CN107978044A - 基于人脸识别技术和rfid技术的高精度识别系统和识别方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基于人脸识别技术和RFID技术的高精度识别系统，包括超高频RFID子系统、人脸识别子系统、管理服务器；管理服务器包括处理单元和存储单元，存储单元内存储有一现场会员信息数据库；超高频RFID子系统用于实时读取指定场所内的RFID卡编号信息；处理单元将与该RFID卡编号信息对应的注册用户的人脸信息发送至现场人员信息数据库中；人脸识别子系统用以实时获取进出通道处的用户脸部图像；处理单元将接收到的用户脸部图像与现场人员信息数据库中的注册用户的人脸信息进行比对，以判断该用户是否为注册用户。本发明能够利用RFID技术生成小样本的人脸信息数据库，用于现场人员的人脸识别比对，提高现场人员的人脸识别比对效率和准确率。

Description

基于人脸识别技术和RFID技术的高精度识别系统和识别方法

技术领域

本发明涉及人脸识别领域，具体而言涉及一种基于人脸识别技术和RFID技术的高精度识别系统和识别方法。

背景技术

现有技术中，当举办一些大规模的会议或展览活动时，主要通过刷卡、刷二维码的方式进入。这种识别方式虽然方便，但是存在卡片和二维码借用的现象，另外，刷卡和刷二维码需要主动的配合，从一定程度延长了人员验证和人员通过的时间。

为了快速识别用户，加快通行速度，有些场所会采用1:N的人脸识别系统，人脸识别系统可以快速的识别人员的身份。

但是当人员的数量达到较高的级别，例如1W以上的级别，按现阶段的人脸识别技术水平，产生误检的概率比较大。

发明内容

本发明目的在于提供一种基于人脸识别技术和RFID技术的高精度识别系统，能够利用RFID技术生成小样本的人脸信息数据库，用于现场人员的人脸识别比对，提高现场人员的人脸识别比对效率和准确率。

为达成上述目的，本发明提及一种基于人脸识别技术和RFID技术的高精度识别系统，适于注册用户较多的场合的人员身份验证，每个注册用户分配有一个具有独立编号的RFID卡，其特征在于，所述基于人脸识别技术和RFID技术的高精度识别系统包括超高频RFID子系统、人脸识别子系统、管理服务器；

所述管理服务器包括相互电连接的处理单元和存储单元，存储单元内存储有一注册用户信息数据库和一现场会员信息数据库；

所述注册用户信息数据库中存储有所有注册用户的身份信息、人脸信息，以及所有被分配给注册用户的RFID卡的编号信息，注册用户的人脸信息和持有的RFID卡的编号信息一一对应；

所述超高频RFID子系统包括一个或者多个设置在指定场所内的RFID读卡器，每个RFID读卡器均与处理单元电连接，用于实时读取指定场所内的所有RFID卡的编号信息，并将读取的RFID卡的编号信息发送至处理单元；

所述处理单元响应于RFID读卡器发送的RFID卡的编号信息存在于注册用户信息数据库中，将与该RFID卡编号信息对应的注册用户的人脸信息发送至现场人员信息数据库中；

所述人脸识别子系统安装在所述指定场所的进出通道处，与处理单元电连接，用以实时获取进出通道处的用户脸部图像，对获取的用户脸部图像进行分析处理后，将处理后的用户脸部图像发送至处理单元；

所述处理单元内安装有一人脸比对软件，响应于接收到人脸分析仪发送的用户脸部图像，调用人脸比对软件，将接收到的用户脸部图像与现场人员信息数据库中的注册用户的人脸信息进行比对，

1)响应于比对成功，判断位于进出通道处的该用户属于注册用户；

2)响应于比对失败，判断位于进出通道处的该用户不属于注册用户。

基于前述高精度识别系统，本发明还提及一种基于人脸识别技术和RFID技术的高精度识别方法，所述方法包括：

实时读取指定场所内的所有RFID卡的编号信息；

响应于读取的RFID卡的编号信息存在于注册用户信息数据库中，将与该RFID卡编号信息对应的注册用户的人脸信息发送至现场人员信息数据库中；

实时获取进出通道处的用户脸部图像，对获取的用户脸部图像进行分析处理；

调用人脸比对软件，将处理后的用户脸部图像与现场人员信息数据库中的注册用户的人脸信息进行比对，

1)响应于比对成功，判断位于进出通道处的该用户属于注册用户；

2)响应于比对失败，判断位于进出通道处的该用户不属于注册用户。

由以上本发明的技术方案，与现有相比，其显著的有益效果在于，能够利用RFID技术生成小样本的人脸信息数据库，用于现场人员的人脸识别比对，提高现场人员的人脸识别比对效率和准确率。

