CN106778699A - 人脸识别系统和应用人脸识别系统的门 - Google Patents

人脸识别系统和应用人脸识别系统的门 Download PDF

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夏换
蔡绍洪
于小民
李爽
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    • G07C9/32—Individual registration on entry or exit not involving the use of a pass in combination with an identity check
    • G07C9/37—Individual registration on entry or exit not involving the use of a pass in combination with an identity check using biometric data, e.g. fingerprints, iris scans or voice recognition

Abstract

本发明提供了人脸识别系统和应用人脸识别系统的门，包括：通过图像采集终端采集第一人脸图像，第一人脸图像包括当前人脸图像和后一人脸图像，将当前人脸图像和后一人脸图像发送给控制器；通过比较器接收图像采集终端发送的当前人脸图像和后一人脸图像，将当前人脸图像的亮度和后一人脸图像的亮度进行比对，得到亮度比对结果，将亮度比对结果发送给控制器；通过控制器接收比较器发送的亮度比对结果，判断亮度比对结果是否大于预设阈值，如果亮度比对结果大于预设阈值，则控制照明设备进行照明，并获取图像采集终端重新采集的第二人脸图像，可以提高安全性能和识别率。

Description

人脸识别系统和应用人脸识别系统的门
技术领域
本发明涉及门禁技术领域，尤其是涉及人脸识别系统和应用人脸识别系统的门。
背景技术
由于目前住房、酒店环境中的门因其安装的电子门锁具有可容纳的密钥量大、安全指数高的特性，而被广泛应用。通常，门所安装的电子锁使用门禁卡或指纹解锁，但是，门禁卡容易丢失，易被复制；指纹解锁也会出现复制现象，安全性大大降低，并且识别率低。在人脸识别技术中，相对室外强光下，普通红外强度很难定位人脸，识别难度增大。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供人脸识别系统和应用人脸识别系统的门，可以提高安全性能和识别率。
第一方面，本发明实施例提供了人脸识别系统，所述系统包括：图像采集终端、照明设备、比较器和控制器；
所述图像采集终端，与所述比较器相连接，用于采集第一人脸图像，所述第一人脸图像包括当前人脸图像和后一人脸图像，将所述当前人脸图像和所述后一人脸图像发送给所述比较器；
所述比较器，与所述控制器相连接，用于接收所述图像采集终端发送的所述当前人脸图像和所述后一人脸图像，将所述当前人脸图像的亮度和所述后一人脸图像的亮度进行比对，得到亮度比对结果，将所述亮度比对结果发送给所述控制器；
所述控制器，与所述照明设备相连接，用于接收所述比较器发送的所述亮度比对结果，判断所述亮度比对结果是否大于预设阈值，如果所述亮度比对结果大于所述预设阈值，则控制所述照明设备进行照明，并获取所述图像采集终端重新采集的第二人脸图像。
结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，所述控制器还用于从所述第二人脸图像中提取人脸特征信息。
结合第一方面的第一种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，所述控制器还用于将所述人脸特征信息和数据库中的人脸特征信息进行匹配，如果匹配成功，则控制门开启。
结合第一方面的第二种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，所述控制器还用于在所述人脸特征信息和所述数据库中的人脸特征信息不匹配的情况下，控制所述门关闭。
结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，还包括报警器，与所述控制器相连接，用于接收所述控制器发送的报警信号，并进行报警。
结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，所述图像采集终端为摄像头。
结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，所述预设阈值是根据环境光照条件设定的。
第二方面，本发明实施例还提供应用人脸识别系统的门，包括如上所述的人脸识别系统，还包括门本体和电子锁，所述人脸识别系统和所述电子锁均设置在所述门本体上，所述人脸识别系统与所述电子锁相连接。
结合第二方面，本发明实施例提供了第二方面的第一种可能的实施方式，其中，还包括门框和门槛，所述门框固定在所述门槛上。
结合第二方面的第一种可能的实施方式，本发明实施例提供了第二方面的第二种可能的实施方式，其中，所述门本体的一侧通过合页与所述门框铰接。
