一種基于三維人臉識別的出入口控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種基于三維人臉識別的出入口控制系統(tǒng)，以三維人臉掃描儀獲取高品質(zhì)的三維人臉數(shù)據(jù)，二維攝像機用于捕捉二維人臉圖像，所獲得的三維人臉數(shù)據(jù)以及二維人臉圖像通過第三方接口模塊傳遞至計算單元重建三維臉模，與已登記的三維臉模庫中的模板比對、識別，并將結(jié)果輸出到主機以運行軟件程序，記錄、存儲來訪人員行為信息并進行訪問控制，同時與液晶顯示屏進行數(shù)據(jù)通信，將所需信息顯示在液晶顯示屏上。本發(fā)明將三種鑒別信息，即三維人臉模型信息、身份證信息和二維彩色人臉照片信息匹配、綁定起來存于后臺數(shù)據(jù)庫中，方便識別和查閱，大大增加出入口控制系統(tǒng)的安全性及穩(wěn)定性。
【專利說明】—種基于三維人臉識別的出入口控制系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及安全防護領(lǐng)域，尤其涉及一種基于三維人臉識別的出入口控制系統(tǒng)。技術(shù)背景
[0002]出入口控制系統(tǒng)access control system利用自定義符識別或和模式識別技術(shù)對出入口目標進行識別并控制出入口執(zhí)行機構(gòu)啟閉的電子系統(tǒng)或網(wǎng)絡(luò)。出入口控制系統(tǒng)主要由識讀部分、傳輸部分、管理/控制部分和執(zhí)行部分以及相應(yīng)的系統(tǒng)軟件組成。出入口控制系統(tǒng)有多種構(gòu)建模式。按其硬件構(gòu)成模式劃分，可分為一體型和分體型；按其管理/控制方式劃分，可分為獨立控制型、聯(lián)網(wǎng)控制型和數(shù)據(jù)載體傳輸控制型。一體型出入口控制系統(tǒng)的各個組成部分通過內(nèi)部連接、組合或集成在一起，實現(xiàn)出入口控制的所有功能。分體型出入口控制系統(tǒng)的各個組成部分，在結(jié)構(gòu)上有分開的部分，也有通過不同方式組合的部分。分開部分與組合部分之間通過電子、機電等手段連成為一個系統(tǒng)，實現(xiàn)出入口控制的所有功能。獨立控制型出入口控制系統(tǒng)，其管理/控制部分的全部顯示、編程、管理、控制等功能均在一個設(shè)備內(nèi)完成。聯(lián)網(wǎng)控制型出入口控制系統(tǒng)，其管理、控制部分的全部顯示/編程/管理/控制功能不在一個設(shè)備內(nèi)完成。其中，顯示、編程功能由另外的設(shè)備完成。設(shè)備之間的數(shù)據(jù)傳輸通過有線和或無線數(shù)據(jù)通道及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備實現(xiàn)。數(shù)據(jù)載體傳輸控制型出入口控制系統(tǒng)與聯(lián)網(wǎng)型出入口控制系統(tǒng)區(qū)別僅在于數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆绞讲煌?。其管理、控制部分的全部顯示、編程、管理、控制等功能不是在一個設(shè)備內(nèi)完成。其中，顯示、編程工作同另外的設(shè)備完成。設(shè)備之間的數(shù)據(jù)傳輸通過對可移動的、可讀寫的數(shù)據(jù)載體的輸入、導(dǎo)出操作完成。
[0003]出入口控制系統(tǒng)access control system是采用現(xiàn)代電子設(shè)備與軟件信息技術(shù)，在出入口對人或物的進，出，進行放行，拒絕，記錄和報警等操作的控制系統(tǒng)，系統(tǒng)同時對出入人員編號，出入時間，出入門編號等情況進行登錄與存儲，從而成為確保區(qū)域的安全，實現(xiàn)智能化管理的有效措施。傳統(tǒng)的出入口控制系統(tǒng)在不可預(yù)知的環(huán)境條件下容易產(chǎn)生大量誤差，在此條件下控制系統(tǒng)的安全率大大降低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]三維人臉識別是指將采集獲得的待識別對象的臉部三維形狀數(shù)據(jù)作為識別依據(jù)，與庫中已知身份的臉部三維形狀數(shù)據(jù)進行匹配，然后得出待識別對象身份的過程。三維人臉數(shù)據(jù)的優(yōu)點在于帶有人臉的原始幾何信息，不受光照和表情等因素的影響。根據(jù)此特點，本發(fā)明提供了一種基于三維人臉識別的出入口控制系統(tǒng)，包括三維人臉掃描儀、第三方接口模塊、二維攝像機、液晶顯示屏、計算單元及主機；所述三維人臉掃描儀獲取高品質(zhì)的三維人臉數(shù)據(jù)，二維攝像機用于捕捉二維人臉圖像，所獲得的三維人臉數(shù)據(jù)以及二維人臉圖像通過第三方接口模塊傳遞至計算單元重建三維臉模，與已登記的三維臉模庫中的模板比對、識別，并將結(jié)果輸出到主機以運行軟件程序，記錄、存儲來訪人員行為信息并進行訪問控制，同時與液晶顯示屏進行數(shù)據(jù)通信，將所需信息顯示在液晶顯示屏上。
