CN112364733B - 智能安防人脸识别系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及安防系统的技术领域，具体为一种智能安防人脸识别系统，包括服务器，服务器用于获取人脸验证图像，根据人脸验证图像进行人脸识别，生成匹配度；当匹配度小于或等于第一匹配阈值且大于第二匹配阈值时，需要进行二次验证，在获得授权的情况下，获取包含人脸的相册人脸信息和头像人脸信息，当头像人脸信息包含人脸时，根据相册人脸信息筛选出现次数最多的前N项人脸；对比头像人脸信息和第一人脸信息，当存在匹配项时，根据匹配项生成二次验证图像；根据二次验证图像和进行人脸识别，生成匹配度，当匹配度大于第一匹配阈值时，二次验证成功。采用本方案能够解决现有技术中佩戴口罩进行人脸识别时，无法准确识别其身份的技术问题。

Description

智能安防人脸识别系统
技术领域
本发明涉及安防系统的技术领域，具体为一种智能安防人脸识别系统。
背景技术
安防系统全称为安全防范系统，其子系统包括视频安防监控系统、入侵报警系统、出入口控制系统等，通过多个子系统的组合或集合，以达到维护社会公共安全的目的。其中出入口控制系统包括对进出人员进行身份验证的身份验证系统，以及控制出入口打开和关闭的门禁系统，通过身份验证系统对进出人员的身份进行验证，当验证通过时门禁系统打开出入口供通过身份验证的人员通行。
由于每家企业都有企业的机密内容，特别是技术型、研发型的企业，其核心技术的研发和保存都十分重要，针对企业的机密区域，其安全性必须有所保障，因此需要严格管控进出机密区域的人员。这便对身份验证的准确性有很高的要求，目前身份验证的方式多种多样，其中采用较多的为人脸识别、指纹识别和员工卡识别。但是在特殊时期，为避免病毒或细菌的传染，非接触式的身份验证方式更为适用，即采用人脸识别更为安全。由于特殊时期，人们需要佩戴口罩，而在进行人脸识别时若取下口罩，就会存在传染的风险，因此人们采用佩戴口罩进行人脸识别的方式。
人脸识别是基于进行身份验证的人员面部与其提前采集的面部进行对比，匹配度大于预设值时，认为通过身份验证，反之则认为未通过身份验证，为了保障身份验证的准确性，预设值的数值往往设定的比较大。佩戴口罩进行人脸识别时，口罩会遮挡面部，导致匹配度降低，无法通过身份验证，影响机密区域工作人员的正常进出。此时若将预设值的数值调小，则会降低身份验证的准确性，无法保障机密区域的安全性。
因此为解决佩戴口罩进行人脸识别时准确度受到影响，导致使用不便的问题，现有技术中在进行人脸识别时，自行上传个人照片，基于个人照片中的面部与提前采集的面部进行对比，由此实现身份验证。但是由于个人照片是自行上传的，容易出现上传非本人照片的情况，通过上传他人的照片，冒用他人身份到达通过身份验证的目的，使得身份验证存在严重的安全隐患无法保障机密区域的安全性。
发明内容
本发明意在提供一种智能安防人脸识别系统，以解决现有技术中佩戴口罩进行人脸识别时，无法准确识别其身份的技术问题。
本发明提供如下基础方案：
智能安防人脸识别系统，包括服务器，服务器用于获取进出人员的人脸验证图像，根据人脸验证图像和预设的人脸标准图像进行人脸识别，生成匹配度；服务器还用于当匹配度小于或等于预设的第一匹配阈值且大于预设的第二匹配阈值时，记录人脸标准图像；
服务器还用于获取包含人脸的相册人脸信息和头像人脸信息，根据相册人脸信息筛选出现次数最多的前N项人脸生成第一人脸信息；对头像人脸信息进行检测，当头像人脸信息存在数据时，对比头像人脸信息和第一人脸信息，当存在匹配项时，根据匹配项生成二次验证图像；
服务器还用于根据二次验证图像和记录的人脸标准图像进行人脸识别，生成匹配度，当匹配度大于第一匹配阈值时，生成二次验证成功信号，当匹配度均小于或等于第一匹配阈值时，生成二次验证失败信号。
基础方案的有益效果：佩戴口罩进行人脸识别时，口罩遮挡面部降低人脸识别过程中生成的匹配度。当匹配度位于第一匹配阈值与第二匹配阈值之间时，代表该人员在人脸识别过程中的匹配度较高，在此情况下，若直接认为通过身份验证，则有可能出现使得不法分子进入机密区域，无法保障机密区域的安全性，若直接认为未通过身份验证，则有可能将机密区域的工作人员拒之门外，影响机密部门的正常研发。因此针对于人脸识别中匹配度较高的人员，进行二次验证。当需要进行二次验证时，记录人脸标准图像，在后续进行二次验证时无需逐一与预设的人脸标准图像进行人脸识别，提高身份验证的验证速度。
