CN113689613A - 门禁系统、门禁控制方法和存储介质 - Google Patents

门禁系统、门禁控制方法和存储介质 Download PDF

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CN113689613A CN202110981101.1A CN202110981101A CN113689613A CN 113689613 A CN113689613 A CN 113689613A CN 202110981101 A CN202110981101 A CN 202110981101A CN 113689613 A CN113689613 A CN 113689613A
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樊志宏
左腾
张艳青
马志成
应宽
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Aikang Health Technology Beijing Co ltd
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Abstract

本申请公开了一种门禁系统、门禁控制方法和存储介质，属于信息采集和应用技术领域。本申请实施例提供的门禁系统通过人脸生物特征提取模块，获取待识别人物的人脸图像并提取特征向量；通过分布式人脸特征检索模块将所述特征向量和特征向量数据库进行对比并获取检索结果，包括根据所述待识别人物的人脸图像以及分区规则，从对应的分区库中进行检索；输出所述待识别人物的识别结果，根据识别结果控制所述待识别人物所在的门禁开启或关闭；所述特征向量数据库包括分区库和特征向量底库，所述分区库用于将所述特征向量底库中存储的特征向量按预设分区规则进行分类存储；通过上述门禁系统极大的提高了门禁系统的识别速度和准确率，以及使用的方便性。

Description

门禁系统、门禁控制方法和存储介质
技术领域
本申请涉及信息采集和应用技术领域，尤其涉及一种门禁系统、门禁控制方法和存储介质。
背景技术
目前，很多门禁系统都是采用刷卡、指纹等方式来实现的，卡片容易丢失、指纹太干、或者手指出汗都会影响到指纹识别，在使用中传统的门禁系统并不方便。其中，也有一些门禁系统结合了人脸识别技术，通过人脸识别技术确认员工身份从而控制门禁开关。然而，这些门禁系统的识别速度较慢，随着员工数量的增多以及门禁的频繁响应，这会导致门禁系统的识别速度与准确率会受到影响。
发明内容
本申请提出了一种门禁系统、门禁控制方法和存储介质，以解决门禁系统使用不便的问题，并且提高门禁系统的识别速度和准确率。
为了实现上述目的，本申请采用了如下方案：
一方面，本申请实施例提供了一种门禁系统，包括：
人脸生物特征提取模块，用于获取待识别人物的人脸图像，并提取所述待识别人物的人脸图像的特征向量；
分布式人脸特征检索模块，包括特征向量数据库和分布式特征检索引擎，用于通过所述分布式特征检索引擎，根据所述待识别人物的人脸图像的特征向量和所述特征向量数据库进行对比并获取检索结果，包括：根据所述待识别人物的人脸图像以及分区规则，从对应的分区库中进行检索；
接口服务模块，包括结果输出接口，所述结果输出接口与所述分布式人脸特征检索模块连接，用于根据所述检索结果输出所述待识别人物的识别结果；
门禁控制模块，用于根据所述待识别人物的识别结果，控制所述待识别人物所在的门禁开启或关闭；
其中，所述特征向量数据库包括分区库和特征向量底库，所述分区库用于将所述特征向量底库中存储的特征向量按预设分区规则进行分类存储。
可选的，所述分区库用于将所述特征向量底库中存储的特征向量按预设分区规则进行分类存储包括：
根据办公地ID将不同办公地的员工的人脸特征向量分类存储入对应的分区库中；
和/或根据门禁ID将不同部门的员工的人脸特征向量分类存储入对应的分区库中；
和/或根据工作时间段将不同工作时间的员工的人脸特征向量分类存储入对应的分区库中。
可选的，所述分布式人脸特征检索模块还用于：
根据所述待识别人物所在门禁的办公地ID，将所述待识别人物的人脸图像的特征向量与所述办公地ID对应的分区库中的特征向量进行检索比对，若检索到匹配人物信息，则生成检索结果；
若未检索到匹配人物信息，则将所述待识别人物的人脸图像的特征向量与所述特征向量底库中的特征向量进行检索比对，生成检索结果。
可选的，所述门禁控制模块还用于通过继电器控制所述待识别人物所在的门禁开启或关闭；
所述继电器通过无线方式与所述门禁控制模块连接，所述继电器接收所述门禁控制模块发送的所述待识别人物所在的门禁开启或关闭信号。