应当理解，前述构思以及在下面更加详细地描述的额外构思的所有组合只要在这样的构思不相互矛盾的情况下都可以被视为本公开的发明主题的一部分。另外，所要求保护的主题的所有组合都被视为本公开的发明主题的一部分。

结合附图从下面的描述中可以更加全面地理解本发明教导的前述和其他方面、实施例和特征。本发明的其他附加方面例如示例性实施方式的特征和/或有益效果将在下面的描述中显见，或通过根据本发明教导的具体实施方式的实践中得知。

附图说明

附图不意在按比例绘制。在附图中，在各个图中示出的每个相同或近似相同的组成部分可以用相同的标号表示。为了清晰起见，在每个图中，并非每个组成部分均被标记。现在，将通过例子并参考附图来描述本发明的各个方面的实施例，其中：

图1是本发明的基于人脸识别技术和RFID技术的高精度识别系统的结构示意图。

图2是本发明的基于人脸识别技术和RFID技术的高精度识别系统的工作原理示意图。

具体实施方式

为了更了解本发明的技术内容，特举具体实施例并配合所附图式说明如下。

在本公开中参照附图来描述本发明的各方面，附图中示出了许多说明的实施例。本公开的实施例不必定意在包括本发明的所有方面。应当理解，上面介绍的多种构思和实施例，以及下面更加详细地描述的那些构思和实施方式可以以很多方式中任意一种来实施，这是因为本发明所公开的构思和实施例并不限于任何实施方式。另外，本发明公开的一些方面可以单独使用，或者与本发明公开的其他方面的任何适当组合来使用。

结合图1、图2，本发明提及一种基于人脸识别技术和RFID技术的高精度识别系统，适于注册用户较多的场合的人员身份验证。

用户到达现场后，依次排队进入会场，此时会场入口处汇集有较多的人员，这部分人员有可能是注册用户，有可能非注册用户。虽然此时会场入口采用人脸识别以判断用户是否为注册用户这一技术已经布设在实际应用场景中了，但是由于大型会议的注册用户样本数量较多，例如1万级别以上，人脸识别系统在做人脸比对时需要将刚采集到的用户脸部信息与1万多个样本进行比对，工作量相当巨大，计算耗时久，同时由于样本的数量太多，以现有的人脸识别技术的精度，误检率也相当高。

为此，本发明作出了如下的结构设计：所述基于人脸识别技术和RFID技术的高精度识别系统包括超高频RFID子系统、人脸识别子系统、管理服务器。

在会场入口处除了布设人脸识别子系统之外，还布设有一超高频RFID子系统，并且给每个注册用户分配有一个具有独立编号的RFID卡，超高频RFID子系统用以读取每个注册用户的RFID卡编号，并且将读取的RFID卡编号上传至管理服务器。

所述管理服务器包括相互电连接的处理单元和存储单元，存储单元内存储有一注册用户信息数据库和一现场会员信息数据库。

所述注册用户信息数据库中存储有所有注册用户的身份信息、人脸信息，以及所有被分配给注册用户的RFID卡的编号信息，注册用户的人脸信息和持有的RFID卡的编号信息一一对应。

关于注册用户信息数据库中的信息采集方式，用户在现场注册的话可以现场采集，优选的，采用用户自有的客户端注册并且采集。

例如，管理服务器发送一链接至用户手机，用户点击链接进入一注册页面，输入个人身份信息，并且采用手机自带的摄像头进行脸部信息的采集和上传，管理服务器将用户填写的个人身份信息和上传的脸部信息一一对应之后存储金注册用户信息数据库，之后再生成一具有独立编号的RFID卡，同样的，将该RFID卡的独立编号与该注册用户对应起来，RFID卡上还可以贴有用户的个人身份信息，将RFID卡通过邮寄或者现场派发的方式分配给注册用户，从而实现注册用户身份信息、脸部信息、RFID卡编号信息三者相互对应的关系。

