CN108961514A - 一种基于多维数据和活体生物特征比对认证的闸机通行方法及系统 - Google Patents

一种基于多维数据和活体生物特征比对认证的闸机通行方法及系统 Download PDF

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Abstract

一种基于多维数据和活体生物特征比对认证的闸机通行方法及闸机系统，其特征是所述的方法包括以下步骤：首先，在后台数据库预先录入允许通行人员的人脸数据特征值并将该数据特征值与对应的纸质或电子通行证关联；其次，在通行闸机进口或出口前方安装摄像机；第三．当持有纸质或电子通行证的需通行人员进入闸机并在刷卡区刷卡时，摄像机摄取需通行人员脸部特征值，系统读取需通行人员通行证数据；第四，系统将需通行人员脸部特征值和通行证数据一并送入系统后台进行比对，如果匹配成功，闸机打开放行，如果匹配不成功，则闸机不能打开，系统同时自动以声、光电提醒需通行人员出示正确的通行证件，并向安保系统报警，提醒有非法人员侵入。本发明极大地提高了通行的准确性，能有效防止非法进入。

Description

一种基于多维数据和活体生物特征比对认证的闸机通行方法 及系统
技术领域
本发明涉及一种安防技术，尤其是一种基于图像视频技术的安防技术，涉及对活体人脸的识别检测加验证的算法以及RFID高频读卡以及多维码的图像识别算法在人员进出门禁中的使用，具体地说是一种基于多维数据和活体生物特征比对认证的闸机通行方法。
背景技术
目前，随着社会治安防控体系建设在全国范围内的迅速推进，嵌入人脸验证算法的智能设备开始涌现。但现有技术中，采用人脸验证的智能设备主要是通过摄像机采集人脸图像到后台直接比对的方式进行，无法直接实现人员进出口管理；通过刷卡的方式进行出入闸的管理，无法实现人证是否合一的验证。未来随着国家对人员规范管理、合法管控需求的不断加强，需要有新型的智能设备来对重点区域的进出人员实现快速、准确地检测。
基于多维数据和活体生物检测比对认证的人员进出口管理智能闸机是一种集成了软件算法和硬件触发联动的智能化设备，其先进性在于通过人脸检测加验证算法、多维码图像识别算法与其他的验证机制相结合，高效而又准确的实现了人员合法进出通道的管理。
发明内容
本发明的目的是针对现有的通行闸机仅仅凭纸质或电子通行证刷卡通行，容易给不法分子或持有他人通行证的人员通行，造成非法进入，形成安全隐患的问题，发明一种结合了人脸技术、能确保唯一合法人员通行的基于多维数据和活体生物特征比对认证的闸机通行方法，同时提供一种相匹配的闸机系统。
本发明的技术方案之一是：
一种基于多维数据和活体生物特征比对认证的闸机通行方法，其特征是它包括以下步骤：
首先，在后台数据库预先录入允许通行人员的人脸数据特征值并将该数据特征值与对应的纸质或电子通行证关联；
其次，在通行闸机进口或出口前方安装摄像机；
第三．当持有纸质或电子通行证的需通行人员进入闸机并在刷卡区刷卡时，摄像机摄取需通行人员脸部特征值，系统读取需通行人员通行证数据；
第四，系统将需通行人员脸部特征值和通行证数据一并送入系统后台进行比对，如果匹配成功，闸机打开放行，如果匹配不成功，则闸机不能打开，系统同时自动以声、光电提醒需通行人员出示正确的通行证件，并向安保系统报警，提醒有非法人员侵入。
所述的纸质或电子通行证包括身份证、电子多维码、IC卡。
所述的闸机正面还安装有用于显示需通行者脸部图像的大显示屏。
所述的闸机两者各安装有一个用于提高成像效果的补光模块，补光模块的数量为一个或二个，二个时对称布置在摄像机两侧。
所述的闸机刷卡区安装有身份证读卡器和IC卡射频读卡器、指纹读卡器及二维码读卡器。
闸机还安装有音响模块，音响模块的数量为一个或二个，二个时对称安装在闸机左右两侧。
本发明的技术方案之二是：
一种基于多维数据和活体生物特征比对认证的闸机系统，其特征是它包括：
一闸机1，该闸机提供通行通道，它受控于主机；
一刷卡器2，该刷卡器安装在闸机上，用于读取需进入人员的身份信息并送入主机中进行数据匹配；
一摄像机3，该摄像机安装在闸机前方，用于摄取进入刷卡区域的人员的脸部特征并实进送入主机中进行信息匹配；
一显示器4，该显示器安装在闸机上用于供需进入人员观察自己的脸部是否在图像采集区内，以便其及时调整位置，使摄像机正确摄取比对用脸部特征，在显示器上设置有头像电子框线；
一主机5，该主机主要用于数据处理，它能将摄像机获取的人脸特征与系统中预存的刷卡人的人脸特征进行匹配，以便作出打开闸机通行或提醒通行者及安保部门匹配不成功不能通行的。
本发明的闸机系统还包括音响模块6和补光模块7，补光模块7受控于主机，当光线不足时，摄像机通知主机，主机启动补光模块进行补光，音响模块也受控于主机，它通过声音提醒通行者匹配通过或不通过。
本发明的有益效果：
