[發明專利]進門控制方法和系統

在審

• 申請號: 201810738352.5
• 申請日: 2018-07-06
• 公開（公告）號: CN110751753A
• 公開（公告）日: 2020-02-04
• 發明（設計）人: 苑京立;朱慶峰;田克漢;尹曉東;張國偉;蔣超;楊興朋
• 申請（專利權）人: 北京馭光科技發展有限公司
• 主分類號: G07C9/00
• 分類號: G07C9/00
• 代理公司: 11575 北京志霖律師事務所
• 代理人: 吳艷

本申請公開了一種結合了三維識別技術的進門控制系統，其包括：投射單元、紅外攝像頭、控制及計算單元以及執行機構。投射單元用于向預定區域投射紅外光的面結構光光場以及投射紅外光的均勻照明光場。紅外攝像頭在投射紅外光時，采集人臉圖像。控制及計算單元連接至投射單元和紅外攝像頭，并且利用機器學習的方法基于所述紅外攝像頭采集的人臉圖像進行人臉識別，判斷所述圖像中的人臉是否獲得授權；以及根據判斷結果，發出開鎖或閉鎖的控制指令。執行機構接收來自所述控制及計算單元的控制指令，并相應地執行開鎖或閉鎖操作。本申請還公開一種進門控制方法。

技術領域

本發明總體上涉及進門控制方法和系統，具體地，涉及結合了三維識別技術的進門控制方法以及進門控制系統，例如智能門鎖、智能門禁系統等。

背景技術

進門控制系統，例如門鎖和門禁系統等，涉及到受控制區域的安全性，對人員進出采用各類身份認證方式起到權限控制作用。

目前基于人臉識別的門鎖、門禁類產品普遍采用的是二維人臉識別技術，缺乏有效的人臉三維信息獲取能力，僅依靠拍攝二維圖像信息進行識別，容易受到照片、平板、面具等偽造手段攻擊，受到人臉化妝、配飾、光照變化等干擾影響。采用三維識別技術的門鎖、門禁產品有望克服以上問題，提高產品安全性和易用性。

然而，傳統三維成像設備利用激光線掃描或投影多幅變化條紋結構光對物體進行三維成像，需要采集過程中物體保持靜止，并保持穩定良好的外部光照環境。體感三維采集設備采用單幅結構光投射和拍攝的方法獲取三維圖像。上述設備由于需要實現中遠距離的三維成像，設備體積大、功耗高。上述三維成像/識別技術均難以應用在門鎖、門禁產品當中。

此外，由于門鎖一般由電池供電，需要能連續工作幾個月到一年而不更換電池，而且門鎖中能使用的計算芯片的計算能力較低，因此在將三維人臉識別技術應用到門鎖的情況下，功耗和成本上存在很大限制。可以看到，除了安全性和小型化以外，門鎖有著不同于其它產品的低功耗和低運算量的要求，因此，不適于將應用于其它產品的三維識別技術方案直接移植到智能門鎖上。

發明內容

本發明的目的是提供一種結合了三維識別技術的進門控制系統，特別是一種結合了三維識別技術的智能門鎖、門禁系統，并提供了相應的進門控制方法，它們至少部分地解決了現有技術中存在的上述不足。

根據本發明的一個方面，提供了一種進門控制系統，其包括：投射單元、紅外攝像頭、控制及計算單元以及執行機構。投射單元用于向預定區域投射紅外光的面結構光光場以及投射紅外光的均勻照明光場。紅外攝像頭在所述投射單元向所述預定區域投射紅外光時，采集位于所述預定區域中的人臉的圖像。控制及計算單元連接至所述投射單元和紅外攝像頭，并且包括處理器和存儲器，其中該存儲器上存儲有處理器可讀指令，所述處理器可讀指令使得處理器執行以下處理：利用機器學習的方法基于所述紅外攝像頭采集的人臉圖像進行人臉識別，判斷所述圖像中的人臉是否獲得授權；以及根據判斷結果，發出開鎖或閉鎖的控制指令。執行機構接收來自所述控制及計算單元的控制指令，并相應地執行開鎖或閉鎖操作。

優選地，所述進門控制系統還可以包括用于探測是否有人進入所述預定區域的接近傳感器，所述接近傳感器包括激光測距傳感器或遠紅外感應傳感器，并且所述控制及計算單元可以根據所述接近傳感器的探測結果來控制所述投射單元和紅外攝像頭的工作。

優選地，所述投射單元所投射的面結構光光場為應用了空間編碼結構光技術的結構光光場。

在一些有利實施例中，所述控制及計算單元構造為控制所述投射單元同時投射所述面結構光光場以及均勻照明光場；并且所述控制及計算單元中所述處理器可讀指令使得處理器利用機器學習的方法基于在所述面結構光光場及均勻照明光場同時照射下采集的人臉圖像進行人臉識別。

在一些有利實施例中，所述投射單元包括共用的光源和用于基于所述共用的光源同時形成所述面結構光光場和均勻照明光光場的光學元件。所述光學元件優選包括衍射光學元件，即DOE。