考虑到大型会议现场人员较多，如果根据用户身份来派发RFID卡的话耗时较久，最好是能够将RFID卡事先派发给用户，或者现场领卡后再输入用户身份信息，将被领取卡的编号与该用户对应，再或者实现RFID卡的自动派发，用户通过输入身份信息来生成RFID卡等等，在此不再赘述，只要能将用户身份信息、脸部信息、RFID卡编号信息三者对应起来即可。

所述超高频RFID子系统包括一个或者多个设置在指定场所内的RFID读卡器，每个RFID读卡器均与处理单元电连接，用于实时读取指定场所内的所有RFID卡的编号信息，并将读取的RFID卡的编号信息发送至处理单元。

所述处理单元响应于RFID读卡器发送的RFID卡的编号信息存在于注册用户信息数据库中，将与该RFID卡编号信息对应的注册用户的人脸信息发送至现场人员信息数据库中，生成的现场人员信息数据库是动态可变的，随着读取的RFID卡的编号信息变化而变化。

远距离识别的RFID系统有两种工作频率：超高频(UHF)和2.45GHz，无源超高频RFID系统的读写距离可以长达十米左右，比2.45GHz系统要远很多，比较适合本发明所提及的场景。

经实际测算，十米的读写距离能够容纳的最高人数在百人以内，即现场人员信息数据库中的样本数据约在百人左右，这一样本数值大大提高了人脸识别的效率和正确率。

至于读取的RFID卡的编号信息如果不存在于注册用户信息数据库中，说明该RFID卡不属于本次会场认证的标识，可以转入另一特殊用户数据库中，以待工作人员做进一步的认证分析。

所述人脸识别子系统安装在所述指定场所的进出通道处，与处理单元电连接，用以实时获取进出通道处的用户脸部图像，对获取的用户脸部图像进行分析处理后，将处理后的用户脸部图像发送至处理单元。

所述人脸识别子系统包括摄像单元和人脸分析仪。

所述摄像单元安装在所述指定场所的进出通道处。

优选的，所述摄像单元采用一个或者多个分布设置的网络摄像头，这些网络摄像头分布在现场区域的各个位置，实时、多方位、多角度地拍摄区域内的人群，并将拍摄的视频或者图像传递至人脸分析仪。

所述人脸分析仪与摄像单元电连接，与处理单元电连接，用以从摄像单元实时拍摄的进出通道处视频中提取出用户脸部图像，对提取的用户脸部图像进行分析处理后，将处理后的用户脸部图像发送至处理单元。

下面通过一个例子简单阐述人脸分析仪的工作原理。

所述人脸分析仪包括视频流解码模块、人脸检测模块、人脸抓拍模块、人脸过滤模块。

所述视频流解码模块与摄像单元电连接，用以将摄像单元拍摄的视频解码成标准的YUV视频，其支持200万像素(1080P)以上的高清网络监控摄像机的视频接入，并网络视频流解码成标准的YUV视频。

所述人脸检测模块用以对YUV视频进行人脸信息的提取。

人脸检测模块对YUV视频进行人脸信息的提取，1080P规格视频的实时人脸检测，单线程检测速度≥每秒20帧。

单核抓拍识别比对最高速度可达每分钟200张人脸，可分布式扩展。

所述人脸抓拍模块与视频流解码模块电连接，与人脸检测模块电连接，用以对输入的高于设定像素阈值的视频图像进行分析，根据人脸检测模块的指令在每一帧图像中截取有效人脸图像，将该有效人脸图像本地保存。

具体的，人脸抓拍模块包括视频分析子模块和特征提取子模块，视频分析子模块对输入的200万像素(1080P)以上视频图像进行分析，并在每一帧图像中截取有效人脸图像，将该人脸图像发送给特征提取子模块，从视频流中分析扣取的人脸图片本地保存，并且会做人脸图片质量筛选，删除掉无效人脸图片，保证抓拍的人脸图片质量。

所述人脸过滤模块与人脸抓拍模块电连接，与处理单元电连接，用以对设定时间段内保存的同一个注册用户的人脸图片进行特征因素分析及综合评分，将综合评分最高的该注册用户的人脸图片上传至处理单元。

所述特征因素包括人脸角度、正面、像素点、清晰度。

例如，人脸过滤模块对每秒钟25帧抓拍的人脸图片进行“一个人”的技术判断逻辑，再进行“一个人”过滤出最好人脸角度、正面、像素点、清晰度之后把特征点最高的人脸图片上传到处理单元，用以进行人脸比对。

