[發明專利]一種TOF人臉識別智能門及方法

在審

• 申請號: 202011061392.4
• 申請日: 2020-09-30
• 公開（公告）號: CN112287766A
• 公開（公告）日: 2021-01-29
• 發明（設計）人: 李順剛;沈開宇
• 申請（專利權）人: 南京威因特智能科技有限公司
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06K9/62;G06T5/00;G06T7/55;G07C9/37;G06F1/3287
• 代理公司: 南京泰普專利代理事務所(普通合伙) 32360
• 代理人: 竇賢宇

本發明公開了一種TOF人臉識別智能門及方法，包括感應測距單元、TOF人臉識別單元、雙目立體單元和信號放大單元；感應測距單元，包括紅外感應模塊，檢測智能門前的人體熱釋信號，判斷是否進入識別范圍；TOF人臉識別單元，通過TOF技術測量人臉深度變化，還原人臉立體形象；雙目立體單元，包括雙檢測模塊，包括兩個檢測探頭，并排設置在貓眼位置，從雙目視角檢測人臉得到更立體的檢測結果；信號放大單元，放大傳遞信號，提高人臉檢測識別的速度與精準度。本發明通過感應測距設置識別范圍，及時識別開門節約時間也節省模塊用電，通過TOF人臉識別縮小模塊結構空間來降低耗電，通過雙檢測探頭雙目立體檢測以及放大傳遞信號來提高TOF人臉識別精準度。

技術領域

本發明涉及TOF人臉識別，屬于智能門領域。

背景技術

經濟、技術的發展，讓開門方式發生更多的變化，從最初的機械鎖開門，到搭載密碼、卡片功能的電子鎖，再到現在已經成為主流的智能鎖。從近年來家居建材展會上可以發現，智能門正在興起。作為智能門，不僅僅是解決用戶開門的需求，還要滿足消費者對不同開門方案的需求。不過從目前來看智能門還在不少弊端，比如功耗高的問題，由于智能門不僅是一樘門，更是將智能鎖、智能貓眼、可視門鈴、遠程監控等多種產品和功能集為一體的智能家居入口級產品，耗電量大是肯定的。

人臉識別技術應用背景廣闊，識別的方法也越來越多，將人臉識別技術應用到智能門方面的設計也越來越多。不過增加的人臉識別模塊進一步加大了智能門的耗電，同時市場上應用比較多的都是近紅外人臉識別技術，2D識別受光線條件影響巨大，識別的精準度難以保障，部分使用3D結構光模塊，雖然精度高，但成本大大增加，同時耗電量增加。

發明內容

發明目的：提供一種TOF人臉識別智能門及方法，以解決上述問題。

技術方案：一種TOF人臉識別智能門，包括感應測距單元、TOF人臉識別單元、雙目立體單元和信號放大單元；

感應測距單元，包括紅外感應模塊，檢測智能門前的人體熱釋信號，判斷是否進入識別范圍；

TOF人臉識別單元，通過TOF技術測量人臉深度變化，還原人臉立體形象；

雙目立體單元，包括雙檢測模塊，包括兩個檢測探頭，并排設置在貓眼位置，從雙目視角檢測人臉得到更立體的檢測結果；

信號放大單元，放大傳遞信號，提高人臉檢測識別的速度與精準度。

根據本發明的一個方面，因為人的體溫恒定，所以人體的熱釋紅外信號范圍固定，通過篩選熱釋紅外信號的范圍可以篩選出人體的信號，通過檢測人體信號在門口的活動狀態判斷人體是否想進門，當人體逐漸接近智能門且進入到門前50cm以內時，判斷其準備進門，此時開始進行人臉識別，在啟動之前人臉識別模塊處于休眠狀態降低耗電。

根據本發明的一個方面，TOF人臉識別單元設置在傳統門的貓眼高度附近，對來訪者的臉部進行識別，TOF人臉識別技術相比于近紅外人臉識別技術這種2D識別來說更加精準，通過飛行光檢測人臉深度確立3D模型不會像2D識別一樣受限于光線角度，無法保證精準度，同時結構要小于3D結構光識別技術，算法更簡單快速。

根據本發明的一個方面，TOF人臉識別技術通過計算飛行光發射到反射回來的時間來計算人臉深度數據，雖然計算簡單、結構不復雜，但會受到散射影響導致檢測結果沒有3D結構光識別技術準確，所以使用雙相機模塊進行雙眼立體識別，將兩個角度檢測人臉模型進行比較能顯著提升人臉識別的精準度。

根據本發明的一個方面，將相機模型坐標通過透視矩陣轉換為世界坐標，由公式：

，

m為相機模型坐標，P為透視投影矩陣，M為世界坐標, K為相機的內參數矩陣，R為相機的旋轉矩陣，t為相機的平移向量，

計算得到世界坐標。