CN115719530A

CN115719530A - 闸机检票方法和检票闸机

Info

Publication number: CN115719530A
Application number: CN202210975599.5A
Authority: CN
Inventors: 戴琳琳; 随玉腾; 景辉; 阎志远; 朱建生; 衣帅; 李贝贝; 单杏花; 袁枫; 张世平; 苗凡; 王智为; 李杨; 吕占民; 孙华龙; 宋春晓; 江琳; 杨瑿; 刘典
Original assignee: China Academy of Railway Sciences Corp Ltd CARS; China State Railway Group Co Ltd; Institute of Computing Technologies of CARS; Beijing Jingwei Information Technology Co Ltd
Current assignee: China Academy of Railway Sciences Corp Ltd CARS; China State Railway Group Co Ltd; Institute of Computing Technologies of CARS; Beijing Jingwei Information Technology Co Ltd
Priority date: 2022-08-15
Filing date: 2022-08-15
Publication date: 2023-02-28

Abstract

本申请涉及图像处理领域，尤其涉及一种闸机检票方法和检票闸机。一种闸机检票方法，包括：通过设置于检票闸机入口的第一摄像头采集待过闸旅客的面部信息；确定所述待过闸旅客的面部信息与预留面部信息是否一致，如果一致则开启所述检票闸机的闸门；如果不一致则终止检票并告警；检测到旅客通过所述闸门且走出所述检票闸机的出口前，通过设置于所述检票闸机出口的第二摄像头采集实际过闸旅客的面部信息；确定所述实际过闸旅客的面部信息与所述待过闸旅客的面部信息是否一致，如果一致则完成检票；如果不一致则终止检票并告警。通过增设一组摄像头验证过闸旅客与刷票旅客以及购票旅客是否为同一旅客，避免了代刷车票和尾随进站等逃票现象。

Description

闸机检票方法和检票闸机

【技术领域】

本申请涉及图像处理领域，尤其涉及一种闸机检票方法和检票闸机。

【背景技术】

铁路现有进出站主要依靠检票闸机和客运员人工检票。进出站闸机配备有专业的身份证识读设备和车票识读设备，获取实名制信息后与电子客票信息进行比对，判别用户是否合法，从而控制闸门的开关，实现对旅客的放行。但是，对于现有的闸机检票方式而言，无法有效判断旅客进出站时是否发生了车票代刷或尾随进出站的现象。

【发明内容】

有鉴于此，本发明实施例提供了一种闸机检票方法和检票闸机，解决了现有技术中无法准确判断代刷和尾随现象的问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种闸机检票方法，所述方法的执行主体为检票闸机的处理设备，所述方法包括：

