CN107610294A - 一种开关锁系统及开关锁系统控制方法 - Google Patents

一种开关锁系统及开关锁系统控制方法 Download PDF

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CN107610294A
CN107610294A CN201710835204.0A CN201710835204A CN107610294A CN 107610294 A CN107610294 A CN 107610294A CN 201710835204 A CN201710835204 A CN 201710835204A CN 107610294 A CN107610294 A CN 107610294A
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Abstract

本发明提出一种开关锁系统及开关锁系统控制方法。一种开关锁系统,包括:人脸照相机、与所述人脸照相机连接的比对识别装置,以及与所述比对识别装置连接的锁控制器;其中,所述人脸照相机用于采集开关锁系统操作人员的人脸图像,并将所述人脸图像发送给所述比对识别装置;所述比对识别装置,用于将所述人脸照相机采集的人脸图像与标准人脸图像进行对比,判断所述人脸图像是否与所述标准人脸图像相同,并根据判断结果向所述锁控制器发送开启或关闭操作指令;所述锁控制器,用于根据所述比对识别装置发送的操作指令,执行开启或关闭所述开关锁系统的操作。上述开关锁系统的安全级别更高,可以满足人们对安全性的更高要求。

Description

一种开关锁系统及开关锁系统控制方法
技术领域
本发明涉及计算机技术领域,尤其涉及一种开关锁系统及开关锁系统控制方法。
背景技术
生活中的开关锁系统以机械锁和密码锁最为常见。机械锁完全依靠机械结构组成,因其成本较低而成为传统的安全保障工具。随着电子技术的发展,保密性更高的密码锁的应用越来越广泛。密码锁的结构更加精密,安全性更高,并且使人们摆脱了对钥匙的依赖,用户体验更好。
但是,机械锁和密码锁都存在一个严重的安全问题,即钥匙或密码容易被伪造,一旦不法分子获取了机械锁的钥匙,或获取了密码锁的密码,则机械锁和密码锁就会完全丧失功能,形同虚设。因此,常用的开关锁系统已经不能满足人们日益增长的对安全性的要求,人们希望有安全性更高的开关锁系统来保障生命财产安全。
发明内容
基于上述现有技术的缺陷和不足,本发明提出一种开关锁系统及开关锁系统控制方法,能够提供更安全的开关锁系统,以及对开关锁系统执行更安全的控制。
一种开关锁系统控制方法,包括:
采集开关锁系统操作人员的人脸图像;
将所述人脸图像与预设的标准人脸图像进行对比,判断所述人脸图像是否与所述标准人脸图像相同;
如果所述人脸图像与所述标准人脸图像相同,则开启所述开关锁系统。
优选地,所述采集开关锁系统操作人员的人脸图像,包括:
对开关锁系统操作人员面部进行多种表情,并且有规律的多次活体识别拍照,得到所述开关锁系统操作人员的人脸图像。
优选地,所述将所述人脸图像与预设的标准人脸图像进行对比,判断所述人脸图像是否与所述标准人脸图像相同,包括:
将所述人脸图像与预设的标准人脸图像进行对比,判断所述人脸图像与所述标准人脸图像的匹配度是否大于设定阈值;
如果所述人脸图像与所述标准人脸图像的匹配度大于设定阈值,则确认所述人脸图像与所述标准人脸图像相同。
优选地,在采集开关锁系统操作人员的人脸图像后,该方法还包括:
将所述人脸图像发送给远程监督人员,使所述远程监督人员根据所述人脸图像,远程控制所述开关锁系统;
以及接收所述远程监督人员发送的控制指令,并根据所述控制指令开启或关闭所述开关锁系统。
一种开关锁系统,包括:
人脸照相机、与所述人脸照相机连接的比对识别装置,以及与所述比对识别装置连接的锁控制器;
其中,所述人脸照相机用于采集开关锁系统操作人员的人脸图像,并将所述人脸图像发送给所述比对识别装置;
所述比对识别装置,用于将所述人脸照相机采集的人脸图像与标准人脸图像进行对比,判断所述人脸图像是否与所述标准人脸图像相同,并根据判断结果向所述锁控制器发送开启或关闭操作指令;
所述锁控制器,用于根据所述比对识别装置发送的操作指令,执行开启或关闭所述开关锁系统的操作。
优选地,所述比对识别装置,包括:
识别系统单元、主板、图像输入单元、存储单元、控制信号单元;
其中,所述识别系统单元,用于将所述图像输入单元输入的人脸图像与所述存储单元预先存储的人脸图像的基础比对资料进行对比处理;
所述主板,用于承载及连接所述识别系统单元、图像输入单元、存储单元、控制信号单元;
所述图像输入单元,用于接收所述人脸照相机采集的人脸图像,并输入给所述识别系统单元;
所述存储单元,用于存储人脸图像的基础比对资料;
所述控制信号单元,用于根据所述识别系统单元的对比结果,向所述锁控制器发送开启或关闭控制信号。
优选地,所述比对识别装置还包括:
电源单元、显示单元、操控单元、无线传输单元;
其中,所述电源单元,用于为所述开关锁系统各部分提供电能;
