專利名稱：防欺騙性人臉識別門禁系統(tǒng)及防欺騙性進入的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種門禁系統(tǒng)，特別涉及一種防欺騙性人臉識別門禁系統(tǒng)及防欺騙性進入的 方法。
背景技術：
目前，人臉識別的門禁是一種利用人臉識別技術判斷人像采集裝置(如攝像頭)采集 到的人臉是否是合法用戶，如果是合法用戶，控制系統(tǒng)就會打開相應的門。但由于門禁具有 的人臉識別功能無法判斷采集到的人臉是來自自然人臉還是來自照片上的臉，這就會給不法 之徒有機可乘，即他們可通過竊取合法用戶的照片來獲得門禁進入許可，形成一種欺騙性進 入，因此，為避免類似狀況的發(fā)生，迫切需要一種能防止他人利用照片來進入門禁的欺騙性 行為的門禁系統(tǒng)。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提供一種防欺騙性人臉識別門禁系統(tǒng)及防欺騙性進入的方法，以有效 避免他人采用具有進入授權的人員的照片等方式騙取門禁系統(tǒng)的進入授權，即有效防止欺騙 性進入行為。
為了達到上述目的及其他目的，本發(fā)明提供的防欺騙性人臉識別門禁系統(tǒng)，其包括用 于采集并定位扣取待進入的人員圖像中的人臉，并判斷所述人臉是否為具有進入授權的人員 的人臉的具有人臉識別的門禁本體，其設有圖像采集裝置、用于暫時存放采集的圖像的緩存 及控制單元；設置在所述圖像采集裝置的一側，由所述控制單元控制其開關的受控光源；與 所述具有人臉識別的門禁本體相連接，用于將所述受控光源開啟及關閉時所述具有人臉識別 的門禁本體分別扣取出的具有進入授權的人員的兩幅人臉進行相應像素點的灰度比較以判斷 所述兩幅人臉光照變化是否均勻，進而以防止欺騙性進入的防欺騙性判斷模塊。
其中，所述防欺騙性判斷模塊可為一根據(jù)所述兩幅人臉對應像素點的灰度值的差值計算 人臉各子區(qū)均值來進行判斷的模塊，也可為一根據(jù)所述兩幅人臉與所述兩幅人臉的相應鏡像 人臉的距離來判斷的模塊。
此外，本發(fā)明的在人臉識別門禁系統(tǒng)中防欺騙性進入的方法，包括步驟1)當具有人臉 識別的門禁本體的圖像采集裝置采集到有需要進入的人員的包含人臉的圖像時，所述具有人
4臉識別的門禁本體定位并扣取出所采集的圖像中的人臉，并據(jù)此判斷所述人臉是否為具有進 入授權的人臉；2)當所述具有人臉識別的門禁本體判斷出所述需要進入的人員具有進入授權 后，具有人臉識別的門禁本體的控制單元控制受控光源的開閉以使所述具有人臉識別的門禁 本體的圖像采集裝置分別采集所述受控光源開閉兩種狀態(tài)時的所述需要進入的人員的包含人 臉的圖像；3)所述具有人臉識別的門禁本體分別定位并扣取出所述圖像釆集裝置在所述受控 光源開閉兩種狀態(tài)時采集的所述需要進入的人員的圖像中的人臉；4)防欺騙性判斷模塊根據(jù) 所述具有人臉識別的門禁本體扣取出的兩種狀態(tài)下的人臉進行相應像素點灰度比較以判斷所 述兩種狀態(tài)下的人臉光照變化是否均勻；5)當所述防欺騙性判斷模塊判斷出光照均勻時所述 具有人臉識別的門禁本體禁止所述需要進入的人員的進入，否則所述具有人臉識別的門禁本 體允許所述需要進入的人員的進入。
