CN108230465A - 基于移动终端的闸机快速通行控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基于移动终端的闸机快速通行控制方法，其包括：云端服务器判断携带终端的用户到达闸机入口，对终端内预先设置的与其身份信息关联的账户进行查询，确认该账户状态正常；如果账户状态正常，闸机入口处设置的摄像头拍摄用户的图像并发送至本地服务器，以进行身份确认；根据本地服务器的识别结果使闸机挡杆开启或关闭，用户由闸机入口进站。本申请通过面部识别、体型特征识别以及肢体形态识别，缩小了数据库查询的范围，可以快速判断当前的用户是否是所持终端的真正使用者，提高了查询效率，防止因身份识别较慢，造成排队拥堵的现象，且无需用户做任何特定动作即可实现身份识别以及准确定位。

Description

基于移动终端的闸机快速通行控制方法

技术领域

本发明涉及快速支付技术领域，具体是针对移动终端的快速通行控制方法。

背景技术

目前，地铁、公交、出租、轮渡、停车场、景区等入口处均设有闸机，用户通过闸机时的便捷付费手段包括：1、基于通用移动终端（例如智能手机）的二维码支付方式，2、完全基于人脸识别进出闸机控制，3、基于手机NFC，或者SIM-NFC+手机的支付方式。

第一种手段中，基于通用移动终端（例如智能手机）的二维码支付已经成为便捷小额支付的主流方式，使用时，通过二维码实现用户手机与闸机控制器之间的信息传递，包括身份和支付相关信息，以完成支付 。但是二维码支付具有用户操作便捷性较差的缺陷，用户走到闸机入口进行支付时，必须实现打开手机指定应用，无论是扫描手机上的二维码还是用手机扫描闸机上显示的二维码，用户体验都不如直接用NFC卡片，或者手机上具有NFC功能方式更便捷，这种操作上不便捷，还可能造成进出人流变慢的后果。

第二种手段中，基于人脸识别（包括形态识别）需要从总体样本数据库中进行比对，只能适用于小范围、有限人群的环境中使用。在公共交通领域，存在大量不确定人群，如果每次都要从数千万样本数据库中进行比对，尤其存在准确度问题，无论是现在还是将来都很难做到精准，即使通过身体形态识别来进一步提高识别准确度，也仍然无法解决海量数据处理的问题。此外，采用人脸和形态识别还有一个重要的问题就是定位，对于闸机控制来说，是能否适用的关键因素，为了解决定位问题，目前通常采用近距离摄像头以及屏幕，确保即将进入摄像头中心的是用户本人。

第三种手段中，基于手机NFC或者直接NFC卡片（含植入智能手表的方式），不仅需要硬件支持，一旦丢失，存于硬件内的资金也一并丢失；此外，对于使用智能手表或者手机NFC的用户，无法确定NFC的中心位置，通常需要尝试多次用不同地方去对准闸机，在实际使用中，使用手机NFC进出闸机的时间比用NFC卡片时间长很多，虽然国家制定标准是0.3秒，但从实际使用情况统计，使用手机NFC进出地铁的时长远远超过这个标准。

以上三种方式除了操作便捷性问题外，更主要的是无法保证是本人使用，尤其对那些特殊人群，例如，老年人，或者学生可以使用半票的人群，或者内部工作人员，都可能将自己手机或者乘车卡，借给他人使用，当然，也不能排除丢失后，被他人冒用。

“无感支付”停车缴费功能由深圳机场、中国银联、民生银行等单位联合推出，是通过停车场车牌识别技术与银行卡捆绑而实现的快捷支付服务。车主首次使用该服务时，需通过手机扫描深圳机场停车场内张贴的二维码进行注册签约，并绑定具有“银联”标识的银行卡及车牌号，离场时即可实现自动缴费。值得注意的是，同一辆车只需一次签约绑定，今后无需重复操作。

