CN109087411A - 一种基于分布式摄像头阵列的人脸识别锁 - Google Patents

一种基于分布式摄像头阵列的人脸识别锁 Download PDF

Info

Publication number
CN109087411A
CN109087411A CN201810561373.4A CN201810561373A CN109087411A CN 109087411 A CN109087411 A CN 109087411A CN 201810561373 A CN201810561373 A CN 201810561373A CN 109087411 A CN109087411 A CN 109087411A
Authority
CN
China
Prior art keywords
recognition
face
camera array
lock
image
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201810561373.4A
Other languages
English (en)
Inventor
张克军
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shanghai Ling Nu Intelligent Technology Co Ltd
Original Assignee
Shanghai Ling Nu Intelligent Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shanghai Ling Nu Intelligent Technology Co Ltd filed Critical Shanghai Ling Nu Intelligent Technology Co Ltd
Priority to CN201810561373.4A priority Critical patent/CN109087411A/zh
Publication of CN109087411A publication Critical patent/CN109087411A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G07—CHECKING-DEVICES
    • G07C—TIME OR ATTENDANCE REGISTERS; REGISTERING OR INDICATING THE WORKING OF MACHINES; GENERATING RANDOM NUMBERS; VOTING OR LOTTERY APPARATUS; ARRANGEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS FOR CHECKING NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • G07C9/00—Individual registration on entry or exit
    • G07C9/00174—Electronically operated locks; Circuits therefor; Nonmechanical keys therefor, e.g. passive or active electrical keys or other data carriers without mechanical keys
    • G07C9/00563—Electronically operated locks; Circuits therefor; Nonmechanical keys therefor, e.g. passive or active electrical keys or other data carriers without mechanical keys using personal physical data of the operator, e.g. finger prints, retinal images, voicepatterns
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T3/00—Geometric image transformations in the plane of the image
    • G06T3/40—Scaling of whole images or parts thereof, e.g. expanding or contracting
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06V—IMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
    • G06V40/00—Recognition of biometric, human-related or animal-related patterns in image or video data
    • G06V40/10—Human or animal bodies, e.g. vehicle occupants or pedestrians; Body parts, e.g. hands
    • G06V40/16—Human faces, e.g. facial parts, sketches or expressions
    • G06V40/161—Detection; Localisation; Normalisation

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Collating Specific Patterns (AREA)

Abstract

本发明记载了一种基于分布式摄像头阵列的人脸识别锁，包括智能门锁和移动终端，智能门锁包括人体红外感应模块、人脸识别模块、无线通信模块、主控制器以及机械锁装置，其中，智能门锁还设置有分布式摄像头阵列，该分布式摄像头阵列包含若干个摄像头，且若干个摄像头沿一定的弧度纵向排列。由于采用了上述技术，本发明通过在门锁中分布式安装多个摄像头阵列，将多个摄像头阵列采集到的图像通过高精度的拼接算法，得到一副包含完整人脸的图像，以进行人脸检测和识别，从而避免了现有人脸识别门锁对于不同身高用户的局限性，并有效解决了由于身高导致人脸识别受限的问题，最终达到了有效扩大人脸识别范围、满足更大范围身高用户需求等目的。

