CN106054278A - 一种头部三维数据采集及身份识别的安检门及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种头部三维数据采集及身份识别的安检门，包括左右门板（1）、顶架（2）、深度影像传感器（3）、CPU、存储器和通信模块，所述深度影像传感器（3）为一个或多个，安装在所述左右门板（1）或顶架（2）上，用于采集头部三维数据；所述CPU分别与所述深度影像传感器（3）、存储器和通信模块电连接；所述存储器用于存储所述深度影像传感器（3）采集的头部三维数据；所述通信模块实现数据通信。本发明利用传统安检门的安检方式，在进行金属探测安全检查的同时，通过深度影像传感器（3）获取通过安检门的待检人员的头部三维数据，为获取更详细头部特征信息提供了一种便捷和智能的技术手段。

Description

一种头部三维数据采集及身份识别的安检门及方法
技术领域
本发明涉及一种头部三维数据采集及身份识别的安检门及方法。
背景技术
传统安检门主要用于检测通过安检门的人员有无携带金属物品，主要应用在机场、车站、码头、大型活动等重要场所特定出入口，为消除潜在的安全风险提供一种技术支撑手段。但是传统安检门工作功能较为单一，仅能够探测人员是否携带金属物品，无法充分发挥其作为重要场所闸口的潜在效益。
本发明对传统安检门进行改造升级，在不改变传统安检门探测金属物品等功能的同时，实现实时采集人体头部的三维数据，对采集得到的头部三维数据进行快速处理分析并进行存储，可用作实时的身份识别，或者满足未来必要时的头部特征查找和身份识别等实际需要。本发明完善和扩展了传统安检门的功能，同时也比传统的二维面部数据获取和识别的方式更加全面、准确和智能，是未来进行身份特征识别的必然发展趋势。
发明内容
本发明提供了一种头部三维数据采集及身份识别的安检门，使得人员在进行安监的同时，获取通过安检门人员的头部三维信息，在已有头部三维数据的前提下，可通过比对头部三维信息、面部三维信息或二维影像如身份证照片进行人员身份识别。
一种头部三维数据采集及身份识别的安检门，包括左右门板1、顶架2、深度影像传感器3、CPU、存储器和通信模块，所述深度影像传感器3为一个或多个，安装在所述左右门板1或顶架2上，用于采集头部三维数据；所述CPU分别与所述深度影像传感器3、存储器和通信模块电连接；所述存储器用于存储所述深度影像传感器3采集的头部三维数据；所述通信模块实现数据通信。
在一个实施例中，所述深度影像传感器3固定安装在所述左右门板1或顶架2上。
在一个实施例中，所述左右门板1或顶架2包括一个或多个传感器导轨4，所述深度影像传感器3通过传感器导轨4进行运动。
在一个实施例中，所述左右门板1上还包括激光探测装置5，所述激光探测装置5与所述CPU电连接，所述激光探测装置5包括多个激光发射器和激光接收器，所述激光发射器和所述激光接收器成对布设，分布在左右门板1上，用于探测安检门中是否有待检人员和确定待检人员的身高。
在一个实施例中，还包括信息提示装置，安装在所述左右门板1、顶架2上或安检门周边范围，所述信息提示装置与所述CPU电连接，所述信息提示装置用于播放待检人员在安检过程中的语音提示信息和展示文字提示信息。
在一个实施例中，还包括压力感应板6，所述压力感应板6与所述CPU电连接，所述压力感应板6用于判断是否安检门中有待检人员。
所述压力感应板6为可选装置。当本发明的一种头部三维数据采集及身份识别的安检门包括所述压力感应板6时，待检人员进入安检门，所述压力感应板6感应到待检人员，发送信号到CPU，CPU发送信号开启所述激光探测装置5，并控制所述激光探测装置5探测待检人员的身高。当本发明的一种头部三维数据采集及身份识别的安检门不包括所述压力感应板6时，所述激光探测装置5常开，待检人员进入安检门，所述激光探测装置5感应到待检人员，发送信号到CPU，CPU发送信号控制所述激光探测装置5探测待检人员的身高。
在一个实施例中，还包括自动门7，所述自动门7与所述CPU电连接， CPU发送信号控制自动门7开关。
在一个实施例中，所述通信模块支持无线和有线的方式进行数据传输。
在一个实施例中，还包括电源，所述电源给所述一种头部三维数据采集及身份识别的安检门供电。
一种基于上述头部三维数据采集及身份识别的安检门的方法，步骤如下：
步骤S1：当待检人员进入安检门，激光探测装置5探测到安检门中有待检人员，确定待检人员的身高，发送信号到CPU；
步骤S2：CPU发送信号开启深度影像传感器3，深度影像传感器3进行数据采集；
步骤S3：CPU根据步骤S2中采集的数据解算出待检人员的头部三维数据，存储到存储器中；
