[發(fā)明專(zhuān)利]基于人臉識(shí)別的家居門(mén)禁控制方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110243387.X
• 申請(qǐng)日: 2011-08-24
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102955933A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-03-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張志偉;王國(guó)田;舒小保
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 蘇州飛銳智能科技有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G06K9/00
• 分類(lèi)號(hào): G06K9/00;G07C9/00;G06K9/20
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種基于人臉識(shí)別的家居門(mén)禁控制方法，屬于安全監(jiān)控領(lǐng)域。

背景技術(shù)

人臉識(shí)別技術(shù)在不同的技術(shù)領(lǐng)域中，目前逐步有了不同的應(yīng)用。和其它的生物識(shí)別技術(shù)如指紋、虹膜等相比，人臉識(shí)別因?yàn)榫哂凶匀挥押谩?duì)用戶干擾少、易被用戶接受等優(yōu)點(diǎn)而擁有更廣闊的應(yīng)用前景，如門(mén)禁系統(tǒng)、視頻監(jiān)控、機(jī)場(chǎng)安檢等。在門(mén)禁方面，人臉識(shí)別的應(yīng)用主要側(cè)重于辦公門(mén)禁，目前的解決方案是：采用一個(gè)彩色攝像機(jī)，對(duì)采集到的視頻進(jìn)行人臉檢測(cè)和人臉特征比對(duì)，相比對(duì)的是注冊(cè)到系統(tǒng)中的用戶模板特征；若比對(duì)相似度超過(guò)某一閾值，則認(rèn)為是合法用戶，從而控制門(mén)鎖打開(kāi)，允許用戶進(jìn)入，否則門(mén)鎖關(guān)閉，不允許進(jìn)入，通過(guò)人臉識(shí)別技術(shù)實(shí)現(xiàn)用戶身份驗(yàn)證。

傳統(tǒng)的門(mén)禁系統(tǒng)的身份鑒別手段包括口令、密碼、證件以及磁卡、IC卡等方式，由于與身份人的可分離性，造成偽造、盜用、破譯等現(xiàn)象，已不能完全滿足現(xiàn)代社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)和社會(huì)安全防范的需要。而人體的生物屬性是人的本體所獨(dú)有的，且人的某些生物屬性如指紋、虹膜、影像等屬性對(duì)于不同個(gè)體是唯一的，將其應(yīng)用與門(mén)禁系統(tǒng)可以杜絕偽造、盜用、破譯等現(xiàn)象的產(chǎn)生。特別是人臉圖象具有唯一性和穩(wěn)定性，已成為公知的身份鑒別標(biāo)志。目前，指紋門(mén)禁系統(tǒng)都需要有專(zhuān)用的圖像采集設(shè)備來(lái)獲取圖像，且圖象采集是觸摸式或接觸式的，不衛(wèi)生，且會(huì)給使用者帶來(lái)不適；而人臉識(shí)別由光線變化造成的同一人臉的圖像差別要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于不同人臉的圖像差別。現(xiàn)有的人臉識(shí)別技術(shù)中主要依賴的是“被動(dòng)”光源，即環(huán)境光源。但是，在實(shí)際的應(yīng)用過(guò)程中，環(huán)境光千差萬(wàn)別，并且難以控制。環(huán)境光源的變化會(huì)使得獲取的人臉發(fā)生顯著變化，導(dǎo)致所提取人臉特征發(fā)生顯著變化，進(jìn)而導(dǎo)致人臉特征對(duì)比準(zhǔn)確率下降。因此，如何設(shè)計(jì)一種能克服環(huán)境光對(duì)人臉圖像穩(wěn)定性影響的家居門(mén)禁控制方法成為本領(lǐng)域普通技術(shù)人員努力的方向。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的是提供一種基于人臉識(shí)別的家居門(mén)禁控制方法，該家居門(mén)禁控制方法能克服環(huán)境光對(duì)人臉圖像穩(wěn)定性的影響，且能幫助用戶定位其人臉位置以獲取穩(wěn)定的人臉圖像，以實(shí)現(xiàn)高識(shí)別率。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種基于人臉識(shí)別的家居門(mén)禁控制方法，包括：