可选的，所述接口服务模块还包括：
PAD接口，用于接收图像采集设备采集的待识别人物的人脸图像数据；
特征向量接口，用于将所述人脸生物特征提取模块提取的待识别人物的人脸图像的特征向量接入所述分布式人脸特征检索模块；
HR系统接口，用于与门禁管理后台连接，通过所述门禁管理后台将员工信息与员工的人脸图像数据导入所述门禁系统，并根据所述员工的人脸图像数据生成所述特征向量底库；
所述门禁管理后台还根据门禁结果生成员工的出入门禁记录。
另一方面，本申请实施例提供了一种门禁控制方法，所述方法包括：
获取待识别人物的人脸图像，并提取所述待识别人物的人脸图像的特征向量；
通过分布式特征检索引擎，根据待识别人物的人脸图像的特征向量和特征向量数据库进行对比并获取检索结果，包括：根据所述待识别人物的人脸图像以及分区规则，从对应的分区库中进行检索；
根据所述检索结果输出所述待识别人物的识别结果；
根据所述出所述待识别人物的识别结果，控制所述待识别人物所在的门禁开启或关闭；
其中，所述特征向量数据库包括分区库和特征向量底库，在通过分布式特征检索引擎，根据待识别人物的人脸图像的特征向量和特征向量数据库中进行对比并获取检索结果之前还包括：
将所述特征向量底库中存储的特征向量按预设分区规则进行分类存入对应的分区库。
可选的，所述将所述特征向量底库中存储的特征向量按预设规则进行分类存入对应的分区库包括：
根据办公地ID将不同办公地的员工的人脸特征向量分类存储入对应的分区库中；
和/或根据门禁ID将不同部门的员工的人脸特征向量分类存储入对应的分区库中；
和/或根据工作时间段将不同工作时间的员工的人脸特征向量分类存储入对应的分区库中。
可选的，所述通过分布式特征检索引擎，根据待识别人物的人脸图像的特征向量和特征向量数据库进行对比并获取检索结果包括：
根据所述待识别人物所在门禁的办公地ID，将所述待识别人物的人脸图像的特征向量与所述办公地ID对应的分区库中的特征向量进行检索比对，若检索到匹配人物信息，则生成检索结果；
若未检索到匹配人物信息，则将所述待识别人物的人脸图像的特征向量与所述特征向量底库中的特征向量进行检索比对，生成检索结果。
可选的，所述方法还包括：
通过PAD接口接收图像采集设备采集的待识别人物的人脸图像数据；
通过特征向量接口将所述人脸生物特征提取模块提取的待识别人物的人脸图像的特征向量接入所述分布式人脸特征检索模块；
通过HR系统接口与门禁管理后台连接，通过所述门禁管理后台将员工信息与员工的人脸图像数据导入所述门禁系统，并根据所述员工的人脸图像数据生成所述特征向量底库；
通过所述门禁管理后台根据门禁结果生成员工的出入门禁记录。
另一方面，本申请实施例提供了一种电子设备，包括：处理器、存储器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的程序，所述程序被所述处理器执行时实现如本申请实施例提供的任一项所述的门禁控制方法的步骤。
另一方面，本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如本申请实施例提供的任一项所述的门禁控制方法的步骤。
本申请实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括：本申请实施例提供的门禁系统通过人脸生物特征提取模块，获取待识别人物的人脸图像，并提取所述待识别人物的人脸图像的特征向量；通过分布式人脸特征检索模块，分别根据所述待识别人物的人脸图像的特征向量和特征向量数据库进行对比并获取检索结果，包括根据所述待识别人物的人脸图像以及分区规则，从对应的分区库中进行检索；通过接口服务模块，包括结果输出接口，所述结果输出接口与所述分布式人脸特征检索模块连接，根据所述检索结果输出所述待识别人物的识别结果；通过门禁控制模块，根据所述待识别人物的识别结果，控制所述待识别人物所在的门禁开启或关闭；其中，所述特征向量数据库包括分区库和特征向量底库，所述分区库用于将所述特征向量底库中存储的特征向量按预设分区规则进行分类存储；通过上述门禁系统极大的提高了门禁系统的识别速度和准确率，以及使用的方便性。
附图说明
图1为本申请实施例提供的一种门禁系统结构示意图；
图2为本申请实施例提供的一种门禁控制方法流程图；
图3为本申请实施例提供的一种电子设备结构示意图。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例的附图，对本申请实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请的保护范围。