相册人脸信息为该人员所使用的手机、平板等私人设备中包含人脸的照片，头像人脸信息为该人员的私人设备上APP所使用的包含人脸的头像，例如微信头像、QQ头像。二次验证时，在获得授权的情况下，获取该人员的私人信息，由于相册人脸信息为该人员的照片，因此在相册人脸信息中出现本人的次数会比较多，因此筛选出现次数最多的前N项人脸生成第一人脸信息。而头像人脸信息为该人员APP上的头像信息，大部分头像信息采用本人头像或者喜欢的明星头像，因此将头像人脸信息和第一人脸信息进行对比，从第一人脸信息中进一步确认该人员本人的人脸。当存在匹配项时，代表匹配项即为该人员本人的人脸，因此根据匹配项生成二次验证图像。
二次验证时，将二次验证图像与记录的人脸标准图像进行人脸识别，二次验证图像为进行身份验证的人员的人脸，由于人脸标准图像已被记录，因此无需将二次验证图像与预设的人脸标准图像进行人脸识别，提高身份验证的验证速度。当二次验证时，人脸识别的匹配度大于第一匹配阈值时，生成二次验证成功信号，代表二次验证通过，即该人员通过身份验证，反之，当匹配度小于或等于第一匹配阈值时，生成二次验证失败信号，代表二次验证未通过，即该人员未通过身份验证。
通过二次验证对人脸识别时匹配度较高的人员进行二次验证，二次验证时自动获取该人员的相册人脸信息和头像人脸信息，筛选出该人员的本人人脸，根据筛选出的人脸进行人脸识别。与现有技术相比，无需自行上传，避免了上传他人照片，冒用他人身份的问题，有效保障机密区域的安全性，同时不影响机密区域工作人员的正常通行。
进一步，服务器还用于获取分享人脸信息，当头像人脸信息和第一人脸信息不存在匹配项时或头像人脸信息为空数据时，根据分享人脸信息筛选出现次数最多的前M项人脸生成第二人脸信息，对比第二人脸信息与第一人脸信息，当存在匹配项时，根据匹配项生成二次验证图像。
有益效果：由于部分人微信头像可能采用的是喜欢的明星的头像，即头像人脸信息和第一人脸信息不存在匹配项，同时也有部分人微信头像是风景图等不包含人脸的头像，此时头像人脸信息为空数据。在此情况下，获取分享人脸信息，根据分享人脸信息筛选出的第二人脸信息和相册人脸信息筛选出的第一人脸信息确定该人员的本人人脸，从而实现二次验证的人脸识别。
进一步，还包括用户终端，服务器还用于当匹配度小于或等于预设的第一匹配阈值且大于预设的第二匹配阈值时，生成权限信息发送给用户终端；用户终端用于接收权限信息，根据权限信息获取权限响应信息，权限响应信息包括授权权限和拒绝授权；用户终端还用于当权限响应信息为授权权限时，调用相册信息提取相册人脸信息，调用用户即时通信APP中的头像信息提取头像人脸信息，调用即时通信APP中分享的分享信息提取分享人脸信息。
有益效果：即时通信APP是指在手机、平板、电脑等设备上使用的软件，实现与他人的实时沟通，例如微信、QQ等。由于相册人脸信息、头像人脸信息和分享人脸信息为该人员的私人信息，因此在获取前咨询该人员的授权，在获得授权的情况下获取信息，充分尊重和保护个人隐私。
进一步，权限信息包括IP地址，用户终端还用于根据IP地址将相册人脸信息、头像人脸信息和分享人脸信息发送给服务器。
有益效果：IP地址具有唯一性，在询问授权的同时，发送IP地址，当获得授权的情况下，通过IP地址可快速将相册人脸信息、头像人脸信息和分享人脸信息反馈给服务器，使用方便。
进一步，服务器还用于当匹配度大于第一匹配阈值时，生成人脸验证成功信号，所有匹配度小于或等于第二匹配阈值时，生成人脸验证失败信号。
有益效果：在对佩戴口罩的人脸进行人脸识别时，若匹配度非常高，代表人脸识别通过，即通过身份验证，若匹配度较低，代表人脸识别未通过，即未通过身份验证。对于匹配度非常高和匹配度较低的情况，可确认该人员的身份，因此无需进行二次验证，提高身份验证的验证速度。
