CN107170087A - 自动识别进门尾随人员的门禁系统 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种可识别进门尾随人员的智能门禁系统，建立电子端信息与关联用户的图像信息对应关系；根据进门电子端信息检索与该电子端关联的用户图像信息，并与进门人图像信息进行比对；识别与检索的用户图像信息不匹配的进门人是尾随人。通过进门电子端信息检索用户图像信息库，简单快捷，提高识别速度。

Description

自动识别进门尾随人员的门禁系统

技术领域

本发明涉及一种门禁系统，具体涉及一种基于图像识别的可自动识别进门尾随人员的智能门禁系统。

背景技术

在一些封闭场合，如果小区、封闭监管区域等等，只限有权限人员刷卡进入，但是在进门过程中经常发生有人尾随进门的现象，尾随进门人有的是有权限人员，有的则是无权限的局外人员，这对安全带来隐患；同时，每次进门需要刷卡，是一种麻烦，尤其在双手携带东西时，更是不便。专利“敞开式校园防尾随系统”CN102855508B通过视频识别和RFID定位技术结合，判别尾随现象出现与否，该系统效果依赖于定位精度高低，高精度定位同时意味着高成本，同时，该系统不能区分进门与出门情况，需要通过前后两个摄像机分别监视进门或出门方向。

发明内容

本发明的目的是提供一种可自动识别进门尾随人员的智能门禁系统，在用户进门过程中，如果有人尾随进门，通过图像信息识别尾随人员。

本发明提出的一种自动识别进门尾随人员的门禁系统，包括监控装置、智能门锁、移动电子端，监控装置从内朝向门口区域拍摄，并与移动电子端进行无线通信，智能门锁通过验证电子端开锁信息控制打开门锁，发送开锁信息到监控装置，其特征是建立电子端信息与关联用户的图像信息对应关系；当门锁打开，监控装置监测进门电子端信息，并拍摄进门人图像信息；监控装置根据进门电子端信息搜索与该电子端关联的用户图像信息，并与拍摄的进门人图像信息进行比对；如果有与搜索的用户图像信息不匹配的进门人图像信息，判断该人尾随进门，通过语音发出提醒，或在视频显示终端标示尾随人。

本发明首先建立用户图像信息库，根据用户携带的电子端信息建立用户图像信息索引，在对进门人进行识别时，通过进门电子端信息检索用户图像信息，相比通过图像信息检索要简单快捷，同时只根据检索出的用户图像信息对进门人图像进行匹配，避免直接在用户图像信息库中进行搜索，大大缩小了图像对比范围，降低硬件要求，提高识别速度。

本发明针对封闭式门禁系统，适用小区大门和单元门的进门尾随识别，无需手动刷卡，自动开锁，方便用户进出，提高小区安全管理智能化水平。

下面结合实施例，详细描述本发明的技术方案。

附图说明

图1是本发明一实施例的系统结构框图。

图2是本发明一实施例的结构布置图。

图3是本发明一种判断识别进门尾随方法流程图。

具体实施方式

在图1所示的一实施例结构框图中，包括监控装置、智能门锁、移动电子端，其中，监控装置包括第一微处理器、第一无线通信单元，智能门锁包括第二微处理器、第二无线通信单元，电子端包括第三微处理器、第三无线通信单元，智能门锁和电子端通过无线通信单元进行通信连接，智能门锁通过验证电子端发送的开锁信息，控制打开门锁，智能门锁与监控装置通过有线或无线方式连接，并发送开锁信息到监控装置。

移动电子端包括智能钥匙、有源门禁卡、智能手机，或与机械钥匙、钱包等关联的电子终端。电子端与智能门锁监控装置之间是一种近距离无线通信，包括Wi-Fi、蓝牙、红外线、超宽带、RFID、ZigBee等等一种或多种结合，当电子端进入智能门锁检测通信范围，自动进行无线通信，包括电子端接收智能门锁发送的信息后，向智能门锁反馈密码信息和自身ID信息，智能门锁对密码信息进行匹配验证，根据验证结果打开门锁，识别进门电子端，并发送进门电子端信息到监控装置。

电子端还可以是智能手机，通过手机中应用程序，控制处于监测范围的手机通过蓝牙与监控装置进行信息传递。

在监控装置中设有摄像头和图像处理识别模块，设置在门内，朝向门口区域，拍摄进门人图像信息，并与进门电子端进行无线通信。

在图2所示的系统布置侧视图中，监控装置1朝向门口，拍摄进门人图像信息，智能门锁2控制大门3的开关，当用户携带电子端4从外进门，电子端4与智能门锁2进行无线通信，当密码信息验证通过，智能门锁2自动打开，用户进入门内。