Description

一种基于分布式摄像头阵列的人脸识别锁
技术领域
本发明涉及门锁技术领域，尤其涉及一种基于分布式摄像头阵列的人脸识别锁。
背景技术
人脸识别技术，是基于人的脸部特征信息进行身份识别的一种生物识别技术。用摄像机或摄像头采集含有人脸的图像或视频流，并自动在图像中检测和跟踪人脸，进而对检测到的人脸进行脸部的一系列相关技术，通常也叫做人像识别、面部识别。
目前，人脸识别已经被广泛的应用于诸多领域，比如在门锁技术领域，通常在智能门锁的锁体上设置一摄像头，该摄像头结构如图1所示，从而通过摄像头采集开锁者的脸部图像，再由控制器等控制部件进行判断，从而完成开锁等动作。
然而，现有的人脸识别锁还存在着一定的不足。例如，门锁一般装在门上，其高度在安装时已经固定，针对不同身高的用户来说可能造成人脸图像捕捉困难、识别准确率低、识别速度不够快的问题，尤其是儿童放学单独回家时更需要方便快捷地刷脸入户，而现有的人脸识别锁显然无法满足这一需求，急需一种具备大范围识别功能的人脸识别锁。
针对如何实现大范围的识别，现有技术也在原有人脸门锁上进行了一定的改进，如中国专利(申请号：201520587480.6，申请日：2015-08-06)公开了一种人脸识别锁，该人脸识别锁通过在摄像头组件上安装了可以上下转动的调节轮，从而可以针对不同身高的用户，将摄像头旋转调节到适合的角度。该种方案虽然具备了较大的识别范围，但是由于需要手动调节，所以增加了操作的复杂性，并不能很好的满足广大用户的实际需求。
发明内容
为了解决上述的识别范围小和操作复杂等问题，本发明提供一种基于分布式摄像头阵列的人脸识别锁，可以在无需手动调节的前提下实现大范围的识别。
上述的一种基于分布式摄像头阵列的人脸识别锁，包括智能门锁和移动终端，所述智能门锁包括人体红外感应模块、人脸识别模块、无线通信模块、主控制器以及机械锁装置，其中，所述智能门锁还设置有分布式摄像头阵列，所述分布式摄像头阵列包含若干个摄像头，所述若干个摄像头沿一定的弧度纵向排列。
上述装置中，所述分布式摄像头阵列包含自上至下依次设置的第一摄像头、第二摄像头以及第三摄像头。
上述装置中，所述分布式摄像头阵列中的第一摄像头呈仰视角度设置。
上述装置中，所述分布式摄像头阵列中的第二摄像头呈水平角度设置。
上述装置中，所述分布式摄像头阵列中的第三摄像头呈俯视角度设置。
上述装置中，所述分布式摄像头阵列将拍摄到的图像传输至图像拼接模块，并由图像拼接模块处理得到完整的人脸图像。
上述装置中，所述图像拼接模块包括图像预处理、图像配准以及图像融合。
上述装置中，所述图像拼接模块的拼接算法采用基于Harris角点特征检测的算法，通过使用约束配准对的算法，找到正确的配准角点，并精确快速地完成图像拼接。
上述装置中，所述主控制器根据人脸识别模块的反馈，判断是否具有开门权限，并控制电机开启或关闭门锁。
上述装置中，所述智能门锁通过无线通信模块与移动终端进行无线通信。
本发明的优点和有益效果在于：本发明提供了一种基于分布式摄像头阵列的人脸识别锁，通过在门锁中分布式安装多个摄像头阵列，将多个摄像头阵列采集到的图像通过高精度的拼接算法，得到一副包含完整人脸的图像，以进行人脸检测和识别，从而避免了现有人脸识别门锁对于不同身高用户的局限性，并有效解决了由于身高导致人脸识别受限的问题，最终达到了有效扩大人脸识别范围、满足更大范围身高用户需求等目的。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是现有摄像头的结构示意图；
图2是本发明中基于分布式摄像头阵列的人脸识别锁的正视结构示意图；
图3是本发明中基于分布式摄像头阵列的人脸识别锁的侧视结构示意图；
图4是本发明中分布式摄像头阵列的立体结构示意图；
图5是本发明中分布式摄像头阵列的侧视结构示意图；
图6是本发明中基于分布式摄像头阵列的人脸识别锁的识别效果图。
附图标记说明：
1、智能门锁 2、分布式摄像头阵列 21、第一摄像头 22、第二摄像头
23、第三摄像头
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
如图2-3所示，本发明记载了一种基于分布式摄像头阵列的人脸识别锁，主要由智能门锁1和移动终端两部分构成，其中，本发明中的智能门锁1包括用于检测是否有人靠近的人体红外感应模块，用于智能门锁1与移动终端进行无线通信的无线通信模块，以及人脸识别模块、主控制器、机械锁装置。其中：
人脸识别模块用于人脸检测与识别，其工作原理为：通过提取人脸图像的特征点，并与人脸数据库中存储的数据进行匹配，得到一个反映相似程度的阈值，超过这个阈值，即可认为是同一个人，识别成功；反之，则认为不具有开门权限，执行系统设定的针对陌生人的处理操作。
至于主控制器则根据人脸识别模块反馈的结果，判断是否具有开门权限，如果是，则控制电机开启门锁，否则不开门，执行对应的针对陌生人的操作。