[0005]進一步的,還包括LED光帶,所述LED光帶與第三方接口模塊相連接,用于補光,保證二維攝像機能捕捉到清晰的人臉圖像。
[0006]進一步的，還包括指示燈，所述指示燈與第三方接口模塊相連接，用于指示系統(tǒng)運行狀態(tài)是否正常；人臉識別結(jié)果是否成功。
[0007]進一步的，還包括身份證讀卡器，所述身份證讀卡器直接與主機連接，將讀取的身份證里面的信息傳遞至主機，以便在登記人員信息時與獲取的三維臉模及二維彩色人臉圖像相匹配；或用于進出人員控制時，方便調(diào)出相應(yīng)人臉數(shù)據(jù)庫，進行比對、識別。
[0008]進一步的，本發(fā)明的基于三維人臉識別的出入口控制系統(tǒng)工作步驟可分為:
(1)數(shù)據(jù)獲取，通過三維人臉掃描儀將人臉三維圖像轉(zhuǎn)換成一系列數(shù)據(jù)傳遞至計算單元，根據(jù)這些數(shù)據(jù)，可以精確地恢復(fù)人臉的原始形狀；
(2)數(shù)據(jù)處理，將接收數(shù)據(jù)并進行去噪處理，通過三維表面重構(gòu)算法，重建三維人臉表面，并進行光滑和優(yōu)化處理，從而得到三維人臉模型；
(3)特征提取，提取人臉特征信息；
(4)檢索識別，將獲取的三維臉模同三維人臉模型庫中的臉模檢索、比對、識別；
(5)結(jié)果顯示，通過液晶顯示屏將三維人臉模型，二維人臉彩色照片，身份證信息，和登記信息提示或識別信息提示顯示出來。
[0009]本發(fā)明有益效果為，本發(fā)明的一種基于三維人臉識別的出入口控制系統(tǒng)將三種鑒別信息，即三維人臉模型信息、身份證信息和二維彩色人臉照片信息匹配、綁定起來存于后臺數(shù)據(jù)庫中，方便識別和查閱，大大增加出入口控制系統(tǒng)的安全性及穩(wěn)定性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為本發(fā)明工作流程圖。
【具體實施方式】
[0011]近年來，生物識別技術(shù)得到了越來越多人的認同。由于每個人的生物特征與他人相比，具有在一定時期內(nèi)不變的穩(wěn)定性和唯一性，不易進行偽造和假冒，所以利用生物識別技術(shù)進行身份認定，安全、準確、可靠。此外，生物識別技術(shù)產(chǎn)品通常借助于計算機，因而很容易與安全、監(jiān)控、管理系統(tǒng)整合，實現(xiàn)自動化管理。在這種背景下，本發(fā)明采用先進的人臉識別技術(shù)，推出人臉識別控制系統(tǒng)解決方案，有效控制進出人員的真實身份，具有極大地意義。
[0012]本發(fā)明公開的基于三維人臉識別的出入口控制系統(tǒng)包括三維人臉掃描儀1、第三方接口模塊2、二維攝像機3、液晶顯示屏4、計算單元5及主機6。三維人臉掃描儀I獲取高品質(zhì)的三維人臉數(shù)據(jù)，二維攝像機3用于捕捉二維人臉圖像，所獲得的三維人臉數(shù)據(jù)以及二維人臉圖像通過第三方接口模塊2傳遞至計算單元5重建三維臉模，與已登記的三維臉模庫中的模板比對、識別，并將結(jié)果輸出到主機6以運行軟件程序，記錄、存儲來訪人員行為信息并進行訪問控制，同時與液晶顯示屏4進行數(shù)據(jù)通信，將所需信息顯示在液晶顯示屏4上。
[0013]實施例1
本發(fā)明還包括LED光帶7，所述LED光帶7與第三方接口模塊2相連接，用于補光，保證二維攝像機3能捕捉到清晰的人臉圖像。
[0014]實施例2
在實施例1的基礎(chǔ)上還包括指示燈8，所述指示燈8與第三方接口模塊2相連接，用于指示系統(tǒng)運行狀態(tài)是否正常；人臉識別結(jié)果是否成功。
[0015]實施例3
在實施例1或2的基礎(chǔ)上還包括身份證讀卡器9，所述身份證讀卡器9直接與主機6連接，將讀取的身份證里面的信息傳遞至主機6，以便在登記人員信息時與獲取的三維臉模及二維彩色人臉圖像相匹配；或用于進出人員控制時，方便調(diào)出相應(yīng)人臉數(shù)據(jù)庫，進行比對、識別。
