CN108648316A - 一种基于红外检测和人脸识别的开锁方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于红外检测和人脸识别的开锁方法，应用于智能开锁系统，该系统包括人体移动侦测模块、图像采集模块、智能人脸图像识别模块、系统逻辑控制模块和门开闭控制模块；所述人体移动侦测模块、图像采集模块、智能人脸图像识别模块、系统逻辑控制模块和门开闭控制模块通过网络连接；所述人体移动侦测模块包括设置在门外的门外人体移动侦测模块和设置在门内的门内人体移动侦测模块，具体步骤包括：步骤A，人体移动侦测；步骤B，图像采集；步骤C，人脸识别；步骤D，门开闭控制；本发明节省了图像采集模块不必要的能耗；避免使用照片作伪，提高安全性；有效防止交叉感染。
Description
技术领域
本发明涉及智能云锁技术领域，具体涉及一种基于红外检测和人脸识别的开锁方法及系统。
背景技术
随着智能云锁的普遍应用，各种人脸识别的技术也越来越完善。现在的红外感应门的应用也非常广泛，省去了人开关门的动作，在车站、厕所、医院等地点应用，能够有效降低公共场合的病毒交叉感染概率。出于门锁的用电安全，门锁只能使用电池供电，然而进行人脸识别和红外开关门的耗电量很大，不利于智能云锁的推广。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术中的不足之处，提供一种排除非人体信号源干扰的基于红外检测和人脸识别的开锁方法及系统。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种基于红外检测和人脸识别的开锁方法，应用于智能开锁系统，该系统包括人体移动侦测模块、图像采集模块、智能人脸图像识别模块、系统逻辑控制模块和门开闭控制模块；所述人体移动侦测模块、图像采集模块、智能人脸图像识别模块、系统逻辑控制模块和门开闭控制模块通过网络连接；所述人体移动侦测模块包括设置在门外的门外人体移动侦测模块和设置在门内的门内人体移动侦测模块；
所述开锁方法包括如下步骤：
步骤A，人体移动侦测；门处于关闭状态时，当用户从门外朝所述门外人体移动侦测模块移动且到达所述门外人体移动侦测模块的设定唤醒检测范围内，则所述系统逻辑控制模块唤醒所述图像采集模块，当用户从门内朝所述门内人体移动侦测模块移动且到达所述门内人体移动侦测模块的设定开门检测范围内，则所述系统逻辑控制模块向所述门开闭控制模块发送开门信号；
步骤B，图像采集；所述图像采集模块利用红外摄像采集单元采集用户的红外成像的人脸照片；所述红外摄像采集单元采集到的人脸图像上传到所述智能人脸识别模块进行人脸识别；
步骤C，人脸识别；所述智能人脸图像识别模块将获取到的人脸图像通过内嵌的图像识别算法，计算出人脸特定位置的生物特征点，将该特征点与人脸特征点库进行搜索比对，若比对成功，则打开门锁，同时所述系统逻辑控制模块向所述门开闭控制模块发送开门信号；
步骤D，门开闭控制；若所述门开闭控制模块接收到开门信号，则打开房门。
更进一步的说明，还包括以下步骤：
自动检测关门；门处于开启状态时，当用户远离所述门外人体移动侦测模块或门内人体移动侦测模块且距离到达所述门外人体移动侦测模块或所述门内人体移动侦测模块的设定闭门检测范围时，则所述系统逻辑控制模块向所述门开闭控制模块发送关门信号，所述门开闭控制模块接收到关门信号，则关闭房门
更进一步的说明，步骤B中还包括对彩色人脸图像的采集，在进行红外成像的人脸图像采集时同时采集彩色的人脸图像，并将采集到的彩色人脸图像上传到所述系统逻辑控制模块进行数据储存。
更进一步的说明，还包括开门信息同步记录显示；若成功开门，则所述系统逻辑控制模块中的通讯单元将所述系统逻辑控制模块中储存的彩色人脸图像发送到与门相连的显示屏单元或用户的手机终端。
更进一步的说明，还包括防盗警报步骤；若所述人体移动侦测模块检测到移动的人体信号，而人脸识别比对不成功或门锁遭到物理破坏，则所述系统逻辑控制模块通过通讯单元向用户的手机终端发送警报信息和所述彩色人脸图像。
更进一步的说明，还包括语音控制模式；若开门成功，用户通过开门控制模块中的声音控制单元对门的开闭状态进行语音控制，所述开闭状态包括：