步骤S4：通信模块将步骤S3中解算得到的头部三维数据发送至身份识别系统，与身份识别系统的头部三维数据或二维数据如身份证照片等进行比对，完成待检人员的身份识别；
步骤S5：身份识别系统通过通信模块发送确认信息到CPU，CPU根据确认信息结果决定是否发送控制信号开启自动门7，自动门7开启后待检人员离开安检门。
在一个实施例中，在步骤S1中，当待检人员进入安检门，压力感应板6感应到待检人员，发送信号到CPU，CPU开启激光探测装置5。
在一个实施例中，在步骤S2中， CPU发送信号开启深度影像传感器3之前，先发送信号控制传感器导轨4的运动。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明利用传统安检门的安检方式，在进行金属探测安全检查的同时，通过深度影像传感器3获取通过安检门的待检人员的头部三维数据，例如包括头部的不同侧面信息，为获取更详细头部特征信息提供了一种便捷和智能的技术手段，为公安等执法部门进行身份搜索提供了更为详尽的数据；本发明所采用的深度影像传感器在光线较暗的环境能够正常进行三维数据的采集，不需要额外的补光设备；有本发明利用采集得到的头部三维数据，结合待检人员的身份信息，与已有数据进行比对分析，实现待检人员的身份识别；本发明进行身份识别时，即便已知的头部三维数据不完整，如仅有面部的二维图像信息，也可通过对采集的三维数据降维抽取的方式实现数据的比对，为身份识别提供更为复杂和智能的手段；本发明所采集的头部三维数据因包含头部更为丰富的数据信息，可为其他多种类型的身份识别方法提供比对数据库，在进行识别比对时根据需要进行头部三维数据的特征提取即可。
附图说明
图1是本发明深度影像传感器3固定安装在顶架2和左右门板1上的示意图。
图2是本发明左右门板1安装传感器轨道的示意图。
图3是本发明顶架2和右门板1安装传感器轨道的示意图。
具体实施方式
信息提示装置与CPU电连接，CPU通过信息提示装置提示待检人员进行响应动作，例如，当待检人员进入安检门，CPU发送信号启动深度影像传感器3时，信息提示装置会提示待检人员如“正在进行头部三维数据采集，请保持不动”的语音信息、文字信息或两者皆有；当CPU根据采集的深度影像数据解算出待检人员的头部三维数据，发现数据不完整时，信息提示装置会提示待检人员如“数据采集不完整，请您抬头” 的语音信息、文字信息或两者皆有；当CPU发送信号开启自动门7时，信息提示装置会提示待检人员如“已完成安检，您可以通过”的语音信息、文字信息或两者皆有。
以下对发明的较佳实施例作进一步详细说明。
实施例一：
一台或多台深度影像传感器3固定安装在前后顶架2或左右门板1上。例如，可以如图1所示，一台深度影像传感器3固定安装在前顶架2上，或如图2所示，一台深度影像传感器3固定安装在顶架2上，另一台深度影像传感器3固定安装在右门板1上，所有深度影像传感器3与CPU电连接。当待检人员进入安检门中，压力感应器感应到待检人员，发送信号到CPU，CPU发送信号启动深度影像传感器3，采集待检人员头部的深度影像数据，CPU根据采集的深度影像数据解算出待检人员的头部三维数据，存储到存储器中，再通过通信模块发送安检中心，与安检中心数据库中的头部三维信息、面部三维信息或二维影像如身份证照片等进行比对和识别。安检中心通过通信模块发送确认信息到CPU，CPU发送信号开启自动门7同时关闭深度影像传感器3，待检人员可离开安检门。
实施例二：
在左右门板1或前后顶架2上安装传感器导轨4，根据需要布置传感器导轨4位置，可以在左右门板1边框上或中间，如图3或图4所示，深度影像传感器3安装在传感器导轨4上，深度影像传感器3与CPU电连接。当待检人员进入安检门中，左右门板1上的激光探测装置5探测安检门中的待检人员的身高，发送信号到CPU。CPU根据待检人员身高对深度影像传感器3的在传感器导轨4上的位置和角度进行调整，同时发送信号开启深度影像传感器3，采集待检人员头部的深度影像数据，CPU根据采集的深度影像数据解算出待检人员的头部三维数据，存储到存储器中，再通过通信模块发送安检中心，与安检中心数据库中的头部三维数据或二维数据如身份证照片等进行比对和识别。安检中心通过通信模块发送确认信息到CPU，CPU发送信号开启自动门7同时关闭深度影像传感器3，待检人员可离开安检门。多台深度影像传感器3的优势在于可以扩大采集范围，在有三台深度影像传感器3均匀布置在待检人员头部的四周时，则可以完整的采集待检人员头部的三维数据。不过，面部三维信息在整个头部中占有重要地位，通常情况下，获取了面部三维信息后就能满足对待检人员进行身份识别的要求。
