CN114255537A - 一种基于生物识别的智能安检闸机一体化系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于生物识别的智能安检闸机一体化系统及方法，其中系统包括智能安检门、控制系统、智能闸机，智能安检门设有智能安检装置、大件行李识别装置、全态识别装置，控制系统设有白名单比对模块，将全态识别的人脸信息与白名单人脸数据库进行比对，判断是否为白名单人员，并将判断结果反馈至智能安检门；普通安检通道对通过人员进行普通安检；随身行李检测装置用于对随身行李进行安检；智能闸机设有人脸识别装置和/或支付模块和/或票证检测模块。本发明不仅可以对所有乘客提前进行分流，而且提高了白名单乘客的进站效率，站点的进站拥堵状况可以得到有效地解决。

Description

一种基于生物识别的智能安检闸机一体化系统及方法

技术领域

本发明属于轨道交通技术领域，具体涉及闸机系统。

背景技术

随着我国交通运输行业的发展，以新基建理念为指引的新技术助力交通运输业，由此而生的创新性服务将为乘客，提供更加便利、高效、无感的出行体验，同时提高运输业服务企业的服务水平。

长久以来，地铁、机场、铁路等人员密集型场所，如何优化乘客的安检，实现基于乘客画像的高效分流，创建基于生物识别技术的智能闸机。

近年来，随着生物识别，尤其是全态识别技术的发展和广泛应用，通过人体姿态、脸部特征、运动轨迹等多维度特征确认身份，在实际的动态场景中，达到了支付级别的识别精度。

普通安检因未对乘客做分流，所有乘客都一致性对待，导致在乘客进站效率低下，不能有效的为大部分上、下班等常态乘客提供更加便利的乘车服务。

发明内容

本发明所要解决的技术问题就是提供一种基于生物识别的智能闸机一体化系统，对乘客进行分流，提高乘客进站效率。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：、

一种基于生物识别的智能闸机一体化系统，包括：

智能安检门，所述智能安检门设有智能安检装置、大件行李识别装置、全态识别装置，所述大件行李识别装置用于识别大件行李，所述全态识别装置对通过人员进行全态识别并将识别结果发送至控制系统，所述智能安检装置对通过智能安检门的人员进行扫描安检；

控制系统，所述控制系统设有白名单比对模块，所述白名单比对模块将全态识别的人脸信息与白名单人脸数据库进行比对，判断是否为白名单人员，并将判断结果反馈至智能安检门；

普通安检通道，对通过人员进行普通安检；

随身行李检测装置，用于对随身行李进行安检；

智能闸机，所述智能闸机设有人脸识别装置和/或支付模块和/或票证检测模块。

优选的，所述智能安检门设有引导提醒装置，提醒携带大件行李人员及普通人员进入普通安检通道。

优选的，所述智能安检门设有体温检测传感器，所述体温检测传感器连接告警装置。

优选的，所述告警装置包括警示灯和显示屏，在体温检测传感器检测到人员体温异常，通过警示灯告警，并在显示屏上显示告警提醒。

优选的，所述控制系统包括站级控制系统和中央控制系统，所述智能安检门和智能闸机与站级控制系统通信连接，并通过站级控制系统与中央控制系统通信连接。

优选的，所述白名单比对模块设有人脸库，所述人脸库包括设于站级控制系统的站级人脸库和设于中央控制系统的中央人脸库，所述全态识别装置辨识人员的脸部及体态特征后与站级人脸库进行比对，若站级人脸库无该人员数据，再比对中央人脸库。

