CN107403496A - 基于移动设备的人脸识别智能锁系统及人脸识别控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于移动设备的人脸识别智能锁系统，包括安装在门上的磁力锁模块，磁力锁模块通过电气开关与电源模块连接，由电气开关控制磁力锁的开锁和锁闭，所述电气开关上设置有蓝牙芯片，电气开关通过蓝牙芯片从移动设备接收控制信号，电气开关和蓝牙芯片共同组成蓝牙模块；移动设备上设置有具有人脸识别功能的应用程序，具有人脸识别功能的应用程序与云端服务器无线通信，云端服务器上设置有人脸识别模块，移动设备与蓝牙模块通过蓝牙相连。本发明还提供一种基于移动设备的智能锁系统人脸识别控制方法。本发明比传统的锁更直观、友好、易于使用，并且比传统锁更安全。

Description

基于移动设备的人脸识别智能锁系统及人脸识别控制方法

技术领域

本发明涉及一种人脸识别智能锁系统，具体涉及一种基于移动设备的人脸识别智能锁系统，属于智能锁技术领域。

背景技术

人脸识别是生物特征识别领域的一个重要组成部分，应用范围十分广泛，可以应用于智能门锁领域，它可以改变使用钥匙开门的传统习惯。使用人脸识别方法开关门锁，可以避免忘记钥匙而无法开门的不便，而且这种方法更直观、友好、方便与安全。

目前的部分人脸识别智能锁，人脸识别模块直接安装在门外，位置固定，识别人脸时不方便。

发明内容

本发明提供了一种基于移动设备的人脸识别智能锁系统，以克服现有技术中人脸识别模块位置固定的问题。

本发明是这样实现的：

一种基于移动设备的人脸识别智能锁系统，包括安装在门上的磁力锁模块，磁力锁模块通过电气开关与电源模块连接，由电气开关控制磁力锁的开锁和锁闭，所述电气开关上设置有蓝牙芯片，电气开关通过蓝牙芯片从移动设备接收控制信号，电气开关和蓝牙芯片共同组成蓝牙模块；移动设备上设置有具有人脸识别功能的应用程序，具有人脸识别功能的应用程序与云端服务器无线通信，云端服务器上设置有人脸识别模块，移动设备与蓝牙模块通过蓝牙相连。

所述的磁力锁，是通过电气开关控制磁力锁的电源，当电源关闭时，磁力锁即可自动开门。

所述电源模块以220伏的交流电源作为输入，并输出12伏直流电源。

蓝牙芯片能够连接到移动设备。第一次连接时移动设备需要提供密码给此模块，之后蓝牙芯片维持保持与移动设备的连接状态。另外，蓝牙芯片可以接受来自移动设备的门锁开关信号，并通过控制电气开关来开关门锁。

所述的具有人脸识别功能的应用程序能够检测到人脸并发送人脸图像到云端进行识别。它也能够发送蓝牙信号到蓝牙芯片。它也可以使用REST风格的云端API接收消息。另外，它也能够控制移动设备的扬声器以提供音频消息。它也能够提供门锁开关日志。

所述REST风格的云端API能够发送消息给移动设备，也都能够从移动设备接收消息。它也能够注册新用户到门锁系统，也能够做人脸识别以验证用户的身份。它也能够保存每个门锁的开关日志记录，并且可以在必要时发送这些日志到相应用户的移动设备的具有人脸识别功能的应用程序。

所述REST风格的云端API，包括的注册和人脸识别模块，是基于深学习算法。能够接收注册人脸图像及名字。在识别阶段它通过待识别人脸图像的识别输出带识别人的名称。平均每次识别需要大约200毫秒。该模块也可以通过识别过程中收集到的人脸图像进新训练以进一步改善识别性能。