发明内容

因此，针对上述的付费方式的问题，本发明基于生物特征识别技术、定位技术以及身份鉴权优化实现，提出一种基于移动终端的闸机快速通行控制方法，以解决现有技术之不足。

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供一种基于移动终端的闸机快速通行控制方法，其包括：

携带终端进入预设区域内，终端上的定位模块持续获取终端当前的位置信息，并发送至云端服务器，云端服务器时刻判断终端是否到达闸机入口；

云端服务器判断携带终端的用户到达闸机入口，对终端内预先设置的与其身份信息关联的账户进行查询，确认该账户状态正常；所述终端为带有定位模块的移动终端；

如果账户状态正常，闸机入口处设置的摄像头拍摄用户的图像并发送至本地服务器，以进行身份确认；

根据本地服务器的身份确认结果使闸机挡杆开启或关闭，用户由闸机入口进站；

用户出站时，云端服务器执行预扣费；初次预扣费可按照最远站点距离做预扣费；

用户出站后，云端服务器执行正式扣费。

本发明通过上述方案，只要用户预先设置一次，即可实现在用户无任何感知的情况下完成支付行为，解决了现有技术中用户需要主动将终端靠近闸机处理器才能进行进出闸机鉴权或者需要拿出终端打开专门的APP软件找到相应功能以刷卡等繁琐步骤，让操作更简便，大大提高了用户的体验感。

其中，云端服务器时刻判断终端是否到达闸机入口，具体包括如下过程：终端上的定位模块读取其位置信息并发送至云端服务器，云端服务器计算该位置信息与闸机入口的距离以及该用户行进至闸机入口处的最短时间；间隔上述最短时间后，终端上的定位模块再次读取其位置信息并发送至云端服务器，云端服务器计算该位置信息与闸机入口的距离以及该用户行进至闸机入口处的时间，重复该过程，直至本地识别服务器通过摄像头判断确认该用户正好到达闸机入口出，并发送到云端服务器确认该终端用户正好到达闸机入口；推算正好到达不同闸机入口处的时间，云端服务器多次获取位置信息的采集的数据采用深度学习算法，以不断改进减少采集位置的次数和提高准确推算用户行进至闸机入口处的时间。其中，云端服务器预先采集有预设区域以及预设区域内的闸机入口的位置信息。如果用户多次进入预设区域并多次从该闸门通行，则上述过程将会多次执行，优选的，上述采集位置信息的采集过程采用深度学习算法，不断改进用户行进至闸机入口处的最短时间，经过深度学习，可逐步减少读取位置信息次数，从而提高工作效率。一种极端的结果是，用户正好到达闸机入口时，定位模块读取其位置信息确认用户到达闸机入口，并将用户位置信息发送到云端服务器；通过持续不断采集位置信息，准确地算出用户的位置与闸机入口的距离。

云端服务器对终端内预先设置的与其身份信息关联的账户进行查询，具体包括：云端服务器获取用户的身份信息，身份信息至少包括唯一ID；云端服务器通过该唯一ID查询预先存储的数据库，查询与该唯一ID相关联的账户状态和余额，如果账户状态为不正常，则云端服务器向终端提示重新设置账户；如果账户余额小于预设值，则云端服务器向终端提示充值。

闸机入口处设置的摄像头拍摄用户的图像并发送至本地服务器，以进行身份确认，是通过人脸识别结合体型特征来识别的，具体包括如下过程：云端服务器将用户的身份信息发送至本地服务器；摄像头在本地服务器的控制下，采集对应其收到的身份信息的用户的面部图像和体型特征，并将面部图像和体型特征发送至本地服务器，同时本地服务器根据用户的身份信息查询本地服务器的数据库（用户初始注册时上传其面部图像和体型特征至本地服务器），获得本地服务器预先存储的标准面部图像和标准体型特征，本地服务器将接收到的面部图像和体型特征与标准面部图像和标准体型特征进行对比分析，以判断当前用户是否是终端的真正使用者。其中，每次采集识别过程，同时也作为新样本进行采集，并不断更新样本数据，确保人脸样本数据的持续更新。本发明创新性的引入体型特征来辅助人脸识别，可进一步提高识别速度，降低识别所耗费的时间和资源。

根据本地服务器的识别结果使闸机挡杆开启或关闭，包括如下过程：身份确认成功后，本地服务器根据摄像头拍摄的图像确认用户是位于闸机入口的第一个人，本地服务器发出闸机开启控制信号，打开闸机挡杆，放用户通行。当闸机打开后，用户已入站或者没有入站，本地服务器通过摄像头判断用户已离开预设范围，则本地服务器发出闸机关闭控制信号，关闭闸机挡杆。其中，作为一个可行的方案，本地服务器根据摄像头拍摄的图像确认用户是位于闸机入口的第一个人，具体是：本地服务器接收摄像头发送的用户的图像，对该图像进行特征提取以获得该用户的肢体形态，判断用户距离闸机入口位于预设范围内时，则认为该用户是位于闸机入口的第一个人；肢体形态是指人体外部和内部的形状特征。