如图4-5所示，为了达到有效扩大人脸识别范围的技术效果，本发明中的人脸识别锁采用了分布式摄像头阵列2，该分布式摄像头阵列2包含沿一定弧度自上至下依次设置的第一摄像头21、第二摄像头22以及第三摄像头23，且第一摄像头21呈仰视角度设置，第二摄像头22呈水平角度设置，至于第三摄像头23则呈俯视角度设置，如此便可通过三个不同视角的摄像头实现更大范围的人脸识别，其识别效果如图6所示，可实现距地面350mm～2400mm的识别范围，足以满足各种身高的用户需求。
然后，分布式摄像头阵列2再将拍摄到的图像传输至图像拼接模块，并由图像拼接模块处理得到完整的人脸图像。其中，图像拼接模块包括图像预处理、图像配准以及图像融合，且其拼接算法采用基于Harris角点特征检测的算法，通过使用约束配准对的算法，找到正确的配准角点，可以精确并快速地完成图像拼接，得到正对摄像头且包含完整人脸的图像。
其中，Harris角点检测算法是特征点检测的基础，提出了应用邻近像素点灰度差值概念，从而进行判断是否为角点、边缘、平滑区域。Harris角点检测原理是利用移动的窗口在图像中计算灰度变化值，其中关键流程包括转化为灰度图像、计算差分图像、高斯平滑、计算局部极值、确认角点，从而具有了计算简单、稳定性高和鲁棒性强等特点，即使图像存在旋转、灰度变化等情况下也能准确地找出图像的角点。其图像拼接算法的具体步骤包括但不限于：
1.特征点提取：
即根据摄像头阵列采集到的不同角度的多幅图像，分别提取出参考图像和待拼接图像的Harris角点作为拼接用特征点集。
2.特征点配准：
即通过相关性特征配准找到对应的配准点对，再通过约束配准对算法找到两幅图像中正确的配准点。具体为：
(1)在两幅图像中以每个特征点为中心取一个2N+1*2N+1大小的相关窗，然后以参考图像中的每个角点为参考点，在待拼接图像中寻找对应的角点；
(2)通过计算特征点相关窗之间的相关系数来实现图像特征配准；
(3)参考图像中的某个特征点与待拼接图像中的所有特征点进行相关性计算胡，会得到一组相关系数，选择相关值大于阈值的特征点作为候选配准点对。
3.变换参数估计：
找到配准点后，使用透视变换模型计算出待拼接图像到参考图像的变换参数。
4.图像融合：
通过使用渐入渐出法，即在拼接图像的重叠区域由第一幅图像慢慢过渡到第二幅图像，从而保持拼接图像在视觉上的一致性。
本发明中人脸识别锁的工作原理为：
首先，闲置时的人脸识别锁处于节能的休眠状态，当人体红外感应模块检测到有人靠近时，触发人脸识别锁启动工作。
其次，分布式摄像头阵列2开始采集图像，由不同位置不同视角的各个摄像头进行人脸图像采集，再将采集到的图像传送至图像拼接模块进行拼接处理，得到一副包含完整人脸的图像。
然后，通过人脸识别模块提取人脸图像的特征点，并与人脸数据库中存储的数据进行匹配，得到一个反映相似程度的阈值，如超过这个阈值，即可认为是同一个人，识别成功；反之则识别失败。
最后，再由主控制器则根据人脸识别模块反馈的结果，判断是否具有开门权限，如果是，则控制机械锁装置的电机开启门锁，否则不开门，执行对应的针对陌生人的操作。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于分布式摄像头阵列的人脸识别锁，包括智能门锁和移动终端，所述智能门锁包括人体红外感应模块、人脸识别模块、无线通信模块、主控制器以及机械锁装置，其特征在于：
所述智能门锁还设置有分布式摄像头阵列，所述分布式摄像头阵列包含若干个摄像头，所述若干个摄像头沿一定的弧度纵向排列。
2.根据权利要求1所述的人脸识别锁，其特征在于，所述分布式摄像头阵列包含自上至下依次设置的第一摄像头、第二摄像头以及第三摄像头。
3.根据权利要求2所述的人脸识别锁，其特征在于，所述分布式摄像头阵列中的第一摄像头呈仰视角度设置。
4.根据权利要求3所述的人脸识别锁，其特征在于，所述分布式摄像头阵列中的第二摄像头呈水平角度设置。
5.根据权利要求4所述的人脸识别锁，其特征在于，所述分布式摄像头阵列中的第三摄像头呈俯视角度设置。
6.根据权利要求1所述的人脸识别锁，其特征在于，所述分布式摄像头阵列将拍摄到的图像传输至图像拼接模块，并由图像拼接模块处理得到完整的人脸图像。
7.根据权利要求6所述的人脸识别锁，其特征在于，所述图像拼接模块包括图像预处理、图像配准以及图像融合。
8.根据权利要求7所述的人脸识别锁，其特征在于，所述图像拼接模块的拼接算法采用基于Harris角点特征检测的算法，通过使用约束配准对的算法，找到正确的配准角点，并精确快速地完成图像拼接。
9.根据权利要求1所述的人脸识别锁，其特征在于，所述主控制器根据人脸识别模块的反馈，判断是否具有开门权限，并控制电机开启或关闭门锁。
10.根据权利要求1所述的人脸识别锁，其特征在于，所述智能门锁通过无线通信模块与移动终端进行无线通信。
CN201810561373.4A 2018-06-04 2018-06-04 一种基于分布式摄像头阵列的人脸识别锁 Pending CN109087411A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810561373.4A CN109087411A (zh) 2018-06-04 2018-06-04 一种基于分布式摄像头阵列的人脸识别锁