其中，歩驟2)進一步包括步驟(1)所述控制單元關閉所述受控光源，所述圖像采集裝 置采集此時所述需要進入的人員的包含人臉的圖像，并將其存入所述具有人臉識別的門禁本 體設置的緩存中；(2)所述控制單元打開所述受控光源，所述圖像采集裝置采集此時所述需 要進入的人員的包含人臉的圖像。
其中，歩驟3)包括對扣取出的人臉進行歸一化處理的歩驟。
其中，步驟4)可包括步驟；(1)所述防欺騙性判斷模塊將所述具有人臉識別的門禁本體 扣取出的兩種狀態(tài)下的人臉對應像素點的灰度值相減以獲得相應的差值圖；(2)所述防欺騙 性判斷模塊將所述差值圖分成多個子區(qū)，并計算各子區(qū)包含的像素點的灰度均值；(3)所述 防欺騙性判斷模塊計算各子區(qū)的灰度均值的差值以判斷人臉光照變化是否均勻。
其中，歩驟4)還可包括歩驟；(1)所述防欺騙性判斷模塊分別對所述具有人臉識別的門 禁本體扣取出的兩種狀態(tài)下的人臉進行翻轉以獲得各人臉的對應的鏡像人臉；(2)所述防欺
騙性判斷模塊分別計算所扣取出的兩種狀態(tài)下的人臉與各自對應的鏡像人臉之間的距離；(3) 所述防欺騙性判斷模塊計算所獲得的距離的比值，并根據(jù)所述比值判斷人臉光照變化是否均 勻。
綜上所述，本發(fā)明的防欺騙性人臉識別門禁系統(tǒng)及防欺騙性進入的方法通過對有光源及 無光源兩種狀態(tài)下所采集的人臉進行光照是否均勻的判斷，由此可避免他人采用照片等方式 騙取門禁的進入的行為(即欺騙性進入行為)，提高門禁的安全防范性能。


圖1為本發(fā)明的防欺騙性人臉識別門禁系統(tǒng)的基本架構示意圖。圖2為本發(fā)明的在人臉識別門禁系統(tǒng)中防欺騙性進入的力—法的操作流程示意圖。
具體實施例方式
請參閱圖l，本發(fā)明的防欺騙性人臉識別門禁系統(tǒng)至少包括具有人臉識別的門禁本體、 受控光源、及防欺騙性判斷模塊。
所述具有人臉識別的門禁本體用于采集并定位扣取待進入的人員圖像中的人臉，并判斷 所述人臉是否為具有進入授權的人員的人臉，其設有圖像采集裝置、用于暫時存放采集的圖 像的緩存及控制單元，通常，所述圖像采集裝置可以為攝像頭或攝像機等。
所述受控光源設置在所述圖像采集裝置的一側，由所述控制單元控制其開關，通常所述 受控光源可為點光源，其安裝在所述圖像采集裝置一側，且點光源與圖像采集裝置的距離要 適中，不能過遠，也不能過近。
所述防欺騙性判斷模塊與所述具有人臉識別的門禁本體相連接，用于將所述受控光源丌 啟及關閉時所述具有人臉識別的門禁本體分別扣取出的具有進入授權的人員的兩幅人臉進行 相應像素點的灰度比較以判斷所述兩幅人臉光照變化是否均勻，進而以防止欺騙性進入，即 當所述圖像采集裝置采集到有要進入的人員的圖像后，先由具有人臉識別的門禁判斷所述要 進入的人員是否為具有進入授權的人(其判斷方法已為本領域技術人員所知悉，故在此不再詳 述)，當判斷出要進入的人員具有進入授權時，所述具有人臉識別的門禁本體將受控光源開啟 及關閉兩種狀態(tài)下的圖像中包含的人臉分別扣取出(由于并非實時處理，故采集的圖像或扣 取出的人臉可存入緩存中等待處理)，然后所述防欺騙性判斷模塊開始運行，即將扣取出的具 有進入授權的人員的兩幅人臉進行光照均勻的判斷，其可根據(jù)所述兩幅人臉對應像素點的灰 度值的差值計算人臉各子區(qū)均值來進行判斷，也可根據(jù)所述兩幅人臉與所述兩幅人臉的相應 鏡像人臉的距離來判斷(具體步驟容后陳述)。
