CN108564074A - 一种基于faceid的分时租赁车辆安全管理方法及系统 - Google Patents

一种基于faceid的分时租赁车辆安全管理方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于FACEID的分时租赁车辆安全管理方法及系统，属于车辆分时租赁领域，包括以下步骤：触发驾驶座压力传感器以启动深景摄像机对人脸进行检测，获取人脸的3D数据以及图像信息，与本地和/或后台数据进行比较，若比较结果一致则允许车辆启动，若比较不一致则重新对人脸进行检测。本发明确保了驾驶员的合法身份，并且便于驾驶员使用。

Description

一种基于FACEID的分时租赁车辆安全管理方法及系统
【技术领域】
本发明涉及车辆分时租赁领域，具体涉及一种基于FACEID的分时租赁车辆安全管理方法及系统。
【背景技术】
随着无人驾驶和汽车共享技术的发展，驾驶员合法身份的认证面临着越来越大的挑战。现有技术中，车辆驾驶员生物识别认证主要采用指纹识别、摄像头人脸识别等方式。指纹识别有如下不足：第一，指纹识别类装置很难安装与集成到现有整车系统，理想的安装位置为方向盘和一键启动按钮等位置，第二，指纹具有可复制性，存在指纹信息被盗用的可能性，第三，寒冷地区的大部分司机习惯戴手套驾驶车辆，由此导致指纹识别认证系统安装和使用上的不便。而摄像头人脸识别主要采用静态图像处理系统，容易被静态照片等欺骗，安全性和识别准确率很难保证。
【发明内容】
为解决前述问题，本发明提供了一种基于FACEID的分时租赁车辆安全管理方法，用户每次租用车辆前，都要求用户通过人脸识别认证，并与后台相关身份信息相比对，比对通过才允许用户启动授权车辆，确保了驾驶员的合法身份。
为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种基于FACEID的分时租赁车辆安全管理方法，包括以下步骤：
步骤S1：触发驾驶座压力传感器，启动深景摄像机；
步骤S2：深景摄像机对人脸进行检测，获取人脸的3D数据以及图像信息；
步骤S3：将所述人脸的3D数据以及图像信息与本地和/或后台数据进行比较，若比较结果一致，则进行步骤S4，若比较结果不一致，则返回步骤S1；
步骤S4：发送身份确认信息到远程控制装置，所述远程控制装置发送控制信号到车辆控制装置以允许车辆启动，同时提示用户通过身份认证。
进一步的，所述深景摄像机包括红外部和普通摄像部，所述红外部包括泛光感应器和红外镜头，所述步骤S2包括如下子步骤：
子步骤S31：泛光感应器投射红外激光；
子步骤S32：红外镜头捕捉到反射回的红外激光并判断是否是人脸信息，若是，则进行子步骤S23，如不是则继续捕捉；
子步骤S23：红外镜头捕捉具体的人脸的3D数据，普通摄像部捕捉具体的人脸的图像信息；
子步骤S24：对人脸的3D数据以及图像信息进行预处理，包括3D特征提取、2D特征提取。
更进一步的，所述步骤S3包括如下子步骤：
子步骤S31：远程数据装置接收经过预处理的人脸的3D数据以及图像信息；
子步骤S32：通过自主学习算法，提取出人脸相关特征点和3D景深数据，并进行计算、压缩以及加密；
子步骤S33：将加密后的人脸相关特征点和3D景深数据传递至后台云服务器；
子步骤S34，后台云服务器将接收到的数据解密后在数据库中进行检索和匹配；
子步骤S35，将匹配和检索结果返回到车辆。
作为优选，所述步骤S4包括如下子步骤：
子步骤S41：查询人脸识别是否通过结果，若是，则进行子步骤S42，若否，则返回步骤S1；
子步骤S42：发送身份确认信息到远程控制装置；
子步骤S43：远程控制装置收到身份认证通过信息后，向车辆控制装置发送控制信号，并查询控制信号是否成功发送，若是，则进行子步骤S44，若否，则返回子步骤S41；
