[發明專利]一種基于三維人臉識別技術的智能家居系統及實現方法

在審

• 申請號: 201410690271.4
• 申請日: 2014-11-27
• 公開（公告）號: CN104536389A
• 公開（公告）日: 2015-04-22
• 發明（設計）人: 張會林;孫利華
• 申請（專利權）人: 蘇州福豐科技有限公司
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林

技術領域

本發明涉及智能識別領域，尤其涉及一種基于三維人臉識別技術的智能家居系統及實現方法。

背景技術

智能家居是以住宅為平臺，兼備建筑設備、網絡通信、信息家電和設備自動化，集系統、結構、服務、管理為一體的高效、舒適、安全、便利、環保的居住環境。智能家居利用先進的計算機技術、網絡通信技術和綜合布線技術，將與家居生活有關的各種子系統有機地結合在一起，通過統籌管理優化人們的生活方式，幫助人們有效地安排時間，增強家居生活的安全性，甚至為各種能源費用節約資金。

但是目前國內市場智能家居產品各部分功能獨立、單一，不能夠把整個家居體系整合到一體；功能固化，不能夠根據不同的用戶、不同的個人愛好習慣進行相應地調整；目前產品均應用如紅外傳感等普通傳感器技術，安全性方面有著極大的不足。

發明內容

為解決現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種基于三維人臉識別技術的智能家居系統及實現方法。

為了實現上述目標，本發明采用如下的技術方案：一種基于三維人臉識別技術的智能家居系統，其特征在于，包括微處理器、與微處理器分別連接的三維人臉特征數據庫、門禁系統、智能家居和手機客戶端；所述門禁系統包括房門、門鎖和安裝在所述房門上方的激光掃描儀；所述手機客戶端通過網絡與所述微處理器相連。

前述的一種基于三維人臉識別技術的智能家居系統，其特征在于，所述智能家居包括燈、熱水器、空調、窗簾、音樂播放機。

基于上述任一權利要求的一種基于三維人臉識別技術的智能家居系統的實現方法，其特征在于，包括步驟：

1）激光掃描儀對進入識別區域的人員進行三維人臉特征提取，將三維人臉數據發送給微處理器，微處理器結合數據庫進行三維人臉識別；

2）若匹配結果正確，則微處理器控制門禁系統的門鎖打開房門，微處理器自動根據數據庫中保存的以往設置或用戶預設置對智能家居進行相應操作；手機客戶端顯示各個系統的運行狀態，或手動發送指令給微處理器控制智能家居進行相應的操作；

3）若匹配結果錯誤，提示匹配錯誤，則將人臉圖像通過網絡發送給手機客戶端告知用戶，用戶可選擇通過手機客戶端發送命令開啟門禁。

前述的一種基于三維人臉識別技術的智能家居系統實現方法，其特征在于，所述步驟1）中的三維人臉識別方法包括：

1）獲取人臉三維特征數據；

2）對獲取的數據進行預處理操作；所述預處理操作包括人臉檢測和特殊點定位；所述人臉檢測包括依次進行的數據去噪、網格光順、網格簡化操作；

3）從預處理后的數據中提取特征；

4）與數據庫中對應特征進行比對，根據相似度閾值決定匹配是否成功。

前述的一種基于三維人臉識別技術的智能家居系統實現方法，其特征在于，步驟2）所述特殊點定位采取了基于器官分布知識的區域邊界提取的方法，進一步利用器官的動態參數模板，經過邊界曲線擬合、能量函數優化算法，結合區域內部點的特征分析得到穩定的器官關鍵特征點。

前述的一種基于三維人臉識別技術的智能家居系統實現方法，其特征在于，步驟3）中特征提取包括直線歐氏距離、曲線距離、面積、角度和體積五種特征。

前述的一種基于三維人臉識別技術的智能家居系統實現方法，其特征在于，步驟4）中的特征比對主要是根據特征向量之間的歐氏距離進行待比對人臉與數據庫中預存數據之間的相似度判別；設定相似度閾值來判斷待判斷樣本與樣本庫中是否相似，從而完成三維識別。

本發明所達到的有益效果：通過三維人臉識別能夠識別不同的用戶，根據用戶的個人愛好習慣對家居環境進行相應的調整，更能體現系統的智能化；三維人臉識別能夠在陌生人進入識別范圍后，識別不出人臉數據后與用戶手機客戶端進行通信，保證了整個系統以及家庭的安全性；將家庭各個功能整合到一起，節約了成本，提高生活質量。

附圖說明

圖1是基于三維人臉識別技術的智能家居系統結構示意圖；

圖2是基于三維人臉識別技術的智能家居系統實現方法流程圖；

圖3是基于三維人臉識別技術的智能家居實現方法中三維人臉識別流程圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明作進一步描述。以下實施例僅用于更加清楚地說明本發明的技術方案，而不能以此來限制本發明的保護范圍。

如圖1所示，一種基于三維人臉識別技術的智能家居系統，包括微處理器、與微處理器分別連接的三維人臉特征數據庫、門禁系統、智能家居和手機客戶端；所述門禁系統包括房門、門鎖和安裝在所述房門上方的激光掃描儀；所述手機客戶端通過網絡與所述微處理器相連；