所述显示单元,用于显示所述识别系统单元的人脸对比结果,以及显示所述操控单元提供的人机交互操控界面;
所述操控单元,用于通过人机交互操控界面,实现人机交互操控功能;
所述无线传输单元,用于接收开关锁系统操作人员的人脸图像的基础比对资料并发送给所述存储单元进行存储,以及发送所述识别系统单元的人脸对比结果。
优选地,所述识别系统单元,包括:
图片采集模块、人脸分析模块、比对算法模块、开关控制模块;
其中,所述图片采集模块,用于接收人脸图像,并对接收的人脸图像的封装格式信息进行数据解析处理;以及对视频数据进行从视频关键帧到图片的分离处理,实现将视频实时流数据转成图片格式的文件流数据。
所述人脸分析模块,用于对所述图片采集模块输入的人脸图像进行生物特征提取处理;
所述比对算法模块,用于将所述人脸分析模块提取的人脸图像生物特征,与人脸图像基础比对资料进行对比计算,得出比对数值结果;
开关控制模块,用于根据所述比对数值结果进行真伪甄别判断,并输出甄别结果,以及根据甄别结果输出开启或关闭控制信号;
优选地,所述识别系统单元,还包括:
CPU主模块、操作系统模块、UI程序模块、控制程序模块;
其中,所述CPU主模块,用于实现对所述开关锁系统各部分的控制;
所述操作系统模块,用于为所述开关锁系统提供嵌入式实时操作系统;
所述UI程序模块,用于提供人机交互的UI界面;
所述控制程序模块,用于为所述开关锁系统提供控制功能。
优选地,所述人脸照相机通过所述图像输入单元的RJ45接口插接到所述主板上。
本发明提出的开关锁系统,包括人脸照相机、与所述人脸照相机连接的比对识别装置,以及与所述人脸识别装置连接的锁控制器;其中,所述人脸照相机用于采集开关锁系统操作人员的人脸图像,并将所述人脸图像发送给所述比对识别装置;所述比对识别装置,用于将所述人脸照相机采集的人脸图像与标准人脸图像进行对比,判断所述人脸图像是否与所述标准人脸图像相同,并根据判断结果向所述锁控制器发送开启或关闭操作指令;所述锁控制器,用于根据所述比对识别装置发送的操作指令,执行开启或关闭所述开关锁系统的操作。上述开关锁系统采集人脸图像作为开启或关闭的判断依据,相对于钥匙或密码,人脸图像不容易被伪造,因此上述开关锁系统的安全性更高。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例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,下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例,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,还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的一种开关锁系统控制方法的流程示意图;
图2是本发明实施例提供的一种开关锁系统的结构示意图;
图3是本发明实施例提供的开关锁系统的比对识别装置的结构示意图;
图4是本发明实施例提供的开关锁系统的比对识别装置的识别系统单元的结构示意图;
图5是本发明实施例提供的开关锁系统的综合结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅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。
本发明实施例公开了一种开关锁系统控制方法,参见图1所示,该方法包括:
S101、采集开关锁系统操作人员的人脸图像;
具体的,本发明实施例技术方案应用于具有摄像设备,能够根据采集的图像执行开启或关闭操作的开关锁系统。
上述开关锁系统操作人员,是指希望对上述开关锁系统实施开启或关闭控制的任意的操作人员。本发明实施例利用上述具有摄像设备的开关锁系统的摄像设备,以拍照的方式,获取上述操作人员的面部图像,即人脸图像。
S102、将所述人脸图像与预设的标准人脸图像进行对比,判断所述人脸图像是否与所述标准人脸图像相同;
具体的,在实施本发明实施例技术方案的开关锁系统中,存储有允许对开关锁系统进行控制,包括开启和关闭控制的操作人员的人脸图像,即上述的标准人脸图像。理论上,只有允许操作开关锁系统的操作人员,才能对开关锁系统进行开启或关闭操作,也就是说,只有当开关锁系统的摄像设备采集到标准的人脸图像时,才能开启或关闭开关锁系统。
本发明实施例在采集到操作开关锁系统的操作人员的人脸图像后,将人脸图像与预先存储的标准人脸图像进行对比,判断采集的人脸图像与预设的标准人脸图像是否相同。具体的对比方式是,分别计算得到采集的人脸图像的各项生物特征参数,与预设的标准人脸图像的各项生物特征参数进行参数对比,如果各项参数相同,则说明采集的人脸图像与预设的标准人脸图像相同;否则说明采集的人脸图像与预设的标准人脸图像不同。
S103、如果所述人脸图像与所述标准人脸图像相同,则开启所述开关锁系统。