子步骤S44：解除车辆锁定状态；
子步骤S45：等待用户启动车辆，查询车辆启动状态，若是，则进行子步骤S46,若否，则返回子步骤S41；
子步骤S46：发送欢迎信息至车辆多媒体影音装置，提示用户通过身份认证，欢迎使用车辆，并上报车辆启动信息至后台云服务器。
本发明所提供的方法，必须在驾驶座传感器被触发方能进行生物识别，并且在生物识别的过程中，必须同时获取到人脸部头像的2D以及3D数据方能解锁，因此避免了使用照片或被复制的指纹对车辆进行非法租用或盗用的情况。与此同时，驾驶员进入驾驶舱即可进行识别，在寒冷地带无需脱下手套，便于用户使用。
此外，本发明还提供了一种基于FACEID的分时租赁车辆安全管理系统，所述基于FACEID的分时租赁车辆安全管理系统使用前述任一项所述的方法，包括主控制器、驾驶座压力传感器、深景摄像机、后台云服务器、远程控制装置以及车辆控制装置；
所述主控器设于车辆中控台，所述驾驶座压力传感器设于车辆驾驶座下方，以感知驾驶员是否进入驾驶舱，同时电连接于所述主控制器，将感知结果传递给所述主控制器；
所述深景摄像机设有安装座，所述深景摄像机通过所述安装座可拆卸地安装于车辆驾驶舱内侧，并电连接于所述主控制器，所述主控制器根据所述感知结果控制所述深景摄像机，以获取人脸的3D数据以及图像信息，并将所述人脸的3D数据以及图像信息上传至所述后台云服务器；
所述后台云服务器将接收到的人脸的3D数据以及图像信息与数据库中的对应数据进行对比并将比较结果发送至所述主控制器；
所述车辆控制装置设于车辆发动机舱内部，电连接于所述远程控制装置，用以锁定车辆并保持锁定状态或解除车辆锁定状态；
所述远程控制装置电性连接于所述主控制器，所述主控制器根据所述后台云服务器发送的比较结果控制所述车辆控制装置保持或解除车辆的锁定状态。
进一步的，所述深景摄像机包括用以获取人脸3D数据的红外部和用以获取人脸图像信息的普通摄像部，所述红外部包括用以投射红外激光的泛光感应器和用以捕捉反射回的红外激光的红外镜头。
更进一步的，所述深景摄像机包括补光灯，所述补光灯照射方向与所述泛光感应器的投射方向相同，用以辅助所述深景摄像机获取人脸的3D数据以及图像信息。
更进一步的，所述补光灯设有光感应开关，所述光感应开关根据采集的光线强度控制所述补光灯开启或关闭。
作为优选，所述基于FACEID的分时租赁车辆安全管理系统还包括远程数据装置，所述远程数据装置电性连接于所述深景摄像机，用于接收获取的人脸的3D数据以及图像信息，并进行计算、压缩以及加密。
进一步的，所述远程数据装置还包括4G通信模块，所述4G通信模块将经过计算、压缩以及加密的人脸的3D数据以及图像信息上传至所述后台云系统。
本发明所提供的系统与前述方法的有益效果推理过程相似，在此不再赘述。
本发明的这些特点和优点将会在下面的具体实施方式以及附图中进行详细的揭露。本发明最佳的实施方式或手段将结合附图来详尽表现，但并非是对本发明技术方案的限制。另外，在每个下文和附图中出现的这些特征、要素和组件是具有多个，并且为了表示方便而标记了不同的符号或数字，但均表示相同或相似构造或功能的部件。
【附图说明】
下面结合附图对本发明作进一步说明：
图1为本发明实施例一的方法流程图；
图2为本发明实施例一中步骤S2的子步骤流程图；
图3为本发明实施例一中步骤S3的子步骤流程图；
图4为本发明实施例一中步骤S4的子步骤流程图
图5为本发明实施例二的结构示意图。
【具体实施方式】
下面结合本发明实施例的附图对本发明实施例的技术方案进行解释和说明，但下述实施例仅为本发明的优选实施例，并非全部。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其他实施例，都属于本发明的保护范围。