本发明灵活运用了人脸白名单、卡信息、多维码信息等多种信息数据的对接，替代了人工验证的流程，实现了闸机开关的快速触发，在通过率和准确性方面取得良好的效果。
本发明通过对多维数据和活体生物特征比对认证实现对闸机开关进行控制，基于多维数据和活体生物特征提取算法及进出口人行通道的管理应用，可有效解决人是否为其本人以及是否为有效的合法人员进出管理的设备，是一种实现了人、证合一的智能终端设备。
本发明实现了人脸数据与IC/RFID读卡器、多维码图像检测器、身份证读卡器的软硬件融合。
本发明补实现的人脸验证算法确认进出人员的合法性触发闸机门的自动开启与闭合。
本发明基于多维数据和活体生物监测比对认证结果直接判断进出人员的合法性以及唯一性，并且能够自动控制闸机的运行。
本发明可以通过智能闸机刷进出人员的IC/RFID卡、身份证以及多维码多种途径确认其人的合法性。
附图说明
图1是本发明的工作流程示意图。
图2是本发明的闸机系统组成硬件框图示意图。
图3是本发明的闸机系统电原理框图示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。
实施例一。
如图1所示。
一种基于多维数据和活体生物特征比对认证的闸机通行方法，它包括以下步骤：
首先，在后台数据库预先录入允许通行人员的人脸数据特征值并将该数据特征值与对应的纸质或电子通行证关联；
其次，在通行闸机进口或出口前方安装摄像机；
第三．当持有纸质或电子通行证的需通行人员进入闸机并在刷卡区刷卡时，摄像机摄取需通行人员脸部特征值，系统读取需通行人员通行证数据；
第四，系统将需通行人员脸部特征值和通行证数据一并送入系统后台进行比对，如果匹配成功，闸机打开放行，如果匹配不成功，则闸机不能打开，系统同时自动以声、光电提醒需通行人员出示正确的通行证件，并向安保系统报警，提醒有非法人员侵入。
本发明通过放置在设备正面顶端的摄像像采集终端采集到的人脸图像与通过进出通道人员的白名单比对，结合主动式刷多维码、卡、身份证方式取得的现场数据，通过与后台的数据库进行比对，确认此人员唯一以及合规性后，自动开启闸机，管理人员进出。
当需进出的人员刷他人的身份证、多维码、IC/RFID卡进出闸口时，都会因为其现场采集的人脸与持证持卡人员在后台登记的人脸数据不一致而拒绝开闸。
当人员再次进出闸机时，先前已经录入的人脸数据、卡数据、多维码数据只要有一项数据与正在进出的人员进行人脸验证比对成功即可打开闸机，自由进出。
本发明提供的技术方案不会受到场景或者先验知识的局限，并且相比其他厂家提供的闸机设备来说，此智能闸机提供了硬件采集的多样性，人证比对的合理性、以及后台人脸数据实时收集的时效性，在保证高准确率的同时大大提高了闸机的反应速率。
该基于多维数据和活体生物特征比对认证的人员进出口管理闸机的运行过程描述如下：
1、人员进入进出口通道后，置于闸机上方的活体检测摄像终端开始识别人脸，并采集图像；
2、人员拿出纸质或者电子多维码、身份证、IC卡、在智能闸机上的刷卡区进行刷卡认证；
3、人像活体验证算法将获取的现场人脸图像与证件卡数据、多维码生成数据人脸数据库信息进行快速比对，进行人员的核查和认证；
4、比对结果正确启动开闸装置，比对失败语音告知人脸比对结果失败。
实施例二。
如图2-3所示。
一种基于多维数据和活体生物特征比对认证的闸机系统，它包括：
一闸机1，该闸机提供通行通道，它受控于主机；
一刷卡器2，该刷卡器安装在闸机上，用于读取需进入人员的身份信息并送入主机中进行数据匹配；
一摄像机3，该摄像机安装在闸机前方，用于摄取进入刷卡区域的人员的脸部特征并实进送入主机中进行信息匹配；
一显示器4，该显示器安装在闸机上用于供需进入人员观察自己的脸部是否在图像采集区内，以便其及时调整位置，使摄像机正确摄取比对用脸部特征，在显示器上设置有头像电子框线；
一主机5，该主机主要用于数据处理，它能将摄像机获取的人脸特征与系统中预存的刷卡人的人脸特征进行匹配，以便作出打开闸机通行或提醒通行者及安保部门匹配不成功不能通行的；
一音响模块6音响模块也受控于主机，它通过声音提醒通行者匹配通过或不通过；
一补光模块7，补光模块7受控于主机，当光线不足时，摄像机通知主机，主机启动补光模块进行补光。
本发明的闸机的运行过程如下：
1．活体检测摄像模块运行监测图像，主机检测当前的视频帧，当获取的视频帧图像中具有人脸信息时，抓取人脸图片，送入算法库（与现有技术相同）；
2、读卡器实时读取刷卡信息，当有数据录入时，将数据送入后台数据库；
3、提取与刷卡信息关联的人脸数据，送入算法比对，比对实时抓取的人脸数据与卡信息的人脸数据；
4、比对验证成功，主机发开闸信号给闸机，开闸放行。不成功则语音提示重新刷卡或换卡重刷。根据需要还可同时向安防部门发送相关报警信息。
本发明未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。

