CN110738147A - 一种轨道交通使用的人脸识别系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种轨道交通使用的人脸识别系统及方法，包括：人脸图像采集单元，被配置为采集设定位置的人脸图像；人脸图像匹配单元，被配置为将采集到的人脸图像与数据库中预存的图像信息进行匹配，获取所述人脸图像的人脸特征值ID；闸机控制单元，被配置为检测出采用刷脸方式进行交易时，根据接收到的人脸图像信息，在人脸图像匹配单元中匹配出人脸特征值ID，检测该人脸特征值ID所对应的账户信息并进行相应的扣款，闸机放行并生成进出站交易数据。本发明有益效果：将人脸识别技术完美融入轨道交通自动售检票(AFC)系统中，以地铁专用网络支撑人脸图像等信息传输。

Description

一种轨道交通使用的人脸识别系统及方法

技术领域

本发明涉及轨道交通技术领域，尤其涉及一种轨道交通使用的人脸识别系统及方法。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

目前，根据城市轨道交通工程的特殊条件和特点，为乘客提供方便、快捷的售检票服务，实现城市轨道交通综合自动化，提高运营管理水平，在控制中心和各车站设置AFC设备、车辆段设置自动售检票系统设备。一般情况下，一个城市的轨道交通工程采用按线路分期建设模式，城市轨道交通自动售检票系统(AFC)也采用按线建设、运营管理的模式。

AFC系统架构取决于轨道交通的管理系统架构。在复杂的大型交通系统中，自动售检票系统管穿于系统各个层次以及交通平台，而自动售检票系统对于实时性、准确性以及反应速度有着很高的要求，因此轨道交通的自动售检票系统主要有两方面的功能要求：一是，满足路网捷运化和信息化的需求，具备较大存储容量和高速处理能力；二是，满足路网换乘、票务结算的需求，具有高的运营管理效率、好的稳定性，以及较强的适应性和较好的经济性。

现有的AFC自动售检票系统，主要以票卡为验证手段，其中单程票在地铁系统内部结算，城市一卡通与当地一卡通组织进行结算。对于使用单程票的乘客，每次乘车都需要购票；对于使用一卡通的乘客，经常需要对一卡通进行充值，且一卡通还有丢失的风险。对于运营方，自动购票机中需要设置负责钱币处理的模块，自动检票机中需要设置回收模块和票箱，且每天运营结束还需要清点工作，极大的增加了自动售检票系统的运营成本，且便利性较差。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出了一种轨道交通使用的人脸识别系统及方法，在轨道交通现有刷卡、扫码等乘车付费方式外，增加人脸识别的付费方式，以实现更加高效的付费过程。

在一些实施方式中，采用如下技术方案：

一种轨道交通使用的人脸识别系统，包括：

人脸图像采集单元，被配置为采集设定位置的人脸图像；

人脸图像匹配单元，被配置为将采集到的人脸图像与数据库中预存的图像信息进行匹配，获取所述人脸图像的人脸特征值ID；

闸机控制单元，被配置为检测出采用刷脸方式进行交易时，根据接收到的人脸图像信息，在人脸图像匹配单元中匹配出人脸特征值ID，检测该人脸特征值ID所对应的账户信息并进行相应的扣款，闸机放行并生成进出站交易数据。

作为进一步地实施方案，还包括：

检测单元，被配置为人脸识别失败时，检测环境的光照强度是否低于预设的强度阈值；

补光单元，被配置检测到环境的光照强度低于预设的强度阈值时，对人脸显示区域进行补光处理。

作为进一步地实施方案，所述人脸图像采集单元集成了人脸识别的SDK和应用，负责从进出站烦杂和混乱的场景中提取人脸图像，同时提供红外双目人脸活体检测技术，能够抵御人脸照片和视频的攻击行为。

作为进一步地实施方案，还包括：轨道交通路网清分系统，被配置为接收通过刷脸方式进行进出站交易的数据，将所述数据与相应时间段内的交易账户文件数据进行比对，完成对账。

作为进一步地实施方案，所述的轨道交通路网清分系统还被配置为实现对联机账户系统重要信息的加密计算。

作为进一步地实施方案，还包括：客户终端，所述客户终端被配置为实现会员身份信息录入及更新、会员账户管理、交易记录查询、异常交易处理和车站线路信息查询。

作为进一步地实施方案，还包括：半自动售票机，所述的半自动售票机能够通过局域网连接人脸图像匹配单元和联机账户系统，实时检测会员乘客账户中的进出状态，在完成相应业务处理后，能够实时将相关票务处理信息上传到轨道交通路网清分系统，并实时更新联机账户系统中会员帐户余额。

在另一些实施方式中，采用如下技术方案：

一种自动检票机，包括：上述的轨道交通使用的人脸识别系统。

在另一些实施方式中，采用如下技术方案：

一种轨道交通使用的人脸识别方法，包括：

采集人脸图像信息，根据采集到的人脸图像信息匹配出相应的人脸特征值ID；检测该人脸特征值ID所对应的账户信息并进行相应的扣款，闸机放行并生成进出站交易数据。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

将人脸识别技术完美融入轨道交通自动售检票(AFC)系统中，以地铁专用网络支撑人脸图像等信息传输。

在轨道交通APP中增加会员乘客人脸注册功能，方便会员自助开通和取消刷脸乘车功能，并提供刷脸进出站的交易信息查询功能、会员基本信息更新等功能。

对人脸图像采集设备，以SDK(SDK是应用软件开发工具的集合)方式降低集成难度，易于二次应用开发，确保自动检票机(AGM)、半自动售票机(BOM)和手机APP等应用终端的规范开发；

对联机账户系统，以统一接口实现信息交互。采用松耦合度实现各个系统之间的无缝联接，使会员乘客有更佳体验、运营管理者能更高效的票务管理。

附图说明

图1为本发明实施例一中轨道交通使用的人脸识别系统结构示意图。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本发明使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

实施例一

在一个或多个实施例中，公开了一种轨道交通使用的人脸识别系统，具体包括：

人脸图像采集单元，被配置为采集设定位置的人脸图像；

人脸图像匹配单元，被配置为将采集到的人脸图像与数据库中预存的图像信息进行匹配，获取所述人脸图像的人脸特征值ID；

闸机控制单元，被配置为检测出采用刷脸方式进行交易时，根据接收到的人脸图像信息，在人脸图像匹配单元中匹配出人脸特征值ID，检测该人脸特征值ID所对应的账户信息并进行相应的扣款，闸机放行并生成进出站交易数据。

上述人脸识别系统应用于自动检票机，通过闸机端配置的摄像头设备，实现乘客的人脸图像采集；采集到的人脸图像经过与数据库中数据的匹配，获取人脸特征值ID；同时将采集到的人脸图像与匹配的人脸特征值ID在显示屏上进行显示；通过人脸特征值ID对会员乘客的联机账户余额进行检验，余额信息和会员信息显示在显示屏上，并按地铁票务规则进行会员通行的扣款操作，完成闸机放行和进出站交易数据的生成和传输。

在另一些实施方式中，人脸识别系统还包括：

检测单元，用于当人脸识别失败时，检测环境的光照强度是否低于预设的强度阈值；人脸图像采集单元采集乘客人脸图像、人脸图像匹配单元将采集到的人脸图像与数据库中预存的图像信息进行匹配，实现身份认证，匹配失败或认证失败即认为人脸识别失败。

补光单元，用于当环境的光照强度低于所述强度阈值时，在下一次人脸识别过程中对人脸显示区域进行补光处理；其中，人脸显示区域为人脸在摄像头的屏幕中出现的区域。

人脸图像采集单元集成了人脸识别的SDK和应用，负责从进出站烦杂和混乱场景中提取人脸图像，同时提供领先的红外双目人脸活体检测技术，能够抵御人脸照片、视频的攻击行为，提高抵御人为攻击的能力。

根据轨道交通会员乘客注册的人脸图像照片和通行时的人脸抓拍图像照片，提取人脸特征值数据，根据人脸特征值数据生成人脸特征值ID，和人脸特征值数据绑定后保存在会员人脸图像库服务器中；同时支持轨道交通会员乘客人脸特征值数据的实时更新。

在另外一些实施方式中，人脸识别系统还包括了客户终端，客户终端可以是手机终端，也可以是半自动售票机(BOM)终端；

其中，手机终端通过手机APP向用户提供注册、登录、人脸图像采集、个人账户管理和充值、交易查询、车站线路信息查询和用户投诉功能；

同时，手机APP的后台管理系统能够提供信息管理、后台权限管理、信息推送、账户信息维护、数据统计分析和报表等功能。

半自动售票机(BOM)，通过半自动售票机对乘客进行会员注册、人脸图像照片更新、人脸特征值数据更新、进出站刷脸交易分析、刷脸进出站更新、充值、退款、异常交易处理和交易记录查询的操作。半自动售票机(BOM)还受理因刷脸进出站时出现的异常问题进行处理时而需要的人脸特征值数据查询、更新等业务。

在另外一些实施方式中，人脸识别系统还包括了：

联机账户系统，负责维护会员乘客的账户信息，并对会员的账户进行管理，即对账户进行新建、销户、冻结、解冻、充值和消费等操作；所述的联机账户系统用于维护会员乘客的账户信息、人脸图像及特征值ID信息、会员资料信息、交易记录信息、虚拟车票信息、积分记录和银行卡信息等。会员能够通过联机账户系统查询账户积分的累积数和消费记录、积分余额以及积分政策等。

轨道交通路网清分系统(ACC)，由自动检票机和半自动售票机等设备生成的会员乘客通过刷脸方式进出站的交易文件，通过车站计算机和线路中心计算机转发到轨道交通路网清分系统，轨道交通路网清分系统接收到交易文件后对人脸进出站交易进行统计，并生成报表。在每天日终时，轨道交通路网清分系统从联机账户系统接收对账文件，完成与联机账户系统的对账。

轨道交通路网清分系统还负责完成对联机账户系统重要信息的加密计算。其中，重要信息包括个人身份信息、账户信息等。

半自动售票机能够通过车站局域网连接人脸识别系统和联机账户系统，实时检测会员乘客账户系统中进出状态，在完成相应业务处理后，能够实时将相关票务处理信息通过轨道交通自动售检票(AFC)系统上传到轨道交通路网清分系统，并实时更新联机账户系统中会员帐户余额。

实施例二

在一个或多个实施方式中，公开了一种自动检票机，其包括了实施例一种所述的人脸识别系统。

实施例三

在一个或多个实施方式中，公开了一种轨道交通使用的人脸识别方法，具体包括：

采集人脸图像信息，根据采集到的人脸图像信息匹配出相应的人脸特征值ID；

检测该人脸特征值ID所对应的账户信息并进行相应的扣款，闸机放行并生成进出站交易数据。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (9)

1.一种轨道交通使用的人脸识别系统，其特征在于，包括：

人脸图像采集单元，被配置为采集设定位置的人脸图像；

人脸图像匹配单元，被配置为将采集到的人脸图像与数据库中预存的图像信息进行匹配，获取所述人脸图像的人脸特征值ID；

闸机控制单元，被配置为检测出采用刷脸方式进行交易时，根据接收到的人脸图像信息，在人脸图像匹配单元中匹配出人脸特征值ID，检测该人脸特征值ID所对应的账户信息并进行相应的扣款，闸机放行并生成进出站交易数据。

2.如权利要求1所述的一种轨道交通使用的人脸识别系统，其特征在于，还包括：

检测单元，被配置为人脸识别失败时，检测环境的光照强度是否低于预设的强度阈值；

补光单元，被配置检测到环境的光照强度低于预设的强度阈值时，对人脸显示区域进行补光处理。

3.如权利要求1所述的一种轨道交通使用的人脸识别系统，其特征在于，所述人脸图像采集单元集成了人脸识别的SDK和应用，负责从进出站烦杂和混乱的场景中提取人脸图像，同时提供红外双目人脸活体检测技术，能够抵御人脸照片和视频的攻击行为。

4.如权利要求1所述的一种轨道交通使用的人脸识别系统，其特征在于，还包括：轨道交通路网清分系统，被配置为接收通过刷脸方式进行进出站交易的数据，将所述数据与相应时间段内的交易账户文件数据进行比对，完成对账。

5.如权利要求1所述的一种轨道交通使用的人脸识别系统，其特征在于，所述的轨道交通路网清分系统还被配置为实现对联机账户系统重要信息的加密计算。

6.如权利要求1所述的一种轨道交通使用的人脸识别系统，其特征在于，还包括：客户终端，所述客户终端被配置为实现会员身份信息录入及更新、会员账户管理、交易记录查询、异常交易处理和车站线路信息查询。

7.如权利要求1所述的一种轨道交通使用的人脸识别系统，其特征在于，还包括：半自动售票机，所述的半自动售票机能够通过局域网连接人脸图像匹配单元和联机账户系统，实时检测会员乘客账户中的进出状态，在完成相应业务处理后，能够实时将相关票务处理信息上传到轨道交通路网清分系统，并实时更新联机账户系统中会员帐户余额。

8.一种自动检票机，其特征在于，包括：权利要求1-6任一项所述的轨道交通使用的人脸识别系统。

9.一种轨道交通使用的人脸识别方法，其特征在于，包括：

采集人脸图像信息，根据采集到的人脸图像信息匹配出相应的人脸特征值ID；检测该人脸特征值ID所对应的账户信息并进行相应的扣款，闸机放行并生成进出站交易数据。

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