基于動(dòng)態(tài)人臉識(shí)別與wifi定位的移動(dòng)考勤系統(tǒng)及其方法
【專利摘要】本發(fā)明的一種基于動(dòng)態(tài)人臉識(shí)別與WIFI定位的移動(dòng)考勤系統(tǒng)及其方法，首先需要開(kāi)發(fā)一個(gè)包含考勤系統(tǒng)服務(wù)器端和考勤系統(tǒng)客戶端的考勤系統(tǒng)；然后用戶利用智能手機(jī)通過(guò)用戶名和密碼驗(yàn)證后登錄到服務(wù)器端；其次考勤系統(tǒng)利用用戶的便攜設(shè)備自帶的WIFI模塊對(duì)用戶進(jìn)行定位，獲取用戶的當(dāng)前位置并傳給服務(wù)器，而服務(wù)器對(duì)客戶端提交的位置信息進(jìn)行核對(duì)；最后校驗(yàn)完位置信息后，利用動(dòng)態(tài)人臉識(shí)別技術(shù)完成用戶身份的確認(rèn)，用戶考勤成功，并生成該用戶的考勤記錄。本發(fā)明的有益效果是：實(shí)現(xiàn)了企業(yè)對(duì)員工進(jìn)行方便、高效、準(zhǔn)確的室內(nèi)外考勤，完全避免了冒名頂替現(xiàn)象的發(fā)生，而且能夠以低成本快速實(shí)現(xiàn)對(duì)較大規(guī)模人群的異時(shí)同地的考勤。
【專利說(shuō)明】基于動(dòng)態(tài)人臉識(shí)別與WIFI定位的移動(dòng)考勤系統(tǒng)及其方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種基于動(dòng)態(tài)人臉識(shí)別與WIFI定位的移動(dòng)考勤系統(tǒng)及其方法。

【背景技術(shù)】
[0002]考勤是企業(yè)進(jìn)行日常管理的一項(xiàng)必要措施。目前的考勤方式主要是利用考勤系統(tǒng)。確認(rèn)員工身份的常用方法有:考勤打卡機(jī)、指紋識(shí)別、人臉識(shí)別、指靜脈識(shí)別等。然而這些方法也存在不同的缺點(diǎn)，比如常用的考勤打卡機(jī)存在著冒名頂替的可能性；指紋識(shí)別經(jīng)常會(huì)因?yàn)橹讣y破損而失效，而且無(wú)法區(qū)分指紋套；人臉識(shí)別的準(zhǔn)確性通常較低，而且靜態(tài)的人臉識(shí)別方法往往無(wú)法區(qū)分人臉和照片；指靜脈識(shí)別準(zhǔn)確率非常高，但是成本較高，往往用于極少數(shù)要求極為嚴(yán)格的場(chǎng)合，例如社保、銀行、安保等。如何以較低成本快速實(shí)現(xiàn)較大規(guī)模的人群考勤是人們面臨的一個(gè)重要問(wèn)題。
[0003]為了解決上述問(wèn)題，有人提出了一種基于人臉識(shí)別與GPS定位的考勤系統(tǒng)。這種考勤的基本方法是利用人們隨身攜帶的智能手機(jī)，即員工首先登錄企業(yè)的考勤服務(wù)器端，然后考勤系統(tǒng)利用人臉識(shí)別進(jìn)行身份的最終確認(rèn)，利用智能手機(jī)自帶的GPS系統(tǒng)進(jìn)行員工的位置確認(rèn)，當(dāng)員工位置與企業(yè)位置一致時(shí)，員工通過(guò)考勤。這種考勤思路的優(yōu)點(diǎn)是可以以較低的成本快速實(shí)現(xiàn)較大規(guī)模人群的同地異時(shí)考勤的目的，但是也存在明顯的缺點(diǎn)，其一是仍然無(wú)法解決冒名頂替的問(wèn)題，這是因?yàn)樵摲椒ㄊ褂玫娜四樧R(shí)別是一種靜態(tài)人臉識(shí)別，無(wú)法區(qū)分真實(shí)人臉和事先拍好的該員工的人臉圖像；其二是由于室內(nèi)的GPS信號(hào)很弱，尤其是在大型建筑物內(nèi)，多數(shù)情況下無(wú)法定位。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為解決以上技術(shù)上的不足，本發(fā)明提供了一種基于動(dòng)態(tài)人臉識(shí)別與WIFI定位的移動(dòng)考勤系統(tǒng)及其方法
[0005]本發(fā)明是通過(guò)以下措施實(shí)現(xiàn)的:
[0006]本發(fā)明的一種基于動(dòng)態(tài)人臉識(shí)別與WIFI定位的移動(dòng)考勤系統(tǒng)，包括考勤服務(wù)器端和可通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)考勤服務(wù)器端的考勤客戶端，所述考勤客戶端采用帶攝像頭并可WIFI自定位的智能移動(dòng)終端設(shè)備，智能移動(dòng)終端設(shè)備和考勤服務(wù)器端均搭載有考勤系統(tǒng)。
[0007]本發(fā)明基于動(dòng)態(tài)人臉識(shí)別與WIFI定位的移動(dòng)考勤系統(tǒng)的考勤方法，包括以下步驟:
[0008]步驟1，在考勤服務(wù)器端的考勤系統(tǒng)中預(yù)設(shè)登陸信息和定位信息，并建立人臉姿態(tài)樣本圖像數(shù)據(jù)庫(kù)，該數(shù)據(jù)庫(kù)中存儲(chǔ)有被考勤人員多種人臉姿態(tài)下的人臉圖像并對(duì)應(yīng)標(biāo)定被考勤人員的身份信息；在考勤客戶端的考勤系統(tǒng)中建立登陸界面，該登陸界面與考勤服務(wù)器端之間建立無(wú)線訪問(wèn)鏈接；
[0009]步驟2，考勤客戶端通過(guò)登陸界面向考勤服務(wù)器端發(fā)送登陸信息，考勤服務(wù)器端對(duì)該登錄信息進(jìn)行驗(yàn)證，如果該登錄信息與數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)預(yù)設(shè)的登陸信息相符，則進(jìn)行步驟3，如果不符，則提示用戶重新登錄；
[0010]步驟3，考勤客戶端的考勤系統(tǒng)進(jìn)行WIFI自定位，并將定位信息發(fā)送給考勤服務(wù)器端，如果該定位信息與數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)預(yù)設(shè)的定位信息相符，則進(jìn)行步驟4，如果不符，則退出訪問(wèn)；
[0011]步驟4，考勤客戶端啟動(dòng)攝像頭，考勤服務(wù)器端隨機(jī)向考勤客戶端下發(fā)不同姿態(tài)的人臉圖像示意，考勤客戶端的用戶按照該示意圖在攝像頭前做出相應(yīng)的臉部姿態(tài)，并拍攝成人臉圖像后回傳給考勤服務(wù)器端，考勤服務(wù)器端通過(guò)人臉識(shí)別技術(shù)將該人臉圖像進(jìn)行識(shí)另O，并將識(shí)別后的人臉圖像與數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)的人臉圖像進(jìn)行遍尋比對(duì)，如果有匹配的人臉圖像，則說(shuō)明身份信息有效，并生成該用戶的考勤記錄，否則，退出訪問(wèn)。
[0012]上述步驟I中，建立人臉姿態(tài)樣本圖像數(shù)據(jù)庫(kù)前，首先收集被考勤人員多種人臉姿態(tài)下的人臉圖像，并將收集到的人臉圖像進(jìn)行預(yù)處理；在步驟4中對(duì)從考勤客戶端實(shí)時(shí)采集的人臉圖像也需要進(jìn)行實(shí)時(shí)處理，而預(yù)處理和實(shí)時(shí)處理的步驟相同，包括以下步驟:
[0013]第一步，采用直方圖均衡化方法提高人臉圖像的對(duì)比度，并將所有人臉圖像處理成統(tǒng)一尺寸；
[0014]第二步，采用Adaboost人臉檢測(cè)算法定位人臉區(qū)域；
[0015]第三步，將人臉圖像的人臉區(qū)域選擇1/4中心區(qū)域，以該中心區(qū)域建立顏色直方圖，并以該顏色直方圖求解完整人臉區(qū)域的背投圖，然后對(duì)完整的人臉區(qū)域分別作水平和垂直投影直方圖，提取出人臉圖像的特征參數(shù)。
[0016]本發(fā)明的有益效果是:實(shí)現(xiàn)了企業(yè)對(duì)員工進(jìn)行方便、高效、準(zhǔn)確的室內(nèi)外考勤，克服了傳統(tǒng)考勤系統(tǒng)中出現(xiàn)的身份失效、GPS無(wú)法室內(nèi)定位、費(fèi)用昂貴和冒名頂替的缺點(diǎn)，該考勤系統(tǒng)同時(shí)利用動(dòng)態(tài)人臉識(shí)別和簽到兩種方式進(jìn)行考勤，完全避免了冒名頂替現(xiàn)象的發(fā)生，而且能夠以低成本快速實(shí)現(xiàn)對(duì)較大規(guī)模人群的異時(shí)同地的考勤。該考勤系統(tǒng)可以應(yīng)用于WIFI覆蓋區(qū)域的室內(nèi)和室外考勤，如大型建筑工地和生產(chǎn)車間、賽事志愿者簽到、軟件開(kāi)發(fā)公司等。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1為本發(fā)明的工作流程框圖。