所述处理单元内安装有一人脸比对软件，响应于接收到人脸分析仪发送的用户脸部图像，调用人脸比对软件，将接收到的用户脸部图像与现场人员信息数据库中的注册用户的人脸信息进行比对，此时有两种情形：

1)响应于比对成功，判断位于进出通道处的该用户属于注册用户。

2)响应于比对失败，判断位于进出通道处的该用户不属于注册用户。

在另一些例子中，所述基于人脸识别技术和RFID技术的高精度识别系统还具有一显示单元。

所述处理单元响应于RFID读卡器发送的RFID卡的编号信息存在于注册用户信息数据库中，将与该RFID卡编号信息对应的注册用户的身份信息和人脸信息均发送至现场人员信息数据库中。

所述处理单元响应于判断位于进出通道处的用户属于注册用户，将该注册用户的身份信息以及判断结果通过显示单元以显示。

这样可以在识别出用户属于注册用户之后，能够将用户的身份信息同步显示在显示单元上，供工作人员和用户查看。

同样，针对判断不属于注册用户的用户，则需要设置一警报单元以发出警报，具体的：

所述基于人脸识别技术和RFID技术的高精度识别系统还具有一警报单元。

所述警报单元响应于处理单元判断位于进出通道处的用户不属于注册用户，发出警报。

前述提到，如果有RFID卡识别失败的用户可以将识别出的RFID卡编号上传至一特殊用户数据库，该特殊用户数据库存储在存储单元中，同样可以将人脸比对失败的用户信息上传至该特殊用户数据库，以供工作人员做后续的进一步认证分析。

所述处理单元响应于判断位于进出通道处的用户不属于注册用户，将该用户的人脸信息上传至特殊用户数据库中，并且生成对应的识别失败日志。

基于前述高精度识别系统，本发明还提及一种基于人脸识别技术和RFID技术的高精度识别方法，所述方法包括：

步骤1、实时读取指定场所内的所有RFID卡的编号信息。

步骤2、响应于读取的RFID卡的编号信息存在于注册用户信息数据库中，将与该RFID卡编号信息对应的注册用户的人脸信息发送至现场人员信息数据库中。

步骤3、实时获取进出通道处的用户脸部图像，对获取的用户脸部图像进行分析处理。

步骤4、调用人脸比对软件，将处理后的用户脸部图像与现场人员信息数据库中的注册用户的人脸信息进行比对，此时有两种情形：

1)响应于比对成功，判断位于进出通道处的该用户属于注册用户。

2)响应于比对失败，判断位于进出通道处的该用户不属于注册用户。

从而，本发明提及一种基于人脸识别技术和RFID技术的高精度识别系统，能够利用RFID技术生成小样本的人脸信息数据库，用于现场人员的人脸识别比对，提高现场人员的人脸识别比对效率和准确率。

虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明。本发明所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。因此，本发明的保护范围当视权利要求书所界定者为准。

Claims (10)

1.一种基于人脸识别技术和RFID技术的高精度识别系统，适于注册用户较多的场合的人员身份验证，每个注册用户分配有一个具有独立编号的RFID卡，其特征在于，所述基于人脸识别技术和RFID技术的高精度识别系统包括超高频RFID子系统、人脸识别子系统、管理服务器；

所述管理服务器包括相互电连接的处理单元和存储单元，存储单元内存储有一注册用户信息数据库和一现场会员信息数据库；

所述注册用户信息数据库中存储有所有注册用户的身份信息、人脸信息，以及所有被分配给注册用户的RFID卡的编号信息，注册用户的人脸信息和持有的RFID卡的编号信息一一对应；

所述超高频RFID子系统包括一个或者多个设置在指定场所内的RFID读卡器，每个RFID读卡器均与处理单元电连接，用于实时读取指定场所内的所有RFID卡的编号信息，并将读取的RFID卡的编号信息发送至处理单元；

所述处理单元响应于RFID读卡器发送的RFID卡的编号信息存在于注册用户信息数据库中，将与该RFID卡编号信息对应的注册用户的人脸信息发送至现场人员信息数据库中；

所述人脸识别子系统安装在所述指定场所的进出通道处，与处理单元电连接，用以实时获取进出通道处的用户脸部图像，对获取的用户脸部图像进行分析处理后，将处理后的用户脸部图像发送至处理单元；