通过设置于检票闸机入口的第一摄像头采集待过闸旅客的面部信息；

确定所述待过闸旅客的面部信息与预留面部信息是否一致，如果一致则开启所述检票闸机的闸门；如果不一致则终止检票并告警；

检测到旅客通过所述闸门且走出所述检票闸机的出口前，通过设置于所述检票闸机出口的第二摄像头采集实际过闸旅客的面部信息；

确定所述实际过闸旅客的面部信息与所述待过闸旅客的面部信息是否一致，如果一致则完成检票；如果不一致则终止检票并告警。

可选的，所述通过设置于检票闸机入口的第一摄像头采集待过闸旅客的面部信息之后，所述方法还包括：

通过设置于检票闸机入口的刷卡器扫描车票或证件，以获取所述待过闸旅客的票务信息；

根据所述票务信息确定所述待过闸旅客的身份信息；

根据所述待过闸旅客的身份信息确定所述待过闸旅客的预留面部信息。

可选的，所述获取所述待过闸旅客的票务信息之后，所述方法还包括：

通过所述票务信息确定所述待过闸旅客是否完成购票且车票处于有效状态；

如果所述待过闸旅客未完成购票，或，所述车票失效，则终止检票并告警。

可选的，所述确定所述待过闸旅客的面部信息与预留面部信息是否一致，包括：

通过人脸采集算法分别识别所述待过闸旅客的面部信息与预留面部信息中的面部特征；

通过面部特征识别模型确定所述待过闸旅客的面部信息的面部特征与所述预留面部信息的面部特征是否一致；

若一致则确定所述待过闸旅客的面部信息与预留面部信息一致，否则确定所述待过闸旅客的面部信息与预留面部信息不一致。

可选的，所述旅客通过所述闸门且走出所述检票闸机的出口前，所述方法还包括：

检测到旅客通过所述闸门后，确定沿所述检票闸机的通行通道依次排列的若干红外感应器是否按照排列顺序被单次触发；

如果所述若干红外感应器未按照排列顺序被触发，则终止检票并告警；

如果任一所述红外感应器被多次触发，则终止检票并告警。

可选的，所述检测到旅客通过所述闸门且走出所述检票闸机的出口前，通过设置于所述检票闸机出口的第二摄像头采集实际过闸旅客的面部信息，包括：

根据被触发的所述红外感应器的位置，确定旅客与检票闸机的相对位置；

根据所述相对位置确定旅客通过所述闸门且距离检票闸机出口为第一距离时，通过所述第二摄像头采集实际过闸旅客的面部信息。

可选的，所述方法还包括：

记录所述闸门的开启时间；

根据所述闸门的开启时间和所述红外感应器的触发顺序，确定所述闸门的关闭时间。

第二方面，本发明实施例还提供了一种检票闸机，包括：所述检票闸机的内部设置有处理设备，所述检票闸机的通行通道设置有闸门，所述处理设备用于控制所述闸门的开启或者关闭；所述检票闸机的入口设置有第一摄像头，所述检票闸机的出口设置有第二摄像头；

所述第一摄像头，用于采集待过闸旅客的面部信息；

所述第二摄像头，用于检测到旅客通过所述闸门且走出所述检票闸机出口前，采集实际过闸旅客的面部信息；

所述处理设备，用于确定所述待过闸旅客的面部信息与预留面部信息是否一致，如果一致则开启所述检票闸机的闸门，如果不一致则终止检票并告警；确定所述实际过闸旅客的面部信息与所述待过闸旅客的面部信息是否一致，如果一致则完成检票，如果不一致则终止检票并告警。

可选的，所述闸机机体还设置有：沿检票闸机的通行通道依次排列的若干红外传感器，部署于检票闸机入口的刷卡器、显示器和指示灯；

所述若干红外传感器，用于确定是否仅有一名旅客通过闸机，并确定所述旅客与闸机的相对位置；

所述刷卡器，用于扫描所述待过闸旅客的车票或证件以获取所述旅客的预留面部信息；

所述显示器，用于显示所述第一摄像头采集到的待过闸旅客的面部信息；

所述指示灯，用于指示旅客检票成功或正在告警。

可选的，所述刷卡器通过局域网与网络数据库相连接，用于在所述待过闸旅客扫描车票或证件时，通过所述网络数据库获取所述待过闸旅客的票务信息和身份信息。

通过上述方案，确认实际过闸旅客与刷票旅客以及购票旅客是否为同一旅客，有效的避免了冒刷、代刷车票的现象，同时通过闸机通行通道内设置的红外感应器有效避免了尾随进站的现象，最大可能的保护购票乘客的合法权益。

【附图说明】

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明实施例提供的一种检票闸机的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种闸机检票方法的流程图；

图3为本发明实施例提供的另一种闸机检票方法的流程图。

【具体实施方式】

为了更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明实施例进行详细描述。

应当明确，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它实施例，都属于本发明保护的范围。

为了减轻客运人员检票工作的压力，通常依靠检票闸机对进站旅客进行检票。但是与人工检票相比，检票闸机无法限制不法旅客代刷车票，或是尾随其他旅客混入站台的现象。

为限制不法旅客代刷车票或尾随进站，本发明实施例在闸机上增设一组摄像头，用于确定刷票旅客与实际进站旅客是否为同一人，以避免代刷车票和尾随进站等现象的发生。

本发明实施例提供了一种检票闸机。如图1所示，检票闸机上设置有：第一摄像头101、第二摄像头102、处理设备103、若干红外感应器104、刷卡器105、显示器106和指示灯107。