具体的,如果采集的人脸图像与标准人脸图像相同,则说明采集的人脸图像对应的开关锁系统操作人员为允许操作该开关锁系统的操作人员,此时可以开启上述开关锁系统。
可以理解,上述允许操作该开关锁系统的操作人员,还可以执行其它操作,例如关闭上述开关锁系统等。
本发明实施例提出的开关锁系统控制方法,通过将采集的开关锁系统操作人员的人脸图像与预设的标准人脸图像进行对比,判断上述操作人员是否为合法操作人员,如果采集的操作人员人脸图像与预设的标准人脸图像相同,则说明上述操作人员为合法操作人员,可以开启开关锁系统。上述技术方案以人脸图像作为操作开关锁系统的依据,相对于传统的利用钥匙或密码操作开关锁系统,其操作依据不容易被伪造,因此其安全性更高。
可选的,在本发明的另一个实施例中,所述采集开关锁系统操作人员的人脸图像,包括:
对开关锁系统操作人员面部进行多种表情,并且有规律的多次活体识别拍照,得到所述开关锁系统操作人员的人脸图像。
具体的,为了提高本发明实施例技术方案的安全性,防止不法分子利用人脸照片开启上述开关锁系统,本发明实施例在采集开关锁系统操作人员面部图像时,对操作人员面部进行多种表情,并且有规律的多次活体识别拍照,得到多张操作人员人脸图像。上述多张操作人员人脸图像为多张包括人脸及人脸所在局部场景的图像。
上述活体拍照,具体指拍摄包含操作人员面部所在场景,并且包含头部或面部动作,例如点头、扭头、张嘴、眨眼等动作的图像。活体拍照所得图像相对于单张图像,包含信息更多,不易被伪造,因此将其用于人脸识别开关锁系统,能够提高开关锁系统的安全性。
可选的,在本发明的另一个实施例中,所述将所述人脸图像与预设的标准人脸图像进行对比,判断所述人脸图像是否与所述标准人脸图像相同,包括:
将所述人脸图像与预设的标准人脸图像进行对比,判断所述人脸图像与所述标准人脸图像的匹配度是否大于设定阈值;
如果所述人脸图像与所述标准人脸图像的匹配度大于设定阈值,则确认所述人脸图像与所述标准人脸图像相同。
具体的,本发明实施例以模糊匹配的方式,将采集的人脸图像与预设的标准人脸图像进行匹配对比。如果采集的人脸图像的各项生物特征参数值与预设的标准人脸图像的各项生物特征参数值的匹配度达到设定阈值,则认为采集的人脸图像与预设的标准人脸图像相同;否则认为采集的人脸图像与预设的标准人脸图像不同。
可选的,在本发明的另一个实施例中,在采集开关锁系统操作人员的人脸图像后,该方法还包括:
将所述人脸图像发送给远程监督人员,使所述远程监督人员根据所述人脸图像,远程控制所述开关锁系统;
以及接收所述远程监督人员发送的控制指令,并根据所述控制指令开启或关闭所述开关锁系统。
具体的,在本发明实施例中,为开关锁系统配置通信功能。当人脸照相机采集开关锁系统操作人员人脸图像后,本发明实施例将采集的人脸图像,以有线通信或无线通信的方式发送给远程监督人员。远程监督人员通过肉眼观察,或利用专用设备对比,判断该操作人员是不是合法的操作人员,并根据判断结果向开关锁系统发出开启或关闭控制指令。开关锁系统接收上述指令,执行相应的开启或关闭动作。
本发明实施例公开了一种开关锁系统,参见图2所示,该装置包括:
人脸照相机2、与人脸照相机2连接的比对识别装置1,以及与比对识别装置1连接的锁控制器3;
其中,人脸照相机2用于采集开关锁系统操作人员的人脸图像,并将所述人脸图像发送给比对识别装置1;
比对识别装置1,用于将人脸照相机2采集的人脸图像与标准人脸图像进行对比,判断所述人脸图像是否与所述标准人脸图像相同,并根据判断结果向锁控制器3发送开启或关闭操作指令;
锁控制器3,用于根据比对识别装置1发送的操作指令,执行开启或关闭所述开关锁系统的操作。
具体的,人脸照相机2用于对某种设备(应用本发明实施例提出的开关锁系统的设备)的操作人面部头像进行多种表情、有规律的多次活体识别拍照提供给比对识别装置1,以实现对设备操作人的身份鉴定;
比对识别装置1,用于通过将预先内嵌式存储的设备操作人的人脸图像(即标准人脸图像),包括至少一张指定设备操作人的人脸正面图像和所述设备操作人的文字性资质信息,如:姓名、性别、身份证号码、年龄、职务、工种、工龄、电话、单位、工位等基础比对资料,与人脸照相机2拍摄的人脸图像进行比对甄别得到甄别结果,并根据甄别结果向锁控制器3发送开启或关闭指令操作。还用于将该操作人是否是指定操作人的比对结果(如:yes或no)的比对数据信号,或/和比对信息(如:对设备操作人连拍的N张图像)向外进行有规律的多次无线发送。上述多次无线发送,是指将一个相同的比对数据信号按照预设的周期(如:每5分钟发送一次)进行多次发送,直至所发送的数据信息发生变化(如:操作人离开或操作人换人导致比对数据发送变化),则重新发送新的如上所述比对数据信号,其中,操作人离开的情况下,比对识别装置发送的是一个无人操作信号。
所述锁控制器3本质上是一个控制器件,具体用于根据控制信号,执行对锁开关系统的开启或关闭操作。
