[發明專利]一種基于人臉識別技術的門禁系統及解鎖方法

在審

• 申請號: 201710056099.0
• 申請日: 2017-01-25
• 公開（公告）號: CN106815914A
• 公開（公告）日: 2017-06-09
• 發明（設計）人: 辛明江
• 申請（專利權）人: 辛明江
• 主分類號: G07C9/00
• 分類號: G07C9/00
• 代理公司: 上海天辰知識產權代理事務所(特殊普通合伙)31275
• 代理人: 吳世華,陳慧弘

1.一種基于人臉識別技術的門禁系統，其特征在于，包括殼體、門把手、位于所述門把手之上且嵌設于所述門外部分殼體中的交互單元、鎖緊單元、控制所述鎖緊單元啟閉的觸發單元和人臉識別單元；其中，

所述交互單元的操作面的底面凸出于所述門外部分殼體的表面，即所述交互單元的操作面與所述門外部分殼體成銳角；

所述人臉識別單元包括：

數據存儲模塊；

圖像采集模塊，其包括紅外攝像頭和光學攝像頭，所述紅外攝像頭和光學攝像頭平行放置且并行設于所述交互單元的操作面上，以使所述紅外攝像頭和光學攝像頭的兩光軸互相平行且與所述交互單元的操作面相垂直；

影像處理模塊，其分別接收所述紅外攝像頭和光學攝像頭在預定時間段內同時采集到的同一目標人臉的多組三維圖像數據對，確定所述多組圖像數據對中圖像數據特征的區域，并從上述圖像數據特征的區域提取同一目標人臉的圖像數據特征并形成二維的紅外攝像圖像數據特征和光學攝像圖像數據特征對；其中，所述圖像數據特征包括同一目標人臉的五官輪廓特征點和所述五官輪廓特征點間的距離關系；初始化時，所述紅外攝像圖像數據特征和光學攝像圖像數據特征對為特定目標人臉的比對參照圖譜，且所述比對參照圖譜被存儲在所述數據存儲模塊中，以形成比對參照圖譜集；

判斷模塊，其利用所述紅外攝像頭的圖像數據判定是否是人臉的圖像數據，并根據所述紅外攝像圖像數據特征和光學攝像圖像數據特征對，同特定目標人臉的比對參照圖譜集進行比較，判斷目標人臉相似度是否滿足閾值的要求，并將判斷結果發送出去；

所述觸發單元接收判斷單元的判斷結果，控制所述鎖緊單元的啟閉。

2.根據權利要求1所述的基于人臉識別技術的門禁系統，其特征在于，所述圖像數據特征中同一目標人臉的五官輪廓特征點，分布于目標人臉的臉盤、眉毛、眼睛、鼻子和/或嘴唇上，且所述紅外攝像圖像數據特征和光學攝像圖像數據特征對相應點的位置確定，同所述紅外攝像頭和光學攝像頭相對的安裝位置相關。

3.根據權利要求2所述的基于人臉識別技術的門禁系統，其特征在于，所述閾值取決于同一目標人臉中的每一個五官輪廓特征點和所述五官輪廓特征點間的距離，與存儲在所述數據存儲模塊中的所述比對參照圖譜中相應值的偏差容忍度相關。

4.根據權利要求1所述的基于人臉識別技術的門禁系統，其特征在于，所述交互單元的操作面還包括影像顯示區、觸摸屏區和硬件按鈕開關區，所述影像顯示區用于顯示所述光學攝像頭拍攝的目標人臉圖像；所述觸摸屏區用于人機交互界面；硬件按鈕開關區用于啟閉電源和/或所述紅外攝像頭和光學攝像頭拍攝的啟動。

5.根據權利要求4所述的基于人臉識別技術的門禁系統，其特征在于，所述圖像采集模塊還包括預處理子模塊，用于在進行圖像采集前，將所述光學攝像頭采集到的用戶人臉圖像顯示在所述影像顯示區，以便用戶通過調整自身的位置將用戶人臉的五官圖像預對準在所述影像顯示區指定的方框中。

6.根據權利要求1所述的基于人臉識別技術的門禁系統，其特征在于，所述交互單元的操作面與所述門外部分殼體成的銳角為33°到34°之間。

7.根據權利要求1所述的基于人臉識別技術的門禁系統，其特征在于，所述數據存儲模塊中存儲的所述比對參照圖譜為最近一次采集的目標人臉的所述紅外攝像圖像數據特征和光學攝像圖像數據特征對。

8.根據權利要求1-7任意一個所述的基于人臉識別技術的門禁系統，其特征在于，所述圖像采集單元還包括紅外補光燈，以滿足所述光學攝像頭的照度要求；所述光學攝像頭包括雙鏡光學攝像頭。

9.根據權利要求1-7任意一個所述的基于人臉識別技術的門禁系統，其特征在于，還包括管理模塊和WIFI模塊，所述管理模塊用于日志管理、密碼解鎖、RFID解鎖和/或機械解鎖的管理，所述WIFI模塊用于使用者遠程解鎖。

10.一種采用權利要求1所述的基于人臉識別技術門禁系統的解鎖方法，其特征在于，包括初始化步驟S1和人臉識別步驟S2；其中，

步驟S1具體包括如下步驟：

步驟S11：啟動初始化工作模式，所述紅外攝像頭和光學攝像頭在預定時間段內同時采集同一目標人臉的多組三維圖像數據對；

步驟S12：確定所述多組圖像數據對中圖像數據特征的區域，并從上述圖像數據特征的區域提取同一目標人臉的圖像數據特征并形成二維的紅外攝像圖像數據特征和光學攝像圖像數據特征對，得到特定目標人臉的比對參照圖譜；其中，所述圖像數據特征包括同一目標人臉的五官輪廓特征點和所述五官輪廓特征點間的距離關系；

步驟S13：將所述比對參照圖譜存儲在所述數據存儲模塊中，以形成比對參照圖譜集；

步驟S2具體包括如下步驟：

步驟S21：啟動識別工作模式，所述紅外攝像頭和光學攝像頭在預定時間段內同時采集同一目標人臉的多組三維圖像數據對；

步驟S22：確定所述多組圖像數據對中圖像數據特征的區域，并從上述圖像數據特征的區域提取同一目標人臉的圖像數據特征并形成二維的紅外攝像圖像數據特征和光學攝像圖像數據特征對，得到特定目標人臉的比對參照圖譜；其中，所述圖像數據特征包括同一目標人臉的五官輪廓特征點和所述五官輪廓特征點間的距離關系；

步驟S23：利用所述紅外攝像頭的圖像數據判定是否是人臉的圖像數據，如果是，執行步驟S24，否則，顯示解鎖失敗，執行步驟S25；

步驟S24：根據所述紅外攝像圖像數據特征和光學攝像圖像數據特征對，同特定目標人臉的比對參照圖譜進行比較，判斷目標人臉相似度是否滿足閾值的要求；如果是，控制所述鎖緊單元的開啟，否則，執行步驟S25；

步驟S25：解鎖過結束。