进一步，系统中设置多个监控装置，每个监控装置设置不同ID信息，与监控中心连接，同时，拍摄区域相邻的监控装置通过有线或无线方式相互连接。

在图3所示的一种进门尾随人员判断识别方法流程图中，根据用户携带的电子端ID信息建立电子端与用户图像信息关联，根据关联的用户图像信息对进门人图像进行匹配识别，如果存在不匹配的进门人图像信息，判断该人尾随进门，具体过程如下：

（1）建立电子端信息与关联用户图像信息对应关系；

（2）监控装置朝向门口区域拍摄进门人图像信息；

（3）智能门锁与电子端进行无线通信；

（4）智能门锁是否接收到电子端反馈的开锁密码信息，如果是，进入下一步，如果否，转入步骤（2）；

（5）智能门锁根据电子端密码信息验证结果，打开门锁，用户进门；

（6）监控装置监测进门电子端信息，根据进门电子端信息检索用户图像信息；

（7）监控装置拍摄进门人图像信息，并与检索的用户图像信息进行比对；

（8）判断是否存在与用户图像信息不匹配的进门人图像信息，如果是，判断有人尾随进门，进入下一步，如果否，判断无外人尾随进门，转入步骤（12）；

（9）发出提醒信息，或在视频显示终端标示进门尾随人图像；

（10）跟踪拍摄进门尾随者图像；

（11）进门尾随人员是否出门，如果是，转入步骤（12），如果否，转入步骤（10）；

（12）门锁是否关闭，如果是，转入步骤（2），如果否，转入步骤（6）。

在用户单独进门时通过监测的进门电子端信息与用户进门过程中采集的图像信息，系统自动建立所述电子端ID信息与用户图像信息关联。

当多个用户进门时，在进门人数与进门电子端个数相等时，判断无人尾随进门，通过剔除已经建立电子端与图像信息关联的用户和电子端，如果监测的进门电子端信息与用户进门过程中采集的图像信息存在单一对应关系，系统自动建立所述电子端信息与用户图像信息关联。

此外，还可以在系统中输入电子端信息和关联用户图像信息，预置电子端信息与用户图像信息关联。

一个电子端信息下可以只关联一个用户图像信息，即该电子端为一个用户专有。此外，一个电子端信息下还可以关联多个用户图像信息，即该电子端为这几个用户共有。

一个用户下的图像信息可以只有一张，根据长期使用情况，系统也可以在用户进门过程中自动拍摄保持多张具有不同特征的图像信息，以提高对用户图像识别的准确性。

智能门锁如智能磁力锁，实时向外发送广播信息，与电子端进行无线通信，监测电子端状态信息，当用户携带电子端进入智能门锁通信范围时，根据智能门锁的广播信息，向智能门锁反馈密码信息和自身I D信息，智能门锁根据电子端密码信息验证结果，控制门锁打开，并发送开锁电子端ID信息到监控装置。

门内监控装置朝向门口设置，实时拍摄进门人的前部或前侧部图像信息，监控装置接收到开锁信号后，触发监测进门电子端信息，对进门人图像信息进行处理分析。

进一步，在门外侧设置人体检测装置，检测进门人体信号，通过有线或无线方式发送监控装置和智能门锁。所述人体检测装置包括人体红外感应器、光电感应器、超声波发射接收器、激光发射接收器中任一种，当用户从门外走近门口区域，检测装置检测到要进门的人体信号，根据人体检测信号触发智能门锁和监控装置与进门电子端的无线通信。

在用户从外进门过程中，先靠近门上智能门锁，然后走近门内智能监控装置，系统通过监控装置与智能门锁监测的电子端无线信号特征或变化识别进门电子端，可以判断在开锁前先进入智能门锁通信范围、后进入监控装置通信范围的电子端是进门电子端，或门锁打开时智能门锁监测的信号强度大于监控装置同时监测的信号强度，此后，智能门锁监测的进门电子端信号强度由强减弱，而监控装置同时监测的其信号强度由弱增强，直到大于智能门锁监测的信号强度。