所述处理单元内安装有一人脸比对软件，响应于接收到人脸分析仪发送的用户脸部图像，调用人脸比对软件，将接收到的用户脸部图像与现场人员信息数据库中的注册用户的人脸信息进行比对，

1)响应于比对成功，判断位于进出通道处的该用户属于注册用户；

2)响应于比对失败，判断位于进出通道处的该用户不属于注册用户。

2.根据权利要求1所述的基于人脸识别技术和RFID技术的高精度识别系统，其特征在于，所述人脸识别子系统包括摄像单元和人脸分析仪；

所述摄像单元安装在所述指定场所的进出通道处；

所述人脸分析仪与摄像单元电连接，与处理单元电连接，用以从摄像单元实时拍摄的进出通道处视频中提取出用户脸部图像，对提取的用户脸部图像进行分析处理后，将处理后的用户脸部图像发送至处理单元。

3.根据权利要求2所述的基于人脸识别技术和RFID技术的高精度识别系统，其特征在于，所述人脸分析仪包括视频流解码模块、人脸检测模块、人脸抓拍模块、人脸过滤模块；

所述视频流解码模块与摄像单元电连接，用以将摄像单元拍摄的视频解码成标准的YUV视频；

所述人脸检测模块用以对YUV视频进行人脸信息的提取；

所述人脸抓拍模块与视频流解码模块电连接，与人脸检测模块电连接，用以对输入的高于设定像素阈值的视频图像进行分析，根据人脸检测模块的指令在每一帧图像中截取有效人脸图像，将该有效人脸图像本地保存；

所述人脸过滤模块与人脸抓拍模块电连接，与处理单元电连接，用以对设定时间段内保存的同一个注册用户的人脸图片进行特征因素分析及综合评分，将综合评分最高的该注册用户的人脸图片上传至处理单元。

4.根据权利要求3所述的基于人脸识别技术和RFID技术的高精度识别系统，其特征在于，所述特征因素包括人脸角度、正面、像素点、清晰度。

5.根据权利要求1所述的基于人脸识别技术和RFID技术的高精度识别系统，其特征在于，所述基于人脸识别技术和RFID技术的高精度识别系统还具有一显示单元；

所述处理单元响应于RFID读卡器发送的RFID卡的编号信息存在于注册用户信息数据库中，将与该RFID卡编号信息对应的注册用户的身份信息和人脸信息均发送至现场人员信息数据库中；

所述处理单元响应于判断位于进出通道处的用户属于注册用户，将该注册用户的身份信息以及判断结果通过显示单元以显示。

6.根据权利要求1所述的基于人脸识别技术和RFID技术的高精度识别系统，其特征在于，所述基于人脸识别技术和RFID技术的高精度识别系统还具有一警报单元；

所述警报单元响应于处理单元判断位于进出通道处的用户不属于注册用户，发出警报。

7.据权利要求1所述的基于人脸识别技术和RFID技术的高精度识别系统，其特征在于，所述存储单元中还存储有一特殊用户数据库；

所述处理单元响应于判断位于进出通道处的用户不属于注册用户，将该用户的人脸信息上传至特殊用户数据库中，并且生成对应的识别失败日志。

8.根据权利要求1所述的基于人脸识别技术和RFID技术的高精度识别系统，其特征在于，所述超高频RFID子系统的读写距离为十米。

9.根据权利要求1所述的基于人脸识别技术和RFID技术的高精度识别系统，其特征在于，所述摄像单元采用一个或者多个分布设置的网络摄像头。

10.一种采用权利要求1所述系统的基于人脸识别技术和RFID技术的高精度识别方法，其特征在于，所述方法包括：

实时读取指定场所内的所有RFID卡的编号信息；

响应于读取的RFID卡的编号信息存在于注册用户信息数据库中，将与该RFID卡编号信息对应的注册用户的人脸信息发送至现场人员信息数据库中；

实时获取进出通道处的用户脸部图像，对获取的用户脸部图像进行分析处理；

调用人脸比对软件，将处理后的用户脸部图像与现场人员信息数据库中的注册用户的人脸信息进行比对，

1)响应于比对成功，判断位于进出通道处的该用户属于注册用户；

2)响应于比对失败，判断位于进出通道处的该用户不属于注册用户。