其中，检票闸机与相邻的检票闸机间共同组成通行通道，供旅客检票进站时通过。通行通道内设置有闸门，在旅客通过检票时开启。

第一摄像头101，部署于检票闸机的入口，用于在检票开始前采集待过闸旅客的面部信息，并将采集到的待过闸旅客的面部信息发送至处理设备103进行判断。

第二摄像头102，部署于检票闸机的出口，用于在旅客通过闸门且距离检票闸机出口相距第一距离时，采集实际过闸旅客的面部信息，并将采集到的实际过闸旅客面部信息发送至处理设备103进行判断。

刷卡器105，部署于检票闸机的入口，用于在旅客进入闸机机体的通行通道时扫描待过闸旅客的车票或证件，以获取待过闸旅客的票务信息、身份信息和预留面部信息。

处理设备103，部署于检票闸机的内部，用于确定待过闸旅客面部信息与预留面部信息是否一致，在一致时控制闸门开启，否则终止检票并告警；以及确定待过闸旅客的面部信息与实际过闸旅客的面部信息是否一致，在一致时完成检票，否则终止检票并告警。

若干红外感应器104，部署于检票闸机的内壁，沿通行通道依次排列，用于根据触发情况确定在旅客通过闸机的过程中，是否仅有一名旅客通过闸机。

具体的，如果各个红外传感器未按照排列顺序被触发，则终止检票并告警；如果任一红外传感器被多次触发，同样终止检票并告警。

红外传感器还用于确定旅客与检票闸机的相对位置。根据红外传感器在通行通道内的排列位置，以及红外传感器被触发的情况，可以确定出旅客在通行通道内的实际行进情况，并具体用于辅助第二摄像头102采集实际过闸旅客面部信息。

显示器106，部署于检票闸机的入口，通常与第一摄像头101设置在一起，用于承载第一摄像头101。显示器106具体用于显示第一摄像头101采集的待过闸旅客面部信息，通过刷卡器105扫描得到的票务信息，以及站内列车的车次信息。

指示灯107，部署于检票闸机的入口，用于指示旅客检票成功或指示正在告警。例如，在旅客检票成功时，亮绿灯示意旅客通行；检测到非法旅客试图尾随进入站台时，闪烁红灯进行告警。

结合图1所示的检票闸机，本发明实施例提供了一种闸机检票方法。基于该方法，可以实现对代刷、尾随现象的有效限制。如图2所示，该方法应用于检票闸机的处理设备，该方法的处理步骤包括：

201，通过设置于检票闸机入口的第一摄像头采集待过闸旅客的面部信息。

具体的，当上一位旅客完成检票并走出闸机后，通过第一摄像头采集下一位即将通过闸机进行检票的旅客的面部信息，并将该旅客确定为待过闸旅客。

202，确定待过闸旅客的面部信息与预留面部信息是否一致，如果一致则开启检票闸机的闸门；如果不一致则终止检票并告警。

具体的，通过人脸采集算法分别提取待过闸旅客的面部信息与预留面部信息中的面部特征。并通过面部特征识别模型中的面部特征识别算法确定待过闸旅客的面部特征与预留面部信息中的面部特征是否一致，如果一致则确定通过检测并开启闸门，如果不一致则终止检票并告警。

其中，本发明实施例采用的面部特征识别算法RetinaFace是一种基于特征金字塔的单阶段目标监测算法。与双阶段目标检测算法相比，单阶段目标监测算法的推理速度更快。RetinaFace使用了多级特征的特征图构成特征金字塔和在不同层级的特征图上设计了大小不同数量众多的锚点框，使其获得了出色的检测性能。

在一些实施例中，为适应计算资源受限制的设备，对面部特征识别算法进行轻量化设计。对于神经网络而言，轻量化网络的研究目的是在模型识别准确率接近的大型网络的前提下，通过一系列方式提高模型参数的有效性，得到模型参数量小、计算开销较小的模型。常见的提高模型参数有效性的方式包括使用特殊的卷积核、使用特殊网络结构等。MobileNet是一种适用于资源受限设备上的深度学习网络，该网络使用了深度可分离卷积代替标准卷积，在ImageNet数据集的验证集上取得70.6％的准确率。为进一步减少计算开销，本发明实施例采用0.25倍通道数量的MobileNet作为骨干网络，将模型大小大幅降低。