本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施，且“第一”、“第二”等所区分的对象通常为一类，并不限定对象的个数，例如第一对象可以是一个，也可以是多个。此外，说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一，字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
此外，下面所描述的本申请不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
下面结合附图，通过具体的实施例及其应用场景对本申请实施例提供的门禁系统进行详细地说明。
参考图1示出了本申请实施例提供的门禁系统结构示意图，所述门禁系统10包括：
人脸生物特征提取模块101，用于获取待识别人物的人脸图像，并提取所述待识别人物的人脸图像的特征向量；
分布式人脸特征检索模块102，包括特征向量数据库1021和分布式特征检索引擎1022，用于通过所述分布式特征检索引擎1021，根据所述待识别人物的人脸图像的特征向量和所述特征向量数据库进行对比并获取检索结果，包括：根据所述待识别人物的人脸图像以及分区规则，从对应的分区库中进行检索；
接口服务模块103，包括结果输出接口1033，所述结果输出接口与所述分布式人脸特征检索模块连接，用于根据所述检索结果输出所述待识别人物的识别结果；
门禁控制模块104，用于根据所述待识别人物的识别结果，控制所述待识别人物所在的门禁开启或关闭；
其中，所述特征向量数据库1021包括分区库1021n和特征向量底库1021a，所述分区库1021n用于将所述特征向量底库中存储的特征向量按预设分区规则进行分类存储。
示例性的，参考图1分区库1021n，根据不同的分区规则，分区会出现若干个，也可以并行使用多套分区规则，如根据分区规则1，生成分区库10211-10215、根据分区规则2生成分区库10216-102112，根据分区规则3生成分区库102113-102115；在根据提取到的人脸特征向量进行检索时，若所述提取到的人脸特征向量符合任一种分区规则，则可优先在应的分区库中进行检索，若对应的分区库中检索不到匹配的人物，再从特征向量底库中进行检索。
值得注意的是，特征向量底库中包含了预先录入的全部员工的人脸特征向量，每个分区中包含按其分区规则分入的符合所述分区规则的员工的人脸特征向量。
示例性的，申请实施例提供的门禁系统10通过人脸生物特征提取模块101对采集的图像中的人脸进行检测，若检测不到人脸图像则提示门禁系统重新采集人脸图像，若采集到人脸图像则通过提取所述待识别人物的人脸图像的特征向量；之后根据提取到的人脸特征向量，通过分布式人脸特征检索模块102进行检索对比并获取检索结果，具体的，所述分布式人脸特征检索模块102包括特征向量数据库1021和分布式特征检索引擎1022，通过所述分布式特征检索引擎1021在所述分布式特征向量数据库1021中进行检索，将提取到的所述人脸特征向量与所述分布式特征向量数据库1021中存储的人脸特征向量进行比对，获取检索结果。
示例性的，通过所述分布式特征检索引擎1021在所述分布式特征向量数据库1021中进行检索时，包括：根据所述待识别人物的人脸图像以及分区规则，从对应的分区库中进行检索；例如，所述待识别人物于上午9点在办公区B23的门禁M33，则若根据办公区进行分区，则可在办公区B23所属的分区库中进行检索，若还根据上班时间进行分区，则可在上午9点对应的分区库中进行检索，若根据门禁ID进行分区，则可在门禁M33对应的分区库中进行检索。
因此，本申请实施例提供的门禁系统，首先通过人脸生物特征提取模块，获取待识别人物的人脸图像，并提取所述待识别人物的人脸图像的特征向量；其次通过分布式人脸特征检索模块，分别根据所述待识别人物的人脸图像的特征向量和特征向量数据库进行对比并获取检索结果；然后通过结果输出接口，根据所述检索结果输出所述待识别人物的识别结果；之后通过门禁控制模块，根据所述待识别人物的识别结果，控制所述待识别人物所在的门禁开启或关闭。其中，所述特征向量数据库包括分区库和特征向量底库，所述分区库用于将所述特征向量底库中存储的特征向量按预设分区规则进行分类存储；通过分布式人脸特征检索模块，分别根据所述待识别人物的人脸图像的特征向量和特征向量数据库进行对比并获取检索结果，包括根据所述待识别人物的人脸图像以及分区规则，从对应的分区库中进行检索。通过上述门禁系统极大的提高了门禁系统的识别速度和准确率，以及使用的方便性。
可选的，所述分区库1021x用于将所述特征向量底库1021a中存储的特征向量按预设分区规则进行分类存储包括：
根据办公地ID将不同办公地的员工的人脸特征向量分类存储入对应的分区库中；
和/或根据门禁ID将不同部门的员工的人脸特征向量分类存储入对应的分区库中；