本发明实施例提供了人脸识别系统和应用人脸识别系统的门，包括：通过图像采集终端采集第一人脸图像，第一人脸图像包括当前人脸图像和后一人脸图像，将当前人脸图像和后一人脸图像发送给控制器；通过比较器接收图像采集终端发送的当前人脸图像和后一人脸图像，将当前人脸图像的亮度和后一人脸图像的亮度进行比对，得到亮度比对结果，将亮度比对结果发送给控制器；通过控制器接收比较器发送的亮度比对结果，判断亮度比对结果是否大于预设阈值，如果亮度比对结果大于预设阈值，则控制照明设备进行照明，并获取图像采集终端重新采集的第二人脸图像，可以提高安全性能和识别率。
本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例一提供的人脸识别系统示意图；
图2为本发明实施例二提供的应用人脸识别系统的门的结构示意图；
图3为本发明实施例三提供的人脸识别方法流程图；
图4为本发明实施例三提供的另一人脸识别方法流程图。
图标：
10-图像采集终端；20-比较器；30-控制器；40-报警器；50-门本体；60-门框；70-门槛；80-合页；90-电子锁；100-人脸识别系统。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
针对现有技术中，门所安装的电子锁使用门禁卡或指纹解锁，但是，门禁卡容易丢失，易被复制；指纹解锁也会出现复制现象，安全性大大降低，并且识别率低。在人脸识别技术中，相对室外强光下，普通红外强度很难定位人脸，识别难度增大。
为便于对本实施例进行理解，下面对本发明实施例进行详细介绍。
实施例一：
图1为本发明实施例一提供的人脸识别系统示意图。
参照图1，该系统包括图像采集终端10、比较器20、控制器30和报警器40。比较器20是一种集成电路，控制器30为中央处理器(Central Processing Unit，CPU)。
图像采集终端，与所述比较器相连接，用于采集第一人脸图像，所述第一人脸图像包括当前人脸图像和后一人脸图像，将所述当前人脸图像和所述后一人脸图像发送给所述比较器；
这里，在进行人脸识别时，由于环境光照的影响，需要连续拍摄人脸图像。
通过对人脸图像的连续拍摄确定人脸图像的亮度是否清晰。
比较器，与所述控制器相连接，用于接收所述图像采集终端发送的所述当前人脸图像和所述后一人脸图像，将所述当前人脸图像的亮度和所述后一人脸图像的亮度进行比对，得到亮度比对结果，将所述亮度比对结果发送给所述控制器；
这里，通过将当前人脸图像的亮度和后一人脸图像的亮度进行比对，根据亮度比对结果确定是否需要打开照明设备进行照明。
如果比较清晰，则不需要打开照明设备；如果不清晰，则需要打开照明设备。
控制器，与所述照明设备相连接，用于接收所述比较器发送的所述亮度比对结果，判断所述亮度比对结果是否大于预设阈值，如果所述亮度比对结果大于所述预设阈值，则控制所述照明设备进行照明，并获取所述图像采集终端重新采集的第二人脸图像。
这里，通过将亮度比对结果与预设阈值进行比较，如果大于预设阈值，则控制照明设备进行照明。
如果小于预设阈值，则不控制照明设备照明。
进一步的，所述控制器还用于从所述第二人脸图像中提取人脸特征信息。
这里，人脸特征信息包括几何特征信息，几何特征信息是以人脸器官的形状和几何关系为基础的特征信息。
人脸由眼睛、鼻子、嘴巴和下巴等器官组成，这些特征点的集合位置相对固定，其几何特征描述可以作为人脸的重要特征。
即通过面部拓扑结构几何关系的先验知识，利用基于结构的方法在知识的层次上提取人脸面部主要器官的特征，将人脸用一组几何特征矢量来表示。
人脸特征信息还包括代数特征，人脸的代数特征有图像本身的灰度分布决定，描述了图像的内部信息。该方法从整体上捕捉和描述人脸的特征，所运用的是一些标准的额数理统计的方法。
这里的人脸特征信息的描述选用几何特征信息，主要采用人脸五官特征来表示。人脸主要特征分为：眼睛(eye)、眉毛(eyebrow)、鼻子(nose)、嘴巴(mouth)和耳朵(ear)。
进一步的，所述控制器还用于将所述人脸特征信息和数据库中的人脸特征信息进行匹配，如果匹配成功，则控制门开启。
进一步的，所述控制器还用于在所述人脸特征信息和所述数据库中的人脸特征信息不匹配的情况下，控制所述门关闭。
进一步的，还包括报警器，与所述控制器相连接，用于接收所述控制器发送的报警信号，并进行报警。
进一步的，图像采集终端为摄像头。
进一步的，预设阈值是根据环境光照条件设定的。
这里，预设阈值是根据环境光照条件设定的，当环境光强时，预设阈值设置较小；当环境光弱时，预设阈值设置较大。
本发明实施例提供了人脸识别系统，包括：通过图像采集终端采集第一人脸图像，第一人脸图像包括当前人脸图像和后一人脸图像，将当前人脸图像和后一人脸图像发送给控制器；通过比较器接收图像采集终端发送的当前人脸图像和后一人脸图像，将当前人脸图像的亮度和后一人脸图像的亮度进行比对，得到亮度比对结果，将亮度比对结果发送给控制器；通过控制器接收比较器发送的亮度比对结果，判断亮度比对结果是否大于预设阈值，如果亮度比对结果大于预设阈值，则控制照明设备进行照明，并获取图像采集终端重新采集的第二人脸图像，可以提高安全性能和识别率。
实施例二：
图2为本发明实施例二提供的应用人脸识别系统的门的结构示意图。
参照图2，应用人脸识别系统的门包括如上所述的人脸识别系统100，还包括门本体50和电子锁90，人脸识别系统100和电子锁90均设置在门本体50上，人脸识别系统100与电子锁90相连接。