本发明提出的开关锁系统,包括人脸照相机2、与人脸照相机2连接的比对识别装置1,以及与比对识别装置1连接的锁控制器3;其中,人脸照相机2用于采集开关锁系统操作人员的人脸图像,并将所述人脸图像发送给比对识别装置1;比对识别装置1,用于将人脸照相机2采集的人脸图像与标准人脸图像进行对比,判断所述人脸图像是否与所述标准人脸图像相同,并根据判断结果向锁控制器3发送开启或关闭操作指令;锁控制器3,用于根据比对识别装置1发送的操作指令,执行开启或关闭所述开关锁系统的操作。上述开关锁系统采集人脸图像作为开启或关闭的判断依据,相对于钥匙或密码,人脸图像不容易被伪造,因此上述开关锁系统的安全性更高。
可选的,在本发明的另一个实施例中,参见图3所示,所述比对识别装置1,包括:
识别系统单元11、主板12、图像输入单元13、存储单元14、控制信号单元19;
其中,识别系统单元11,用于将图像输入单元13输入的人脸图像与存储单元14预先存储的人脸图像的基础比对资料进行对比处理;
所述主板12,用于承载及连接所述识别系统单元11、图像输入单元13、存储单元14、控制信号单元19;
所述图像输入单元13,用于接收所述人脸照相机2采集的人脸图像,并输入给所述识别系统单元11;
所述存储单元14,用于存储人脸图像的基础比对资料;
所述控制信号单元19,用于根据所述识别系统单元的对比结果,向所述锁控制器3发送开启或关闭控制信号。
所述比对识别装置1,还包括:
电源单元15、显示单元16、操控单元17、无线传输单元18;
其中,所述电源单元15,用于为所述开关锁系统各部分提供电能;
所述显示单元16,用于显示所述识别系统单元的人脸对比结果,以及显示所述操控单元17提供的人机交互操控界面;
所述操控单元17,用于通过人机交互操控界面,实现人机交互操控功能;
所述无线传输单元18,用于接收开关锁系统操作人员的人脸图像的基础比对资料并发送给所述存储单元14进行存储,以及发送所述识别系统单元的人脸对比结果。
具体的,上述比对识别装置1所包括的各个单元的具体功能及用途为:
识别系统单元11,用于嵌入式存储并执行比对识别系统程序指令,进行比对识别计算,根据计算结果控制所述开关锁系统;为所述开关锁系统提供操作系统、内存、存储、设备操控、输入输出通道、板载连接、供电及各种功能组合的系统集成控制。最主要的是,识别系统单元11用于将预先内嵌式存储的设备操作人的人脸图像的基础比对资料与人脸照相机2拍摄的人脸图像进行比对甄别,并根据甄别结果向锁控制器3发送开启或关闭操作指令;还用于将比对数据信号向外进行有规律的多次无线发送,使远程监督人员进行远程监控。
具体的,识别系统单元11进行人脸图像对比甄别的具体过程包括:
1、对图像中的人脸部分进行基于人脸部分数值的生物特征分析和提取。其中,人脸部分数值是基于人的两个眼睛及瞳孔之间的距离为基本生物特征值,并以此向面部其它五官部位按一定距离及形态特征进行扩展计算形成特征数值的算法实现的比对数值。将该比对数值与预先内嵌式存储的设备操作人的人脸图像的比对数值进行比对计算,得出的差值如果在一个预设的范围内,如:90%,则得出“yes”结果,即当前操作人是指定操作人;如果得出的差值达不到这个预设的范围,则得出“no”结果,即当前操作人不是指定操作人。该结果是静态比对结果。
2、将人脸部分数值在其所在局部场景中发生变化(包括:眨眼、张嘴、咧嘴、筋鼻子等人脸动作带来的生物特征数值变化)后的比对数值,按照上述比对方法进行比对计算。如果得出的差值在一个预设的范围内,如:70%,则得出“yes”结果,即当前操作人是指定操作人;如果得出的差值达不到这个预设的范围,则得出“no”结果,即当前操作人不是指定操作人。该结果是动态比对结果,是对上述静态比对结果的修正,以防止操作人采用一张人脸照片对人脸比对装置进行欺骗性使用。
主板12,具体为PCB电路板结构,用于作为承载、安装、固定识别系统单元11、图像输入单元13、存储单元14、电源单元15、显示单元16、操控单元17、无线传输单元18、控制信号单元19的物理载体;同时提供各单元的供电通路及信号传输的线路连接。
图像输入单元13,用于采用视频输入接口如:RJ45网络接口,接收人脸照相机2拍摄的图像数据信号,以供识别系统单元11进行人脸识别处理;
存储单元14,用于采用USB端口连接U盘的方式,将设备操作人的人脸图像的基础比对资料进行输入存储,以供与人脸照相机2拍摄的人脸图像进行比对甄别,为人脸识别开关锁系统提供一种基础比对资料的存储输入方式;还可以采用有线或无线方式,从外部远程将设备操作人的人脸图像的基础比对资料进行输入存储,如:通过身份信息验证的方法获得远程监督人员的协助,实现将设备操作人的人脸图像的基础比对资料进行输入存储,达到远程救助的效果。
电源单元15,可以采用12V直流变压器,将220V交流市电变压成直流电源,为比对识别装置1提供经过整流、滤波、稳压的安全供电。
显示单元16,用于连接显示设备为比对识别装置1提供人脸比对图像显示,以及实现人机交互时的操控显示。
操控单元17,可以采用触摸屏、控制面板方式,为比对识别装置1提供人机交互操控设备。
无线传输单元18,用于通过无线网络如4G网络传输信号,实现对设备操作人的人脸图像的基础比对资料数据的无线接收,还用于将开关锁系统进行人脸识别后的数据信号向外进行有规律的多次无线发送,供远程监督人员通过远程监控;