本发明通过上述方案，通过定位来判断当用户走到闸机入口一定距离内时，再调用摄像头拍摄面部图像以及体型特征，以使本地服务器作进一步的身份确认，从而大大降低了人脸识别的要求。如果不通过定位方式，则需要从所有样本中进行比对，不仅影响成功率，而且还会消耗大量比对识别的计算资源，另外，根据用户行进的速度，也可以大大减少读取位置信息次数，减少对终端资源的消耗。此外，通过对终端和用户的身份确认过程，可确保是用户本人持有该终端，避免终端丢失后，其他人随意使用账户中的资金，在一些场合中，可确保终端不被他人冒用或者借用。本申请的方案不需要专门硬件支持，仅需在终端上做软件改进即可，实施容易，且使用更便捷，具有很好的实用性。

摄像头与闸机口具有预设距离，以使摄像头拍摄用户的全身，此种远距离设置的方式，可实现一个摄像头拍摄多个闸机入口。现有技术中，仅仅采用人脸识别方法，无法精确判断乘客在闸机前的位置，尤其是当两个甚至多个人脸都进入摄像头范围中，仅仅采用现有的人脸识别方法，无法判断前后位置，谁在前面，谁在后面。本发明通过增设肢体形态配合识别的步骤，可确保持终端的用户为进入闸机入口处的第一个人。综上，本申请通过上述面部识别、体型特征识别以及肢体形态识别，可缩小数据库查询的范围，可以快速判断当前的用户是否是所持终端的真正使用者，提高了查询效率，防止因身份识别较慢，造成排队拥堵的现象，无需用户做任何特定动作即可实现身份识别以及准确定位。此外，采用远距离摄像头的方式加定位，还可用同一个摄像头控制多个闸机，大大节约了系统布设成本。

上述方案中，用户无需执行任何操作，即可实现无感支付，此过程中，如果一切识别正常并且扣费正常，则终端的屏幕可不做任何提示（可以向终端发送相关信息作为凭证）。作为一种更加提高用户体验感的方案，在用户距离闸机（闸机入口或者闸机出口均可）预设范围内时，用户可通过摇晃终端来显示相应的操作信息（上述操作过程中的提示信息），例如在闸机入口的预设范围内摇晃终端，可显示账户余额，以及下次车辆到站时间等等；再例如在闸机出口的预设范围内摇晃终端，显示本次乘坐的里程，从什么地方，时间进站上车，到达本站的时间，费用信息等等。

具体实施方式

下面描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。在本发明的描述中，需要说明的是，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。

本发明提供一种基于移动终端的闸机快速通行控制方法，其硬件包括终端、云端服务器、本地服务器以及摄像头，摄像头与云端服务器和本地服务器分别建立有线或者无线的连接，云端服务器和本地服务器建立通讯连接。云端服务器存储所有基础数据以及每个用户的进出站信息，并用于比对数据、输出结果以及根据输出结果发出与其对应的控制信号；本地服务器保存初始用户采集的身份信息，包括用户的唯一ID以及与该唯一ID的人脸样本信息。其中，该终端为带有定位模块（GPS或者北斗）的移动终端，简便起见，下文以智能手机作为终端的一种实例来阐述，实际应用中，终端还可以是ipad、掌上电脑等其他易于携带且可设置APP的便携式移动终端，该方法包括：

步骤1：在手机中设置通行控制APP，该通行控制APP至少包括获取位置信息的获取单元、将位置信息发送给云端服务器的发送单元、接收云端服务器发送的信息的接收单元、对接收到的信息进行处理的处理单元、以及将用户的身份信息提交至本地服务器的信息录入单元；

步骤2：携带手机进入预设区域内，手机上的定位模块持续获取手机当前的位置信息，并经由通行控制APP并发送至云端服务器，云端服务器时刻判断手机是否到达闸机入口；

其中，判断手机是否到达闸机入口的具体过程是：手机上的定位模块读取其位置信息并发送至云端服务器，云端服务器计算该位置信息与闸机入口的距离以及该用户行进至闸机入口处的最短时间；间隔上述最短时间后，手机上的定位模块再次读取其位置信息并发送至云端服务器，云端服务器计算该位置信息与闸机入口的距离以及该用户行进至闸机入口处的最短时间，重复该过程，直至云端服务器确认该手机已到达闸机入口；其中，云端服务器预先采集有预设区域以及预设区域内的闸机入口的位置信息。如果用户多次进入预设区域并多次从该闸门通行，则上述过程将会多次执行，优选的，上述采集位置信息的采集过程采用深度学习算法，不断改进用户行进至闸机入口处的最短时间，经过深度学习，可逐步减少读取位置信息次数，从而提高工作效率。一种极端的结果是，用户正好到达闸机入口时，定位模块读取其位置信息确认用户到达闸机入口，并将用户位置信息发送到云端服务器；通过持续不断采集位置信息，准确地算出用户的位置与闸机入口的距离。