进一步，服务器包括特征提取模块和特征对比模块，特征提取模块用于根据人脸标准图像提取人脸标准特征，存储人脸标准特征；特征提取模块还用于根据人脸验证图像提取人脸验证特征，将人脸验证特征发送给特征对比模块；特征对比模块用于逐一将人脸验证特征与存储的人脸标准特征进行对比，生成匹配度。
有益效果：特征提取模块的设置，根据人脸标准图像提取人脸标准特征，存储人脸标准特征，在身份验证时无需重复提取人脸标准特征。特征提取模块的设置，根据人脸验证图像提取人脸验证特征。特征对比模块根据人脸验证特征与人脸标准特征进行对比生成匹配度，与采用图像对比的方式相比，人脸识别的识别速度更快，缩短身份验证的验证时间。
进一步，服务器还用于当记录人脸标准图像时，记录对应的人脸标准特征。
有益效果：对人脸标准特征进行记录，在二次验证时，无需逐一与存储的全部人脸标准特征进行人脸识别，提高身份验证的验证速度。
进一步，还包括身份验证终端，身份验证终端用于采集进出人员的人脸验证图像，将人脸验证图像发送给服务器。
有益效果：身份验证终端的设置，在人员进出时获取人脸验证图像进行身份验证，使用方便，有效保障机密区域的安全性。
进一步，身份验证终端与门禁系统通信连接，身份验证终端还用于接收人脸验证成功信号或二次验证成功信号时，生成身份验证成功信号；身份验证终端还用于将生成的身份验证成功信号发送给门禁系统，供门禁系统控制门禁的开启。
有益效果：本方案与现有的门禁系统联动，当身份验证成功时，通过门禁系统开启门禁，供通过身份验证的人员自由进出。
附图说明
图1为本发明智能安防人脸识别系统实施例的逻辑框图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式进一步详细说明：
实施例
智能安防人脸识别系统，如附图1所示，包括身份验证终端、服务器和用户终端，在本实施例中，身份验证终端包括设置在企业机密部门门禁处的摄像头，通过摄像头采集进出企业机密部门人员的人脸验证图像，用户终端为每个人随身携带的智能设备，例如手机。
服务器包括数据库、特征提取模块、特征对比模块、权限获取模块、相册分析模块和APP分析模块。
在进行人脸识别前，需先对拥有进出企业机密部门权限的员工的信息进行采集。身份验证终端用于采集机密区域工作人员的人脸标准图像，将人脸标准图像发送给服务器。特征提取模块用于根据人脸标准图像提取人脸标准特征，数据库用于存储所有员工的人脸标准图像和对应的人脸标准特征，完成员工信息的采集。
身份验证终端还用于采集进出人员的人脸验证图像，将人脸验证图像发送给服务器。
特征提取模块还用于接收人脸验证图像，根据人脸验证图像提取人脸验证特征，将人脸验证特征发送给特征对比模块。特征对比模块预设有第一匹配阈值和第二匹配阈值，第一匹配阈值大于第二匹配阈值，在本实施例中第一匹配阈值为95％，第二匹配阈值为80％。特征对比模块用于逐一将人脸验证特征与存储的人脸标准特征进行对比，生成匹配度。特征对比模块还用于当匹配度大于第一匹配阈值时，生成人脸验证成功信号，将人脸验证成功信号发送给身份验证终端，此时代表该人员为拥有进出企业机密部门权限的员工。当匹配度小于或等于第一匹配阈值且大于第二匹配阈值时，记录人脸标准特征和对应的人脸标准图像，并生成二次验证信号，将二次验证信号发送给权限获取模块，此时代表无法明显该人员的身份。当所有匹配度小于或等于第二匹配阈值时，生成人脸验证失败信号，将人脸验证失败信号发送给身份验证终端，此时代表该人员并非拥有进出企业机密部门的权限的人员。由于人员佩戴口罩进行人脸识别，对人脸识别结果存在影响，因此针对于人脸识别中匹配度较高的情况进行二次验证，避免耽误企业人员的正常进出。
权限获取模块用于接收二次验证信号，生成权限信息，将权限信息发送给用户终端。权限信息包括权限授予询问和服务器的IP地址，通过权限授予询问获取用户授予的信息提取权限，通过IP地址将提取的用户信息发送回服务器。
用户终端用于接收权限信息，显示权限授予询问，获取用户根据权限授予询问反馈的权限响应信息，权限响应信息包括授权权限和拒绝授权。当权限响应信息为授权权限时，代表该人员同意访问其用户终端，当权限响应信息为拒绝授权时，代表该人员不同意访问其用户终端，此时即可认为该人员放弃二次验证，身份验证失败。由于二次验证涉及到访问用户终端，涉及该人员的隐私，因此在该人员授权的情况下进行二次验证，当该人员拒绝授权时，为保障机密区域的安全，认为该人员放弃二次验证，该人员无法进入机密区域。