通道状态，用户通过对应通道状态的特定的语音口令，使门保持常开状态；
定时状态，用户通过对应定时状态的特定的语音口令，使门保持开启状态，并在设定的时间后关闭；
预警状态，用户通过对应预警状态的特定的语音口令，使门在关闭后保持关闭状态，且无法再从门外通过人脸识别打开门。
一种基于红外检测和人脸识别的开锁系统，包括人体移动侦测模块、图像采集模块、智能人脸图像识别模块、系统逻辑控制模块和门开闭控制模块；所述人体移动侦测模块、图像采集模块、智能人脸图像识别模块、系统逻辑控制模块和门开闭控制模块通过网络连接；
所述人体移动侦测模块包括门外人体移动侦测模块和门内人体移动侦测模块，所述门外人体移动侦测模块和门内人体移动侦测模块均包括人体位置探测单元、热释红外成像单元和模拟信号放大滤波处理单元；所述热释红外成像单元用于检测人体的热释红外信号，当检测到人体的热释红外信号时，将该人体的热释红外信号发送给模拟信号放大滤波处理单元；所述人体位置探测单元用于对人体的热释红外信号的距离进行检测；所述模拟信号放大滤波处理单元用于将信号进行方法滤波供所述系统逻辑控制模块进行识别，当所述系统逻辑控制模块识别到所述信号为移动的人体所发出的热释红外信号时，启动图像采集模块；
所述图像采集模块包括红外摄像采集单元；所述红外摄像采集单元用于采集红外成像的人脸图像；
所述智能人脸图像识别模块，用于将红外摄像采集单元采集到的人脸图像与系统逻辑控制单元预设的准入用户人脸图像相比对；
所述系统逻辑控制单元包括电源管理单元、数据存储单元和开关信号检测单元；所述电源管理单元控制系统各部分电源的开启和关闭；所述数据储存单元用于储存预设的准入用户人脸图像；开关信号检测单元用于识别模拟信号放大滤波处理单元处理后的信号是否为人体所发出的热释红外信号，若是，则通过电源管理单元控制图像采集模块电源的开启；数据储存单元储存有人脸特征点库、预设的准入用户人脸图像；
所述门开闭模块包括驱动单元，通过控制所述驱动单元的运动实现门的开闭。
更进一步的说明，所述图像采集模块还包括彩色摄像采集单元，用于采集彩色人脸图像并将采集到的彩色人脸图像上传到数据储存单元并予以储存。
更进一步的说明，所述系统逻辑控制模块还包括通讯单元和显示屏单元；所述通讯单元用于将采集到的彩色人脸图像发送至显示屏单元和用户的手机终端，以及当人脸识别比对不成功或门锁遭到物理破坏时，向用户的手机终端发送警报信息和所述彩色人脸图像；所述显示屏单元用于接收所述通讯单元发送的彩色人脸图像并将其显示呈现。
更进一步的说明，所述门开闭控制模块还包括声音控制单元；所述声音控制单元用于接收并识别用户的语音口令，并将其转换为电信号发送至所述系统逻辑控制模块，实现对门的常开、常闭、设定时间后关闭三种状态的控制。
本发明的有益效果：需要检测到人体信号且为移动的人体信号后，再唤醒图像采集模块进行人脸图像采集，节省了图像采集模块不必要的能耗；同时采集彩色人脸图像和红外人脸图像，避免使用照片进行人脸识别，同时彩色人脸图像作为留存方便以后查询开门记录，提高安全性；在开门后，门开闭控制模块自动打开门，人进入门后，门开闭控制模块自动关闭门，用户不必直接接触门把手，而门又可以在最短的时间内进行开关门操作，可以有效防止交叉感染。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的一个实施例的流程图。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
如图1所示，一种基于红外检测和人脸识别的开锁方法，其特征在于：应用于智能开锁系统，该系统包括人体移动侦测模块、图像采集模块、智能人脸图像识别模块、系统逻辑控制模块和门开闭控制模块；所述人体移动侦测模块、图像采集模块、智能人脸图像识别模块、系统逻辑控制模块和门开闭控制模块通过网络连接；所述人体移动侦测模块包括设置在门外的门外人体移动侦测模块和设置在门内的门内人体移动侦测模块；
所述开锁方法包括如下步骤：