进一步的，理所当然的，本申请的移动设备必然带有摄像头和扬声器，用带摄像头的移动设备捕捉图像、分析图像以检测用户的面部，一旦用户的人脸图像经识别验证成功后，通过智能锁上的蓝牙芯片接收信号，并控制电气开关自动打开门锁。人脸图像通过移动设备上具有人脸识别功能的应用程序来进行检测。人脸的识别在云端进行。通过无线通信将检测成功后的响应发送到移动设备。随后，移动设备将信号发送到门锁上的蓝牙模块，门锁利用开关电路控制模块上的磁力锁实现打开或关闭功能。

本发明的另一个目的是提供一种基于移动设备的智能锁系统人脸识别控制方法，本发明的控制方法，是基于本申请提供的基于移动设备的人脸识别智能锁系统。

进一步的，本申请的基于移动设备的智能锁系统人脸识别控制方法，包括如下步骤：

步骤一、移动设备的具有人脸识别功能的应用程序通过摄像头开始连续捕获人脸图像；

步骤二、一旦人脸被具有人脸识别功能的应用程序检测到，该人脸数据帧将被捕获并且发送到云端服务器；

步骤三、在云端服务器上，人脸识别模块运行，并基于预先登记的人脸数据识别当前人脸属于哪一个人；

步骤四、一旦人脸识别并验证成功，云端将发送到信号给具有人脸识别功能的应用程序；

步骤五、当具有人脸识别功能的应用程序接收到信号，它随即发送蓝牙信号到蓝牙芯片；

步骤六、蓝牙芯片接收到蓝牙信号后给电气开关发送开锁命令；

步骤七、当电气开关接收到开锁命令后、电磁部件电路随即断电，门随之就打开。

本发明的基于移动设备的人脸识别智能锁系统及人脸识别控制方法，具有如下有益效果：

一、改变了使用物理或虚拟按键的传统开门或关门方式；

二、由于这种智能锁系统的人脸识别技术是基于目前最先进的深度学习技术，错误和误检的可能性较小，所以它是一种安全的出入控制系统；

三、基于人脸识别方法的智能锁系统避免了忘记带钥匙而导致无法开门的问题。这种锁系统比传统的锁更直观、友好、易于使用，并且比传统锁更安全。而且采用在移动设备上安装具有人脸识别功能的应用程序，可以方便不同身高的人员进行人脸识别，识别更加方便简单；

四、这种出入控制系统具有增强的安全性，并且随着时间的推移性能会逐渐增强；

五、这也使得智慧家庭实现完全自动化前进了一步。

附图说明

图1为本发明基于移动设备的人脸识别智能锁系统结构示意图；

图2为本发明基于移动设备的智能锁系统人脸识别控制方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

如附图1所示，一种基于移动设备的人脸识别智能锁系统，包括安装在门上的磁力锁模块，磁力锁模块通过电气开关与电源模块连接，由电气开关控制磁力锁的开锁和锁闭，所述电气开关上设置有蓝牙芯片，电气开关通过蓝牙芯片从移动设备接收控制信号，电气开关和蓝牙芯片共同组成蓝牙模块；移动设备上设置有具有人脸识别功能的应用程序，具有人脸识别功能的应用程序与云端服务器无线通信，云端服务器上设置有人脸识别模块，移动设备与蓝牙模块通过蓝牙相连。

所述的磁力锁，是通过电气开关控制磁力锁的电源，当电源关闭时，磁力锁即可自动开门。

所述电源模块以220伏的交流电源作为输入，并输出12伏直流电源。

蓝牙模块通过蓝牙芯片连接到移动设备。第一次连接时移动设备需要提供密码给蓝牙模块，之后蓝牙模块维持保持与移动设备的连接状态。另外，蓝牙模块可以接受来自移动设备的门锁开关信号，并通过控制电气开关来开关门锁。

所述的具有人脸识别功能的应用程序能够检测到人脸并发送人脸图像到云端进行识别。它也能够发送蓝牙信号到蓝牙芯片。它也可以使用REST风格的云端API接收消息。另外，它也能够控制移动设备的扬声器以提供音频消息。它也能够提供门锁开关日志。