203，检测到旅客通过闸门且走出检票闸机的出口前，通过设置于检票闸机出口的第二摄像头采集实际过闸旅客的面部信息。

具体的，当检测到用户通过闸门后，将通过闸门的旅客确定为实际过闸旅客。在实际过闸旅客走出检票闸机前，通过第二摄像头采集实际过闸旅客的面部信息。

204，确定实际过闸旅客的面部信息与待过闸旅客的面部信息是否一致，如果一致则完成检票；如果不一致则终止检票并告警。

具体的，通过人脸采集算法分别提取待过闸旅客的面部信息与实际过闸旅客的面部信息中的面部特征。并通过面部特征识别模型确定待过闸旅客的面部特征与实际过闸旅客的面部特征是否一致，如果一致则完成检票；如果不一致则终止检票并告警。

本发明实施例通过在原有的检票闸机上增设一组摄像头，通过进一步确认实际过闸旅客与刷票旅客以及购票旅客是否为同一旅客，有效的避免了冒刷、代刷车票的现象，最大可能的保护购票乘客的合法权益。

参见图3，为本发明实施例提供的一个具体的闸机检票方法，该方法的处理步骤包括：

301，通过设置于检票闸机入口的第一摄像头采集待过闸旅客的面部信息。

具体的，通过检票闸机上的显示器对第一摄像头采集到的待过闸旅客面部信息进行显示。

可选的，显示器上还显示有站内列车的车次信息，以提示旅客是否选择错误闸机进行检票。

302，通过设置于检票闸机入口的刷卡器扫描车票或证件，获取待过闸旅客的预留面部信息。

待过闸旅客在进入通行通道时，需要在刷卡器上扫描车票或证件，用于验证车票是否有效，并调取旅客的预留面部信息。在一些实施例中，车票可以为纸质车票或电子车票，证件可以是用于读取票务信息的身份证。

具体的，刷卡器扫描待过闸旅客的车票或证件，读取待过闸旅客的票务信息，并根据票务信息从网络数据库中调取待过闸旅客的身份信息。身份信息中包含有待过闸旅客办理注册身份信息时预留的面部信息。

其中，通过扫描车票或证件获取旅客的票务信息后，需要确认旅客是否完成购票，且车票处于有效状态。如果旅客未完成购票或使用的车票已经失效，则终止检票并告警。

在一些实施例中，还可以根据票务信息确定旅客带乘车次与站内车次是否相符，以防止旅客通过错误的检票口进入站台，搭乘错误车次。

303，确定待过闸旅客的面部信息与预留面部信息是否一致，如果一致则开启检票闸机的闸门；如果不一致则终止检票并告警。

具体的，如果待过闸旅客的面部信息与预留面部信息一致，则开启闸门，并通过指示灯显示绿灯示意旅客通过闸机；如果待过闸旅客的面部信息与预留面部信息不一致，则向安保人员发出消息进行告警，并通过指示灯闪烁红灯发出警报。

304，通过红外感应器确定旅客通过闸门时是否发生尾随，如果未发生尾随则保持闸门开启；如果发生尾随则关闭闸门并告警。

具体的，通过验证排列于通行通道内的红外传感器是否被顺序触发以确定是否发生尾随现象。

一旦红外传感器未按照排列顺序被触发，或是任意一个红外传感器被多次反复触发，则确定通行通道内旅客行为异常，关闭闸门并告警。

305，检测到旅客通过闸门且走出检票闸机的出口前，通过设置于检票闸机出口的第二摄像头采集实际过闸旅客的面部信息。

具体的，通过红外传感器确定旅客与检票闸机的相对位置，当排列于检票闸机入口端的红外传感器全部被触发时，确定旅客正在通过闸门，当设置于检票闸机出口端的特定红外传感器被触发时，确定旅客距离检票闸机出口为第一距离。此时通过第二摄像头采集实际过闸旅客的面部信息。