用户终端包括信息提取模块和信息传输模块。信息提取模块用于当权限响应信息为授权权限时，调用用户的相册信息，从相册信息中提取包含人脸的照片作为相册人脸信息；调用用户即时通信APP中的头像信息和即时通信APP中分享的分享信息，从头像信息中提取包含人脸的头像作为头像人脸信息，从分享信息中提取包含人脸的图片作为分享人脸信息。信息传输模块用于将信息提取模块提取的相册人脸信息、头像人脸信息和分享人脸信息根据IP地址发送给服务器。即时通信APP是指在手机、平板、电脑等设备上使用的软件，实现与他人的实时沟通，例如微信、QQ等，在本实施例中，即时通信APP为微信，头像信息为该人员的微信头像，分享信息为该人员的微信朋友圈的照片。由于微信面对的企业或家庭之间的沟通，微信头像大部分采用的是本人的头像，因此通过微信头像筛选出用户终端对应的使用者进行二次验证。
相册分析模块用于接收相册人脸信息，对相册人脸信息中的人脸进行检测，对同一人脸的出现次数进行统计，当统计完毕时，按出现次数从多至少对人脸进行排序，筛选排序前N项的人脸生成第一人脸信息。N的取值由系统或企业管理人员预设在相册分析模块中，在本实施例中，N的取值为3。相册中存储的照片，大部分是用户终端对应的使用者的照片或者是包含该使用者的照片，因此通过筛选出现次数较多的前3项人脸作为用户终端对应使用者的人脸。
APP分析模块用于接收头像人脸信息和分享人脸信息，对头像人脸信息进行检测，当头像人脸信息存在数据时，将头像人脸信息中的人脸与相册分析模块筛选出的第一人脸信息中的人脸进行对比，当存在匹配项时，根据匹配项生成二次验证图像。当头像人脸信息存在数据时，说明该微信头像中包含有人脸，但是存在两种情况，一是微信头像中的人脸为用户终端使用者的人脸，二是微信头像中的人脸为用户终端使用者喜欢的某个人的人脸，例如明星。因此将头像人脸信息中的人脸与相册分析模块筛选出的第一人脸信息中的人脸进行对比，当两者存在匹配项时，即认为匹配项为用户终端使用者的人脸，此时将该人脸作为二次验证图像进行二次验证。
APP分析模块还用于当头像人脸信息中的人脸与相册分析模块筛选出的第一人脸信息中的人脸不存在匹配项时或头像人脸信息为空数据时，对分享人脸信息中的人脸进行检测，对同一人脸的出现次数进行统计，当统计完毕时，按出现次数从多至少对人脸进行排序，筛选排序前M项的人脸生成第二人脸信息。M的取值由系统或企业管理人员预设在APP分析模块中，在本实施例中，M的取值为3。当头像人脸信息中的人脸与相册分析模块筛选出的第一人脸信息中的人脸不存在匹配项时，说明用户终端微信头像中的人脸为用户终端使用者喜欢的某个人的人脸。当头像人脸信息为空数据时，说明该微信头像中不包含有人脸。在上述两种情况出现时，无法根据微信头像确定用户终端使用者的人脸，因此对微信中朋友圈分享的照片进行检测，通过朋友圈分享的照片确认用户终端使用者的人脸。APP分析模块还用于将筛选出的第二人脸信息中的人脸与相册分析模块筛选出的第一人脸信息中的人脸进行对比，当存在匹配项时，根据匹配项生成二次验证图像，将二次验证图像发送给特征提取模块。
特征提取模块还用于接收二次验证图像，对二次验证图像提取二次验证特征，将二次验证特征发送给特征对比模块。特征对比模块还用于逐一将特征对比模块记录的人脸标准特征与二次验证特征进行对比，生成匹配度。特征对比模块还用于当匹配度大于第一匹配阈值时，生成二次验证成功信号，将二次验证成功信号发送给身份验证终端。当所有匹配度均小于或等于第一匹配阈值时，生成二次验证失败信号，将二次验证失败信号发送给身份验证终端。
身份验证终端还用于接收人脸验证失败信号或二次验证失败信号时，生成并显示身份验证失败信号，该人员未通过身份验证，无法进入机密区域。身份验证终端还用于接收人脸验证成功信号或二次验证成功信号时，生成并显示身份验证成功信号，该人员通过身份验证，可进入机密区域。在其他实施例中，身份验证终端与门禁系统通信连接，即本系统与企业的门禁系统进行通信，身份验证终端将生成的身份验证成功信号发送给门禁系统，门禁系统控制机密区域的门禁打开供该人员进入机密区域。