步驟一、將室外待監(jiān)測(cè)空間分為上視頻場(chǎng)景域和下視頻場(chǎng)景域，第一可見(jiàn)光攝像頭和第一紅外光攝像頭分別用于采集上視頻場(chǎng)景域的可見(jiàn)光圖像和紅外圖像，第二可見(jiàn)光攝像頭和第二紅外光攝像頭分別用于采集下視頻場(chǎng)景域的可見(jiàn)光圖像和紅外圖像；

步驟二、檢測(cè)待監(jiān)測(cè)空間中是否有來(lái)自人體發(fā)射的紅外線，如果有則啟動(dòng)紅外補(bǔ)光光源，對(duì)所述待監(jiān)測(cè)空間進(jìn)行紅外補(bǔ)光；

步驟三、將來(lái)自所述待監(jiān)測(cè)空間的光譜進(jìn)行濾光獲得紅外光譜段的紅外光；

步驟四、所述第一、第二紅外光攝像頭交替采集來(lái)自所述上視頻場(chǎng)景域和下視頻場(chǎng)景域的所述紅外光，從而獲得相應(yīng)的紅外圖像信息，并對(duì)所獲得的紅外圖像信息進(jìn)行灰度化、光照補(bǔ)償預(yù)處理，從而獲得紅外灰度圖像；

步驟五、識(shí)別出人臉圖像在所述紅外灰度圖像中的位置區(qū)域，并根據(jù)此位置區(qū)域推定待識(shí)別人臉在視頻場(chǎng)景中的實(shí)際位置；如果人臉在上視頻場(chǎng)景域位置適合則選用所述上視頻場(chǎng)景域采集的紅外灰度圖像，否則，切換到下視頻場(chǎng)景域位置，如果人臉在下視頻場(chǎng)景域位置適合則選用所述下視頻場(chǎng)景域采集的紅外灰度圖像；

步驟六、根據(jù)步驟四采集的圖像中人臉中各個(gè)器官的位置信息，對(duì)圖像進(jìn)行包括旋轉(zhuǎn)、縮放、剪切操作獲得歸一化紅外灰度圖像；

步驟七、從所述步驟五中歸一化紅外灰度圖像提取出人臉部件特征，包括裸臉、眉毛、眼睛、鼻尖、嘴人臉部件，并利用主分量分析方法提取人臉部件的特征值；

步驟八、將所述人臉部件的特征值與人臉數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)的已知人臉數(shù)據(jù)信息進(jìn)行計(jì)算相似度和相似度排序比對(duì)，判斷所述人臉部件的特征值與已知人臉數(shù)據(jù)信息的相識(shí)度是否達(dá)到相似閾值；

步驟九、當(dāng)所述相識(shí)度達(dá)到設(shè)定的相似閾值，則產(chǎn)生用于驅(qū)動(dòng)電控鎖開(kāi)關(guān)的控制信號(hào)。

作為優(yōu)選，所述步驟三中濾光獲得紅外光譜段的紅外光的波長(zhǎng)為850nm或和940nm。

作為優(yōu)選，所述步驟五中，如果人臉在上視頻場(chǎng)景域位置大于1/5場(chǎng)景高度，則選用所述上視頻場(chǎng)景域采集的紅外灰度圖像，如果人臉在下視頻場(chǎng)景域位置小于4/5場(chǎng)景高度，則選用所述下視頻場(chǎng)景域采集的紅外灰度圖像。

作為優(yōu)選，所述步驟四進(jìn)一步包括中對(duì)所述紅外圖像信息進(jìn)行圖像抽樣、圖像濾波和圖像格式轉(zhuǎn)換處理。

由于上述技術(shù)方案運(yùn)用，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點(diǎn)和效果：