优选的，在站级控制系统长期感知到中央人脸库中相应白名单人员的，将中央人脸库中的对应的白名单人员画像传到站级控制系统。

一种基于生物识别的智能闸机快速通行方法，包括如下步骤：

步骤1：利用智能安检门对通过人员进行大件行李识别、全态识别以及扫描安检，

其中，全态识别结果发送至控制系统，并与白名单人脸数据库进行匹配，匹配结果发送至引导提醒装置；

步骤2：引导提醒装置提示携带大件行李的白名单人员以及不在白名单中的普通人员，进入普通安检通道，对通过人员进行普通安检；

步骤3：智能闸机对白名单人员以及普通人员在通过人、证一致性比对，并且完成支付后，闸门自动打开。

本发明采用的技术方案，对于白名单乘客进行独立管理，其中由智能安检门对通过人员及其携带的行李进行大件行李识别、全态识别，基于大件行李识别结果以及控制系统反馈的白名单乘客识别结果，未携带大件行李的白名单乘客可以通过智能闸机进行无感支付快速通过，普通乘客则需要经过普通安检通道进行普通安检后再通过智能闸机。因此，不仅可以对所有乘客提前进行分流，而且提高了白名单乘客的进站效率。通过上述技术方案，站点的进站拥堵状况可以得到有效地解决。

本发明的具体技术方案及其有益效果将会在下面的具体实施方式中结合附图进行详细的说明。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步描述：

图1为本发明实施例的总体结构示意图；

图2为本发明实施例智能安检门与智能闸机布置示意图；

其中：100-智能安检门，200-智能闸机。

图3为本发明实施例的智能安检门结构示意图；

其中：1-智能安检装置；2-全态识别装置；3-体温检测传感器；4-显示屏； 5-指示灯；6-警示灯。

图4为本发明实施例的全态识别实现示意图；

图5为本发明实施例中智能闸机结构示意图；

其中：7-支付界面；8-人脸识别设备；9-闸门；10-同步电机；11-信息存储设备；12-网关服务器。

图6为本发明实施例的全系统架构示意图；

其中：13-站级控制系统；14-中央控制系统。

图7为本发明方法流程示意图。

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。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

本发明的目的在于提供一种基于全态感知的生物识别方式与乘客画像追溯匹配，从而构建一种对白名单乘客的智能安检和快速进、出安检和支付通道的管理系统及方法，有效的提高经常乘坐地铁、飞机、铁路等的乘客在车站等枢纽区域的通行。

实施例一

如图1至6所示，一种基于生物识别的智能闸机一体化系统，包括：

智能安检门100，所述智能安检门设有智能安检装置1、大件行李识别装置、全态识别装置2以及显示屏4和指示灯5，所述大件行李识别装置用于识别大件行李，所述全态识别装置对通过人员进行全态识别并将识别结果发送至控制系统，所述智能安检装置对通过智能安检门的人员进行扫描安检。智能安检门100 可以采用现有结构，其中智能安检装置1包括智能安检传感器，全态识别装置2 和大件行李识别装置可以通过图像采集和分析技术实现，都可以参考现有技术；

控制系统，所述控制系统设有白名单比对模块，所述白名单比对模块将全态识别的人脸信息与白名单人脸数据库进行比对，判断是否为白名单人员，并将判断结果反馈至智能安检门；

普通安检通道，对通过人员进行普通安检，具体程序及需要设置的设备参考现有技术；

随身行李检测装置，用于对随身行李进行安检，通过智能安检门并且未携带大件行李的白名单人员，随身携带有小件行李的由随身行李检测装置进行安检，具体可以参考现有的随身行李检测装置；

智能闸机200，所述智能闸机设有人脸识别装置和/或支付模块和/或票证检测模块，可以同时完成人脸识别、票证检测和支付，支付模块的支付方式，可以是票证、二维码、人脸等多种已知方式，可以直接采用现有集成上述模块的智能闸机实现。

进一步的，所述智能安检通道设有引导提醒装置，提醒携带大件行李人员及普通人员进入普通安检通道。所述智能安检通道设有体温检测传感器3，对所有经过乘客进行体温检测，所述体温检测传感器连接告警装置。所述告警装置包括警示灯6和显示屏4，在体温检测传感器检测到人员体温异常，通过警示灯 6告警，并在显示屏4上显示告警提醒，提示防疫、安保人员介入。对于体温异常乘客，需人工介入在隔离区做再次检测，确认是否提供进站服务。

其中，所述控制系统包括站级控制系统和中央控制系统，所述智能安检门和智能闸机与站级控制系统通信连接，并通过站级控制系统与中央控制系统通信连接。所述白名单比对模块设有人脸库，所述人脸库包括设于站级控制系统的站级人脸库和设于中央控制系统的中央人脸库。