在一些实施例中，同样可以当旅客行进至闸机内其他位置时通过第二摄像头采集实际过闸旅客的面部信息。例如当旅客行进至通行通道三分之一处时，或当旅客行进至闸门处时。

306，确定实际过闸旅客的面部信息与待过闸旅客的面部信息是否一致，如果一致则完成检票；如果不一致则终止检票并告警。

本发明实施例通过在检票闸机内部设置红外感应器，与设置的两组摄像头配和，有效的避免了冒刷、代刷车票的现象，同时通过闸机通行通道内设置的红外感应器有效避免了尾随进站的现象，最大可能的保护购票乘客的合法权益。

在一些实施例中，红外传感器还用于辅助确定闸门关闭时间。

具体的，当闸门开启后，处理设备会记录下闸门开启时间，并在经过固定的预设时间后控制闸门关闭。但是由于部分旅客行动不便，有可能无法赶在闸门关闭之前顺利通过闸门，因此通过部署于闸门后方的红外传感器确定旅客与检票闸机的相对位置。在正常情况下，只有达到关门时间，且位于闸门后方的红外传感器被触发时，才会关闭闸门。

在一些实施例中，第二摄像头还用于实时监测通行通道内的旅客是否做出异常举动。当通过预先训练的动作识别模型识别到通行通道内的旅客做出如翻越护栏等异常动作时，停止检票并告警。

上述对本说明书特定实施例进行了描述。其它实施例在所附权利要求书的范围内。在一些情况下，在权利要求书中记载的动作或步骤可以按照不同于实施例中的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外，在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序才能实现期望的结果。在某些实施方式中，多任务处理和并行处理也是可以的或者可能是有利的。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本说明书的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现定制逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本说明书的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本说明书的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”或“响应于检测”。类似地，取决于语境，短语“如果确定”或“如果检测(陈述的条件或事件)”可以被解释成为“当确定时”或“响应于确定”或“当检测(陈述的条件或事件)时”或“响应于检测(陈述的条件或事件)”。

需要说明的是，本说明书实施例中所涉及的终端可以包括但不限于个人计算机(Personal Computer；以下简称：PC)、个人数字助理(Personal Digital Assistant；以下简称：PDA)、无线手持设备、平板电脑(Tablet Computer)、手机、MP3播放器、MP4播放器等。

在本说明书所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

另外，在本说明书各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。

上述以软件功能单元的形式实现的集成的单元，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述软件功能单元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装置(可以是个人计算机，服务器，或者网络装置等)或处理器(Processor)执行本说明书各个实施例所述方法的部分步骤。

以上所述仅为本说明书的较佳实施例而已，并不用以限制本说明书，凡在本说明书的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本说明书保护的范围之内。

Claims

1.一种闸机检票方法，其特征在于，所述方法的执行主体为检票闸机的处理设备，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过设置于检票闸机入口的第一摄像头采集待过闸旅客的面部信息之后，所述方法还包括：

根据所述票务信息确定所述待过闸旅客的身份信息；

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述获取所述待过闸旅客的票务信息之后，所述方法还包括：

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定所述待过闸旅客的面部信息与预留面部信息是否一致，包括：

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述旅客通过所述闸门且走出所述检票闸机的出口前，所述方法还包括：

如果任一所述红外感应器被多次触发，则终止检票并告警。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，检测到旅客通过所述闸门且走出所述检票闸机的出口前，通过设置于所述检票闸机出口的第二摄像头采集实际过闸旅客的面部信息，包括：

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

记录所述闸门的开启时间；

8.一种检票闸机，其特征在于，包括：所述检票闸机的内部设置有处理设备，所述检票闸机的通行通道设置有闸门，所述处理设备用于控制所述闸门的开启或者关闭；所述检票闸机的入口设置有第一摄像头，所述检票闸机的出口设置有第二摄像头；

所述第一摄像头，用于采集待过闸旅客的面部信息；

9.根据权利要求8所述的检票闸机，其特征在于，所述闸机机体还设置有：沿检票闸机的通行通道依次排列的若干红外传感器，部署于检票闸机入口的刷卡器、显示器和指示灯；

所述指示灯，用于指示旅客检票成功或正在告警。

10.根据权利要求9所述的检票闸机，其特征在于，所述刷卡器通过局域网与网络数据库相连接，用于在所述待过闸旅客扫描车票或证件时，通过所述网络数据库获取所述待过闸旅客的票务信息和身份信息。