控制信号单元19,用于采用控制总线的如RS232端口,向锁控制器发送开启或关闭的控制信号,以实现开关锁系统的开关锁控制功能。
其中,当比对识别装置1执行识别系统单元11的实时操作系统程序时,具体是通过识别系统单元11中的人脸识别控制程序,来调用比对识别装置1中的其它单元实现以下功能:
1、利用比对识别装置1中的电源单元15,通过执行识别系统单元11的系统程序,对比对识别装置1进行开启或关闭操作。
2、利用比对识别装置1执行识别系统单元11中的交互界面程序,实现人机交互界面,通过操控单元17连接的控制设备,在人机交互界面上对比对识别装置1的系统进行设置。
3、利用比对识别装置1执行识别系统单元11中的人机交互界面程序,在比对识别装置1通过显示单元16连接的显示设备上显示人机交互界面,并通过操控单元17连接的控制设备获取用户在所述人机交互界面上触发的操控开关锁系统的控制指令。
4、利用比对识别装置1执行识别系统单元11中的操作系统程序,控制图像输入单元13连接人脸照相机2进行拍摄,并输入人脸图像数据信号。
5、利用比对识别装置1执行识别系统单元11中的控制程序,对通过图像输入单元13输入的人脸照相机2拍摄的人脸图像数据信号进行图像解码处理,并通过显示单元16连接的显示设备进行人脸图像显示。
6、利用比对识别装置1执行识别系统单元11中的控制程序,将人脸照相机2提供的人脸图像数据信号与预先内嵌式存储于比对识别装置1中的设备操作人的人脸图像的基础比对资料进行比对甄别。
7、利用比对识别装置1执行识别系统单元11中的开关控制程序,根据甄别结果向锁控制器3发送开启或关闭指令。
8、利用比对识别装置1执行识别系统单元11中的无线通信控制程序,通过无线传输单元18将比对数据信号向外进行有规律的多次无线发送。
其中,对于为比对识别装置1供电的电源单元15,可以采用外部独立的12V交直流变压器电源插接设备,还可以连接被控制的某种设备的直流电源输出端口,直接为比对识别装置1提供12V直流电源供电。
对于比对识别装置1中的图像输入单元13,可以采用数字视频输入接口连接人脸照相机2的数字视频输出接口,接收人脸照相机2拍摄的图像数据信号。
对于比对识别装置1中的存储单元14,可以采用内嵌固态存储器的方式进行资料存储,通过USB端口插接U盘的方式将设备操作人的人脸图像的基础比对资料进行输入存储,以供与人脸照相机2拍摄的人脸图像比对甄别使用。还可以采用有线或无线方式,从外部远程将设备操作人的人脸图像的基础比对资料进行输入存储,如:通过身份信息验证的方法获得远程监督人员的协助,实现将设备操作人的人脸图像的基础比对资料进行输入存储,达到远程救助的效果;
对于比对识别装置1中的显示单元16,可以采用VGA显示端口,直接连接如:LED显示屏的显示设备,对比对识别装置1解码后的人脸图像信号进行输出,为比对识别装置1提供人脸图像显示的输出通道。
对于比对识别装置1中的操控单元17,可以采用控制连接电路连接控制设备如:控制面板、触摸屏,使用户能够对比对识别装置1进行操控,用户通过控制设备对比对识别装置1发送控制信号指令,来实现人机交互下对开关锁系统的控制使用。
对于比对识别装置1中的无线传输单元18,可以采用无线网络如:4G网络传输信号,实现对设备操作人的人脸图像的基础比对资料数据的无线接收,还用于将比对识别装置1进行人脸识别后的数据信号向外有规律的多次无线发送。
对于比对识别装置1中的控制信号单元19,可以采用控制总线的如:RS232端口,向锁控制器3发送开启或关闭的控制信号,以实现开关锁系统的开关锁控制功能。
基于上述介绍的比对识别装置的各个单元的相互协作工作原理,概括地来说,用户可以通过操作比对识别装置1实现以下功能:
第一:人脸识别功能。用户可以对比对识别装置1接收的人脸照相机2拍摄的人脸图像进行比对甄别处理。此时,比对识别装置1通过执行识别系统单元11的人脸识别控制程序,将人脸照相机2提供的人脸图像数据信号与预先内嵌式存储于比对识别装置1中的设备操作人的人脸图像的基础比对资料进行数据比对识别。具体的在上述识别过程中,人脸照相机2、识别系统单元11和比对识别装置1各自实现的功能如下:
所述人脸照相机2,通过对设备操作人面部头像进行多种表情、有规律的多次活体识别拍照得到人脸图像,并提供给比对识别装置1,实现人脸图像的采集;
所述识别系统单元11,为比对识别装置1提供人脸识别控制程序,通过比对识别装置1的执行,将人脸照相机2提供的人脸图像数据信号与预先内嵌式存储于比对识别装置1中的设备操作人的人脸图像的基础比对资料进行数据比对识别;
所述比对识别装置1,预先内嵌式存储设备操作人的人脸图像的基础比对资料,通过执行识别系统单元11的人脸识别控制程序,将人脸照相机2提供的人脸图像数据信号与预先内嵌式存储的设备操作人的人脸图像的基础比对资料进行人脸图像数据比对。
第二,控制开关锁功能。比对识别装置1执行识别系统单元11的人脸比对控制程序,根据人脸识别结果向锁控制器3发送开启或关闭操作指令。在上述过程中,识别系统单元11、比对识别装置1和锁控制器3各自实现的功能如下:
所述识别系统单元11,为比对识别装置1提供开关控制程序,通过比对识别装置1的执行,实现基于人脸识别结果向锁控制器3发送开启或关闭指令操作的功能;
所述比对识别装置1,执行识别系统单元11的开关控制程序,根据人脸识别结果向锁控制器3发送开启或关闭控制信号;
所述锁控制器3,连接某种设备的开关电路系统,通过响应比对识别装置1的开启或关闭控制信号指令,对被控制的某种设备进行开启或关闭控制。
第三,数据信号无线发送功能。比对识别装置1执行识别系统单元11的无线通信控制程序,将人脸识别结果的数据信号通过无线传输单元18向外进行有规律的多次无线发送。在上述过程中,识别系统单元11、比对识别装置1和无线传输单元18各自实现的功能如下:
所述识别系统单元11,为比对识别装置1提供无线通信控制程序,通过比对识别装置1的执行,通过无线传输单元18将人脸识别结果向外进行有规律的多次无线发送;
所述比对识别装置1,执行识别系统单元11的无线通信控制程序,通过无线传输单元18将人脸识别结果向外进行有规律的多次无线发送;
所述无线传输单元18,通过无线网络如:4G网络传输信号,根据识别系统单元11的无线通信控制程序指令,将比对识别装置1进行人脸识别后的数据信号进行向外有规律的多次无线发送,供远程监督人员接收,以实现远程监控。
可选的,在本发明的另一个实施例中,参见图4所示,所述识别系统单元11,包括:
图片采集模块1110、人脸分析模块1107、比对算法模块1108、开关控制模块1109;
其中,所述图片采集模块1110,用于接收人脸图像,并对接收的人脸图像的封装格式信息进行数据解析处理;以及对视频数据进行从视频关键帧到图片的分离处理,实现将视频实时流数据转成图片格式的文件流数据。
所述人脸分析模块1107,用于对所述图片采集模块1110输入的人脸图像进行生物特征提取处理;
所述比对算法模块1108,用于将所述人脸分析模块1107提取的人脸图像生物特征,与人脸图像基础比对资料进行对比计算,得出比对数值结果;
开关控制模块1109,用于根据所述比对数值结果进行真伪甄别判断,并输出甄别结果,以及根据甄别结果输出开启或关闭控制信号;
所述识别系统单11,还包括:
CPU主模块1101、操作系统模块1103、UI程序模块1104、控制程序模块1105;
其中,所述CPU主模块1101,用于实现对所述开关锁系统各部分的控制;
所述操作系统模块1103,用于为所述开关锁系统提供嵌入式实时操作系统;
所述UI程序模块1104,用于提供人机交互的UI界面;
所述控制程序模块1105,用于为所述开关锁系统提供控制功能。
具体的,所述识别系统单元11内含有CPU主模块1101、内存芯片组1102、操作系统模块1103、UI程序模块1104、控制程序模块1105、无线通信模块1106、人脸分析模块1107、比对算法模块1108、开关控制模块1109、图片采集模块1110。识别系统模块11嵌入式存储并执行人脸识别系统程序,对所述开关锁系统进行人脸比对识别计算与控制,以及提供操作系统、内存、存储、设备操控、输入输出通道、板载连接、供电等各种功能组合的系统集成控制。其中各个模块的功能分别为:
CPU主模块1101,用于执行所述识别系统单元11嵌入式存储的人脸识别控制指令,在内存芯片组1102的配合下调用所述识别系统单元11的程序指令,对所述人脸识别开关锁系统进行人脸拍照、人脸比对识别、无线信号发送的计算与控制;还用于执行识别系统单元11的实时操作系统程序,提供操作系统、内存、存储、设备操控、输入输出通道、板载连接、供电等各种功能组合的系统集成控制;
内存芯片组1102,用于为CPU主模块1101提供暂存、缓存服务;
操作系统模块1103,用于为CPU主模块1101提供嵌入式实时操作系统,控制人脸识别开关锁系统资源、控制其程序运行,提供总体系统资源管理,并为用户提供人机交互操作界面的系统软件管理,控制无线通信、管理文件系统等。
UI程序模块1104,用于为人脸识别开关锁系统提供人机交互的UI界面软件,以实现人机交互式的设备操控;
控制程序模块1105,用于为人脸识别开关锁系统提供人脸图像解码、人脸比对识别的控制程序;
无线通信模块1106,用于解析无线网络传输协议,实现对设备操作人的人脸图像的基础比对资料数据的无线接收,为人脸识别开关锁系统提供另一种基础比对资料的存储输入方式,还用于将比对识别结果的数据信号通过无线传输网络向外进行有规律的多次无线发送,供远程监督人员进行远程监控;
人脸分析模块1107,用于对人脸照相机2拍摄的人脸图像进行生物特征分析、提取,作为比对识别的目标特征;
比对算法模块1108,用于将人脸分析模块1107提供的人脸图像的目标特征与设备操作人的人脸图像的基础特征进行数值比对计算,得出比对数值;
开关控制模块1109,用于对比对算法模块1108提供的比对数值进行真伪甄别判断,并根据甄别结果通过控制信号单元19,向锁控制器3发送开启或关闭的控制信号。