过程3：云端服务器判断携带手机的用户到达闸机入口，对手机内预先设置的与其身份信息（例如用户的唯一ID）关联的账户进行查询，确认该账户状态正常（例如没有欠费或者账户存在异常现象）。如果账户欠费或者账户不正常，则云端服务器向手机提示执行相应操作（充值或者重新绑定账户）；

其中，判断手机是否到达闸机入口，具体是：云端服务器对手机内预先设置的与其身份信息关联的账户进行查询，具体包括：云端服务器获取用户的身份信息，身份信息至少包括唯一ID；云端服务器通过该唯一ID查询预先存储的数据库，查询与该唯一ID相关联的账户状态和余额，如果账户状态为不正常，则云端服务器向手机提示重新设置账户；如果账户余额小于预设值，则云端服务器向手机提示充值；

过程4：如果账户状态正常（用户账户正常且余额充足），闸机入口处设置的摄像头拍摄用户的图像并发送至本地服务器，以进行身份确认；

过程5：本地服务器执行身份确认过程如下：云端服务器将用户的身份信息发送至本地服务器；摄像头在本地服务器的控制下，采集对应其收到的身份信息的用户的面部图像和体型特征，并将面部图像和体型特征发送至本地服务器，同时本地服务器根据用户的身份信息查询本地服务器的数据库（用户初始注册时上传其面部图像和体型特征至本地服务器），获得本地服务器预先存储的标准面部图像和标准体型特征，本地服务器将接收到的面部图像和体型特征与标准面部图像和标准体型特征进行对比分析，以判断当前用户是否是手机的真正使用者。其中，体型特征是根据用户的整体图像而提取的用户客观特征，包括但不仅限于身高、体重、体型（胖/瘦）、肩宽、年龄、性别等等特征；此外，采集用户的面部图像和体型特征，也可以是通过其他收集方式，例如用户自行拍照上传/3D扫描、用户自行进行数据提交等等。提取用户客观特征的具体方式，可以是简单的由摄像头拍摄到的用户的图片计算得到的值与预设的区间值对比而得到的大致特征数据，也可以是由多个用户图片构建3D用户模型，由3D用户模型计算各个部位的数据而得到的精确特征数据，可根据实际需求来设置具体的算法模型。本发明创新性的引入体型特征来辅助人脸识别，可进一步提高识别速度，降低识别花费时间和所耗费的计算资源；

过程6：根据本地服务器的识别结果使闸机挡杆开启或关闭，用户由闸机入口进站（或者离开闸机入口不入站，则到此过程结束）；本地服务器结合摄像头拍摄的图像判断用户进站后，将信息发送至云端服务器，修改用户的进站记录；

过程7：用户出站时，云端服务器执行预扣费，预扣费可按照最远站点距离做预扣费；也可根据如下过程进行预扣费：手机的定位模块向云端服务器发送当前出站信息，并由进站记录来计算两站的距离并得出应扣的费用，并将该费用发送至手机，手机根据该费用和账户余额进行比对，如果费用小于账户余额，则执行预扣费，如果费用大于账户余额则提示手机充值；

过程8：用户出站后，执行正式扣费；同时，云端服务器结合摄像头拍摄的图像判断用户出站后，修改用户的出站记录。

本发明通过上述方案，只要用户通过通行控制APP预先设置一次，即可实现在用户无任何感知的情况下完成支付行为，解决了现有技术中用户需要主动将手机靠近闸机处理器才能进行进出闸机鉴权或者需要拿出手机打开专门的通行控制APP找到相应功能以刷卡等繁琐步骤，让操作更简便，大大提高了用户的体验感。