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810561373.4A CN109087411A (zh) 2018-06-04 2018-06-04 一种基于分布式摄像头阵列的人脸识别锁

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN109087411A true CN109087411A (zh) 2018-12-25

Family

ID=64839320

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810561373.4A Pending CN109087411A (zh) 2018-06-04 2018-06-04 一种基于分布式摄像头阵列的人脸识别锁

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109087411A (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112598576A (zh) * 2020-12-24 2021-04-02 中标慧安信息技术股份有限公司 基于人脸识别的安全验证方法和系统
CN113190115A (zh) * 2021-04-25 2021-07-30 歌尔股份有限公司 眼球追踪方法及虚拟现实设备
CN117676097A (zh) * 2024-01-29 2024-03-08 厦门瑞为信息技术有限公司 基于虚拟isp的三目摄像头拼接显示装置及方法

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030206645A1 (en) * 2000-03-16 2003-11-06 Akio Okazaki Image processing apparatus and method for extracting feature of object
CN103164695A (zh) * 2013-02-26 2013-06-19 中国农业大学 一种基于多源图像信息融合的果实识别方法
CN103679636A (zh) * 2013-12-23 2014-03-26 江苏物联网研究发展中心 基于点、线双重特征的快速图像拼接方法
CN104282016A (zh) * 2014-08-22 2015-01-14 四川九成信息技术有限公司 嵌入式图像数据处理方法
CN104732247A (zh) * 2015-03-09 2015-06-24 北京工业大学 一种人脸特征定位方法
CN205680149U (zh) * 2016-05-18 2016-11-09 谭萍 人脸识别门锁
CN106650671A (zh) * 2016-12-27 2017-05-10 深圳英飞拓科技股份有限公司 人脸识别方法、装置及系统
CN107253485A (zh) * 2017-05-16 2017-10-17 北京交通大学 异物侵入检测方法及异物侵入检测装置