和/或根据工作时间段将不同工作时间的员工的人脸特征向量分类存储入对应的分区库中。
具体的，如办公地B01-B30，将在这30个不同办公地的员工的人脸特征向量存入对应的分区库中，如有N01位员工在B01办公地日常办公，则将这N01位员工每个人的人脸特征向量存入对应的分区库中，如存入分区库F1-F30；如工作时间段有T1：9：00-17:00，T2：14:00-21:00，存入分区库F31-F32；如门禁ID有M01-M100，存入分区库F33-F132；也可以根据其他分区规则，将对应该分区的员工的人脸特征向量存入。
可选的，所述分布式人脸特征检索模块102还用于：
根据所述待识别人物所在门禁的办公地ID，将所述待识别人物的人脸图像的特征向量与所述办公地ID对应的分区库中的特征向量进行检索比对，若检索到匹配人物信息，则生成检索结果；
若未检索到匹配人物信息，则将所述待识别人物的人脸图像的特征向量与所述特征向量底库中的特征向量进行检索比对，生成检索结果。
具体的，若存在以办公地ID进行分区的情况，则在所述分布式人脸特征检索模块102在进行检索时候，可先对所述待识别人物申请访问的门禁所在的办公地ID对应的分区库进行检索比对，若检索到匹配人物信息，则生成检索结果；当分区库中检索不到匹配人物时再在特征向量底库中进行检索；通过上述方式，对待识别人物的人脸图像的特征向量先在对应分区库中检索，检索不到匹配的人物信息，再在特征向量底库中进行检索，能够极大的提高检索效率。
示例性的，如某待识别人物A，于上午9点出现在办公地B12，申请门禁M01的访问，若此门禁申请同时对应以办公区进行分区的分区库F12、以工作时间进行分区的分区库F31、以门禁ID进行分区的F33，则可通过所述分布式特征检索引擎同时在分区库F12、F31、F33中进行检索比对，若在上述3个分区库中都无法检索到匹配人物信息，则再通过特征向量底库进行检索比对，若此时检索到了匹配人物信息，则输出检索结果，如待识别人物A：张三、xx分公司员工、xx部门、员工ID为12345。
示例性的，本申请实施例中的分布式特征检索引擎1022可以采用如Milvus分布式特征检索引擎来实现，Milvus检索引擎不但集成了业界成熟的向量搜索技术如Faiss和SPTAG，也实现了高效的NSG(Navigating Spreading-out Graph)图索引。同时，Milvus团队针对Faiss IVF索引进行了深度优化，还实现了CPU与多GPU的融合计算，大幅提高了向量搜索性能。Milvus可以在单机环境下可完成SIFT1b十亿级向量搜索任务。单节点Milvus可以在秒内完成十亿级的向量搜索，分布式架构亦能满足用户的水平扩展需求。
不过，Milvus目前支持的向量索引类型大都属于ANNS(Approximate NearestNeighbors Search，近似最近邻搜索)。ANNS的核心思想是不再局限于只返回最精确的结果项，而是仅搜索可能是近邻的数据项，即以牺牲可接受范围内的精度的方式提高检索效率。Milvus基于不同的距离计算方式比较向量间的距离，选择合适的距离计算方式能提高数据分类和聚类性能。
基于milvus分布式特征检索引擎，本申请实施例根据使用需求选择合适的距离计算方式，并结合本申请实施例设计的分区库结构，可以有效提高检索精度与因应系统高并发量的运算与访问，来实现检索比对全集团员工人脸特征向量组。
可选的，所述人脸生物特征提取模块包括：
人脸检测模块1101，用于根据获取待识别人物的人脸图像检测人脸包括：基于关键点的数量评估所述待识别人物的人脸图像是否为正脸，若为正脸且人脸大小大于200×200像素，则基于所述关键点确定人脸边界框并输出；
特征向量提取模块1102，用于根据所述人脸检测模块1101输出的人脸图像，通过ReSent残差网络101层进行人脸特征提取。
具体的，RetinaFace的检测过程和所有的single-stage的检测器过程相似，主要可调整的超参数包括threshold,nms_threshold,scale等。
具体的，人脸检测模块可使用人脸检测算法来实现对人脸的检测，例如使用经典算法RetinaFace，RetinaFace能够基于其独有的特征金字塔网络架构来检测人脸的存在与人脸关键点采集，具有较好的精确度；当经由关键点检测检测到人脸的存在之后，基于关键点数量评估是否为正脸，若为正脸、则进一步基于关键点画出人脸的边界框，基于边界框评估人脸的大小；这里设置人脸大小大于200×200像素，是因为若采集的人脸大小，会影响后续提取特征向量上特征的表现，因此基于统计学分析验证，将判断人脸大小的标准为200x200像素，最小提取的人脸必须大于此大小后，才能进行特征提取，确保特征向量的可以保留最佳的人脸生物特征细节。
