CN109672858A - 3d人脸识别监控系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种3D人脸识别监控系统，包括：服务器：包括处理器与存储器；多个3D人脸识别门锁装置，与所述服务器通信连接；所述3D人脸识别门锁装置包括：锁芯；深度相机，用于采集图像；控制器，与所述锁芯以及所述深度相机连接，用于接收并上传所述图像至所述服务器，所述服务器中的所述处理器与所述存储器对所述图像分别进行处理与存储，所述处理器根据处理结果向所述控制器发送相应的指令，所述控制器响应所述指令以控制锁芯的开启与闭合。

Description

3D人脸识别监控系统
技术领域
本发明涉及智能门锁领域，尤其涉及一种3D人脸识别监控系统。
背景技术
随着生活水平的提升，以及科学技术的发展，人们对居住、办公环境的私密性以及安全性有了更高的要求。
目前，人们普遍的做法是采取安装安防监控系统的方式来达到安全监控的目的。具体来说，就是用户在家中安装网络摄像头，视频监控器等装置将监控到的监控数据通过有线网络或者无线网络上传到家中的电脑中，电脑再上传给网络通信系统。用户再通过具有网络通信功能的终端设备登录网络通信系统，从而获取监控数据。
上述安防监控技术面临的问题是：一旦有异常情况发生，传统的监控设备拍摄的照片通常是二维平面的，对于一些小偷或者不法分子来说，可能通过化妆易容等方式隐藏自身的真实面目，后续若要通过这些照片或视频数据来还原其面像，会有一定的难度；由于监控设备以及电脑自身存储容量的限制，使得监控数据的大小也受到了极大的限制，从而使得用户只能查看最新一段时间的监控数据(旧数据会被新数据覆盖)，显然不利于后续的侦查；虽然用户可以通过登录网络通信系统获取监控数据，但是当用户不在家的时候，安防异常并不能得到及时有效的解决，因此也不能满足用户的需求。
总之，目前仍缺乏一种更安全、更智能的监控系统。
发明内容
为解决上述问题，本发明提出一种安全性更高的3D人脸识别监控系统和方法。
本发明提供一种3D人脸识别监控系统，包括服务器：包括处理器与存储器；多个3D人脸识别门锁装置，与所述服务器通信连接；所述3D人脸识别门锁装置包括：锁芯；深度相机，用于采集图像；控制器，与所述锁芯以及所述深度相机连接，用于接收并上传所述图像至所述服务器，所述服务器中的所述处理器与所述存储器对所述图像分别进行处理与存储，所述处理器根据处理结果向所述控制器发送相应的指令，所述控制器响应所述指令以控制锁芯的开启与闭合。
本发明还提供一种3D人脸识别监控系统，包括中央服务器以及与所述中央服务器连接的多个子系统，所述子系统为包括上述所述的3D人脸识别监控系统。
附图说明
图1为本发明一个实施例中3D人脸识别监控系统的结构示意图。
图2为本发明一个实施例中3D人脸识别门锁装置的结构示意图。
图3为本发明另一个实施例中3D人脸识别门锁装置的结构示意图。
图4为本发明另一个实施例中3D人脸识别监控系统的结构示意图。
图5为本发明一个实施例中3D人脸识别监控总系统的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图通过具体实施例对本发明进行详细的介绍，以使更好的理解本发明，但下述实施例并不限制本发明范围。另外，需要说明的是，下述实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构思，附图中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的形状、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局形态也可能更为复杂。
请参阅图1与图2。图1是根据本发明一个实施例的3D人脸识别监控系统10的结构示意图。3D人脸识别监控系统10包括服务器100，以及与服务器100通信连接的多个3D人脸识别门锁装置200。其中，服务器100包括处理器110与存储器120。图2是根据本发明一个实施例的3D人脸识别门锁装置200的结构示意图。门锁装置200包括锁芯210，深度相机220，以及分别与锁芯210和深度相机220连接的控制器230。本发明所述的3D人脸识别监控系统可应用于物业、酒店、企业、学校、医院等安防管理场景中。
深度相机220用于采集图像并将其传送给控制器230。其中，深度相机220可以为基于结构光、双目、TOF(时间飞行算法)技术的深度相机，用于在目标区域内采集图像，这里图像包括深度(depth)图像，也可以包括可见光图像(例如RGB图像)和/或红外(IR)图像。根据实际应用需求，控制器230控制深度相机工作在不同模式下，以获取不同类型的图像，比如仅获取深度图像，或者可以获取除深度图像之外还包括可见光图像或IR图像中的至少一种，获取方式可以采用同步获取或轮流的方式，比如可以以depth-IR轮流帧获取的模式，轮流获取深度图像和IR图像。
控制器230接收来自深度相机220采集的图像后通过有线网或无线网或者企业网络上传给服务器100。例如控制器230可以通过目标场景(物业、酒店、企业等)覆盖的WIFI或在建立在互联网上的虚拟专用网络(VPN)将图像上传至服务器100。服务器100中的处理器110与存储器120对所述图像分别进行处理与存储，所述处理器110根据处理结果向所述控制器230发送相应的指令，所述控制器230响应所述指令以控制锁芯210的开启与闭合。其中，服务器100可以为本地服务器或云端服务器。
具体来说，处理器110接收来自深度相机220采集的图像，并根据图像识别算法(比如特征匹配算法、基于深度学习的算法等)对人脸深度图像以及人脸RGB图像/IR图像与预存在存储器120中的预设的被授权的人脸深度图像和RGB图像/IR图像进行相似度匹配，当匹配度超过第一相似度阈值(如80％)时，则视为匹配成功。当匹配度比较高时，比如超过第二相似度阈值(如95％)时，将预设的被授权的人脸图像替代为最新采集的图像，由此可以防止人脸缓慢变化所带来的人脸识别精度下降问题。匹配成功后，处理器110发送开锁指令给控制器230，控制器230响应上述开锁指令将锁芯210开启。在成功解锁到门被关上这段时间内深度相机220将持续对尾随的人进行人脸检测、识别，并将非预设人脸图像保存到存储器120中，这些被保存的非预设人脸图像可以被用于监控等用途。其中，存储器120包括多个层级的存储单元，预设被授权人脸图像将被保存在层级最高的存储单元中，非预设人脸图像保存到层级一般的存储单元中。因此，存储器120的存储空间可以更加合理地被分配，且在进行人脸识别时，处理器110也能更快速地获取预设被授权图像，从而提升了人脸识别的效率。
图3为本发明另一个实施例中3D人脸识别门锁装置300的结构示意图。与图2中的门锁装置200相比，门锁装置300还包括环境光传感器240。环境光传感器240与控制器230连接，用于检测环境光强度并将环境光强度信号传递给控制器230。控制器230根据环境光强度控制深度相机220在不同的模式下工作。
在一些实施例中，当白天环境光照较强时，即：当环境光强度大于预设阈值时，控制器控制深度相机220采集深度图像以及可见光图像(例如RGB图像)并将其上传至服务器100中。当夜晚环境光照较弱时，即：当环境光强度小于预设阈值时，控制器控制深度相机220采集深度图像以及红外图像并将其上传至服务器100。由此，3D人脸识别监控系统可对周围环境进行全天监控且将监控数据上传到服务器100中的存储器120中以便于日后查询，由此进一步加强了对目标环境的安防监控。
图4为本发明另一个实施例中3D人脸识别监控系统20的结构示意图。与图1中的3D人脸识别监控系统10相比，监控系统20还包括与服务器100通信连接的安防检测器300、监控中心500、移动终端设备600，以及与安防检测器300电连接的报警器400。
安防监测器300，用于监测目标环境以产生监测信号数据，并将所述监测信号数据通过网络上传所述服务器100，另外安防监测器一旦检测到了安防异常，还会进一步触发报警器400发出警报；其中，报警器400包括蜂鸣器和/或闪烁灯。服务器100接收上述监测信号数据后，根据监测信号数据生成预警信息并通过互联网以短信、邮件、语音等方式推送给监控中心500以及移动终端设备600。
其中，安防检测器300可以为火灾探测器和/或防盗传感器，其中，火灾探测器又包括烟雾探测器、一氧化碳探测器、二氧化碳探测器等。例如，当烟雾探测器探测到的环境烟雾浓度大于预设的烟雾浓度阈值，则将环境烟雾浓度信号上传给服务器100，并触发报警器400发出警报；服务器100根据环境烟雾浓度信号生成预警信息，并推送给监控中心500和/或移动终端设备600。例如，当门锁遭到破坏时，防盗传感器被触发并将异常信号传送给服务器100，并触发报警器400发出警报；服务器100根据异常信号生成预警信息，并推送给监控中心500和移动终端设备600监控中心500和移动终端设备600。其中，监控中心500可以为物业服务器，由此，一旦有安防异常情况发生，即使居住用户不在，物业也能快速赶到现场处理异常情况，防止更大的事故发生。移动终端设备600可以为手机、pad、掌上电脑、个人数字助理、电子穿戴设备等具有网络通信功能的终端。
此外，监控中心500与移动终端设备除了可以接收服务器100传送的信息，还可以通过通信网络系统登录服务器100，并可以访问服务器100中的信息数据并进行管理。例如，预设被授权图像可以预录入移动终端设备600的数据库中，然后通过NFC或者家庭WIFI与服务器100中的存储器120进行数据交互。可以理解的是，人脸随着自然规律可能会发生变化，例如孩子会成长，成人会衰老，通过移动终端设备600与存储器120的数据交互，就可以即时更新预存的人脸图像，从而提高了人脸识别率。此外，除了可以更新存储器120中的预设人脸图像，还可以向存储器120中增加新的人脸图像数据，或者删除原有的人脸图像数据，由此打破了智能门锁的使用局限性，并极大提升了用户体验。
由上述所阐述的监控系统可知，监控中心500与移动终端设备600都是通过同一个IP地址访问服务器100，当多个监控中心500与移动终端设备600同时访问服务器100的时候，可能会造成网络频宽难以负荷的问题，因此下面将阐述一个3D人脸识别监控系统30。
如图5所示，为本发明一个实施例中3D人脸识别监控总系统30的结构示意图。监控系统30与监控系统20的结构类似，区别在于，监控系统30的服务器100包括中央服务器100′以及多个子服务器(图5中仅示出两个子服务器101,102)，中央服务器100′与多个子服务器通过WIFI或者VPN通信连接，每个子服务器都与多个3D人脸识别门锁装置通信相连。
其中，中央服务器可以为某物业公司的中央服务器，子服务器可以为该物业公司某个区域的子服务器，附属于某个区域的3D人脸识别门锁装置就与对应的子服务器相连。因此，不同的监控中心与不同的移动终端设备可以通过访问相应的子服务器来访问监控数据，避免了同时访问同一服务器而造成的网络频宽难以负荷的问题，且物业公司通过中央服务器就可以获取各个物业区域的安防监控情况，极大提高了物业公司的管理效率。
由此可知，上述3D人脸识别监控系统不仅能快速监测到异常，还能第一时间通知监控中心和移动终端设备，从而可以快速解决安防异常问题，极大地提高了家居安全。此外，上述3D人脸识别监控系统通过将深度图像与IR图像/RGB图像结合来进行人脸识别解锁(识别误差率1/1000000)，由于深度图像具备二维图像所不具备的立体特性，结合深度图像的人脸识别一方面大幅提升人脸识别的精度，另一方面还可以避免二维人脸图片的欺骗，从而提升人脸识别的安全性，进一步提高了家居安全性。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干等同替代或明显变型，而且性能或用途相同，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种3D人脸识别监控系统，其特征在于，包括：
服务器：包括处理器与存储器；
多个3D人脸识别门锁装置，与所述服务器通信连接；
所述3D人脸识别门锁装置包括：
锁芯；
深度相机，用于采集图像；
控制器，与所述锁芯以及所述深度相机连接，用于接收并上传所述图像至所述服务器，所述服务器中的所述处理器与所述存储器对所述图像分别进行处理与存储，所述处理器根据处理结果向所述控制器发送相应的指令，所述控制器响应所述指令以控制锁芯的开启与闭合。
2.如权利要求1所述的3D人脸识别监控系统，其特征在于，所述3D人脸识别门锁装置还包括环境光传感器，与所述控制器连接，用于检测当前环境光强度；当环境光强度大于预设阈值时，所述控制器控制所述深度相机采集深度图像和可见光图像；当环境光强度小于预设阈值时，所述控制器控制所述深度相机采集深度图像和红外图像。
3.如权利要求1所述的3D人脸识别监控系统，其特征在于，所述系统还包括安防监测器、监控中心、移动终端设备中的一种或多种，并分别与所述服务器通信连接；
所述安防监测器用于监测目标环境并将安防监测数据传送给服务器；所述服务器根据所述安防监测数据生成预警信息发送给移动终端设备和/或监控中心；
所述监控中心和所述移动终端设备用于登录所述服务器并对所述服务器中的信息数据进行访问与管理。
4.如权利要求3所述的3D人脸识别监控系统，其特征在于，所述安防监测器包括火灾探测器和/或防盗传感器。
5.如权利要求3所述的3D人脸识别监控系统，其特征在于，所述监控中心或所述移动终端设备用于更新、删除、新增服务器中预存的人脸图像。
6.如权利要求3所述的3D人脸识别监控系统，其特征在于，还包括报警器，当所述监测信号异常时，所述安防监测器将所述监测信号上传述服务器，并触发报警器报警。
7.如权利要求6所述的3D人脸识别监控系统，其特征在于，所述报警器包括蜂鸣器和/或闪烁灯。
8.如权利要求1所述的3D人脸识别监控系统,，其特征在于，所述多个3D人脸识别门锁装置与所述服务器通信连接包括，通过WIFI彼此连接，或通过虚拟专用网络彼此连接。
9.如权利要求1所述的3D人脸识别监控系统，其特征在于，所述图像包括：
深度图像；
可见光图像以及红外图像中的至少一种。
10.一种3D人脸识别监控系统，其特征在于，包括中央服务器以及与所述中央服务器连接的多个子系统，所述子系统为如权利要求1-9任一项所述的3D人脸识别监控系统。
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