下面通过具体的实施案例来阐述本发明的方案：

实施例1：地铁闸机进出站无感支付

1、进站之前：

首先在地铁站（将适用本发明无感支付方法的地铁站称为无感识别地铁站）预先设置一区域范围，该区域范围可以是环绕地铁站出入口而设置。

当用户携带手机进入该区域范围内时（尚未进站），手机后台运行的通行控制APP定期读取用户的位置信息并发送至云端服务器。云端服务器通过调用地图API算出用户离区域范围的地铁出入口（可设置为闸机入口）的距离，并根据用户的行动速度计算进入指定位置（例如闸机入口）的最短时间；间隔最短时间后，通行控制APP再次读取位置信息，通过持续不断位置变化，准确地算出用户的位置，并重复该过程的采集数据和计算最短时间，直到云端服务器判定用户走到闸机入口处。如果用户经常乘坐该地铁站的地铁，则上述采集过程则会多次执行，本发明将采集到数据用深度学习算法，不断改进对用户进入预定位置时间。学习目标时，逐步减少读取位置信息次数，最极端结果就是，预计用户正好进站时，才读取位置信息确认用户进入站内，并将用户进展信息发送到后台服务器。此外，用户经常乘坐的地铁站的位置信息将会自动保存于通行控制APP上。

2、进站：

在通行控制APP后台运行中，间隔预设时间检测手机当前所在位置信息，当检测到手机进入区域范围内时，即向云端服务器发送该用户的唯一ID、位置信息以及申请身份验证请求；

云端服务器收到通行控制APP发送的信息后，通过用户唯一ID在数据库中检查该用户的身份信息和账户状态是否正常，如果用户有欠费或者账户不正常，则云端服务器向手机发出提示信息：要进站，请先充值使账户处于正常状态，否则无法进行无感进站。

当账户为正常状态并且余额充足时，云端服务器收到验证身份请求后，将需要验证身份的用户唯一ID发送到本地服务器；通过用户唯一ID在本地服务器中查找用户录入的人脸样本信息（其至少包括用于比对的标准面部图像和标准体型特征）。本地服务器至少包括身份识别服务器和控制服务器，其可由一台服务器实现，也可以由多台服务器构成的集群。

3、身份识别

通过摄像头采集用户的面部特征和体型特征，然后将采集的面部特征和体型特征和数据库中查找到的标准面部特征和体型特征进行对比分析，判断当前用户是否是手机的真正使用者。其比对可以是通过图像来比对，也可以是通过特征提取来比对，该对比技术为现有成熟技术，此处不再详述。

对比分析时，本地服务器通过摄像头实时监测走到或即将走到闸机的用户是否为需要验证的用户，并确定用户所在位置是否为正在接近闸机，也即确认用户是最接近闸机入口的第一个人，并通过肢体识别来判断且距离闸机只有一步之遥时，就是在闸机前，没有其他人，本地摄像头连接识别服务器发出闸机卡开机控制信号，打开闸机。

摄像头与闸机口具有预设距离，以使摄像头拍摄用户的全身，此种远距离设置的方式，可实现一个摄像头拍摄多个闸机入口。通过摄像头采集用户的面部和体型特征，仅仅采用现有的人脸识别方法，无法判断乘客在闸机前的位置以及体型特征；当两个人脸都进入摄像头范围中，仅仅采用现有的人脸识别方法，无法判断前后位置，谁在前面，谁在后面。通过增设形态识别步骤，可缩小数据库查询的范围，可以快速判断当前的用户是否是所持手机的真正使用者，提高了查询效率，防止因身份识别较慢，造成排队拥堵的现象。此外，采用远距离摄像头的方式加定位，不仅可用同一个摄像头控制多个闸机，而且无需用户做任何特定动作即可实现身份识别以及准确定位。

4、闸机挡杆开启或关闭的流程

当前述账户验证和身份验证均通过后，本地服务器发送闸机打开信号，则闸机挡杆开启，此时用户如果没有入站或者通过闸机入口进入站内，本地服务器通过摄像头判断用户已离开预设的范围，发出闸机关闭信号，闸机挡杆关闭。其中，闸机挡杆开启流程如下：

摄像头将捕捉的人脸图像发送给本地服务器，并通过肢体形态判断用户是否进入预设范围，当用户进入预设范围，且前方无其他入闸用户时，通行控制APP向本地服务器发送用户唯一ID和当前入站信息，本地服务器接收通行控制APP传输的信息，并根据用户唯一ID信息将当前入站信息进行存储，同时将用户唯一ID发送到身份识别服务器，身份识别服务器接收用户唯一ID，然后根据用户唯一ID查询用户录入的人脸样本信息，并将查询到人脸样本信息与接收人摄像头发送的人脸图像信息进行对比，当两个图片的相似度达到阈值时，判断为手机使用者，否则提示非本人操作。当手机是本人使用时，本地服务器向闸机发送开机信息，闸机接收到本地服务器发送的开机信息并打开闸机。