[0016]本發(fā)明的一種基于三維人臉識別的出入口控制系統(tǒng)中三維人臉識別流程可以抽象成五個步驟:
(O數(shù)據(jù)獲取，通過三維人臉掃描儀I將人臉三維圖像轉(zhuǎn)換成一系列數(shù)據(jù)傳遞至計算單元5，根據(jù)這些數(shù)據(jù)，可以精確地恢復(fù)人臉的原始形狀。
[0017](2)數(shù)據(jù)處理，對數(shù)據(jù)進行去噪處理，采用基于點云數(shù)據(jù)的三角曲面插值理論和方法，對采集到的點云數(shù)據(jù)進行曲面擬合和優(yōu)化重構(gòu)，并進行光滑和優(yōu)化處理，以及人臉切割及姿態(tài)歸一化等步驟，得到三維人臉模型。
[0018](3)特征提取，提取人臉特征信息，首先提取臉部的特征點(內(nèi)眼角，鼻尖，鼻根等)，在此基礎(chǔ)上提取出四條特征線，分別為過對稱面的側(cè)影線、眼睛下側(cè)的水平曲線、鼻尖區(qū)域曲線以及嘴唇中間水平曲線。
[0019](4)檢索識別，將獲取的三維臉模同三維人臉模型庫中的臉模檢索、比對、識別。
[0020]結(jié)果顯示，通過液晶顯示屏4將三維人臉模型，二維人臉彩色照片，身份證信息，和登記信息提示或識別信息提示顯示出來。
【權(quán)利要求】
1.一種基于三維人臉識別的出入口控制系統(tǒng)，其特征在于:包括三維人臉掃描儀、第三方接口模塊、二維攝像機、液晶顯示屏、計算單元及主機；所述三維人臉掃描儀獲取高品質(zhì)的三維人臉數(shù)據(jù)，二維攝像機用于捕捉二維人臉圖像，所獲得的三維人臉數(shù)據(jù)以及二維人臉圖像通過第三方接口模塊傳遞至計算單元重建三維臉模，與已登記的三維臉模庫中的模板比對、識別，并將結(jié)果輸出到主機以運行軟件程序，記錄、存儲來訪人員行為信息并進行訪問控制，同時與液晶顯示屏進行數(shù)據(jù)通信，將所需信息顯示在液晶顯示屏上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于三維人臉識別的出入口控制系統(tǒng)，其特征在于:還包括LED光帶,所述LED光帶與第三方接口模塊相連接,用于補光,保證二維攝像機能捕捉到清晰的人臉圖像。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于三維人臉識別的出入口控制系統(tǒng)，其特征在于:還包括指示燈，所述指示燈與第三方接口模塊相連接，用于指示系統(tǒng)運行狀態(tài)是否正常；人臉識別結(jié)果是否成功。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于三維人臉識別的出入口控制系統(tǒng)，其特征在于:還包括身份證讀卡器，所述身份證讀卡器直接與主機連接，將讀取的身份證里面的信息傳遞至主機，以便在登記人員信息時與獲取的三維臉模及二維彩色人臉圖像相匹配；或用于進出人員控制時，方便調(diào)出相應(yīng)人臉數(shù)據(jù)庫，進行比對、識別。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于三維人臉識別的出入口控制系統(tǒng)，其特征在于:所述三維人臉識別的出入口控制系統(tǒng)工作步驟可分為: 數(shù)據(jù)獲取，通過三維人臉掃描儀將人臉三維圖像轉(zhuǎn)換成一系列數(shù)據(jù)傳遞至計算單元，根據(jù)這些數(shù)據(jù)，可以精確地恢復(fù)人臉的原始形狀； 數(shù)據(jù)處理，將接收數(shù)據(jù)并進行去噪處理，通過三維表面重構(gòu)算法，重建三維人臉表面，并進行光滑和優(yōu)化處理，從而得到三維人臉模型； 特征提取，提取人臉特征信息； 檢索識別，將獲取的三維臉模同三維人臉模型庫中的臉模檢索、比對、識別。
6.結(jié)果顯示，通過液晶顯示屏將三維人臉模型，二維人臉彩色照片，身份證信息，和登記信息提示或識別信息提示顯示出來。
【文檔編號】G07C9/00GK103985172SQ201410202511
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2014年5月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月14日
【發(fā)明者】徐海黎, 沈標, 莊健, 郭鵬飛 申請人:南京國安光電科技有限公司