本申请实施例使用的人脸检测算法RetinaFace除了加入特征金字塔以外，还在5个金字塔特征图中加入了独立的上下文模块从而提高建模能力，并且利用可变形卷积网络(DCN)替换了横向连接和上下文模块中的所有3×3个卷积层，从而能够获得更精准的人脸检测效果。
threshold:分类概率的阈值，超过这个阈值的检测被判定为正例；
nms_threshold:非极大值抑制中的IOU(并交比)阈值，即在nms中与正例的IOU超过这个阈值的检测将被舍弃；
scale:图像金字塔的缩放值，通过对原图进行由scale值指定的大小缩放得到网络图片的输入大小，注意在检测时网络的输入不必保持相同的大小。
具体的，在特征向量提取模块，采用了Resnet残差网络，Resnet残差网络至今仍是经典的深度学习模型。采用Resnet残差网络使得在进行模型训练时相对更容易，直观上看残差学习需要学习的内容少，因为残差一般会比较小，学习难度小点。且在集成学习中可以通过基模型拟合残差，使得集成的模型变得更精确。
具体的，本申请实施例采用的人脸检测/识别模型在进行anchor(锚点)设定时，在从P2到P6，图像金字塔每层输出对应不同的锚点尺寸，P2被设计成通过平铺小锚点来捕捉微小的人脸，这样做的代价是花费更多的计算时间和更多的误报风险；将scale step(裁剪步长)设置为2^(1/3)，aspect ratio(纵横比)设置为1:1，输入图像大小为640*640，锚点可以覆盖从16x16到406x406的特征金字塔层。
具体的，本申请实施例采用的人脸检测/识别模型在训练过程中，当IOU大于0.5时，锚点匹配到ground-truth box(GT框)，当IoU小于0.3时匹配到背景(理解为非我们需要的目标)。不匹配的锚点在训练中被忽略。由于大多数锚点(>99％)在匹配步骤后为负，我们采用标准OHEM(online hard example mining，在线困难样本挖掘)来缓解正、负训练样本之间的显著不平衡。更具体地说，我们根据损失值对负锚进行排序，并选择损失最大的锚点，这样负样本和正样本之间的比例至少为3:1。
具体的，本申请实施例采用的人脸检测/识别模型还进行了数据增强：从原始图像随机裁剪方形图像块，并调整这些图像块到640*640产生更大的训练人脸。更具体地说，在原始图像的短边[0.3,1]之间随机裁剪正方形图像块。对于裁剪边界上的人脸，如果人脸框的中心在裁剪图像块内，则保持人脸框的重叠部分。除了随机裁剪，我们还通过0.5概率的随机水平翻转和光度颜色蒸馏来增加训练数据。
值得注意的是，一般认为神经网络的每一层分别对应于提取不同层次的特征信息，有低层，中层和高层，而网络越深的时候，提取到的不同层次的信息会越多，而不同层次间的层次信息的组合也会越多。因此，本发明基于人脸生物特征个体的丰富的多样性，选择使用Resnet残差网络101层的模型来进行人脸特征的提取，可以有效的提高人脸特征向量提取模块提取到更丰富的人脸特征，有助于提高特征向量检索对比的精确度。
可选的，所述门禁控制模块104还用于通过继电器控制所述待识别人物所在的门禁开启或关闭；
所述继电器通过无线方式与所述门禁控制模块连接，所述继电器接收所述门禁控制模块发送的所述待识别人物所在的门禁开启或关闭信号。
具体的，若检索到所述待识别人物，确认所述待识别人物的具体信息后根据其是否符合门禁进入条件，若具备进入条件则通过所述门禁控制模块104联动所述继电器执行门禁开门操作，若不具备则保持关门状态；若检索不到待识别的人物的信息，通过所述门禁系统后台申请人工审核，具有审核权限的管理员也可以控制模块104联动所述继电器从而实现对门禁开关的控制。
具体的，所述门禁控制模块104执行的所有操作都会生成记录，与门禁访问信息一并存入数据库中，以备后续的核查。
可选的，所述接口服务模块103还包括：
PAD接口1031，用于接收图像采集设备采集的待识别人物的人脸图像数据；
特征向量接口1032，用于将所述人脸生物特征提取模块提取的待识别人物的人脸图像的特征向量接入所述分布式人脸特征检索模块；
HR系统接口1034，用于与门禁管理后台连接，通过所述门禁管理后台将员工信息与员工的人脸图像数据导入所述门禁系统，并根据所述员工的人脸图像数据生成所述特征向量底库；
所述门禁管理后台还根据门禁结果生成员工的出入门禁记录。
结合图1，对本申请提供的实施例做进一步说明：
PAD接口1031：接收人脸图像数据，接收到人脸图像数据后将该图像伴随终端上唯一的设备号信息回传，接口为：
1)Image/String/终端传来的人脸图片base64；
2)device_id/String/终端编号。