5、进闸机流程：

1）用户进站后，通行控制APP将用户唯一ID和当前位置信息发送到云端服务器；

2）云端服务器将用户唯一ID和当前位置发送到本地服务器；

3）本地服务器调用面向进口闸机的摄像头，显示识别的人脸是否为需要验证身份的用户，而后根据用户肢体形态——身高、肩宽等判断该人脸是否处于最靠近闸机；

4）如果的确是处于最靠近闸机的第一个人，则通过本地服务器通知闸机控制板，打开闸机挡杆；

5）将打开闸机的信息发送到云端服务器；

6）如果用户想立刻出站，则可以直接走到出口闸机，出站，出站后，将云端服务器的该用户进站记录，修改为本站已出站。

6、出站

乘客下车后，云端服务器根据定位计算出所在站应该支付的车费，检查账户中的资金余额是否够支付车费，如果不够，提示用户充值后再出站。

如果账户余额够支付车费，则先做预扣车费，将用户唯一ID发送到本站出站本地服务器，根据两个站之间距离计算车费，当指定摄像头识别身份，用户有可能将手机给其他人，并成功定位用户正好在是闸机前的第一位，并距离闸机一步之遥时，打开出站闸机。

只有用户出站才会正式扣费，用户下车后，云端计费服务器会做一个预扣费操作，主要是检查余额是否够支付本次车费。如果用户下车后，没有出站，又返回车上则预扣费返回原账户。

7、预扣费流程：

通行控制APP通过用户唯一ID向云端服务器发送当前出站信息，云端服务器接收通行控制APP传输的信息，并通过用户唯一ID到数据库或者缓存中找到该用户入站的信息，通过计算两站的距离得出应扣的车费，云端服务器向通行控制APP发送扣费信息，通行控制APP接收云端服务器发送的扣费信息，判断用户余额是否大于应扣费用，如果用户余额大于应扣费用，则进行预扣费用，否则提示用户余额不足，请充值。

8、正式扣费流程

1）用户下车后，自动计算从进入地铁站到当前站的费用；

2）进行性预扣费操作，即先行从账户中扣费；

3）如果余额不足，则提示用户充值；

4）出站后，正式确认扣费成功。

9、出站闸机流程

1）用户下车后，通行控制APP将该用户唯一ID和出站信息发送到云端服务器；

2）云端服务器根据地铁计价规则，计算车费；

3）云端服务器根据车费从用户的账户中进行预扣费；

4）用户账户余额不足，云端服务器向通行控制APP发出提示信息，要求用户充值后，再出站；

5）扣费成功后，云端服务器将用户唯一ID和对应的样本数据（人脸图片）发送到本地本地服务器；

6）本地本地服务器，调用出口摄像头，判断人脸是否处于出口闸机的第一位置；

7）如果是第一个位置，本地服务器发送闸机控制板，打开闸机；

8）闸机打开之后，本地服务器发送闸机打开的信息到云端服务器，将用户的预付费扣款正式结算；预扣款回滚和正式扣款回滚。

9）如果用户重新上车，则取消预扣费交易。

此外，上述方案中，用户无需执行任何操作，即可实现无感支付，此过程中，如果一切识别正常并且扣费正常，则手机的屏幕可不做任何提示（可以向手机发送相关信息作为凭证）。只有当用户拿出手机在预设范围内摇晃时，根据所在位置APP显示不同内容：

1）进站前后，摇晃手机，显示账户余额，以及下次车辆到站时间等等；

2）下车后，摇晃手机，显示本次乘坐的里程，从什么地方，时间进站上车，到达本站的时间，费用信息等等。

本发明通过上述方案，当用户走到闸机入口前时，再调用人脸和形态识别，作进一步的确认，同时记录了用户进站（或出站信息），大大降低了人脸识别的要求。如果不通过定位方式，则需要从所有样本中进行比对，不仅影响成功率，而且还会消耗大量比对识别的计算资源，另外，根据用户行进的速度，也可以大大减少读取位置信息次数，减少对手机资源的消耗。此外，通过对手机和用户的身份确认过程，可确保是用户本人持有该手机，避免手机丢失后，其他人随意使用账户中的资金，在一些场合中，可确保手机不被他人冒用或者借用。本申请的方案不需要专门硬件支持，仅需在手机上做软件改进即可，实施容易，且使用更便捷，具有很好的实用性。