其中，门还包括门框60和门槛70，门框60固定在门槛70上，门本体50的一侧通过合页80与门框60铰接。
实施例三：
图3为本发明实施例三提供的人脸识别方法流程图。
参照图3，该方法包括以下步骤：
步骤S101，采集第一人脸图像，第一人脸图像包括当前人脸图像和后一人脸图像；
步骤S102，将当前人脸图像的亮度和后一人脸图像的亮度进行比对，得到亮度比对结果；
步骤S103，判断亮度比对结果是否大于预设阈值，如果亮度比对结果大于预设阈值，则执行步骤S104；如果亮度比对结果小于预设阈值，则执行步骤S105；
步骤S104，控制照明设备进行照明，并获取图像采集终端重新采集的第二人脸图像；
步骤S105，不控制照明设备进行照明。
请参见图4所示，图4所示的为另一种人脸识别方法，本实施例是在实施例三基础上的一种扩充，关于本实施例方法步骤中与实施例三重复性的内容可参见实施例三的内容，在本实施例中不再赘述。图4所示的方法包括以下步骤：
步骤S201，采集第一人脸图像，第一人脸图像包括当前人脸图像和后一人脸图像；
步骤S202，将当前人脸图像的亮度和后一人脸图像的亮度进行比对，得到亮度比对结果；
步骤S203，判断亮度比对结果是否大于预设阈值，如果亮度比对结果大于预设阈值，则执行步骤S204；如果亮度比对结果小于预设阈值，则执行步骤S205；
步骤S204，控制照明设备进行照明，并获取图像采集终端重新采集的第二人脸图像；
步骤S205，不控制照明设备进行照明；
步骤S206，从第二人脸图像中提取人脸特征信息；
步骤S207，将人脸特征信息和数据库中的人脸特征信息进行匹配，如果匹配成功，则控制门开启。
本发明实施例提供了人脸识别方法，包括：采集第一人脸图像，第一人脸图像包括当前人脸图像和后一人脸图像；将当前人脸图像的亮度和后一人脸图像的亮度进行比对，得到亮度比对结果；判断亮度比对结果是否大于预设阈值，如果亮度比对结果大于预设阈值，则控制照明设备进行照明，并获取图像采集终端重新采集的第二人脸图像；如果亮度比对结果小于预设阈值，不控制照明设备进行照明。
本发明实施例所提供的计算机程序产品，包括存储了程序代码的计算机可读存储介质，所述程序代码包括的指令可用于执行前面方法实施例中所述的方法，具体实现可参见方法实施例，在此不再赘述。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统和装置的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
另外，在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。
对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random AccessMemory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种人脸识别系统，其特征在于，所述系统包括：图像采集终端、照明设备、比较器和控制器；
所述图像采集终端，与所述比较器相连接，用于采集第一人脸图像，所述第一人脸图像包括当前人脸图像和后一人脸图像，将所述当前人脸图像和所述后一人脸图像发送给所述比较器；
所述比较器，与所述控制器相连接，用于接收所述图像采集终端发送的所述当前人脸图像和所述后一人脸图像，将所述当前人脸图像的亮度和所述后一人脸图像的亮度进行比对，得到亮度比对结果，将所述亮度比对结果发送给所述控制器；
所述控制器，与所述照明设备相连接，用于接收所述比较器发送的所述亮度比对结果，判断所述亮度比对结果是否大于预设阈值，如果所述亮度比对结果大于所述预设阈值，则控制所述照明设备进行照明，并获取所述图像采集终端重新采集的第二人脸图像。
2.根据权利要求1所述的人脸识别系统，其特征在于，所述控制器还用于从所述第二人脸图像中提取人脸特征信息。
3.根据权利要求2所述的人脸识别系统，其特征在于，所述控制器还用于将所述人脸特征信息和数据库中的人脸特征信息进行匹配，如果匹配成功，则控制门开启。
4.根据权利要求3所述的人脸识别系统，其特征在于，所述控制器还用于在所述人脸特征信息和所述数据库中的人脸特征信息不匹配的情况下，控制所述门关闭。
5.根据权利要求1所述的人脸识别系统，其特征在于，还包括报警器，与所述控制器相连接，用于接收所述控制器发送的报警信号，并进行报警。
6.根据权利要求1所述的人脸识别系统，其特征在于，所述图像采集终端为摄像头。
7.根据权利要求1所述的人脸识别系统，其特征在于，所述预设阈值是根据环境光照条件设定的。
8.一种应用人脸识别系统的门，其特征在于，包括权利要求1-权利要求7任一项所述的人脸识别系统，还包括门本体和电子锁，所述人脸识别系统和所述电子锁均设置在所述门本体上，所述人脸识别系统与所述电子锁相连接。
9.根据权利要求8所述的应用人脸识别系统的门，其特征在于，还包括门框和门槛，所述门框固定在所述门槛上。
10.根据权利要求9所述的应用人脸识别系统的门，其特征在于，所述门本体的一侧通过合页与所述门框铰接。
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