身份证-车票)三合一综合验证才能进站。
现有技术中，专利CN201410544817.5提出了摄像机在主机入口的方法，对行人的站立位置和角度有严格的要求，同时在逆光环境中不能很好的识别人脸面部特征；此外，没有整合的识别区会延长验证时间，增加验证步骤。不能满足火车站、汽车站等复杂的使用环境的要求，在这些复杂环境中我们不能要求每位行人都能按照我们规定的角度和位置进行人脸验证。还有就是在阳光直射时不能避免逆光，对于逆光环境无法很好地处理采集人脸图像。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中人行通道验证时间长、操作步骤繁杂，并且人脸验证易受逆光影响的问题，提出了一种基于人脸识别的人-证-票综合验证人行闸机。
本发明的技术方案为：基于人脸识别的人-证-票综合验证人行闸机，包括至少一个构成人行通道的箱体、设置于箱体上的拦阻体以及连接并控制拦阻体开合的主机；
主机包括相互连接的闸机控制模块和人脸识别模块，闸机控制模块连接并控制拦阻体的开合；
箱体上设置有一根对准人行通道的摄像柱，摄像柱位于主机后方，摄像柱中安装有若干个不同高度的摄像机，用于拍摄从人行通道中通过的行人的面部图像，每个摄像机均与主机中的人脸识别模块连接；
箱体位于人行通道入口方向的一侧设置有一个半封闭的识别区域，识别区域顶部设置有与闸机控制模块连接的智能条码识别模块，用于识别车票上边的一维条码或二维条码；识别区域底部中央区域设置有身份证读卡器和物体检测传感器，身份证读卡器与闸机控制模块连接，用于识别行人的身份证信息，闸机控制模块将身份证信息提交给人脸识别模块，用于比对摄像机采集的人脸图像，物体检测传感器与闸机控制模块连接，用于检测识别区域内是否有物体。
优选地，主机还包括语音提示器，用于语音提示行人识别的操作流程和车票与身份证识别成功与否，同时对未成功识别的行人提示未成功原因。
优选地，摄像柱中安装有三个不同高度的摄像机，三个摄像机距离地面的高度分别为1.5米、1.65米、1.8米；三个摄像机的安装角度为向下俯视，且与水平方向的夹角为1-45度。
优选地，摄像柱顶端设置有补光灯，用于当人脸识别模块计算出行人的面部图像偏暗时进行补光。
优选地，识别区域距离地面的高度为1.3米。
优选地，识别区域下方设置有一块显示屏，用于视频提示行人识别的操作流程和车票与身份证识别成功与否，同时对未成功识别的行人提示未成功原因，识别区域上方设置有一个提示灯，用于人-证-票都识别成功后提示行人验证成功。
优选地，摄像柱上方设置有一块演示显示屏，用于播放人行闸机的使用演示视频。
优选地，识别区域底部中央区域设置有一个凹槽，凹槽底部为透明设计，凹槽下方安装物体检测传感器。
优选地，识别区域中的身份证读卡器替换为IC卡或ID卡读卡设备。
优选地，人行闸机为摆闸、翼闸、转闸、一字闸、平移闸或三辊闸。
本发明的有益效果是：本发明提高了人脸识别的准确度，对行人的位置没有严格的要求，只需要正常进入人行通道进行验证即可，同时逆光对摄像机的影响也大大降低。对票-证的识别来说，在识别区域采用图像识别技术，既可以采集图像、识读条码，又可以判断票-证是否正确放入，让人行闸机的使用简单化，方便行人的使用，降低了操作门槛，减少了识别的时间和步骤，提高了行人的通行速率。
附图说明
图1为本发明提供的基于人脸识别的人-证-票综合验证人行闸机结构示意图。
图2为本发明实施例的识别区域立体结构示意图。
图3为本发明实施例的识别区域截面结构示意图。
附图标记说明：1—箱体、2—拦阻体、3—摄像柱、4—补光灯、5—识别区域、6—显示屏、7—提示灯、8—演示显示屏。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施例作进一步的说明。
本发明提供了一种基于人脸识别的人-证-票综合验证人行闸机，如图1所示，包括至少一个构成人行通道的箱体1、设置于箱体1上的拦阻体2以及连接并控制拦阻体2开合的主机。以上为人行闸机的常见结构，在此不再赘述。人行闸机可以为摆闸、翼闸、转闸、一字闸、平移闸或三辊闸。本发明实施例中采用用于检票系统的摆闸。