实施例2：进入景区闸机无感支付

1、进入景区：

首先在景区处预先设置一区域范围，该区域范围可以是环绕景区出入口而设置。当用户携带手机进入该区域范围内时（尚未进景区内），手机后台运行的通行控制APP在后台运行，间隔预设时间检测手机当前所在位置信息，当检测到手机进入区域范围内时，即向云端服务器发送该用户的唯一ID、位置信息以及申请身份验证请求；

云端服务器收到通行控制APP发送的信息后，通过用户唯一ID在数据库中检查该用户的身份信息和账户状态是否正常，如果用户有欠费或者账户不正常，则云端服务器向手机发出提示信息：要进站，请先充值使账户处于正常状态，否则无法进行无感进站。

如果用户状态正常，则先做进入景区的扣费操作，扣款成功后，将需要验证身份的用户唯一ID发送到景区的本地服务器；

本地服务器收到需要验证和定位的用户唯一ID后，随时监测走到或即将走到闸机的用户是否为需要验证的用户；

确定用户身份后，再确定用户所在位置是否为正在接近闸机，在用户是最接近闸机的第一个人，且距离闸机只有一步之遥时，发出闸机卡开机控制信号，打开闸机。

实施例3、铁路无感支付自动售票乘车：

首先在铁路进站处预先设置一区域范围，该区域范围可以是环绕火车站出入口而设置。当用户携带手机进入该区域范围内时（尚未进火车站站内），手机后台运行的通行控制APP在后台运行，间隔预设时间检测手机当前所在位置信息，当检测到手机进入区域范围内时，即向云端服务器发送该用户的唯一ID、位置信息以及申请身份验证请求；

云端服务器收到通行控制APP发送的信息后，通过用户唯一ID在数据库中检查该用户的身份信息和账户状态是否正常，如果用户有欠费或者账户不正常，则云端服务器向手机发出提示信息：要进站，请先充值使账户处于正常状态，否则无法进行无感进站。

如果用户状态正常，且余额购支付全程车费，预授权扣款成功后，将需要验证身份的用户唯一ID发送到铁路本地服务器；如果列车的座位已经全满，只能无座乘车时，手机发出提示信息，该车辆已经没有座位，是否仍然进入。

本地服务器收到需要验证和定位的用户唯一ID后，随时监测走到或即将走到闸机的用户是否为需要验证的用户；

确定用户身份后，再确定用户所在位置是否为正在接近闸机，在用户是最接近闸机的第一个人，且距离闸机只有一步之遥时，发出闸机卡开机控制信号，打开闸机。

用户出站时，根据实际乘坐距离，扣除车费后，关闭预授权，同进站一样的流程，通知出站口闸机验证身份出站。

实施例4、小区门禁进出

首先在小区周围预先设置一区域范围，该区域范围可以是环绕小区出入口而设置。当用户携带手机进入该区域范围内时（尚未进小区内），手机后台运行的通行控制APP在后台运行，间隔预设时间检测手机当前所在位置信息，当检测到手机进入区域范围内时，即向云端服务器发送该用户的唯一ID、位置信息以及申请身份验证请求；

云端服务器收到通行控制APP发送的信息后，通过用户唯一ID在数据库中检查该用户的状态是否正常，如果用户状态正常，将需要验证身份的用户唯一ID发送到该门禁本地服务器；本地服务器收到需要验证和定位的用户唯一ID后，随时监测走到或即将走到闸机的用户是否为需要验证的用户；

确定用户身份后，再确定用户所在位置是否为正在接近门禁，在用户是最接近门禁的第一个人，且距离门禁只有一步之遥时，发出门禁开门控制信号，打开门禁。

尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本发明，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本发明做出各种变化，均为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种基于移动终端的闸机快速通行控制方法，其特征在于：包括：

