[發(fā)明專利]一種身份識別裝置及身份信息檢測方法

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• 申請日: 2021-08-27
• 公開（公告）號: CN113705475A
• 公開（公告）日: 2021-11-26
• 發(fā)明（設計）人: 單文悅;王緒虎;鄭爽;王子晨
• 申請（專利權）人: 青島理工大學
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種身份識別裝置，其載體為遙控機器人，其特征在于包括：單片機控制器，語音播報模塊，OPENMV身份識別模塊，TFTLCD顯示屏，蜂鳴器報警模塊，紅外遙控接收模塊和數據信息存儲模塊等七部分；所述單片機控制器為識別裝置的核心控制器，負責與數據存儲模塊進行并口通信，傳輸需要讀取的存儲數據，并將其與OPENMV身份識別模塊傳輸的人臉特征信息進行匹配檢測，然后根據檢測結果，調用語音指令信息傳遞給語音播報模塊，傳遞報警信號給蜂鳴器模塊，調用文字信息傳遞給TFTLCD顯示屏；所述TFTLCD顯示屏與單片機相連，通過程序驅動TFTLCD顯示屏顯示設定內容，用于提醒被檢測人員進行下一步的動作；所述語音播報模塊，其揚聲器驅動模塊通過串口與單片機相連，通過編程設定語音播報的指令；所述語音播報模塊采用的是中文文字轉語音合成模塊來驅動揚聲器進行語音播報，提醒人員通行或者等待進一步的檢測；所述OPENMV身份識別模塊通過串口與單片機相連，用于人臉的識別，并將提取的人臉特征信息通過串口傳遞給單片機；所述數據信息存儲模塊用于提供數據庫服務，來存儲特殊人員的信息；所述紅外遙控接收模塊用于接收管理人員的控制信息，包括機器人移動指令，人臉識別裝置的開關指令，以及控制蜂鳴器、語音播報模塊、顯示屏、身份識別模塊的中斷指令。

2.根據權利要求1所述的一種身份識別裝置，其具體的工作流程為：

(1)由紅外遙控器控制機器人的動作和身份識別裝置的啟動；

(2)攝像頭拍攝一定區(qū)域內的圖像，然后自動實時檢測人臉面部信息，提取人臉圖像的特征信息，傳遞給中央控制器單片機；

(3)單片機接收OPENMV模塊傳遞的人臉特征信息，然后讀取信息存儲模塊存儲的特殊人員信息，將接收的人臉特征信息與讀取的特殊人員信息進行檢測匹配；

(4)如果檢測沒有匹配結果，單片機傳遞文本信息給TFTLCD顯示屏和語音播報模塊，通知被檢測人員正常同行，同時發(fā)送指示信號給OPENMV模塊，繼續(xù)開展(2)的工作；

(5)如果檢測到匹配結果，單片機傳遞警報信號給蜂鳴器模塊，同時傳遞文本信息給TFTLCD顯示屏和語音播報模塊，通知被檢測人員保持原地不動，等待工作人員的進一步檢查；

(6)工作人員現場檢查后，如果為虛警，則告知被檢測人員正常同行，同時復位身份識別裝置，使其繼續(xù)開展(2)的工作；如果核實為正確檢查，則對被檢人員采取強制措施，然后復位身份識別裝置，使其繼續(xù)開展(2)的工作。

3.根據權利要求1所述的一種身份識別裝置，其身份信息的檢測方法包括如下幾個步驟：

步驟一：創(chuàng)建圖像數據庫，首先準備數據，搜集特殊人員面部照片，對圖片進行預處理，檢測并分割出人臉圖像，將特殊人員信息存儲到數據存儲模塊；

步驟二：人臉圖像采集，當行人在攝像機設備的拍攝范圍時，采集設備會自動搜索并采集行人的人臉圖像；

步驟三：人臉圖像預處理，將攝像機拍攝的圖像進行預處理，在圖像中準確標定出人臉的位置和大小，然后進行人臉圖像的光線補償、灰度變換，盡量減小環(huán)境對于識別率的影響；

步驟四：人臉圖像特征提取，根據人臉圖像的特征點，計算一個10維的標準化特征向量g＝(g₁,g₂,…,g₁₀)，其中g₁＝d₁₂/d_9a，g₂＝d₃₄/d_9a；g₃＝d₂₃/d_9a，g₄＝d₇₈/d_9a，g₅＝d_1a/d_9a，g₆＝d_3a/d_9a，g₇＝d_7a/d_9a，g₈＝d_8a/d_9a，g₉＝d_ba/d_9a，g₁₀＝d_9b/d_9a，上述各參數可用公示計算，其中(f_ix,f_iy)，(f_jx,f_jy)為圖像特征點的坐標，依次包括右眼的外眼角和內眼角以及左眼的內眼角和外眼角(f₁,f₂,f₃,f₄)，鼻尖中心f_a，嘴角(f₇,f₈)，構造附加特征值兩眼中心f₉，嘴巴中心f_b；

步驟五：人臉圖像匹配與識別，提取的人臉圖像的特征數據g與數據庫中存儲的特殊人員的數據進行搜索匹配，計算公式為|g_i-p_i|＜p_i，其中，g_i為待識別圖像的特征向量的第i個特征值，p_i為樣本庫中圖像特征向量的第i個特征值，k_i為加權系數，k_i∈{1,2，3}，根據特征值的相對穩(wěn)定程度來選取，將S與設定的閾值比較(閾值是根據錯誤識別率，利用統(tǒng)計的方法得到)，當相似度超過閾值，則判定采集圖像與數據庫中圖像相同，然后輸出特殊人員身份信息(姓名，性別，年齡，身份證號碼)，否則，待識別圖像在該數據庫中沒有被標識。