图片采集模块1110,用于对接收的人脸图像数据的封装格式信息进行数据解析处理,对视频数据进行从视频关键帧到图片的分离处理,实现将人脸照相机2的视频实时流数据转成图片格式的文件流数据。
在上述开关锁系统工作过程中,比对识别装置1作为人脸识别开关锁系统的核心,通过执行识别系统单元11内嵌入式安装的操作系统模块1103的实时系统程序和控制程序模块1105的控制程序,使人脸识别开关锁系统运行,将人脸照相机2拍摄的人脸图像数据与预先内嵌式存储的设备操作人的人脸图像的基础比对资料进行比对甄别,并根据甄别结果向锁控制器3发送开启或关闭操作指令,同时将比对数据信号向外进行有规律的多次无线发送。
上述比对甄别过程具体是,通过比对识别装置1中的CPU主模块1101在内存芯片组1102的配合下执行识别系统单元11内含的人脸识别控制程序,将预先内嵌式存储的设备操作人的人脸图像的基础比对资料与人脸照相机2拍摄的人脸图像进行比对甄别,并根据甄别结果向锁控制器3发送开启或关闭操作指令,同时将比对数据信号向外进行有规律的多次无线发送。
结合以上介绍,可以得到本发明实施例提出的开关锁系统的整体结构如图5所示。下面结合图5,对上述开关锁系统工作过程中,比对识别装置1和识别系统单元11的所有模块所实现的功能进行介绍:
1、所述比对识别装置1中内含的CPU主模块1101,接收识别系统单元11的开启或关闭指令,根据操作系统模块1103提供的实时操作系统程序,在内存芯片组1102的配合下,对人脸识别开关锁系统进行开启或关闭控制;
2、所述比对识别装置1中内含的CPU主模块1101在内存芯片组1102的配合下,执行识别系统单元11内含的UI程序模块1104的程序,通过显示单元16连接的显示设备建立输出数据总线通信联系,在显示设备上显示人机交互界面,通过操控单元17与控制设备建立输入控制总线通信联系,以实现人机交互式的设备操控;
3、所述CPU主模块1101在内存芯片组1102的配合下,执行识别系统单元11内含的操作系统模块1103的程序,为图像输入单元13与人脸照相机2建立输入数据总线通信联系,以实现人脸照相机2拍摄的人脸图像数据信号的输入;
4、CPU主模块1101在内存芯片组1102的配合下,执行识别系统单元11内含的操作系统模块1103的程序,在UI程序模块1104提供的人机交互界面上通过操控单元17连接的控制设备获取用户触发的人脸图像显示指令;
5、CPU主模块1101在内存芯片组1102的配合下,控制图像输入单元13连接的人脸照相机2提供的人脸图像数据信号源与识别系统单元11中的图片采集模块1110进行通信,接收人脸照相机2发送的人脸图像数据信号;
6、CPU主模块1101在内存芯片组1102的配合下,对经过图片采集模块1110采集并数字处理的人脸图像数据进行图像解码处理,并在显示设备上进行人脸图像显示;
7、CPU主模块1101在内存芯片组1102的配合下,执行识别系统单元11内含的控制程序模块1105的程序和人脸分析模块1107的程序,对人脸照相机2拍摄的人脸图像数据进行生物特征分析、提取,作为比对识别的目标特征;
8、CPU主模块1101在内存芯片组1102的配合下,执行识别系统单元11内含的控制程序模块1105的程序和比对算法模块1108的程序,将人脸分析模块1107提供的人脸图像的目标特征与比对识别装置1中嵌入式存储的设备操作人的人脸图像的基础特征进行数值比对计算,得出比对数值;
9、CPU主模块1101在内存芯片组1102的配合下,执行识别系统单元11内含的控制程序模块1105的程序和开关控制模块1109的程序,对比对算法模块1108提供的比对数值进行真伪甄别判断,并根据甄别结果通过控制信号单元19向锁控制器3发送开启或关闭的控制信号。
10、CPU主模块1101在内存芯片组1102的配合下,执行识别系统单元11内含的控制程序模块1105的程序和无线通信模块1106的程序,利用无线传输单元18通过无线网络如:4G网络,将比对数据信号向外进行有规律的多次无线发送,供远程监督人员进行远程监控。
可选的,在本发明的另一个实施例中,所述人脸照相机2通过所述图像输入单元13的RJ45接口插接到所述主板11上。
具体的,在本发明实施例中,将比对识别装置1、人脸照相机2、锁控制器3和识别系统单元11、主板12、图像输入单元13、存储单元14、电源单元15、显示单元16、操控单元17、无线传输单元18、控制信号单元19按照以下方式进行连接:
1、利用显示单元16的插口如:VGA总线接口,将显示设备如:LED显示屏插接到主板12上。
2、利用图像输入单元13的插口如:RJ45插口,将人脸照相机2插接到主板11上。
3、利用电源单元15的插口如:12V直流插口,将12V交直流变压器插接到主板11上。
4、利用控制信号单元19的插口如:RS232插口,将锁控制器3插接到主板11上。
5、利用锁控制器3的设备控制连接部与被控制的某种设备如:汽车的电路系统开关电路连接起来。
6、利用贴片和插件方式将识别系统单元11、图像输入单元13、存储单元14、电源单元15、显示单元16、操控单元17、无线传输单元18、控制信号单元19焊接在主板12的PCB电路板上。