在本说明书中引用的“一个实施例”或“实例”或“例子”意指结合实施例本身描述的特定特征、结构或特性可被包括在本专利公开的至少一个实施例中。短语“在一个实施例中”在说明书中的各位置的出现不必都是指同一个实施例。
实施例一：
如图1至图4所示，本实施例提供了一种基于FACEID的分时租赁车辆安全管理方法，包括以下步骤：
驾驶员坐入车辆驾驶舱，此时，位于驾驶座下方的驾驶座压力传感器被触发，启动深景摄像机；
深景摄像机包括普通摄像部和红外部，红外部包括泛光感应器和红外镜头，深景摄像机启动，泛光感应器中的VCSEL芯片投射红外激光，红外激光照射到驾驶员的人脸后被反射，红外镜头捕捉到反射回的红外激光并判断是否是人脸信息，如是则继续进行下一步骤，如不是则继续捕捉。景深摄像机对当前人脸识别的结果可以通过语音提示、灯光、HMI屏幕显示等形式直观地告知驾驶员；
当识别到人脸信息后，红外部启动红外结构光点阵系统，获取具体的人脸3D数据，与此同时，普通摄像部捕捉具体的人脸的图像信息；获取人脸的3D数据以及图像信息后，对该信息进行预处理，包括3D特征提取、2D特征提取；
远程数据装置接收经过预处理的人脸的3D数据以及图像信息，通过自主学习算法，提取出人脸相关特征点和3D景深数据，并进行计算、压缩以及加密，将加密后的人脸相关特征点和3D景深数据通过4G模块上传至后台云服务器，在其他优选方式中也可采用其他数据传递方式；
后台云服务器将接收到的数据解密后在数据库中进行检索和匹配后，将匹配和检索结果返回到车辆；若比较结果一致，则继续进行下一步骤，若比较结果不一致，则返回第一步；
查询人脸识别的比较结果是否通过，若是，则继续进行下一步骤，若否，则返回第一步；
发送身份确认信息到远程控制装置；
远程控制装置收到身份认证通过信息后，向车辆控制装置发送控制信号，并查询控制信号是否成功发送，若是，则继续进行下一步骤，若否，则重新查询人脸识别的比较结果；
远程控制装置控制车辆控制装置解除车辆锁定状态，进入无需使用钥匙车辆即可启动状态。本实施例中，车辆控制装置优选为发动机防盗锁止系统；
车辆锁定状态解除后，等待用户启动车辆，查询车辆启动状态，若是，则发送欢迎信息至车辆自带的多媒体影音装置，提示用户通过身份认证，欢迎使用车辆，并上报车辆启动信息至后台云服务器，若否，则重新查询人脸信息是否通过，直至与当前登记车辆使用人相关信息一致。
本实施例所提供的方法，必须在驾驶座传感器被触发方能进行生物识别，并且在生物识别的过程中，必须同时获取到人脸部头像的2D以及3D数据方能解锁，因此避免了使用照片或被复制的指纹对车辆进行非法租用或盗用的情况。与此同时，驾驶员进入驾驶舱即可进行识别，在寒冷地带无需脱下手套，便于用户使用。
实施例二
如图5所示，本实施例提供了一种基于FACEID的分时租赁车辆安全管理系统，使用实施例一中的分时租赁车辆安全管理方法，包括主控制器1、驾驶座压力传感器2、深景摄像机3、后台云服务器4、远程控制装置5以及车辆控制装置6；
主控器1设于车辆中控台上，在本实施例中，主控器1可集成于车辆多媒体系统内，在其他实施例中也可独立封装后安装于中控台内侧，在此不做限定。驾驶座压力传感器2设于车辆驾驶座下方，以感知驾驶员是否进入驾驶舱，同时电连接于主控制器1，将感知结果传递给主控制器1。
在本实施例中，驾驶座压力传感器2优选采用车辆自带的用于安全带未系警报的驾驶座压力传感器，这样可以节约整套基于FACEID的分时租赁车辆安全管理系统的安装步骤。在其他实施例中，也可独立加装驾驶座压力传感器，在此不做限定。
深景摄像机3包括用以获取人脸3D数据的红外部31和用以获取人脸图像信息的普通摄像部32。在本实施例中，深景摄像机3可拆卸地安装于车辆驾驶舱顶棚内侧，其摄像头处于正对驾驶员面部的位置。在本实施例中，深景摄像机3设有底座，底座上设有粘性安装板，深景摄像机3粘贴于车辆前风挡上方，在其他实施例中，也可粘贴安装于车辆A柱内侧，在其他实施例中，深景摄像机3设有卡装部，使其可以卡装于遮光板上，但无论安装于任何位置，摄像头均必须处于正对驾驶员面部的位置。红外部31包括用以投射红外激光的泛光感应器和用以捕捉反射回的红外激光的红外镜头，泛光感应器中的VCSEL芯片投射红外激光，红外激光照射到驾驶员的人脸后被反射，红外镜头捕捉到反射回的红外激光并判断是否是人脸信息。