所述REST风格的云端API能够发送消息给移动设备，也都能够从移动设备接收消息。它也能够注册新用户到门锁系统，也能够做人脸识别以验证用户的身份。它也能够保存每个门锁的开关日志记录，并且可以在必要时发送这些日志到相应用户的移动设备的具有人脸识别功能的应用程序。

所述REST风格的云端API，包括的注册和人脸识别模块，是基于深学习算法。能够接收注册人脸图像及名字。在识别阶段它通过待识别人脸图像的识别输出带识别人的名称。平均每次识别需要大约200毫秒。该模块也可以通过识别过程中收集到的人脸图像进新训练以进一步改善识别性能。

进一步的，理所当然的，本申请的移动设备必然带有摄像头和扬声器，用带摄像头的移动设备捕捉图像、分析图像以检测用户的面部，一旦用户的人脸图像经识别验证成功后，通过智能锁上的蓝牙芯片接收信号，并控制电气开关自动打开门锁。人脸图像通过移动设备上具有人脸识别功能的应用程序来进行检测。人脸的识别在云端进行。通过无线通信将检测成功后的响应发送到移动设备。随后，移动设备将信号发送到门锁上的蓝牙模块，门锁利用开关电路控制模块上的磁力锁实现打开或关闭功能。

如附图2所示，本发明的一种基于移动设备的智能锁系统人脸识别控制方法，作为本发明一个具体实施例，本发明的移动设备可以但不限于采用Andriod系统，本发明的具有人脸识别功能的应用程序，下面采用Andriod应用程序来替代说明。

主要步骤如下：

步骤1、把Andriod应用程序安装在具有摄像头的Andriod设备上(Andriod版本>5.0)

步骤2、打开蓝牙模块。它使用的220伏通用电压。

步骤3、通过Android应用模块通过提供给用户的密码，使得蓝牙模块与Android设备配对

步骤4、采用Andriod应用程序对人脸进新注册。人脸注册需要互联网的支持，它是通过云端提供的REST API在云端完成的

步骤5、为了增强安全性，这里具有两个层面的API。第一层面是暴露给外部设备的API，它用于接收数据和执行其他处理。第二个层面是核心API，它只用于人脸注册、人脸识别、输出识别结果。

步骤6、一旦注册过程完成后，识别过程随即开始。

步骤7、对于识别过程，Android应用程序被打开，并开始捕捉视频

步骤8.一旦人脸被Android应用程序检测到，检测到的人脸将再次使用REST API发送至云端。识别在云端进新。核心API中的识别协议发送与所述输入帧相关联的名称。

步骤9、外部REST API验证的这个名称，并检查它是否是可以开门的有效成员组中的一员

步骤10、如果人的身份在云端得到验证，Android应用程序发送使用本地蓝牙发送信号到锁的蓝牙模块

步骤11、一旦蓝牙模块接收到用户验证成功的信号时，它将切断磁力锁的电路。

步骤12、磁力锁电路断开后，锁被消磁，门随即被打开。

步骤13、为了确保安全，该电路5秒后再次通电，并且锁被再次磁化，门随即关闭

步骤14、每当门被打开或关闭的时，一个日志条目被记录。以便将来可以从Android应用程序中调取和查看门锁开关记录。

步骤15、当锁打开的时候，Android设备的扬声器可以向识别出来的开锁人称呼他的名字并且说出欢迎消息。

本发明充分考虑了检测和识别方法的实时性，准确性和稳定性。该程序在远端运行，可以很容易地移植到不同的位置。它取消了传统的门锁钥匙。它人脸具有惟一性特点，故将此作为钥匙提高能够提高锁的安全性。通常一个家庭使用同一把锁，因此一个锁可注册多达10个人脸。它给提供了一种出、入的完全控制手段。