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030206645A1 (en) * 2000-03-16 2003-11-06 Akio Okazaki Image processing apparatus and method for extracting feature of object
CN103164695A (zh) * 2013-02-26 2013-06-19 中国农业大学 一种基于多源图像信息融合的果实识别方法
CN103679636A (zh) * 2013-12-23 2014-03-26 江苏物联网研究发展中心 基于点、线双重特征的快速图像拼接方法
CN104282016A (zh) * 2014-08-22 2015-01-14 四川九成信息技术有限公司 嵌入式图像数据处理方法
CN104732247A (zh) * 2015-03-09 2015-06-24 北京工业大学 一种人脸特征定位方法
CN205680149U (zh) * 2016-05-18 2016-11-09 谭萍 人脸识别门锁
CN106650671A (zh) * 2016-12-27 2017-05-10 深圳英飞拓科技股份有限公司 人脸识别方法、装置及系统
CN107253485A (zh) * 2017-05-16 2017-10-17 北京交通大学 异物侵入检测方法及异物侵入检测装置

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112598576A (zh) * 2020-12-24 2021-04-02 中标慧安信息技术股份有限公司 基于人脸识别的安全验证方法和系统
CN113190115A (zh) * 2021-04-25 2021-07-30 歌尔股份有限公司 眼球追踪方法及虚拟现实设备
CN117676097A (zh) * 2024-01-29 2024-03-08 厦门瑞为信息技术有限公司 基于虚拟isp的三目摄像头拼接显示装置及方法
CN117676097B (zh) * 2024-01-29 2024-04-30 厦门瑞为信息技术有限公司 基于虚拟isp的三目摄像头拼接显示装置及方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Mogelmose et al. Tri-modal person re-identification with rgb, depth and thermal features
CN103605969B (zh) 一种人脸录入的方法及装置
CN102214291B (zh) 一种快速准确的基于视频序列的人脸检测跟踪方法
Wu et al. Face and facial feature extraction from color image
CN101587485B (zh) 一种基于人脸识别技术的人脸信息自动登录方法
WO2016112630A1 (zh) 一种影像识别系统及方法
CN106372576A (zh) 一种基于深度学习的智能室内入侵检测方法及系统
Kukharev et al. Visitor identification-elaborating real time face recognition system
CN102841354A (zh) 一种具有显示屏幕的电子设备的保护视力实现方法
CN103593598A (zh) 基于活体检测和人脸识别的用户在线认证方法及系统
CN109087411A (zh) 一种基于分布式摄像头阵列的人脸识别锁
JP5730095B2 (ja) 顔画像認証装置
CN107292300A (zh) 一种人脸识别设备及方法
CN109145742A (zh) 一种行人识别方法及系统
CN107066969A (zh) 一种人脸识别方法
CN110569785B (zh) 一种融合跟踪技术的人脸识别方法
CN102184016B (zh) 基于视频序列识别的无接触式鼠标控制方法
CN109086724A (zh) 一种加速的人脸检测方法及存储介质
CN107122700A (zh) 一种基于视频的掌纹掌脉联合注册和识别方法
CN105160331A (zh) 一种基于隐马尔可夫模型的人脸几何特征识别方法
CN105138967B (zh) 基于人眼区域活动状态的活体检测方法和装置
CN109754478A (zh) 一种低用户配合度的人脸智能考勤方法
CN206431724U (zh) 一种基于人脸识别技术的门禁系统
CN110544333B (zh) 一种门禁控制系统及其控制方法
Selvaraj et al. Raspberry Pi based automatic door control system

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination