CN111191572A - 一种闸机过门行为识别方法、装置及计算机可读存储介质 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种闸机过门行为识别方法，所述方法包括以水平方向为X轴，闸机通道方向为Y轴，原点为所述闸机通道口地面的中点，建立直角坐标系；获取移动物体与闸机的距离，当所述距离小于预设值时，获取所述移动物体的图像；根据所述图像识别所述移动物体是否为行人；若所述移动物体是行人，则获取所述行人在所述直角坐标系中的多个移动坐标；根据所述多个移动坐标，通过线性回归获得所述行人的移动轨迹曲线方程；根据所述行人的移动轨迹曲线方程在所述直角坐标系上画出所述行人的移动轨迹曲线，判断行人有无出门意向。本发明通过图像识别判断闸机前移动物体是否为行人，然后再行人的移动轨迹来判断行人是否有出门意向。

Description

一种闸机过门行为识别方法、装置及计算机可读存储介质
技术领域
本发明涉及独个输入口或输出口登记器技术领域，尤其涉及一种闸机过门行为识别方法、装置及计算机可读存储介质。
背景技术
通道出入口管理设备，也称为门禁设备，在人们生活中的地位越来越不可取代。在许多场所的进出口处都能看到门禁设备，最常见的一种门禁设备为闸机，其作用包括收费、门禁、考勤等。人脸识别闸机系统由智能道闸和人脸识别相结合，主要通过摄像头采集人脸信息，与后台庞大的人脸模板对比，确认是社区或楼层住户就可以自由通行。
现有技术中，人脸识别闸机系统无法判断用户的行为动机，存在误开门的可能。用户如果在识别区域内并不想出门门却打开了，或者用户冲在道闸前需要短暂停留后方可开门通行。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关记述中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的是提供一种闸机过门行为识别方法、装置及计算机可读存储介质。
为实现上述目的，本发明提供一种闸机过门行为识别方法，所述方法包括：
以水平方向为X轴，闸机通道方向为Y轴，原点为所述闸机通道口地面的中点，建立直角坐标系；
获取移动物体与闸机的距离，当所述距离小于预设值时，获取所述移动物体的图像；
根据所述图像识别所述移动物体是否为行人；
若所述移动物体是行人，则获取所述行人在所述直角坐标系中的多个移动坐标；
根据所述多个移动坐标，通过线性回归获得所述行人的移动轨迹曲线方程；
根据所述行人的移动轨迹曲线方程在所述直角坐标系上画出所述行人的移动轨迹曲线，判断所述行人的前进方向与X轴是否有交点；
若有交点，则求得所述交点的X值大小，若X值小于等于所述闸机通道宽度的二分之一，则判断行人有出门意向，对所述行人进行人脸识别，若通过验证则打开所述闸机的闸门；
若无交点，则判断行人无出门意向。
进一步地，所述获取行人与闸机的距离，当所述距离小于预设值时，获取所述行人在所述直角坐标系中的多个移动坐标包括：
在闸机的门桩上以水平方向设置第一测距传感器和第二测距离传感器，通过所述第一测距传感器和所述第二测距离传感器测量所述行人与所述原点的距离；当所述行人与所述原点的距离小于预设值时，连续采集所述行人在所述直角坐标系中的多个移动坐标。
进一步地，
所述行人的移动轨迹曲线方程为Y＝aX+b，根据所述多个移动坐标计算所述a值和所述b值。
进一步地，所述根据所述图像识别所述移动物体是否为行人包括：
根据所述移动物体在所述图像中的高度和所述移动物体与闸机的距离求得所述移动物体的高度，若高度大于预设值时，则判断为行人。
进一步地，所述根据所述图像识别所述移动物体是否为行人包括：
对所述图像进行人体识别判断所述移动物体是否为行人。
进一步地，所述根据所述图像识别所述移动物体是否为行人之后还包括：
判断所述行人的个数，若所述行人的个数大于2，则获取与闸机的距离最近的行人在所述直角坐标系中的多个移动坐标。
进一步地，所述对所述行人进行人脸识别，若通过验证则打开所述闸机的闸门包括：
获取所述行人的人脸图像，将所述人脸图像与预存的人脸数据库中的人脸进行匹配，如果匹配到相应的授权权限则通过验证，然后打开所述闸机的闸门。
进一步地，根据所述行人在所述直角坐标系中的多个移动坐标，计算所述行人在Y轴的移动速度，根据所述移动速度设置所述闸门的打开时间。
另一方面，本发明还提供了一种计算机设备，所述计算机设备包括处理器以及存储器，所述处理器耦合所述存储器，所述处理器在工作时执行指令以实现上述的方法。
另一方面，本发明还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行以实现上述的方法。
本发明通过图像识别判断闸机前移动物体是否为行人，然后再行人的移动轨迹来判断行人是否有出门意向，克服现有技术中人脸识别闸机系统无法判断用户的行为动机，存在误开门的问题。
附图说明
图1是本发明提供的闸机过门行为识别方法的第一实施方式的流程示意图；
图2是本发明提供的闸机过门行为识别方法的第一实施方式中直角坐标系的示意图，
图3是本发明提供的闸机过门行为识别方法的第二实施方式的流程示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动情况下所获得的所有其他实施例，均属于本发明保护的范围。
为了使本发明的目的、技术方案和有益技术效果更加清晰明白，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
请参阅图1，图1是本发明的一种闸机过门行为识别方法的第一实施方式的流程示意图。如图1所示，本实施方式的闸机过门行为识别方法方法至少包括如下步骤：
S1，以水平方向为X轴，闸机通道方向为Y轴，原点为所述闸机通道口地面的中点，建立直角坐标系；
如图2所示，其中，以出门方向为Y轴的正半轴，左边的闸桩为X轴的负半轴，右边的闸桩为X轴的正半轴。
S2，获取移动物体与闸机的距离，当所述距离小于预设值时，获取所述移动物体的图像；
当移动物体与闸机的距离小于预设值时才打开摄像机对移动物体进行抓拍，如此可以节省电能，也可防止摄像头频繁打开降低使用寿命。
S3，根据所述图像识别所述移动物体是否为行人；
根据人体识别技术对所述图像进行识别，判断所述移动物体是否为行人，如果是动物则不需要进行出门意向判断。
S4，若所述移动物体是行人，则获取所述行人在所述直角坐标系中的多个移动坐标；
可通过红外距离传感器获取行人的移动坐标，也可通过摄像头获取所述行人的移动坐标。当行人进入测距传感器的可视范围后，每秒可获取10次该行人的位置信息，即每秒获取10次坐标内的点位数据，随着行人的移动来不断获取动态曲线。
S5，根据所述多个移动坐标，通过线性回归获得所述行人的移动轨迹曲线方程；
S6，根据所述行人的移动轨迹曲线方程在所述直角坐标系上画出所述行人的移动轨迹曲线，判断所述行人的前进方向与X轴是否有交点；
S7，若有交点，则求得所述交点的X值大小，若X值小于等于所述闸机通道宽度的二分之一，则判断行人有出门意向，对所述行人进行人脸识别，若通过验证则打开所述闸机的闸门；
S8，若无交点，则判断行人无出门意向。
进一步作为优选的实施方式，所述步骤S4具体包括：
参考图2，在闸机的左门桩和右门桩上以水平方向设置第一测距传感器2和第二测距离传感器3，通过第一测距传感器2和第二测距离传感器3记录行人的移动轨迹1，通过所述第一测距传感器2和所述第二测距离传感器3测量所述行人与所述原点的距离；当所述行人与所述原点的距离小于预设值时，连续采集所述行人在所述直角坐标系中的多个移动坐标。
进一步优选的实施方式，
所述行人的移动轨迹曲线方程为Y＝aX+b，根据所述多个移动坐标计算所述a值和所述b值。其中：a_0和a_1分别是a和b的任意实数。
为建立这直线方程就要确定a0和a1，应用《最小二乘法原理》，将实测值Yi与利用计算值Yj(Yj＝a0+a1Xi)(式1-1)的离差(Yi-Yj)的平方和最小为“优化判据”。
令：φ＝∑(Yi-Yj)2,(式1-2)；
把(式1-1)代入(式1-2)中得：
φ＝∑(Yi-a0-a1Xi)2,(式1-3),
当∑(Yi-Yj)2最小时，可用函数φ对a0、a1求偏导数，令这两个偏导数等于零。
∑2(a0+a1*Xi-Yi)＝0 (式1-4)
∑2Xi(a0+a1*Xi-Yi)＝0 (式1-5)
亦即：
na0+(∑Xi)a1＝∑Yi (式1-6)
(∑Xi)a0+(∑Xi^2)a1＝∑(Xi*Yi) (式1-7)
得到的两个关于a0、a1为未知数的两个方程组，解这两个方程组得出：
a0＝(∑Yi)/n-a1(∑Xi)/n (式1-8)
a1＝[n∑(Xi Yi)-(∑Xi∑Yi)]/(n∑Xi^2-∑Xi∑Xi) (式1-9)
这时把a0、a1代入(式1-1)中，此时的(式1-1)就是我们需要的路线趋势模型。
进一步地，所述根据所述图像识别所述移动物体是否为行人包括：
根据所述移动物体在所述图像中的高度和所述移动物体与闸机的距离求得所述移动物体的高度，若高度大于预设值时，则判断为行人。
本发明通过图像识别判断闸机前移动物体是否为行人，然后再行人的移动轨迹来判断行人是否有出门意向，克服现有技术中人脸识别闸机系统无法判断用户的行为动机，存在误开门的问题。
请参阅图3，图3是本发明的一种闸机过门行为识别方法的第一实施方式的流程示意图。如图3所示，本实施方式的闸机过门行为识别方法方法至少包括如下步骤：
S1，以水平方向为X轴，闸机通道方向为Y轴，原点为所述闸机通道口地面的中点，建立直角坐标系；
其中，以出门方向为Y轴的正半轴，左边的闸桩为X轴的负半轴，右边的闸桩为X轴的正半轴。
S2，获取移动物体与闸机的距离，当所述距离小于预设值时，获取所述移动物体的图像；
当移动物体与闸机的距离小于预设值时才打开摄像机对移动物体进行抓拍，如此可以节省电能，也可防止摄像头频繁打开降低使用寿命。
S3，根据所述图像识别所述移动物体是否为行人；
根据人体识别技术对所述图像进行识别，判断所述移动物体是否为行人，如果是动物则不需要进行出门意向判断。
S4，若所述移动物体是行人，则判断所述行人的个数，若所述行人的个数大于2，则获取与闸机的距离最近的行人在所述直角坐标系中的多个移动坐标；
S5，根据所述多个移动坐标，通过线性回归获得所述行人的移动轨迹曲线方程；
S6，根据所述行人的移动轨迹曲线方程在所述直角坐标系上画出所述行人的移动轨迹曲线，判断所述行人的前进方向与X轴是否有交点；
S7，若有交点，则求得所述交点的X值大小，若X值小于等于所述闸机通道宽度的二分之一，则判断行人有出门意向，获取所述行人的人脸图像，将所述人脸图像与预存的人脸数据库中的人脸进行匹配，如果匹配到相应的授权权限则通过验证，然后打开所述闸机的闸门。
进一步作为优选的实施方式，根据所述行人在所述直角坐标系中的多个移动坐标，计算所述行人在Y轴的移动速度，根据所述移动速度设置所述闸门的打开时间。
S8，若无交点，则判断行人无出门意向。
为本发明第一实施方式对应的一种闸机过门行为识别装置。所述一种闸机过门行为识别置包括相互连接的控制器及处理器。其中，所述控制器内设置有存储器，其中，所述存储器用于存储计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，所述存储器可能包含高速随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)，也可能还包括非不稳定的存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。所述处理器被配置用于调用所述程序指令，执行步骤S1～步骤S8所述的一种闸机过门行为识别方法。
上述存储介质可以是前述控制器的内部存储设备。所述存储介质也可以是外部存储设备，例如所述无线开关上配备的插接式智能存储卡(Smart Media Card,SMC)，安全数字(Secure Digital,SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。进一步地，所述存储介质还可以既包括所述无线开关的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储介质用于存储所述计算机程序及所述终端所需的其他程序和数据。所述存储介质还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。所述计算机程序包括程序指令，所述程序指令当被处理器执行时使所述处理器执行步骤S1～步骤S5所述的XX方法。
为本发明第二实施方式对应的一种闸机过门行为识别装置。所述一种闸机过门行为识别置包括相互连接的控制器及处理器。其中，所述控制器内设置有存储器，其中，所述存储器用于存储计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，所述存储器可能包含高速随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)，也可能还包括非不稳定的存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。所述处理器被配置用于调用所述程序指令，执行步骤S1～步骤S8所述的一种闸机过门行为识别方法。
上述存储介质可以是前述控制器的内部存储设备。所述存储介质也可以是外部存储设备，例如所述无线开关上配备的插接式智能存储卡(Smart Media Card,SMC)，安全数字(Secure Digital,SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。进一步地，所述存储介质还可以既包括所述无线开关的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储介质用于存储所述计算机程序及所述终端所需的其他程序和数据。所述存储介质还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。所述计算机程序包括程序指令，所述程序指令当被处理器执行时使所述处理器执行步骤S1～步骤S8所述的闸机过门行为识别方法方法。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
以软件的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分，或者所述技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，所述计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种闸机过门行为识别方法，其特征在于，所述方法包括：
以水平方向为X轴，闸机通道方向为Y轴，原点为所述闸机通道口地面的中点，建立直角坐标系；
获取移动物体与闸机的距离，当所述距离小于预设值时，获取所述移动物体的图像；
根据所述图像识别所述移动物体是否为行人；
若所述移动物体是行人，则获取所述行人在所述直角坐标系中的多个移动坐标；
根据所述多个移动坐标，通过线性回归获得所述行人的移动轨迹曲线方程；
根据所述行人的移动轨迹曲线方程在所述直角坐标系上画出所述行人的移动轨迹曲线，判断所述行人的前进方向与X轴是否有交点；
若有交点，则求得所述交点的X值大小，若X值小于等于所述闸机通道宽度的二分之一，则判断行人有出门意向，对所述行人进行人脸识别，若通过验证则打开所述闸机的闸门；
若无交点，则判断行人无出门意向。
2.根据权利要求1所述的闸机过门行为识别方法，其特征在于，所述获取行人与闸机的距离，当所述距离小于预设值时，获取所述行人在所述直角坐标系中的多个移动坐标包括：
在闸机的门桩上以水平方向设置第一测距传感器和第二测距离传感器，通过所述第一测距传感器和所述第二测距离传感器测量所述行人与所述原点的距离；当所述行人与所述原点的距离小于预设值时，连续采集所述行人在所述直角坐标系中的多个移动坐标。
3.根据权利要求1所述的闸机过门行为识别方法，其特征在于，
所述行人的移动轨迹曲线方程为Y＝aX+b，根据所述多个移动坐标计算所述a值和所述b值。
4.根据权利要求1所述的闸机过门行为识别方法，其特征在于，所述根据所述图像识别所述移动物体是否为行人包括：
根据所述移动物体在所述图像中的高度和所述移动物体与闸机的距离求得所述移动物体的高度，若高度大于预设值时，则判断为行人。
5.根据权利要求1所述的闸机过门行为识别方法，其特征在于，所述根据所述图像识别所述移动物体是否为行人包括：
对所述图像进行人体识别判断所述移动物体是否为行人。
6.根据权利要求1所述的闸机过门行为识别方法，其特征在于，所述根据所述图像识别所述移动物体是否为行人之后还包括：
判断所述行人的个数，若所述行人的个数大于2，则获取与闸机的距离最近的行人在所述直角坐标系中的多个移动坐标。
7.根据权利要求1所述的闸机过门行为识别方法，其特征在于，所述对所述行人进行人脸识别，若通过验证则打开所述闸机的闸门包括：
获取所述行人的人脸图像，将所述人脸图像与预存的人脸数据库中的人脸进行匹配，如果匹配到相应的授权权限则通过验证，然后打开所述闸机的闸门。
8.根据权利要求7所述的闸机过门行为识别方法，其特征在于，根据所述行人在所述直角坐标系中的多个移动坐标，计算所述行人在Y轴的移动速度，根据所述移动速度设置所述闸门的打开时间。
9.一种闸机过门行为识别装置，其特征在于，所述计算机设备包括处理器以及存储器，所述处理器耦合所述存储器，所述存储器存储有计算机指令，所述处理器在工作时执行所述计算机指令以实现如权利要求1～8任一项所述的闸机过门行为识别方法。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行以实现如权利要求1～8任一项所述的闸机过门行为识别方法。
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