显而易见，通过开锁密码信息验证的电子端是进门电子端。

在用户从内出门过程中，经过门内智能监控装置靠近门上智能门锁，可以判断在开锁前从监控装置监测范围外进入监测范围的电子端是出门电子端，或在开锁前先进入智能监控装置通信范围、后进入智能门锁通信范围的电子端是出门电子端，或是开锁前智能门锁监测的出门电子端信号强度由弱增强，而监控装置同时监测的其信号强度由强变弱，门锁打开时智能门锁监测的信号强度大于监控装置同时监测的信号强度，此后，智能门锁监测的出门电子端信号强度减弱，但仍大于监控装置同时监测的信号强度。

此外，系统可以根据室内无线定位技术监测电子端的位置坐标。室内无线定位技术方法不同，其定位精度各有差异。

在用户从外进门过程中，系统监测电子端位置在门锁打开后后由门外位置区域进入门内的电子端是进门电子端。在系统安装时，通过监测门左右两边门框或沿墙壁2~3个位置的电子端位置坐标，计算划分门内门外区域的直线，预先设定门内门外位置区域。

进门电子端还包括在门锁打开后进入监控装置拍摄区域的电子端。在系统安装时，通过监测监控装置拍摄区域中任意3个角的电子端位置坐标，计算出监控装置拍摄区域位置坐标范围，从门外方向进入该范围的电子端是进门电子端。

用户进门，迎向摄像装置进入其拍摄范围，摄像装置拍摄到进门人前部如面部图像信息，逐渐走近摄像装置，人体轮廓尺寸逐渐变大，如果用户出门，背向摄像装置进入其拍摄范围，摄像装置拍摄到出门人背部图像信息，逐渐远离摄像装置，人体轮廓尺寸逐渐变小。

在用户从外进门过程中，当门锁打开后，监控装置拍摄到进门用户图像信息，在用户从内出门过程中，则是在门锁打开前，监控装置就拍摄到出门用户图像信息。

监控装置还可以通过开锁时间并结合用户进出门过程的人体朝向或移动方向，判别进入拍摄区域的人是进门用户或是出门用户，比如开锁前背向摄像头进入拍摄区域、或开锁后背向摄像头远离的是出门用户，开锁后面向摄像头进入拍摄区域、或迎向摄像头靠近的是进门用户等等。

进一步，监控装置可以结合门外人体检测信息，通过先检测到人体信号后拍摄到的用户图像是进门用户图像信息。

进一步，可以在门内设置人体检测装置，如果门锁打开前检测到门内人体信号，判断用户出门。

系统根据进门电子端ID信息检索用户图像信息，根据检索出的用户图像信息中对进门人图像进行对比分析，如果存在与检索的用户图像信息不匹配的进门人图像信息，判断该人尾随进门。所述不匹配包括脸部特征不匹配、或身体几何特征不匹配、或性别特征不匹配中至少一种。当有多个进门人图像信息与根据一个电子端检索的用户图像信息进行对比时，识别图像匹配程度最高的进门人是用户，其他进门人则是图像信息不匹配的尾随人员。根据图像匹配相对程度识别，选出匹配程度最高的是携带电子端的进门用户，是在有限范围中首先对唯一性进行选择，可以降低进门尾随人图像识别要求，提高识别速度。

根据检索结果再进行图像对比，相比根据用户图像信息库进行对比，可以提高图像识别速度，用户图像信息库越大，效果越明显。

进一步优化，通过建立进门人图像位置与电子端监测位置对应关系，可以把与检索的用户图像信息进行比对的进门人图像信息限制在与该电子端监测位置对应的进门人中。

建立进门人图像位置与电子端监测位置对应关系的方法，可以在系统安装时，在监控装置拍摄区域的任意三个角，通过电子端监测位置坐标，计算出进门人图像位置与电子端监测位置的换算关系，或通过把监控装置拍摄区域设置为与电子端定位覆盖区域重合，建立进门人图像位置与电子端监测位置的对应关系，比如在监控装置拍摄区域的四角布置电子端位置监测节点，监测拍摄区域内的电子端位置坐标。

根据电子端定位技术方法不同，定位精度也不同，图像位置与电子端监测位置对应的进门人数也不同，比如，如果室内定位精度在1米左右时，在1米范围内可以对应1~5个进门人，如果室内定位精度在0.1米左右，则只能对应1个进门人，定位精度越高，进行图像匹配的进门人越少。只有当图像位置与电子端监测位置一致的进门人数大于该电子端个数时，判断所述进门人中有人尾随进门，进一步，在这些进门人中通过图像信息与该电子端关联用户图像信息进行比对识别进门尾随人。