此外，本發(fā)明的在人臉識別門禁系統(tǒng)中防欺騙性進入的方法主要根據(jù)的原理是在圖像 采集裝置一側安裝一光源，由于自然人臉是一個三維立體，所以在打開光源及關閉光源兩種 狀態(tài)圖像采集裝置采集到的人臉的各個部分的光照變化不一樣，而照片中的人臉是平面的， 故在兩種狀態(tài)下采集的照片中的人臉各個部分的光照變化會比較均勻，由此經過光照是否均 勻的判斷即可有效防止欺騙性進入。
所述在人臉識別門禁系統(tǒng)中防欺騙性進入的方法首先執(zhí)行步驟SIO，當具有人臉識別的門 禁本體的圖像采集裝置采集到有需要進入的人員的包含人臉的圖像時，所述具有人臉識別的門禁本體定位并扣取出所采集的圖像中的人臉，接著執(zhí)行步驟Sll。
在歩驟Sll中，所述具有人臉識別的門禁本體根據(jù)所扣取出的人臉來判斷所述人臉是否 為具有進入授權的人臉，通常具有人臉識別的門禁本體內預先存儲有具有進入授權的人臉， 因此，其只需要將扣取出的人臉與存儲的具有進入授權的人臉像比較即可判斷出需要進入的 人員是否具有進入授權，也就是說是否為合法用戶，若判斷出具有進入授權時，進入歩驟S12，
否則結束。
在步驟S12中，具有人臉識別的控制單元關閉所述受控光源，所述圖像采集裝置采集此 時所述待進入的人員的包含人臉的圖像，并將其存入所述具有人臉識別的門禁本體設置的緩 存中，接著執(zhí)行步驟S13。
在歩驟S13中，所述控制單元打開所述受控光源，所述圖像采集裝置采集此時所述待進 入的人員的包含人臉的圖像，接著執(zhí)行步驟S14。
在歩驟S14中，所述具有人臉識別的門禁本體分別定位并扣取出所述圖像采集裝置在所 述受控光源開閉兩種狀態(tài)時采集的所述需要進入的人員的圖像中的人臉，其定位并扣取人臉 的方法已為本領域技術人員所知悉，故在此不再詳述，此外，為后續(xù)處理方便，所述具有人 臉識別的門禁本體分別將扣取出的人臉進行歸一化處理，接著執(zhí)行歩驟S15。
在歩驟S15中，防欺騙性判斷模塊將所述具有人臉識別的門禁本體扣取出的兩種狀態(tài)下 的人臉對應像素點的灰度值相減以獲得相應的差值圖，接著執(zhí)行歩驟S16。
在歩驟S16中，所述防欺騙性判斷模塊將所述差值圖分成多個子區(qū)，并計算各子區(qū)包含
的像素點的灰度均值，接著執(zhí)行歩驟S17。
在歩驟S17中，所述防欺騙性判斷模塊計算各子區(qū)的灰度均值的差值，接著執(zhí)行歩驟S18。 在歩驟S18中，所述防欺騙性判斷模塊判斷計算出的各均值的差值是否都不超過預設的
閾值，也就是判斷各均值是否都比較接近，若各均值的差值是否都不超過預設的閾值則執(zhí)行
歩驟S19，否則執(zhí)行歩驟S20。
在步驟S19中，所述防欺騙性判斷模塊判斷出光照均勻，即認為所采集的需要進入的人 員的圖像不是來自自然人，而是來自照片或印刷物，故其令所述具有人臉識別的門禁本體禁 止所述需要進入的人員的進入。
在歩驟S20中，所述防欺騙性判斷模塊判斷出光照并不均勻，即認為所采集的需要進入 的人員的圖像來自自然人，故其令所述具有人臉識別的門禁本體允許所述需要進入的人員的進入。