步骤A，人体移动侦测；门处于关闭状态时，当用户从门外朝所述门外人体移动侦测模块移动且到达所述门外人体移动侦测模块的设定唤醒检测范围内，则所述系统逻辑控制模块唤醒所述图像采集模块，当用户从门内朝所述门内人体移动侦测模块移动且到达所述门内人体移动侦测模块的设定开门检测范围内，则所述系统逻辑控制模块向所述门开闭控制模块发送开门信号；
步骤B，图像采集；所述图像采集模块利用红外摄像采集单元采集用户的红外成像的人脸照片；所述红外摄像采集单元采集到的人脸图像上传到所述智能人脸识别模块进行人脸识别；
步骤C，人脸识别；所述智能人脸图像识别模块将获取到的人脸图像通过内嵌的图像识别算法，计算出人脸特定位置的生物特征点，将该特征点与人脸特征点库进行搜索比对，若比对成功，则打开门锁，同时所述系统逻辑控制模块向所述门开闭控制模块发送开门信号；
步骤D，门开闭控制；若所述门开闭控制模块接收到开门信号，则打开房门。
图像采集模块耗电量很大，因此在不使用时处于休眠状态。当门外人体移动侦测模块检测到移动的人体信号时，才唤醒图像采集模块。这里的门外人体移动侦测模块包括两个要件，首先要检测到能热释红外光的物体，也就是说必须要检测到活物。其次要检测到活物朝向图像采集模块移动，并达到了足够近的距离以唤醒图像采集模块。因为图像采集模块是有检测距离的限制的，离得远的物体无法被识别，而如果用户如果有意图使用人脸采集模块进行人脸采集时，就势必会走向人脸采集模块。所以门外人体移动侦测模块可以筛选真正有意图进行人脸识别的用户，再唤醒人脸采集模块，避免人脸采集模块的频繁唤醒导致的用电浪费。进行图像采集时，采集红外成像的人脸图像，应为采用红外成像的人脸图像进行人脸识别时，可以区分真人和照片，以防使用照片蒙混过关。传统的开门都是人转动门把手，再推开门板，而在特定的环境下，不允许用户接触门把手或门板，比如医院的隔离病房，所以在门锁打开后，由系统逻辑控制模块通过所述门开闭控制模块，控制电机运作打开门，在用户出门时，也就是门关闭状态下而门内人体移动侦测模块检测到人体信号时，因为屋内的人体信号均为有权限的用户，此时直接通过门开闭控制模块打开房门。
更进一步的说明，还包括以下步骤：
自动检测关门；门处于开启状态时，当用户远离所述门外人体移动侦测模块或门内人体移动侦测模块且距离到达所述门外人体移动侦测模块或所述门内人体移动侦测模块的设定闭门检测范围时，则所述系统逻辑控制模块向所述门开闭控制模块发送关门信号，所述门开闭控制模块接收到关门信号，则关闭房门
当用户进入门后，门外人体移动侦测模块检测到人体信号离开自动关闭房门，这样的方式能准确的判断关门的时机。
更进一步的说明，步骤B中还包括对彩色人脸图像的采集，在进行红外成像的人脸图像采集时同时采集彩色的人脸图像，并将采集到的彩色人脸图像上传到所述系统逻辑控制模块进行数据储存。
彩色图像进行留存，便于后续的调取查看。
更进一步的说明，还包括开门信息同步记录显示；若成功开门，则所述系统逻辑控制模块中的通讯单元将所述系统逻辑控制模块中储存的彩色人脸图像发送到与门相连的显示屏单元或用户的手机终端。
保证门的安全性，将每一次开门用于进行人脸识别图像都进行留存并发送至用户的手机终端，让用户对每次开门都有了解。
更进一步的说明，还包括防盗警报步骤；若所述人体移动侦测模块检测到移动的人体信号，而人脸识别比对不成功或门锁遭到物理破坏，则所述系统逻辑控制模块通过通讯单元向用户的手机终端发送警报信息和所述彩色人脸图像。
有效起到防盗作用及对罪犯的追查。
更进一步的说明，还包括语音控制模式；若开门成功，用户通过开门控制模块中的声音控制单元对门的开闭状态进行语音控制，所述开闭状态包括：
通道状态，用户通过对应通道状态的特定的语音口令，使门保持常开状态；
定时状态，用户通过对应定时状态的特定的语音口令，使门保持开启状态，并在设定的时间后关闭；
预警状态，用户通过对应预警状态的特定的语音口令，使门在关闭后保持关闭状态，且无法再从门外通过人脸识别打开门。
可以满足不同情况下对与门的开闭状态要求，不必频繁开门，同时也能起到警戒加强的作用。
一种基于红外检测和人脸识别的开锁系统，包括人体移动侦测模块、图像采集模块、智能人脸图像识别模块、系统逻辑控制模块和门开闭控制模块；所述人体移动侦测模块、图像采集模块、智能人脸图像识别模块、系统逻辑控制模块和门开闭控制模块通过网络连接；