在本实施例中，为了避免在光线不足的环境下深景摄像机3无法获取到人脸的3D数据以及图像信息，深景摄像机3包括了补光灯，补光灯照射方向与泛光感应器的投射方向相同，用以辅助红外部31以及普通摄像部32获取人脸的3D数据以及图像信息。与此同时，为了避免补光灯在光线充足时开启而对车辆电瓶产生损耗，补光灯上设有光感应开关，光感应开关根据采集的光线强度控制补光灯开启或关闭，在光线充足时，光感应开关使补光灯处于关闭状态，在光线不足时，光感应开关控制补光灯开启，以辅助深景摄像机3获取人脸的3D数据以及图像信息。
深景摄像机3电连接于主控制器1，主控制器1根据感知结果控制深景摄像机3，以获取人脸的3D数据以及图像信息，并将人脸的3D数据以及图像信息上传至后台云服务器4；后台云服务器4将接收到的人脸的3D数据以及图像信息与数据库中的对应数据进行对比并将比较结果发送至主控制器1。
在本实施例中，基于FACEID的分时租赁车辆安全管理系统还包括远程数据装置7，远程数据装置7电性连接于深景摄像机3，用于接收获取的人脸的3D数据以及图像信息，并进行计算、压缩以及加密。同时，远程数据装置7还包括4G通信模块，4G通信模块将经过计算、压缩以及加密的人脸的3D数据以及图像信息上传至后台云系统4。在本实施例中，远程数据装置7与后台云服务器4之间的数据传递优选4G的方式，也可采用WIFI等其他方式，在此不做限定。
车辆控制装置6电连接于远程控制装置5，用以锁定车辆并保持锁定状态或解除车辆锁定状态。在本实施例中，车辆控制装置优选为发动机防盗锁止系统，在其他实施例中，也可采用其他的防盗装置或控制装置，在此不做限定。
远程控制装置6电性连接于主控制器1，主控制器1根据后台云服务器5发送的比较结果控制车辆控制装置6保持或解除车辆的锁定状态。
以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，熟悉该本领域的技术人员应该明白本发明包括但不限于附图和上面具体实施方式中描述的内容。任何不偏离本发明的功能和结构原理的修改都将包括在权利要求书的范围中。

Claims (10)

1.一种基于FACEID的分时租赁车辆安全管理方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
步骤S1：触发驾驶座压力传感器，启动深景摄像机；
步骤S2：深景摄像机对人脸进行检测，获取人脸的3D数据以及图像信息；
步骤S3：将所述图像信息以及3D数据与本地和/或后台数据进行比较，若比较结果一致，则进行步骤S4，若比较结果不一致，则返回步骤S1；
步骤S4：发送身份确认信息到远程控制装置，所述远程控制装置发送控制信号到车辆控制装置以允许车辆启动，同时提示用户通过身份认证。
2.根据权利要求1所述的基于FACEID的分时租赁车辆安全管理方法，其特征在于，所述深景摄像机包括红外部和普通摄像部，所述红外部包括泛光感应器和红外镜头，所述步骤S2包括如下子步骤：
子步骤S21：泛光感应器投射红外激光；
子步骤S22：红外镜头捕捉到反射回的红外激光并判断是否是人脸信息，若是，则进行子步骤S23，如不是则继续捕捉；
子步骤S23：红外镜头捕捉具体的人脸的3D数据，普通摄像部捕捉具体的人脸的图像信息；
子步骤S24：对人脸的3D数据以及图像信息进行预处理，包括3D特征提取、2D特征提取。
3.根据权利要求2所述的基于FACEID的分时租赁车辆安全管理方法，其特征在于：所述步骤S3包括如下子步骤：