Claims (8)

1.一种基于多维数据和活体生物特征比对认证的闸机通行方法，其特征是它包括以下步骤：
首先，在后台数据库预先录入允许通行人员的人脸数据特征值并将该数据特征值与对应的纸质或电子通行证关联；
其次，在通行闸机进口或出口前方安装摄像机；
第三．当持有纸质或电子通行证的需通行人员进入闸机并在刷卡区刷卡时，摄像机摄取需通行人员脸部特征值，系统读取需通行人员通行证数据；
第四，系统将需通行人员脸部特征值和通行证数据一并送入系统后台进行比对，如果匹配成功，闸机打开放行，如果匹配不成功，则闸机不能打开，系统同时自动以声、光电提醒需通行人员出示正确的通行证件，并向安保系统报警，提醒有非法人员侵入。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征是所述的纸质或电子通行证包括身份证、电子多维码、IC卡。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征是所述的闸机正面还安装有用于显示需通行者脸部图像的大显示屏。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征是所述的闸机两者各安装有一个用于提高成像效果的补光模块，补光模块的数量为一个或二个，二个时对称布置在摄像机两侧。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征是所述的闸机刷卡区安装有身份证读卡器和IC卡射频读卡器、指纹读卡器及二维码读卡器。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征是闸机还安装有音响模块，音响模块的数量为一个或二个，二个时对称安装在闸机左右两侧。
7.一种基于多维数据和活体生物特征比对认证的闸机系统，其特征是它包括：
一闸机（1），该闸机提供通行通道，它受控于主机；
一刷卡器（2），该刷卡器安装在闸机上，用于读取需进入人员的身份信息并送入主机中进行数据匹配；
一摄像机（3），该摄像机安装在闸机前方，用于摄取进入刷卡区域的人员的脸部特征并实进送入主机中进行信息匹配；
一显示器（4），该显示器安装在闸机上用于供需进入人员观察自己的脸部是否在图像采集区内，以便其及时调整位置，使摄像机正确摄取比对用脸部特征，在显示器上设置有头像电子框线；
一主机（5），该主机主要用于数据处理，它能将摄像机获取的人脸特征与系统中预存的刷卡人的人脸特征进行匹配，以便作出打开闸机通行或提醒通行者及安保部门匹配不成功不能通行的。
8.根据权利要求7所述的基于多维数据和活体生物特征比对认证的闸机系统，其特征是它还包括音响模块（6）和补光模块（7），补光模块（7）受控于主机，当光线不足时，摄像机通知主机，主机启动补光模块进行补光，音响模块也受控于主机，它通过声音提醒通行者匹配通过或不通过。
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