主机包括相互连接的闸机控制模块和人脸识别模块，闸机控制模块连接并控制拦阻体2的开合。人脸识别模块将摄像机采集的人脸图像和身份证中的人脸图像进行对比识别，并将识别结果反馈给闸机控制模块，闸机控制模块综合人-证和票-证的对比结果，控制拦阻体2开闸或拒绝开闸，并控制语音提示器和显示屏对行人进行提示。如许可开闸时物体检测传感器检测身份证和票被行人取走后，反馈给闸机控制模块，闸机控制模块控制拦阻体2开闸。
箱体1上设置有一根对准人行通道的摄像柱3，摄像柱3位于主机后方，摄像柱3中安装有若干个(根据行人的身高可以增加数量)不同高度的摄像机，用于拍摄从人行通道中通过的行人的面部图像，每个摄像机均与主机中的人脸识别模块连接。
本发明实施例中，摄像柱3中安装有三个不同高度的摄像机，三个摄像机距离地面的高度分别为1.5米、1.65米、1.8米，针对不同身高的行人进行多角度和高度的人脸采集，总有一个摄像机适合行人的身高，采集的图片角度最好，最利于人脸识别。同时，摄像机具备预采集功能，当行人出现在摄像画面中时，即开始预采集，这样可以采集到行人最自然的画面，不需要行人一定看某处摄像机位置，降低了行人的使用操作要求。摄像机不局限于这三个高度和数量，根据现场的具体情况可以调节摄像机的高度和数量，来适应现场的使用环境。
三个摄像机的安装角度为向下俯视，且与水平方向的夹角为1-45度，可以有效的避免逆光对人像采集的影响。同时由于将摄像机放置于主机后方且面向人行通道入口方向，大大的避免了逆光对使用的影响，同时也不会对行人验证的位置和角度有太大要求，只要行人自然行走在通道入口处都能很好的进行验证。
箱体1位于人行通道入口方向的一侧设置有一个半封闭的识别区域5，本发明实施例中，识别区域5距离地面的高度为1.3米，但不局限于1.3米，可根据现场的使用环境进行调节。识别区域5的高度将使行人能够自然的正面朝向摄像机方向进行验证，这个方式也是正常人正常的站立方式，这样对人脸采集起到了很好的帮助，使进行验证的行人都能很好的进行人脸识别。
识别区域5顶部设置有与闸机控制模块连接的智能条码识别模块，用于识别车票上边的一维条码或二维条码，并可判断行人的车票是否正确放入：
A.车票印有条码面向上，正确放入，无遮挡可以识读；
B.车票印有条码面向上，正确放入，但人手遮挡条码影响识读；
C.车票印有条码面向下，背面向上，错误放入；
D.未放入票或未放置在识别区域。
识别区域5底部中央区域设置有身份证读卡器和物体检测传感器，身份证读卡器与闸机控制模块连接，用于识别行人的身份证信息，闸机控制模块将身份证信息提交给人脸识别模块，用于比对摄像机采集的人脸图像。身份证读卡器检测到验票区有身份证，但信息反馈给闸机控制模块时，闸机控制模块从身份证读卡器读不到身份证的信息，则可以判断身份证已损坏。物体检测传感器与闸机控制模块连接，用于检测识别区域5内是否有物体，当行人识别成功后没有把车票和身份证取走，人行通道将不会开闸，这样避免了行人忘记取票的问题。识别区域5底部中央区域为放身份证与车票的识别区域，当行人直接把身份证与车票同时放置于识别区域5(车票在上，身份证在下)，身份证读卡器和智能条码识别模块将同时进行识别并向闸机控制模块发送采集数据。本发明实施例中，如图2及图3所示，在识别区域5底部中央区域设置有一个凹槽，凹槽下方安装物体检测传感器，凹槽底部为透明设计，这样的优势在于当行人放身份证和车票的次数多了以后会把验证区域面摩花，如果是被摩花了以后对物体检测传感器的检测会有影响，会干扰检测。设计了凹槽后身份证和车票摩擦不到凹槽底部，避免了物体检测传感器上方的安装面被身份证和车票摩花，也就避免了验证区域面被摩花而产生的干扰。
身份证读卡器可以替换为IC卡或ID卡读卡设备，可以将人脸特征信息储存在IC卡中或闸机人脸识别模块存储区域，刷卡后从IC卡中读取人脸特征信息或以卡号为标识从人脸识别模块存储区域读出人脸特征信息。
主机还包括语音提示器，用于语音提示行人识别的操作流程和车票与身份证识别成功与否，同时对未成功识别的行人提示未成功原因。