携带终端进入预设区域内，终端上的定位模块持续获取终端当前的位置信息，并发送至云端服务器，云端服务器时刻判断终端是否到达闸机入口；

云端服务器判断携带终端的用户到达闸机入口，对终端内预先设置的与其身份信息关联的账户进行查询，确认该账户状态正常；所述终端为带有定位模块的移动终端；

如果账户状态正常，闸机入口处设置的摄像头拍摄用户的图像并发送至本地服务器，以进行身份确认；

根据本地服务器的身份确认结果使闸机挡杆开启或关闭，用户由闸机入口进站。

2.根据权利要求1所述的闸机快速通行控制方法，其特征在于：云端服务器时刻判断终端是否到达闸机入口，具体包括如下过程：

终端上的定位模块读取其位置信息并发送至云端服务器，云端服务器计算该位置信息与闸机入口的距离以及该用户行进至闸机入口处的最短时间；

间隔上述最短时间后，终端上的定位模块再次读取其位置信息并发送至云端服务器，云端服务器计算该位置信息与闸机入口的距离以及该用户行进至闸机入口处的时间，重复该过程，直至本地识别服务器通过摄像头判断确认该用户正好到达闸机入口出，并发送到云端服务器确认该终端用户正好到达闸机入口；

推算正好到达不同闸机入口处的时间，云端服务器多次获取位置信息的采集的数据采用深度学习算法，以不断改进减少采集位置的次数和提高准确推算用户行进至闸机入口处的时间。

3.根据权利要求1-2任一所述的闸机快速通行控制方法，其特征在于：云端服务器对终端内预先设置的与其身份信息关联的账户进行查询，具体包括：

云端服务器获取用户的身份信息，身份信息至少包括唯一ID；

云端服务器通过该唯一ID查询预先存储的数据库，查询与该唯一ID相关联的账户状态，如果账户状态为不正常，则云端服务器向终端提示执行相应操作，具体的不正常状态包括：

账户余额不足，将提示用户充值；

人脸样本信息异常，要求用户启动App重新采集人脸样本信息；

账户信息异常，要求用户重新关联账户。

4.根据权利要求1-2任一所述的闸机快速通行控制方法，其特征在于：闸机入口处设置的摄像头拍摄用户的图像并发送至本地服务器，以进行身份确认，具体包括如下过程：

云端服务器将用户的身份信息发送至本地服务器；

摄像头在本地服务器的控制下，采集对应其收到的身份信息的用户的面部图像，并将面部图像发送至本地服务器；

本地服务器根据用户的身份信息查询本地服务器的数据库，获得本地服务器预先存储的标准面部图像；

本地服务器将接收到的面部图像与标准面部图像进行对比分析，以判断当前用户是否是终端的真正使用者；

每次采集识别过程，同时也作为新样本进行采集，并不断更新样本数据，确保人脸样本数据的持续更新。

5.根据权利要求1-2任一所述的闸机快速通行控制方法，其特征在于：根据本地服务器的身份确认结果使闸机挡杆开启或关闭，包括如下过程：

身份确认成功后，本地服务器根据摄像头拍摄的图像确认用户是位于闸机入口的第一个人，本地服务器发出闸机开启控制信号，打开闸机挡杆，放用户通行，其过程还包括：

当闸机打开后，用户已入站或者没有入站，本地服务器通过摄像头判断用户已离开预设范围，则本地服务器发出闸机关闭控制信号，关闭闸机挡杆。

6.根据权利要求5所述的闸机快速通行控制方法，其特征在于：还包括：

本地服务器结合摄像头拍摄的图像判断用户进站后，将信息发送至云端服务器，以修改用户的进站记录。

7.根据权利要求5所述的闸机快速通行控制方法，其特征在于：本地服务器根据摄像头拍摄的图像确认用户是位于闸机入口的第一个人，具体是：本地服务器接收摄像头发送的用户的图像，对该图像进行特征提取以获得该用户的肢体形态，判断用户距离闸机入口位于预设范围内时，则认为该用户是位于闸机入口的第一个人；肢体形态是指人体外部和内部的形状特征。

8.根据权利要求1-2任一所述的闸机快速通行控制方法，其特征在于：该方法还包括：

用户出站时，云端服务器执行预扣费，

用户出站后，云端服务器执行正式扣费。

9.根据权利要求8任一所述的闸机快速通行控制方法，其特征在于：

所述预扣费是按照最远站点距离做预扣费；

正式扣费包括：计算两站的距离并得出应扣的费用信息，并将该费用信息发送至终端；终端确认扣费成功。

10.根据权利要求1-2任一所述的闸机快速通行控制方法，其特征在于：该方法还包括：

如果一切识别正常，则终端的屏幕不做任何提示；

在用户距离闸机预设范围内时，通过摇晃终端来获得相应的操作信息：

在闸机入口的预设范围内摇晃终端，则显示账户余额以及下次车辆到站时间；

在闸机出口的预设范围内摇晃终端，则显示本次乘坐的里程以及费用信息。