此外，防欺騙性判斷模塊判斷有光源與沒有光源兩種狀態(tài)下的人臉光照變化是否均勻， 也可采用其他方法，例如，當所述具有人臉識別的門禁本體扣取出兩種狀態(tài)下的人臉后，所
述防欺騙性判斷模塊先分別對所述具有人臉識別的門禁本體扣取出的兩種狀態(tài)下的人臉(例 如人臉A和B)進行翻轉以獲得各人臉的對應的鏡像人臉(鏡像人臉A'和B')，然后所述防
欺騙性判斷模塊分別計算所扣取出的兩種狀態(tài)下的人臉與各自對應的鏡像人臉之間的距離， 例如采用歐氏距離法計算出人臉A和鏡像人臉A'的距離為^，人臉B和鏡像人臉B'的距離
為2^，最后所述防欺騙性判斷模塊計算所獲得的距離的比值(即|^)，并根據(jù)所述比值判斷
人臉光照變化是否均勻，即當 D2 時(其中，(和^為預先設定的閾值)，所述
防欺騙性判斷模塊認為人臉光照比較均勻，故令所述具有人臉識別的門禁本體其禁止所述需
要進入的人員的進入，若a不在("^，i+ ;)范圍內時，所述防欺騙性判斷模塊認為人臉光 照不均勻，故令所述具有人臉識別的門禁本體允許所述需要進入的人員的進入。
綜上所述，本發(fā)明的防欺騙性人臉識別門禁系統(tǒng)及防欺騙性進入的方法通過在圖像采集 裝置的附近設置一受控光源，以使圖像采集裝置能采集有光源與無光源兩種狀態(tài)下的圖像， 進而根據(jù)兩幅圖像中的人臉光照變化是否均勻，即可有效判斷出采集的圖像是否是來自自然 人，從而可避免他人采用照片等方式騙取門禁的進入的行為(即欺騙性進入行為)，提高門禁 的安全防范性能。
權利要求
1. 一種防欺騙性人臉識別門禁系統(tǒng)，其特征在于包括具有人臉識別的門禁本體，用于采集并定位扣取待進入的人員圖像中的人臉，并判斷所述人臉是否為具有進入授權的人員的人臉，其設有圖像采集裝置、用于暫時存放采集的圖像的緩存及控制單元；受控光源，設置在所述圖像采集裝置的一側，由所述控制單元控制其開關；防欺騙性判斷模塊，與所述具有人臉識別的門禁本體相連接，用于將所述受控光源開啟及關閉時所述具有人臉識別的門禁本體分別扣取出的具有進入授權的人員的兩幅人臉進行相應像素點的灰度比較以判斷所述兩幅人臉光照變化是否均勻，進而以防止欺騙性進入。
2. 如權利要求l所述的防欺騙性人臉識別門禁系統(tǒng)，其特征在于所述防欺騙性判斷模 塊為一根據(jù)所述兩幅人臉對應像素點的灰度值的差值計算人臉各子區(qū)均值來進行判 斷的模塊。
3. 如權利要求1所述的防欺騙性人臉識別門禁系統(tǒng)，其特征在于所述防欺騙性判斷模 塊為一根據(jù)所述兩幅人臉與所述兩幅人臉的相應鏡像人臉的距離來判斷的模塊。
4. 一種在人臉識別門禁系統(tǒng)中防欺騙性進入的方法，其特征在于包括歩驟1) 當具有人臉識別的門禁本體的圖像采集裝置采集到有需要進入的人員的包含人臉 的圖像時，所述具有人臉識別的門禁本體定位并扣取出所采集的圖像中的人臉， 并據(jù)此判斷所述人臉是否為具有進入授權的人臉；2) 當所述具有人臉識別的門禁本體判斷出所述需要進入的人員具有進入授權后，具 有人臉識別的門禁本體的控制單元控制受控光源的開閉以使所述具有人臉識別的 門禁本體的圖像采集裝置分別采集所述受控光源開閉兩種狀態(tài)時的所述需要進入的人員的包含人臉的圖像；3) 