如图4所示，通过全态识别的技术：实现人脸识别、活体检测、人脸抓拍，并与人脸AI识别后台进行人脸库检索，查找人脸对应的人员信息。全态识别及人脸识别设备角度可调：俯仰角度，左右旋转等自动调节；全态识别结果联动语音模块：具备语音播放功能，可播放指定的语音对乘客进行提示；刷脸模块摄像头倾角可根据实际情况自动调整识别人脸和姿态的角度；导入人脸模板灵活，支持单张、批量图片文件导入和实时抓拍导入。

进一步的，全态识别装置2根据乘客现场照片，辨识乘客的脸部及体态特征并上传站级控制系统比对，若站级人脸库无乘客数据，通过站级控制系统与中央控制系统的通信，比对中央人脸库与获取的人脸及体态数据，辨识乘客的身份，以甄别白名单乘客。

未携带大件行李的白名单乘客以及经过普通安检通道完成人工安检的乘客，其支付与通行均可通过如图5和图6所示的智能闸机进行，该智能闸机参考现有闸机结构，设置有主控单元、支付界面7、人脸识别设备8、闸门9、同步电机10、信息存储设备11、网关服务器12等。其中，对于普通支付部分，可以使用支付界面7，进行普通支付，例如可以通过二维码，以及车票验证方式通过闸机，也可以通过人脸识别设备8进行人脸识别，完成支付。

因此，通过全态识别的智能安检部分，引导提醒装置提醒大件行李乘客、普通乘客走普通安检通道，进入普通安检流程，对乘客进行分流；未携带大件行李的白名单乘客如果随身携带有小件行李的由随身行李检测装置进行安检，然后通过智能闸机，进一步可通过对白名单乘客的确认，提供快速的无感进、出站通道，以及移动支付，提高白名单乘客的出行效率。对于大件行李及非白名单乘客的分流及普通安检及无感通行支付，一定程度上也提高了普通乘客的出行效率。

如图6所示，智能安检门和智能闸机均通过站级控制系统13与中央控制系统14通信连接，实现安检闸机的一体化联动，既可以满足运营方对于白名单乘客与普通乘客分流的作用，又为白名单乘客提供快速的智能安检和通行。

智能安检门与站级控制系统连接13，并通过无线与闸机的主控单元通信。对于全态识别模块甄别的白名单乘客，可实现智能安检以及在智能闸机人脸确认后提供无感通行。

闸机通过站级控制系统实现边缘层的人脸AI校核，以在闸机上实现对白名单乘客身份的快速核对以及实现白名单乘客的快速通行。

在站级控制系统13中全态识别中，长期感知到相应白名单乘客的，系统通过机器学习和人工智能算法，将中央控制系统14中的相关画像传到站级控制系统，以实现全态识别的边缘处理，达到快速响应。

乘客可以根据自身出行的安检通过率，申请加入安检白名单；根据乘客的出行数据以及申请时提交的动态小视频，中央控制系统根据大数据构建的乘客画像和轨迹，将常态行进特定站点的全态识别库数据下方到边缘的站级控制系统，以提高全态识别的能力和效率。

普通安检通道参考现有技术，进入普通安检区的乘客需通过普通安检，随身包需要通过X射线安检设备，乘客需由工作人员手持磁性探测仪进行近身检查。通过普通安检区后，乘客进入智能闸机安检区，经过人脸识别确认身份后，使用工具或人脸支付后通过闸门。若乘客的身份与票证系统不一致，则根据告警有人工介入。

实施例二

如图7所示，一种基于生物识别的智能闸机快速通行方法，即实施例一的一种基于生物识别的智能闸机一体化系统的安检及通行过程包括以下步骤：

步骤1：乘客利用智能安检门通过大件行李检测、体温监测进行分流，分出携带大件行李或体温异常的乘客，并利用全态识别装置，将采集到的相关数据报送到控制系统，与数据库的白名单进行匹配，无大件行李的白名单乘客可直接进入智能闸机区域，实现人、证一致性比对；若识别结果不符，则关闭闸机并通过主控单元将相关信息上报云数据平台，并提示通过人工安检；