以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述，所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前发明所属技术领域所有的普通技术知识，能够获知该领域中所有的现有技术，并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力，所属领域普通技术人员可以在本申请给出的启示下，结合自身能力完善并实施本方案，一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本申请的障碍。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (9)

1.智能安防人脸识别系统，包括服务器，服务器用于获取进出人员的人脸验证图像，根据人脸验证图像和预设的人脸标准图像进行人脸识别，生成匹配度；其特征在于：
服务器还用于当匹配度小于或等于预设的第一匹配阈值且大于预设的第二匹配阈值时，记录人脸标准图像；
服务器还用于获取包含人脸的相册人脸信息和头像人脸信息，根据相册人脸信息筛选出现次数最多的前N项人脸生成第一人脸信息；对头像人脸信息进行检测，当头像人脸信息存在数据时，对比头像人脸信息和第一人脸信息，当存在匹配项时，根据匹配项生成二次验证图像；
服务器还用于根据二次验证图像和记录的人脸标准图像进行人脸识别，生成匹配度，当匹配度大于第一匹配阈值时，生成二次验证成功信号，当匹配度均小于或等于第一匹配阈值时，生成二次验证失败信号。
2.根据权利要求1所述的智能安防人脸识别系统，其特征在于：服务器还用于获取分享人脸信息，当头像人脸信息和第一人脸信息不存在匹配项时或头像人脸信息为空数据时，根据分享人脸信息筛选出现次数最多的前M项人脸生成第二人脸信息，对比第二人脸信息与第一人脸信息，当存在匹配项时，根据匹配项生成二次验证图像。
3.根据权利要求2所述的智能安防人脸识别系统，其特征在于：还包括用户终端，服务器还用于当匹配度小于或等于预设的第一匹配阈值且大于预设的第二匹配阈值时，生成权限信息发送给用户终端；
用户终端用于接收权限信息，根据权限信息获取权限响应信息，权限响应信息包括授权权限和拒绝授权；
用户终端还用于当权限响应信息为授权权限时，调用相册信息提取相册人脸信息，调用用户即时通信APP中的头像信息提取头像人脸信息，调用即时通信APP中分享的分享信息提取分享人脸信息。
4.根据权利要求3所述的智能安防人脸识别系统，其特征在于：权限信息包括IP地址，用户终端还用于根据IP地址将相册人脸信息、头像人脸信息和分享人脸信息发送给服务器。
5.根据权利要求1所述的智能安防人脸识别系统，其特征在于：服务器还用于当匹配度大于第一匹配阈值时，生成人脸验证成功信号，所有匹配度小于或等于第二匹配阈值时，生成人脸验证失败信号。
6.根据权利要求1所述的智能安防人脸识别系统，其特征在于：服务器包括特征提取模块和特征对比模块，特征提取模块用于根据人脸标准图像提取人脸标准特征，存储人脸标准特征；
特征提取模块还用于根据人脸验证图像提取人脸验证特征，将人脸验证特征发送给特征对比模块；特征对比模块用于逐一将人脸验证特征与存储的人脸标准特征进行对比，生成匹配度。
7.根据权利要求1所述的智能安防人脸识别系统，其特征在于：服务器还用于当记录人脸标准图像时，记录对应的人脸标准特征。
8.根据权利要求1所述的智能安防人脸识别系统，其特征在于：还包括身份验证终端，身份验证终端用于采集进出人员的人脸验证图像，将人脸验证图像发送给服务器。
9.根据权利要求8所述的智能安防人脸识别系统，其特征在于：身份验证终端与门禁系统通信连接，身份验证终端还用于接收人脸验证成功信号或二次验证成功信号时，生成身份验证成功信号；身份验证终端还用于将生成的身份验证成功信号发送给门禁系统，供门禁系统控制门禁的开启。
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