深度影像传感器3固定安装在左右门板1或顶架2上的方式与使用传感器导轨4安装深度影像传感器3的方式相比，成本较低、结构简单、实现相对容易，但是使用传感器导轨4安装深度影像传感器的方式能更灵活地根据待检人员的身高调整深度影像传感器3的角度和位置，使得采集的数据更为完整和丰富。
本发明中提出的一种安检门中包含的三维数据采集方式也可以固定在其他类似结构的物理设备上，实现头部三维数据的采集和其身份的识别。
发明中可以采用多种方式解算人体的身高，从而调整深度影像传感器3在合适的位置和姿态进行数据采集：通过压力感应板6感应得到待检人员的体重，从体重判别待检人员可能的身高范围；激光探测装置5包括成对的激光发射器和激光接收器，标定后的激光发射器和激光接收器的位置和高度已知，通过判别激光接收器是否接收到对应的激光发射器的信号，得知该高度的激光发射器发出的信号遭到遮挡，从而判别出人体遮挡的最高高度或高度范围，进一步解算出待检人员可能的身高范围；通过标定后的深度影像传感器3拍摄得到待检人员的三维数据或影像数据，从所述三维数据或影像数据解算待检人员可能的身高范围；通过以上所述方式的综合评价，如加权的方式解算出高精度的待检人员身高或身高范围。
发明中待检人员身高可以指待检人员的净身高，或待检人员穿戴影响身高的物品或设备之后的高度，如待检人员穿鞋子后的高度。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定的专利保护范围。

Claims (10)

1.一种头部三维数据采集及身份识别的安检门，其特征是，包括左右门板（1）、顶架（2）、深度影像传感器（3）、CPU、存储器和通信模块，所述深度影像传感器（3）为一个或多个，安装在所述左右门板（1）或顶架（2）上，用于采集头部三维数据；所述CPU分别与所述深度影像传感器（3）、存储器和通信模块电连接；所述存储器用于存储所述深度影像传感器（3）采集的头部三维数据；所述通信模块实现数据通信。
2.如权利要求1所述的头部三维数据采集及身份识别的安检门，其特征是，所述深度影像传感器（3）固定安装在所述左右门板（1）或顶架（2）上。
3.如权利要求1所述的头部三维数据采集及身份识别的安检门，其特征是，所述左右门板（1）或顶架（2）包括一个或多个传感器导轨（4），所述深度影像传感器（3）通过传感器导轨（4）进行运动。
4.如权利要求1所述的头部三维数据采集及身份识别的安检门，其特征是，所述左右门板（1）上还包括激光探测装置（5），所述激光探测装置（5）与所述CPU电连接，所述激光探测装置（5）包括多个激光发射器和激光接收器，用于探测安检门中是否有待检人员和确定待检人员的身高。
5.如权利要求1所述的头部三维数据采集及身份识别的安检门，其特征是，还包括信息提示装置，安装在所述左右门板（1）或顶架（2）上，所述信息提示装置与所述CPU电连接，所述信息提示装置用于播放待检人员在安检过程中的语音提示信息和展示文字提示信息。
6.如权利要求1所述的头部三维数据采集及身份识别的安检门，其特征是，还包括压力感应板（6），所述压力感应板（6）与所述CPU电连接。
7.如权利要求1所述的头部三维数据采集及身份识别的安检门，其特征是，还包括自动门（7），所述自动门（7）与所述CPU电连接。
8.一种如权利要求1所述的头部三维数据采集及身份识别的安检门的方法，步骤如下：
步骤S1：当待检人员进入安检门，激光探测装置（5）探测到安检门中有待检人员，确定待检人员的身高，发送信号到CPU；
步骤S2：CPU发送信号开启深度影像传感器（3），深度影像传感器（3）进行数据采集；
步骤S3：CPU根据步骤S2中采集的数据解算出待检人员的头部三维数据，存储到存储器中；
步骤S4：通信模块将步骤S3中解算得到的头部三维数据发送至身份识别系统，与身份识别系统的头部三维数据或二维数据进行比对，完成待检人员的身份识别；
步骤S5：身份识别系统通过通信模块发送确认信息到CPU，CPU根据确认信息结果决定是否发送控制信号开启自动门（7），自动门（7）开启后待检人员离开安检门。
9.一种如权利要求9所述的头部三维数据采集及身份识别的安检门的方法，其特征是，在步骤S1中，当待检人员进入安检门，压力感应板（6）感应到待检人员，发送信号到CPU，CPU开启激光探测装置（5）。
10.一种如权利要求9所述的头部三维数据采集及身份识别的安检门的方法，其特征是，在步骤S2中， CPU发送信号开启深度影像传感器（3）之前，先发送信号控制传感器导轨（4）的运动。
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