所述具有人臉識別的門禁本體分別定位并扣取出所述圖像采集裝置在所述受控光 源開閉兩種狀態(tài)時采集的所述需要進入的人員的圖像中的人臉；4) 防欺騙性判斷模塊根據(jù)所述具有人臉識別的門禁本體扣取出的兩種狀態(tài)下的人臉 進行相應像素點灰度比較以判斷所述兩種狀態(tài)下的人臉光照變化是否均勻；5) 當所述防欺騙性判斷模塊判斷出光照均勻時所述具有人臉識別的門禁本體禁止所述需要進入的人員的進入，否則所述具有人臉識別的門禁本體允許所述需要進入 的人員的進入。
5. 如權利要求4所述的在人臉識別門禁系統(tǒng)中防欺騙性進入的方法，其特征在于歩驟2) 進一歩包括歩驟(1) 所述控制單元關閉所述受控光源，所述圖像采集裝置采集此時所述需要進 入的人員的包含人臉的圖像，并將其存入所述具有人臉識別的門禁本體設 置的緩存中；(2) 所述控制單元打開所述受控光源，所述圖像采集裝置采集此時所述需要進 入的人員的包含人臉的圖像。
6. 如權利要求4所述的在人臉識別門禁系統(tǒng)中防欺騙性進入的方法，其特征在于步驟3) 包括對扣取出的人臉進行歸一化處理的歩驟。
7. 如權利要求4所述的在人臉識別門禁系統(tǒng)中防欺騙性進入的方法，其特征在于歩驟4) 包括歩驟；(1) 所述防欺騙性判斷模塊將所述具有人臉識別的門禁本體扣取出的兩種狀態(tài)下的人臉對應像素點的灰度值相減以獲得相應的差值圖；(2) 所述防欺騙性判斷模塊將所述差值圖分成多個子區(qū)，并計算各子區(qū)包含的 像素點的灰度均值；(3) 所述防欺騙性判斷模塊計算各子區(qū)的灰度均值的差值以判斷人臉光照變 化是否均勻。
8. 如權利要求4所述的在人臉識別門禁系統(tǒng)中防欺騙性進入的方法，其特征在于歩驟 4)包括歩驟；(1) 所述防欺騙性判斷模塊分別對所述具有人臉識別的門禁本體扣取出的兩 種狀態(tài)下的人臉進行翻轉以獲得各人臉的對應的鏡像人臉；(2) 所述防欺騙性判斷模塊分別計算所扣取出的兩種狀態(tài)下的人臉與各自對 應的鏡像人臉之間的距離；(3) 所述防欺騙性判斷模塊計算所獲得的距離的比值，并根據(jù)所述比值判斷人 臉光照變化是否均勻。
全文摘要
一種防欺騙性人臉識別門禁系統(tǒng)及防欺騙性進入的方法，首先當圖像采集裝置采集到有需要進入的人員的包含人臉的圖像時，具有人臉識別的門禁本體定位并扣取出所采集的圖像中的人臉，并當判斷出所述人臉是否為具有進入授權的人臉時，控制單元控制受控光源的開閉以使具有人臉識別的門禁本體的圖像采集裝置分別采集受控光源開閉兩種狀態(tài)時的需要進入的人員的包含人臉的圖像，然后具有人臉識別的門禁本體分別定位并扣取出圖像采集裝置在所述受控光源開閉兩種狀態(tài)時采集的需要進入的人員的圖像中的人臉，并由防欺騙性判斷模塊將扣取出的兩種狀態(tài)下的人臉進行相應像素點灰度比較以判斷兩種狀態(tài)下的人臉光照變化是否均勻，由此可有效避免防欺騙性進入行為。
文檔編號G07C9/00GK101441710SQ20071018836
公開日2009年5月27日 申請日期2007年11月20日 優(yōu)先權日2007年11月20日
發(fā)明者磊 趙, 趙文忠 申請人:上海銀晨智能識別科技有限公司