摄像柱3顶端设置有补光灯4，用于当人脸识别模块计算出行人的面部图像偏暗时反馈给闸机控制模块，闸机控制模块控制补光灯开启进行补光。
识别区域5下方设置有一块显示屏6，用于视频提示行人识别的操作流程和车票与身份证识别成功与否，同时对未成功识别的行人提示未成功原因。
识别区域5上方设置有一个提示灯7，当人-证-票都识别成功后提示灯7会亮绿色，提示行人验证成功，当行人取走票证后提示灯7熄灭，人行通道开启，行人通行。
摄像柱3上方设置有一块演示显示屏8，用于播放人行闸机的使用演示视频。演示显示屏8的位置不局限于摄像柱3上方，可根据实际情况摆放安装位置。
本领域的普通技术人员将会意识到，这里所述的实施例是为了帮助读者理解本发明的原理，应被理解为本发明的保护范围并不局限于这样的特别陈述和实施例。本领域的普通技术人员可以根据本发明公开的这些技术启示做出各种不脱离本发明实质的其它各种具体变形和组合，这些变形和组合仍然在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.基于人脸识别的人-证-票综合验证人行闸机，包括至少一个构成人行通道的箱体(1)、设置于箱体(1)上的拦阻体(2)以及连接并控制拦阻体(2)开合的主机；
其特征在于，所述主机包括相互连接的闸机控制模块和人脸识别模块，闸机控制模块连接并控制拦阻体(2)的开合；
所述箱体(1)上设置有一根对准人行通道的摄像柱(3)，摄像柱(3)位于主机后方，摄像柱(3)中安装有若干个不同高度的摄像机，用于拍摄从人行通道中通过的行人的面部图像，每个摄像机均与主机中的人脸识别模块连接；
所述箱体(1)位于人行通道入口方向的一侧设置有一个半封闭的识别区域(5)，识别区域(5)顶部设置有与闸机控制模块连接的智能条码识别模块，用于识别车票上边的一维条码或二维条码；识别区域(5)底部中央区域设置有身份证读卡器和物体检测传感器，身份证读卡器与闸机控制模块连接，用于识别行人的身份证信息，物体检测传感器与闸机控制模块连接，用于检测识别区域(5)内是否有物体。
2.根据权利要求1所述的基于人脸识别的人-证-票综合验证人行闸机，其特征在于，所述主机还包括语音提示器，用于语音提示行人识别的操作流程和车票与身份证识别成功与否，同时对未成功识别的行人提示未成功原因。
3.根据权利要求1所述的基于人脸识别的人-证-票综合验证人行闸机，其特征在于，所述摄像柱(3)中安装有三个不同高度的摄像机，三个摄像机距离地面的高度分别为1.5米、1.65米、1.8米；三个摄像机的安装角度为向下俯视，且与水平方向的夹角为1-45度。
4.根据权利要求1所述的基于人脸识别的人-证-票综合验证人行闸机，其特征在于，所述摄像柱(3)顶端设置有补光灯(4)，用于当人脸识别模块计算出行人的面部图像偏暗时进行补光。
5.根据权利要求1所述的基于人脸识别的人-证-票综合验证人行闸机，其特征在于，所述识别区域(5)距离地面的高度为1.3米。
6.根据权利要求1所述的基于人脸识别的人-证-票综合验证人行闸机，其特征在于，所述识别区域(5)下方设置有一块显示屏(6)，用于视频提示行人识别的操作流程和车票与身份证识别成功与否，同时对未成功识别的行人提示未成功原因；所述识别区域(5)上方设置有一个提示灯(7)，用于人-证-票都识别成功后提示行人验证成功。
7.根据权利要求1所述的基于人脸识别的人-证-票综合验证人行闸机，其特征在于，所述摄像柱(3)上方设置有一块演示显示屏(8)，用于播放人行闸机的使用演示视频。
8.根据权利要求1所述的基于人脸识别的人-证-票综合验证人行闸机，其特征在于，所述识别区域(5)底部中央区域设置有一个凹槽，凹槽底部为透明设计，凹槽下方安装物体检测传感器。
9.根据权利要求1所述的基于人脸识别的人-证-票综合验证人行闸机，其特征在于，所述识别区域(5)中的身份证读卡器替换为IC卡或ID卡读卡设备。
10.根据权利要求1-9任一所述的基于人脸识别的人-证-票综合验证人行闸机，其特征在于，所述人行闸机为摆闸、翼闸、转闸、一字闸、平移闸或三辊闸。
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