显然，如果进门人图像位置与电子端监测位置存在不一致，即两者位置之差大于电子端定位精度，判断位置不一致的进门人是尾随人员。

监控装置通过对比图像识别的进门用户人数和监测的进门电子端个数是否相等，判断有无人尾随进门，如果通过图像识别的进门用户人数大于监测的进门电子端个数，判断有人尾随进门。比如小区单元门，摄像装置设置在楼道内，正对门口方向，当用户通过电子端开锁后，系统通过图像识别的进门人数大于监测的电子端个数，判断有人尾随进门，控制门口语音输出装置如扬声器，发出提醒信息，引起进门用户警惕，进一步通过电子端检索用户图像信息，并与进门人图像信息进行比对，识别不匹配的进门人是尾随者，把识别信息发送安防监控中心。

对于小区大门，当门锁打开后，监控装置发现有人尾随进门时，一方面可以通过门口语音输出装置发出提醒信息，提醒门卫和进门用户，同时在视频显示终端上对尾随者加以标示，比如在该人图像上加上方框，方便门卫识别，拦截该人询问，并进一步跟踪拍摄所述进门尾随人图像信息，直到其出小区大门。

进一步，系统建立拍摄所述进门尾随人的摄像机ID信息和拍摄时段的索引文件，以便事后回放时追踪查看。

本发明适用于门通常处于关闭状态的封闭门禁，也就是说在用户进出时才开门，然后关闭。

Claims (10)

1.一种自动识别进门尾随人员的门禁系统，包括监控装置、智能门锁、移动电子端，监控装置从内朝向门口区域拍摄，并与移动电子端进行无线通信，智能门锁通过验证电子端开锁信息控制打开门锁，发送开锁信息到监控装置，其特征是：

建立电子端信息与关联用户图像信息对应关系；

当门锁打开，监控装置监测进门电子端信息，并拍摄进门人图像信息；

监控装置根据进门电子端信息检索与该电子端关联的用户图像信息，并与拍摄的进门人图像信息进行比对；

如果有与检索的用户图像信息不匹配的进门人图像信息，判断该人尾随进门，通过语音发出提醒，或在视频显示终端标示尾随人。

2.根据权利要求1所述系统，其特征是：所述系统通过监测的进门电子端信息与用户进门过程中采集的图像信息单一对应关系，系统自动建立所述电子端信息与用户图像信息关联，或在系统中输入电子端信息和关联用户图像信息。

3.根据权利要求1或2所述系统，其特征是：一个电子端信息下可以有一个或多个关联用户的图像信息，或一个用户下可以有一个或多个图像信息。

4.根据权利要求1所述系统，其特征是：所述系统通过监控装置与智能门锁监测的电子端无线信号特征或变化识别进门电子端，或通过电子端的监测位置变化识别进门电子端，或通过开锁信息验证识别进门电子端中任一种。

5.根据权利要求1所述系统，其特征是：所述不匹配包括脸部特征不匹配、或身体几何特征不匹配、或性别特征不匹配中至少一种；或

所述匹配是所述进门人图像信息中与该进门电子端关联的用户图像信息匹配相对程度最好的进门人图像信息，所述不匹配是其余的进门人图像信息。

6.根据权利要求1所述系统，其特征是：在系统中建立进门人图像位置与电子端监测位置对应关系，如果图像位置与电子端监测位置一致的进门人数大于该电子端个数时，判断所述进门人中有人尾随进门。

7.根据权利要求6所述系统，其特征是：在所述进门人中通过进门人图像信息与该电子端关联用户图像信息进行比对识别进门尾随人。

8.根据权利要求1所述系统，其特征是：在系统中建立用户图像位置与电子端监测位置对应关系，所述系统识别进门人图像位置与进门电子端监测位置不一致的进门人是尾随人员。

9.根据权利要求6或8所述系统，其特征是：在监控装置拍摄区域的任意三个角，通过监测电子端监测位置坐标，建立用户图像位置与电子端监测位置的对应关系，或通过把监控装置拍摄区域设置为与电子端定位覆盖区域重合，建立用户图像位置与电子端监测位置的对应关系。

10.根据权利要求1所述系统，其特征是：在门外侧设置人体检测装置，检测进门人体信号，根据人体检测信号触发智能门锁和监控装置与电子端进行无线通信。