需要说明的是,对于实施例公开的方法而言,由于其与实施例公开的系统相对应,所以描述的比较简单,相关之处参见系统部分说明即可。还需要说明的是,在本文中,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种开关锁系统控制方法,其特征在于,包括:
采集开关锁系统操作人员的人脸图像;
将所述人脸图像与预设的标准人脸图像进行对比,判断所述人脸图像是否与所述标准人脸图像相同;
如果所述人脸图像与所述标准人脸图像相同,则开启所述开关锁系统。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述采集开关锁系统操作人员的人脸图像,包括:
对开关锁系统操作人员面部进行多种表情,并且有规律的多次活体识别拍照,得到所述开关锁系统操作人员的人脸图像。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述将所述人脸图像与预设的标准人脸图像进行对比,判断所述人脸图像是否与所述标准人脸图像相同,包括:
将所述人脸图像与预设的标准人脸图像进行对比,判断所述人脸图像与所述标准人脸图像的匹配度是否大于设定阈值;
如果所述人脸图像与所述标准人脸图像的匹配度大于设定阈值,则确认所述人脸图像与所述标准人脸图像相同。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在采集开关锁系统操作人员的人脸图像后,该方法还包括:
将所述人脸图像发送给远程监督人员,使所述远程监督人员根据所述人脸图像,远程控制所述开关锁系统;
以及接收所述远程监督人员发送的控制指令,并根据所述控制指令开启或关闭所述开关锁系统。
5.一种开关锁系统,其特征在于,包括:
人脸照相机、与所述人脸照相机连接的比对识别装置,以及与所述比对识别装置连接的锁控制器;
其中,所述人脸照相机用于采集开关锁系统操作人员的人脸图像,并将所述人脸图像发送给所述比对识别装置;
所述比对识别装置,用于将所述人脸照相机采集的人脸图像与标准人脸图像进行对比,判断所述人脸图像是否与所述标准人脸图像相同,并根据判断结果向所述锁控制器发送开启或关闭操作指令;
所述锁控制器,用于根据所述比对识别装置发送的操作指令,执行开启或关闭所述开关锁系统的操作。
6.根据权利要求5所述的开关锁系统,其特征在于,所述比对识别装置,包括:
识别系统单元、主板、图像输入单元、存储单元、控制信号单元;
其中,所述识别系统单元,用于将所述图像输入单元输入的人脸图像与所述存储单元预先存储的人脸图像的基础比对资料进行对比处理;
所述主板,用于承载及连接所述识别系统单元、图像输入单元、存储单元、控制信号单元;
所述图像输入单元,用于接收所述人脸照相机采集的人脸图像,并输入给所述识别系统单元;
所述存储单元,用于存储人脸图像的基础比对资料;
所述控制信号单元,用于根据所述识别系统单元的对比结果,向所述锁控制器发送开启或关闭控制信号。
7.根据权利要求6所述的开关锁系统,其特征在于,所述比对识别装置还包括:
电源单元、显示单元、操控单元、无线传输单元;
其中,所述电源单元,用于为所述开关锁系统各部分提供电能;
所述显示单元,用于显示所述识别系统单元的人脸对比结果,以及显示所述操控单元提供的人机交互操控界面;
所述操控单元,用于通过人机交互操控界面,实现人机交互操控功能;
所述无线传输单元,用于接收开关锁系统操作人员的人脸图像的基础比对资料并发送给所述存储单元进行存储,以及发送所述识别系统单元的人脸对比结果。
8.根据权利要求6或7所述的开关锁系统,其特征在于,所述识别系统单元,包括:
图片采集模块、人脸分析模块、比对算法模块、开关控制模块;
其中,所述图片采集模块,用于接收人脸图像,并对接收的人脸图像的封装格式信息进行数据解析处理;以及对视频数据进行从视频关键帧到图片的分离处理,实现将视频实时流数据转成图片格式的文件流数据。
所述人脸分析模块,用于对所述图片采集模块输入的人脸图像进行生物特征提取处理;
所述比对算法模块,用于将所述人脸分析模块提取的人脸图像生物特征,与人脸图像基础比对资料进行对比计算,得出比对数值结果;
开关控制模块,用于根据所述比对数值结果进行真伪甄别判断,并输出甄别结果,以及根据甄别结果输出开启或关闭控制信号。
9.根据权利要求8所述的开关锁系统,其特征在于,所述识别系统单元,还包括:
CPU主模块、操作系统模块、UI程序模块、控制程序模块;
其中,所述CPU主模块,用于实现对所述开关锁系统各部分的控制;
所述操作系统模块,用于为所述开关锁系统提供嵌入式实时操作系统;
所述UI程序模块,用于提供人机交互的UI界面;
所述控制程序模块,用于为所述开关锁系统提供控制功能。
10.根据权利要求6所述的开关锁系统,其特征在于,所述人脸照相机通过所述图像输入单元的RJ45接口插接到所述主板上。
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