特征向量接口1032：当用户人脸图像进入人脸生物特征提取模块101进行运算后，运算完成的特征向量返给特征向量接口1032，此特征向量需要进入分布式特征检索模块102，此接口格式定义为：
1)Image/String/终端传来的人脸图片base64；
2)workplace_id/String/分院编号。
结果接口1033：基于分布式特征检索模块102比对完的结果，返回待识别人物此次访问申请的门禁开关信息给门禁控制模块104，此接口格式定义为：
1)code/String/返回状态码；
2)message/String/信息；
3)result emp_name/String/用户(员工)姓名；
result emp_num/String/用户(员工)编号；
result is_open/String/开门成功or失败；
result Department/String/部门；
result click_time/String/时间字段。
HR系统接口1034：此接口是可以作为拓展用，可对接管理后台，目的是将使用此系统的用户基础资料与图像数据导入人脸识别门禁系统中，建立该用户群的基础人脸特征向量数据，或是在管理后台添加相关权限配置，此接口定义可如下所示：
1)psnName/String/用户(员工)姓名；
2)psnCode/String/用户(员工)编号；
3)psnClsCope/String/用户(员工)在职状态；
4)locationId/String/用户(员工)办公地id；
5)locationName/String/用户(员工)办公地名称；
6)deptName/String/用户(员工)末级部门；
7)facePicSeaweedGuid/String/用户(员工)照片fid；
8)operation/String/操作标记。
门禁控制模块104：本申请使用了具备独立的电子控件“带网络功能的继电器”，来作为控制办公地大门电控锁的关键部分。此继电器可以通过联网进行通讯，从而更加高效方便的进行部署。在部署完成继电器硬件之后，控制服务为继电器的操作发起者，在人脸识别通过之后，才会将信号发送至对应IP地址的继电器，实现开门关门的效果。反之，若是识别未通过，则不会发送信号至继电器。此接口定义如下所示:
1)relay_ip/String/门禁继电器IP。
示例性的，当有人进入识别区域时，可通过图像采集装置(如平板电脑、手机、门禁申请端等)取得图像后会先进行人脸检测，判断人脸的存在，此时分为两种状态：检测到人脸和未检测到人脸，如果检测到人脸则提取人脸特征向量，然后进行识别，识别成功后返回信息；或没有检测到人脸则返回重新拍摄，直至取得人脸图像为止。取得图像后将进行人脸特征提取与比对，最后在终端主页面显示该待识别人物的部门和姓名(本发明自带接口，具体可依照需求定义显示)。包含识别成功与识别失败场景。
值得注意的是，在实现上述识别前的准备工作是需要录入员工信息的基本人脸图像，经由特征提取模块提取出每一位录入的人员独一无二的人脸特征向量组，并且依据不同地区或是地点将每位人员的人脸特征向量组放入该分区库中。
示例性的，员工在入职时需要提供员工基本信息与员工照片，先将这些数据传到本申请实施例提供的门禁系统中，建立该员工信息后，该员工即可使用门禁系统服务。经由平板、手机、摄像头或者其他图像采集终端获取人脸图像后，将图像给本发明门禁管理服务，通过人脸图像提取该人员特征后，进入人脸特征向量数据库中进行检索比对，识别该员工身份，若是检索到该名员工信息并具备该地门禁权限，则通过控制继电器开启大门；若不具备权限，则不执行开门的操作。
本申请实施例基于提取人脸特征向量进行检索比对的门禁管理系统，主要实现的功能是通过人脸特征向量组的比对结果，确认该员工身份，结合当下比对查询的时间，生成相应的门禁访问记录，实现高精度人脸生物特征与非接触式门禁的目的，智能高效的管控员工的出勤、出入状况。
并且，本申请实施例提供了自主研发设计的特征提取与比对的架构，可实现高精度、高并发的技术优势；非接触式的方式，实现非接触式全国集团员工门禁管理的目的，同时也避免了疾病的传染；通过HR系统接口可对接HR管理系统，或员工查询系统(或APP)，对员工进行门禁状态记录，与相应的统计分析(如统计员工考勤出现迟到、早退或缺勤的情况)，支持对应发送给各人员，后续可根据这些数据对应考勤扣款原则进行扣款金额计算，也能满足了人事人员对考勤系统的需求。
参考图2示出了本申请实施例提供的门禁控制方法的流程图示意，所述门禁控制方法包括：
步骤201，获取待识别人物的人脸图像，并提取所述待识别人物的人脸图像的特征向量；
步骤202，通过分布式特征检索引擎，根据待识别人物的人脸图像的特征向量和特征向量数据库进行对比并获取检索结果，包括：根据所述待识别人物的人脸图像以及分区规则，从对应的分区库中进行检索；