尽管这里参照本发明的解释性实施例对本发明进行了描述，上述实施例仅为本发明较佳的实施方式，本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。

Claims (10)

1.一种基于移动设备的人脸识别智能锁系统，包括安装在门上的磁力锁模块，其特征在于：磁力锁模块通过电气开关与电源模块连接，由电气开关控制磁力锁的开锁和锁闭，所述电气开关上设置有蓝牙芯片，电气开关通过蓝牙芯片从移动设备接收控制信号，电气开关和蓝牙芯片共同组成蓝牙模块；移动设备上设置有具有人脸识别功能的应用程序，具有人脸识别功能的应用程序与云端服务器无线通信，云端服务器上设置有人脸识别模块，移动设备与蓝牙模块通过蓝牙相连。

2.根据权利要求1所述基于移动设备的人脸识别智能锁系统，其特征在于：所述的磁力锁模块通过电气开关控制磁力锁模块的电源，当电源关闭时，磁力锁模块即可自动开门。

3.根据权利要求1所述基于移动设备的人脸识别智能锁系统，其特征在于：所述电源模块以220伏的交流电源作为输入，并输出12伏直流电源。

4.根据权利要求1所述基于移动设备的人脸识别智能锁系统，其特征在于：所述蓝牙芯片能够连接到移动设备，第一次连接时移动设备需要提供密码给蓝牙模块，之后蓝牙芯片维持保持与移动设备的连接状态。

5.根据权利要求1所述基于移动设备的人脸识别智能锁系统，其特征在于：所述的具有人脸识别功能的应用程序能够检测到人脸并发送人脸图像到云端进行识别，也能够发送蓝牙信号到蓝牙芯片，使用REST风格的云端API接收消息，能够控制移动设备的扬声器以提供音频消息，能够提供门锁开关日志。

6.根据权利要求5所述基于移动设备的人脸识别智能锁系统，其特征在于：所述REST风格的云端API能够发送消息给移动设备，也能够从移动设备接收消息，能够注册新用户到门锁系统，也能够做人脸识别以验证用户的身份，也能够保存每个门锁的开关日志记录，并且可以在必要时发送这些日志到相应用户的移动设备的具有人脸识别功能的应用程序。

7.根据权利要求6所述基于移动设备的人脸识别智能锁系统，其特征在于：所述REST风格的云端API，包括注册和人脸识别模块，是基于深学习算法；能够接收注册人脸图像及名字，在识别阶段通过待识别人脸图像的识别输出带识别人的名称，平均每次识别需要大约200毫秒，注册和人脸识别模块也通过识别过程中收集到的人脸图像进新训练以进一步改善识别性能。

8.根据权利要求1所述基于移动设备的人脸识别智能锁系统，其特征在于：所述的移动设备带有摄像头和扬声器。

9.一种基于移动设备的智能锁系统人脸识别控制方法，其特征在于，是基于权利要求1至8任一权利要求所述基于移动设备的人脸识别智能锁系统。

10.根据权利要求9所述基于移动设备的智能锁系统人脸识别控制方法，其特征在于包括如下步骤：

步骤一、移动设备的具有人脸识别功能的应用程序通过摄像头开始连续捕获人脸图像；

步骤二、一旦人脸被具有人脸识别功能的应用程序检测到，该人脸数据帧将被捕获并且发送到云端服务器；

步骤三、在云端服务器上，人脸识别模块运行，并基于预先登记的人脸数据识别当前人脸属于哪一个人；

步骤四、一旦人脸识别并验证成功，云端将发送到信号给具有人脸识别功能的应用程序；

步骤五、当具有人脸识别功能的应用程序接收到信号，它随即发送蓝牙信号到蓝牙芯片；

步骤六、蓝牙芯片接收到蓝牙信号后给电气开关发送开锁命令；

步骤七、当电气开关接收到开锁命令后、电磁部件电路随即断电，门随之就打开。