所述人体移动侦测模块包括门外人体移动侦测模块和门内人体移动侦测模块，所述门外人体移动侦测模块和门内人体移动侦测模块均包括人体位置探测单元、热释红外成像单元和模拟信号放大滤波处理单元；所述热释红外成像单元用于检测人体的热释红外信号，当检测到人体的热释红外信号时，将该人体的热释红外信号发送给模拟信号放大滤波处理单元；所述人体位置探测单元用于对人体的热释红外信号的距离进行检测；所述模拟信号放大滤波处理单元用于将信号进行方法滤波供所述系统逻辑控制模块进行识别，当所述系统逻辑控制模块识别到所述信号为移动的人体所发出的热释红外信号时，启动图像采集模块；
所述图像采集模块包括红外摄像采集单元；所述红外摄像采集单元用于采集红外成像的人脸图像；
所述智能人脸图像识别模块，用于将红外摄像采集单元采集到的人脸图像与系统逻辑控制单元预设的准入用户人脸图像相比对；
所述系统逻辑控制单元包括电源管理单元、数据存储单元和开关信号检测单元；所述电源管理单元控制系统各部分电源的开启和关闭；所述数据储存单元用于储存预设的准入用户人脸图像；开关信号检测单元用于识别模拟信号放大滤波处理单元处理后的信号是否为人体所发出的热释红外信号，若是，则通过电源管理单元控制图像采集模块电源的开启；数据储存单元储存有人脸特征点库、预设的准入用户人脸图像；
所述门开闭模块包括驱动单元，通过控制所述驱动单元的运动实现门的开闭。
更进一步的说明，所述图像采集模块还包括彩色摄像采集单元，用于采集彩色人脸图像并将采集到的彩色人脸图像上传到数据储存单元并予以储存。
更进一步的说明，所述系统逻辑控制模块还包括通讯单元和显示屏单元；所述通讯单元用于将采集到的彩色人脸图像发送至显示屏单元和用户的手机终端，以及当人脸识别比对不成功或门锁遭到物理破坏时，向用户的手机终端发送警报信息和所述彩色人脸图像；所述显示屏单元用于接收所述通讯单元发送的彩色人脸图像并将其显示呈现。
更进一步的说明，所述门开闭控制模块还包括声音控制单元；所述声音控制单元用于接收并识别用户的语音口令，并将其转换为电信号发送至所述系统逻辑控制模块，实现对门的常开、常闭、设定时间后关闭三种状态的控制。
以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (10)
1.一种基于红外检测和人脸识别的开锁方法，其特征在于：应用于智能开锁系统，该系统包括人体移动侦测模块、图像采集模块、智能人脸图像识别模块、系统逻辑控制模块和门开闭控制模块；所述人体移动侦测模块、图像采集模块、智能人脸图像识别模块、系统逻辑控制模块和门开闭控制模块通过网络连接；所述人体移动侦测模块包括设置在门外的门外人体移动侦测模块和设置在门内的门内人体移动侦测模块；
所述开锁方法包括如下步骤：
步骤A，人体移动侦测；门处于关闭状态时，当用户从门外朝所述门外人体移动侦测模块移动且到达所述门外人体移动侦测模块的设定唤醒检测范围内，则所述系统逻辑控制模块唤醒所述图像采集模块，当用户从门内朝所述门内人体移动侦测模块移动且到达所述门内人体移动侦测模块的设定开门检测范围内，则所述系统逻辑控制模块向所述门开闭控制模块发送开门信号；
步骤B，图像采集；所述图像采集模块利用红外摄像采集单元采集用户的红外成像的人脸照片；所述红外摄像采集单元采集到的人脸图像上传到所述智能人脸识别模块进行人脸识别；
步骤C，人脸识别；所述智能人脸图像识别模块将获取到的人脸图像通过内嵌的图像识别算法，计算出人脸特定位置的生物特征点，将该特征点与人脸特征点库进行搜索比对，若比对成功，则打开门锁，同时所述系统逻辑控制模块向所述门开闭控制模块发送开门信号；
步骤D，门开闭控制；若所述门开闭控制模块接收到开门信号，则打开房门。
2.根据权利要求1所述的一种基于红外检测和人脸识别的开锁方法，其特征在于：还包括以下步骤：
自动检测关门；门处于开启状态时，当用户远离所述门外人体移动侦测模块或门内人体移动侦测模块且距离到达所述门外人体移动侦测模块或所述门内人体移动侦测模块的设定闭门检测范围时，则所述系统逻辑控制模块向所述门开闭控制模块发送关门信号，所述门开闭控制模块接收到关门信号，则关闭房门。