步骤203，根据所述检索结果输出所述待识别人物的识别结果；
步骤204，根据所述出所述待识别人物的识别结果，控制所述待识别人物所在的门禁开启或关闭；
步骤205，其中，所述特征向量数据库包括分区库和特征向量底库，在通过分布式特征检索引擎，根据待识别人物的人脸图像的特征向量和特征向量数据库中进行对比并获取检索结果之前还包括：
将所述特征向量底库中存储的特征向量按预设分区规则进行分类存入对应的分区库。
可选的，获取待识别人物的人脸图像，并提取所述待识别人物的人脸图像的特征向量包括：
根据获取待识别人物的人脸图像检测人脸包括：基于关键点的数量评估所述待识别人物的人脸图像是否为正脸，若为正脸且人脸大小大于200×200像素，则基于所述关键点确定人脸边界框并输出；
根据所述人脸检测模块输出的人脸图像，通过ReSent残差网络101层进行人脸特征提取。
可选的，所述获取待识别人物的人脸图像，并提取所述待识别人物的人脸图像的特征向量包括：
通过人脸检测子模块基于关键点数量评估所述待识别人物的人脸图像是否为正脸，若为正脸且人脸大小大于预设像素，则基于所述关键点确定人脸边界框并输出；
根据所述人脸检测子模块输出的人脸图像，通过ReSent残差网络进行人脸特征提取。
可选的，所述将所述特征向量底库中存储的特征向量按预设规则进行分类存入对应的分区库包括：
根据办公地ID将不同办公地的员工的人脸特征向量分类存储入对应的分区库中；
和/或根据门禁ID将不同部门的员工的人脸特征向量分类存储入对应的分区库中；
和/或根据工作时间段将不同工作时间的员工的人脸特征向量分类存储入对应的分区库中。
可选的，所述通过分布式特征检索引擎，根据待识别人物的人脸图像的特征向量和特征向量数据库中进行对比并获取检索结果包括：
根据所述待识别人物所在门禁的办公地ID，将所述待识别人物的人脸图像的特征向量与所述办公地ID对应的分区库中的特征向量进行检索比对，若检索到匹配人物信息，则生成检索结果；
若未检索到匹配人物信息，则将所述待识别人物的人脸图像的特征向量与所述特征向量底库中的特征向量进行检索比对，生成检索结果。
可选的，所述方法还包括：
通过PAD接口接收图像采集设备采集的待识别人物的人脸图像数据；
通过特征向量接口将所述人脸生物特征提取模块提取的待识别人物的人脸图像的特征向量接入所述分布式人脸特征检索模块；
通过HR系统接口与门禁管理后台连接，通过所述门禁管理后台将员工信息与员工的人脸图像数据导入所述门禁系统，并根据所述员工的人脸图像数据生成所述特征向量底库；
通过所述门禁管理后台根据门禁结果生成员工的出入门禁记录。
本申请实施例提供的门禁管理方法与本申请实施例提供的门禁管理系统实现的技术效果相同，此处不再赘述。
请参考图3，本发明实施例还提供一种电子设备30，包括处理器31，存储器32，存储在存储器32上并可在所述处理器31上运行的计算机程序，该计算机程序被处理器31执行时实现上述门禁控制方法的实施例的各个过程，且能达到相同的技术效果，为避免重复，这里不再赘述。
本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述门禁控制方法的实施例的各个过程，且能达到相同的技术效果，为避免重复，这里不再赘述。其中，所述的计算机可读存储介质，如只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等。
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。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可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端(可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本申请创造的保护范围之中。

Claims (11)

1.一种门禁系统，其特征在于，包括：
人脸生物特征提取模块，用于获取待识别人物的人脸图像，并提取所述待识别人物的人脸图像的特征向量；
分布式人脸特征检索模块，包括特征向量数据库和分布式特征检索引擎，用于通过所述分布式特征检索引擎，根据所述待识别人物的人脸图像的特征向量和所述特征向量数据库进行对比并获取检索结果，包括：根据所述待识别人物的人脸图像以及分区规则，从对应的分区库中进行检索；
接口服务模块，包括结果输出接口，所述结果输出接口与所述分布式人脸特征检索模块连接，用于根据所述检索结果输出所述待识别人物的识别结果；
门禁控制模块，用于根据所述待识别人物的识别结果，控制所述待识别人物所在的门禁开启或关闭；