子步骤S31：远程数据装置接收经过预处理的人脸的3D数据以及图像信息；
子步骤S32：通过自主学习算法，提取出人脸相关特征点和3D景深数据，并进行计算、压缩以及加密；
子步骤S33：将加密后的人脸相关特征点和3D景深数据传递至后台云服务器；
子步骤S34，后台云服务器将接收到的数据解密后在数据库中进行检索和匹配；
子步骤S35，将匹配和检索结果返回到车辆。
4.根据权利要求1所述的基于FACEID的分时租赁车辆安全管理方法，其特征在于，所述步骤S4包括如下子步骤：
子步骤S41：查询人脸识别的比较结果是否通过，若是，则进行子步骤S42，若否，则返回步骤S1；
子步骤S42：发送身份确认信息到远程控制装置；
子步骤S43：远程控制装置收到身份认证通过信息后，向车辆控制装置发送控制信号，并查询控制信号是否成功发送，若是，则进行子步骤S44，若否，则返回子步骤S41；
子步骤S44：解除车辆锁定状态；
子步骤S45：等待用户启动车辆，查询车辆启动状态，若是，则进行子步骤S46,若否，则返回子步骤S41；
子步骤S46：发送欢迎信息至车辆多媒体影音装置，提示用户通过身份认证，欢迎使用车辆，并上报车辆启动信息至后台云服务器。
5.一种基于FACEID的分时租赁车辆安全管理系统，其特征在于，所述基于FACEID的分时租赁车辆安全管理系统使用权利要求1至4中任一项所述的方法，包括主控制器、驾驶座压力传感器、深景摄像机、后台云服务器、远程控制装置以及车辆控制装置；
所述主控器设于车辆中控台，所述驾驶座压力传感器设于车辆驾驶座下方，以感知驾驶员是否进入驾驶舱，同时电连接于所述主控制器，将感知结果传递给所述主控制器；
所述深景摄像机设有安装座，所述深景摄像机通过所述安装座可拆卸地安装于车辆驾驶舱内侧，并电连接于所述主控制器，所述主控制器根据所述感知结果控制所述深景摄像机，以获取人脸的3D数据以及图像信息，并将所述人脸的3D数据以及图像信息上传至所述后台云服务器；
所述后台云服务器将接收到的人脸的3D数据以及图像信息与数据库中的对应数据进行对比并将比较结果发送至所述主控制器；
所述车辆控制装置设于车辆发动机舱内部，电连接于所述远程控制装置，用以锁定车辆并保持锁定状态或解除车辆锁定状态；
所述远程控制装置电性连接于所述主控制器，所述主控制器根据所述后台云服务器发送的比较结果控制所述车辆控制装置保持或解除车辆的锁定状态。
6.根据权利要求5所述的基于FACEID的分时租赁车辆安全管理系统，其特征在于：所述深景摄像机包括用以获取人脸3D数据的红外部和用以获取人脸图像信息的普通摄像部，所述红外部包括用以投射红外激光的泛光感应器和用以捕捉反射回的红外激光的红外镜头。
7.根据权利要求6所述的基于FACEID的分时租赁车辆安全管理系统，其特征在于：所述深景摄像机包括补光灯，所述补光灯照射方向与所述泛光感应器的投射方向相同，用以辅助所述深景摄像机获取人脸的3D数据以及图像信息。
8.根据权利要求7所述的基于FACEID的分时租赁车辆安全管理系统，其特征在于：所述补光灯设有光感应开关，所述光感应开关根据采集的光线强度控制所述补光灯开启或关闭。
9.根据权利要求5所述的基于FACEID的分时租赁车辆安全管理系统，其特征在于，所述基于FACEID的分时租赁车辆安全管理系统还包括远程数据装置，所述远程数据装置电性连接于所述深景摄像机，用于接收获取的人脸的3D数据以及图像信息，并进行计算、压缩以及加密。
10.根据权利要求9所述的基于FACEID的分时租赁车辆安全管理系统，其特征在于，所述远程数据装置还包括4G通信模块，所述4G通信模块将经过计算、压缩以及加密的人脸的3D数据以及图像信息上传至所述后台云服务器。
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