3.根据权利要求1所述的一种基于红外检测和人脸识别的开锁方法，其特征在于：步骤B中还包括对彩色人脸图像的采集，在进行红外成像的人脸图像采集时同时采集彩色的人脸图像，并将采集到的彩色人脸图像上传到所述系统逻辑控制模块进行数据储存。
4.根据权利要求3所述的一种基于红外检测和人脸识别的开锁方法，其特征在于：还包括开门信息同步记录显示；若成功开门，则所述系统逻辑控制模块中的通讯单元将所述系统逻辑控制模块中储存的彩色人脸图像发送到与门相连的显示屏单元或用户的手机终端。
5.根据权利要求3所述的一种基于红外检测和人脸识别的开锁方法，其特征在于：还包括防盗警报步骤；若所述人体移动侦测模块检测到移动的人体信号，而人脸识别比对不成功或门锁遭到物理破坏，则所述系统逻辑控制模块通过通讯单元向用户的手机终端发送警报信息和所述彩色人脸图像。
6.根据权利要求1所述的一种基于红外检测和人脸识别的开锁方法，其特征在于：还包括语音控制模式；若开门成功，用户通过开门控制模块中的声音控制单元对门的开闭状态进行语音控制，所述开闭状态包括：
通道状态，用户通过对应通道状态的特定的语音口令，使门保持常开状态；
定时状态，用户通过对应定时状态的特定的语音口令，使门保持开启状态，并在设定的时间后关闭；
预警状态，用户通过对应预警状态的特定的语音口令，使门在关闭后保持关闭状态，且无法再从门外通过人脸识别打开门。
7.一种基于红外检测和人脸识别的开锁系统，其特征在于：包括人体移动侦测模块、图像采集模块、智能人脸图像识别模块、系统逻辑控制模块和门开闭控制模块；所述人体移动侦测模块、图像采集模块、智能人脸图像识别模块、系统逻辑控制模块和门开闭控制模块通过网络连接；
所述人体移动侦测模块包括门外人体移动侦测模块和门内人体移动侦测模块，所述门外人体移动侦测模块和门内人体移动侦测模块均包括人体位置探测单元、热释红外成像单元和模拟信号放大滤波处理单元；所述热释红外成像单元用于检测人体的热释红外信号，当检测到人体的热释红外信号时，将该人体的热释红外信号发送给模拟信号放大滤波处理单元；所述人体位置探测单元用于对人体的热释红外信号的距离进行检测；所述模拟信号放大滤波处理单元用于将信号进行方法滤波供所述系统逻辑控制模块进行识别，当所述系统逻辑控制模块识别到所述信号为移动的人体所发出的热释红外信号时，启动图像采集模块；
所述图像采集模块包括红外摄像采集单元；所述红外摄像采集单元用于采集红外成像的人脸图像；
所述智能人脸图像识别模块，用于将红外摄像采集单元采集到的人脸图像与系统逻辑控制单元预设的准入用户人脸图像相比对；
所述系统逻辑控制单元包括电源管理单元、数据存储单元和开关信号检测单元；所述电源管理单元控制系统各部分电源的开启和关闭；所述数据储存单元用于储存预设的准入用户人脸图像；开关信号检测单元用于识别模拟信号放大滤波处理单元处理后的信号是否为人体所发出的热释红外信号，若是，则通过电源管理单元控制图像采集模块电源的开启；数据储存单元储存有人脸特征点库、预设的准入用户人脸图像；
所述门开闭模块包括驱动单元，通过控制所述驱动单元的运动实现门的开闭。
8.根据权利要求7所述的一种基于红外检测和人脸识别的开锁系统，其特征在于：所述图像采集模块还包括彩色摄像采集单元，用于采集彩色人脸图像并将采集到的彩色人脸图像上传到数据储存单元并予以储存。
9.根据权利要求8所述的一种基于红外检测和人脸识别的开锁系统，其特征在于：所述系统逻辑控制模块还包括通讯单元和显示屏单元；所述通讯单元用于将采集到的彩色人脸图像发送至显示屏单元和用户的手机终端，以及当人脸识别比对不成功或门锁遭到物理破坏时，向用户的手机终端发送警报信息和所述彩色人脸图像；所述显示屏单元用于接收所述通讯单元发送的彩色人脸图像并将其显示呈现。
10.根据权利要求7所述的一种基于红外检测和人脸识别的开锁系统，其特征在于：所述门开闭控制模块还包括声音控制单元；所述声音控制单元用于接收并识别用户的语音口令，并将其转换为电信号发送至所述系统逻辑控制模块，实现对门的常开、常闭、设定时间后关闭三种状态的控制。
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