其中，所述特征向量数据库包括分区库和特征向量底库，所述分区库用于将所述特征向量底库中存储的特征向量按预设分区规则进行分类存储。
2.根据权利要求1所述的门禁系统，其特征在于，所述分区库用于将所述特征向量底库中存储的特征向量按预设分区规则进行分类存储包括：
根据办公地ID将不同办公地的员工的人脸特征向量分类存储入对应的分区库中；
和/或根据门禁ID将不同部门的员工的人脸特征向量分类存储入对应的分区库中；
和/或根据工作时间段将不同工作时间的员工的人脸特征向量分类存储入对应的分区库中。
3.根据权利要求2所述的门禁系统，其特征在于，所述分布式人脸特征检索模块还用于：
根据所述待识别人物所在门禁的办公地ID，将所述待识别人物的人脸图像的特征向量与所述办公地ID对应的分区库中的特征向量进行检索比对，若检索到匹配人物信息，则生成检索结果；
若未检索到匹配人物信息，则将所述待识别人物的人脸图像的特征向量与所述特征向量底库中的特征向量进行检索比对，生成检索结果。
4.根据权利要求1所述的门禁系统，其特征在于，所述门禁控制模块还用于通过继电器控制所述待识别人物所在的门禁开启或关闭；
所述继电器通过无线方式与所述门禁控制模块连接，所述继电器接收所述门禁控制模块发送的所述待识别人物所在的门禁开启或关闭信号。
5.根据权利要求1所述的门禁系统，其特征在于，所述接口服务模块还包括：
PAD接口，用于接收图像采集设备采集的待识别人物的人脸图像数据；
特征向量接口，用于将所述人脸生物特征提取模块提取的待识别人物的人脸图像的特征向量接入所述分布式人脸特征检索模块；
HR系统接口，用于与门禁管理后台连接，通过所述门禁管理后台将员工信息与员工的人脸图像数据导入所述门禁系统，并根据所述员工的人脸图像数据生成所述特征向量底库；
所述门禁管理后台根据门禁结果生成员工的出入门禁记录。
6.一种门禁控制方法，其特征在于，所述方法包括：
获取待识别人物的人脸图像，并提取所述待识别人物的人脸图像的特征向量；
通过分布式特征检索引擎，根据待识别人物的人脸图像的特征向量和特征向量数据库进行对比并获取检索结果，包括：根据所述待识别人物的人脸图像以及分区规则，从对应的分区库中进行检索；
根据所述检索结果输出所述待识别人物的识别结果；
根据所述出所述待识别人物的识别结果，控制所述待识别人物所在的门禁开启或关闭；
其中，所述特征向量数据库包括分区库和特征向量底库，在通过分布式特征检索引擎，根据待识别人物的人脸图像的特征向量和特征向量数据库中进行对比并获取检索结果之前还包括：
将所述特征向量底库中存储的特征向量按预设分区规则进行分类存入对应的分区库。
7.根据权利要求6所述的门禁控制方法，其特征在于，所述将所述特征向量底库中存储的特征向量按预设分区规则进行分类存入对应的分区库包括：
根据办公地ID将不同办公地的员工的人脸特征向量分类存储入对应的分区库中；
和/或根据门禁ID将不同部门的员工的人脸特征向量分类存储入对应的分区库中；
和/或根据工作时间段将不同工作时间的员工的人脸特征向量分类存储入对应的分区库中。
8.根据权利要求7所述的门禁控制方法，其特征在于，所述通过分布式特征检索引擎，根据待识别人物的人脸图像的特征向量和特征向量数据库进行对比并获取检索结果包括：
根据所述待识别人物所在门禁的办公地ID，将所述待识别人物的人脸图像的特征向量与所述办公地ID对应的分区库中的特征向量进行检索比对，若检索到匹配人物信息，则生成检索结果；
若未检索到匹配人物信息，则将所述待识别人物的人脸图像的特征向量与所述特征向量底库中的特征向量进行检索比对，生成检索结果。
9.根据权利要求7所述的门禁控制方法，其特征在于，所述方法还包括：
通过PAD接口接收图像采集设备采集的待识别人物的人脸图像数据；
通过特征向量接口将所述人脸生物特征提取模块提取的待识别人物的人脸图像的特征向量接入所述分布式人脸特征检索模块；
通过HR系统接口与门禁管理后台连接，通过所述门禁管理后台将员工信息与员工的人脸图像数据导入所述门禁系统，并根据所述员工的人脸图像数据生成所述特征向量底库；
通过所述门禁管理后台根据门禁结果生成员工的出入门禁记录。
10.一种电子设备，其特征在于，包括：处理器、存储器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的程序，所述程序被所述处理器执行时实现如权利要求6至9中任一项所述的门禁控制方法的步骤。
11.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求6至9中任一项所述的门禁控制方法的步骤。
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