步骤2：根据智能安检门上方显示屏或者其他引导提醒装置的提示与预警，携带大件行李的白名单乘客以及不在白名单中的乘客，需要进入普通安检通道，通过普通安检后，才可以进入智能闸机区域。若人、证识别一致则将相关数据报送中央控制系统的同时，乘客进入智能闸机区域；将随身行李放置于随身行李检测装置进行安检；随身行李检测装置将实时检测结果及人包对应视频上传中央控制系统；

步骤3：经过智能闸机的乘客通过人脸识别实现人、证一致性比对。通过比对后，普通乘客可以选择工具或人脸支付，支付成功后闸门自动打开。白名单乘客通过人，证一致性比对后闸门自动打开，实现无感通行。

本发明从实际应用的角度出发，融合了全态识别技术以及人脸识别技术及机器学习和人工智能技术，对白名单内的惯常乘客提供快速安检及无感通行，提高效率。

本发明从中央控制系统大数据平台，到智能闸机边缘计算，对于全态识别及人脸识别和人脸AI的应用，调高系统动作的效率。

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，熟悉该本领域的技术人员应该明白本发明包括但不限于上面具体实施方式中描述的内容。任何不偏离本发明的功能和结构原理的修改都将包括在权利要求书的范围中。

Claims (8)

1.一种基于生物识别的智能安检闸机一体化系统，其特征在于，包括：

智能安检门，所述智能安检门设有智能安检装置、大件行李识别装置、全态识别装置，所述大件行李识别装置用于识别大件行李，所述全态识别装置对通过人员进行全态识别并将识别结果发送至控制系统，所述智能安检装置对通过智能安检门的人员进行扫描安检；

控制系统，所述控制系统设有白名单比对模块，所述白名单比对模块将全态识别的人脸信息与白名单人脸数据库进行比对，判断是否为白名单人员，并将判断结果反馈至智能安检门；

普通安检通道，对通过人员进行普通安检；

随身行李检测装置，用于对随身行李进行安检；

智能闸机，所述智能闸机设有人脸识别装置和/或支付模块和/或票证检测模块。

2.根据权利要求1所述的一种基于生物识别的智能安检闸机一体化系统，其特征在于：所述智能安检门设有引导提醒装置，提醒携带大件行李人员及普通人员进入普通安检通道。

3.根据权利要求1所述的一种基于生物识别的智能安检闸机一体化系统，其特征在于：所述智能安检门设有体温检测传感器，所述体温检测传感器连接告警装置。

4.根据权利要求3所述的一种基于生物识别的智能安检闸机一体化系统，其特征在于：所述告警装置包括警示灯和显示屏，在体温检测传感器检测到人员体温异常，通过警示灯告警，并在显示屏上显示告警提醒。

5.根据权利要求1所述的一种基于生物识别的智能安检闸机一体化系统，其特征在于：所述控制系统包括站级控制系统和中央控制系统，所述智能安检门和智能闸机与站级控制系统通信连接，并通过站级控制系统与中央控制系统通信连接。

6.根据权利要求5所述的一种基于生物识别的智能安检闸机一体化系统，其特征在于：所述白名单比对模块设有人脸库，所述人脸库包括设于站级控制系统的站级人脸库和设于中央控制系统的中央人脸库，所述全态识别装置辨识人员的脸部及体态特征后与站级人脸库进行比对，若站级人脸库无该人员数据，再比对中央人脸库。

7.根据权利要求6所述的一种基于生物识别的智能安检闸机一体化系统，其特征在于：在站级控制系统长期感知到中央人脸库中相应白名单人员的，将中央人脸库中的对应的白名单人员画像传到站级控制系统。

8.一种基于生物识别的智能安检闸机快速通行方法，采用权利要求1至7中任一项所述的一种基于生物识别的智能安检闸机一体化系统实现，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：利用智能安检门对通过人员进行大件行李识别、全态识别以及扫描安检，其中，全态识别结果发送至控制系统，并与白名单人脸数据库进行匹配，匹配结果发送至引导提醒装置；

步骤2：引导提醒装置提示携带大件行李的白名单人员以及不在白名单中的普通人员，进入普通安检通道，对通过人员进行普通安检；

步骤3：智能闸机对白名单人员以及普通人员在通过人、证一致性比对，并且完成支付后，闸门自动打开。

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