【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)的描述:
[0019]本發(fā)明是通過(guò)以下措施實(shí)現(xiàn)的:
[0020]本發(fā)明一種基于動(dòng)態(tài)人臉識(shí)別與WIFI定位的移動(dòng)考勤系統(tǒng)，包括考勤服務(wù)器端和可通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)考勤服務(wù)器端的考勤客戶端，考勤客戶端采用帶攝像頭并可WIFI自定位的智能移動(dòng)終端設(shè)備，智能移動(dòng)終端設(shè)備和考勤服務(wù)器端均搭載有考勤系統(tǒng)。們以智能手機(jī)為例進(jìn)行說(shuō)明。
[0021]步驟1，開(kāi)發(fā)搭載有考勤系統(tǒng)的考勤服務(wù)器端和考勤客戶端，在考勤服務(wù)器端的考勤系統(tǒng)中預(yù)設(shè)登陸信息和定位信息，并建立人臉姿態(tài)樣本圖像數(shù)據(jù)庫(kù)，該數(shù)據(jù)庫(kù)中存儲(chǔ)有被考勤人員多種人臉姿態(tài)下的人臉圖像并對(duì)應(yīng)標(biāo)定被考勤人員的身份信息；在考勤客戶端的考勤系統(tǒng)中建立登陸界面，該登陸界面與考勤服務(wù)器端之間建立無(wú)線訪問(wèn)鏈接；
[0022]步驟2，考勤客戶端通過(guò)登陸界面向考勤服務(wù)器端發(fā)送登陸信息，考勤服務(wù)器端對(duì)該登錄信息進(jìn)行驗(yàn)證，判斷該登錄信息與數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)預(yù)設(shè)的登陸信息相符。用戶利用便攜設(shè)備的客戶端登錄服務(wù)器端是指，用戶利用WIFI聯(lián)網(wǎng)的便攜設(shè)備打開(kāi)考勤系統(tǒng)的登陸界面，輸入用戶名和密碼，考勤服務(wù)器端對(duì)此用戶名和密碼進(jìn)行校驗(yàn)，如果輸入的信息有效，跳轉(zhuǎn)到簽到頁(yè)面，并在此頁(yè)面的左上角顯示此用戶的人臉圖像，否則提示用戶重新登錄。
[0023]步驟3，用戶成功登錄后，考勤系統(tǒng)利用用戶的便攜設(shè)備自帶的WIFI模塊對(duì)用戶進(jìn)行定位的具體實(shí)現(xiàn)過(guò)程如下:進(jìn)入到簽到頁(yè)面后，客戶端利用WIFI精確的室內(nèi)定位功能獲取用戶的當(dāng)前位置信息傳遞給考勤服務(wù)器端，該定位信息與數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)預(yù)設(shè)的定位信息相比較，如果距離誤差小于40米，進(jìn)行動(dòng)態(tài)人臉識(shí)別，否則，退出客戶端，提示用戶考勤失敗?？记诳蛻舳说目记谙到y(tǒng)進(jìn)行WIFI自定位，并將定位信息發(fā)送給考勤服務(wù)器端。
[0024]考勤系統(tǒng)利用用戶便攜設(shè)備自帶的WIFI模塊對(duì)用戶進(jìn)行定位的原因如下:其一，GPS定位和北斗衛(wèi)星定位是通過(guò)接收設(shè)備接收衛(wèi)星發(fā)射的定位信號(hào)進(jìn)行定位，而這種定位信號(hào)的頻率高且到達(dá)地面時(shí)強(qiáng)度弱，易受到障礙物的阻礙，只適用于室外定位，在室內(nèi)的時(shí)候，由于受到周圍墻壁的阻礙，幾乎無(wú)法實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確定位；其二，相比于GPS和北斗衛(wèi)星較差的室內(nèi)定位功能，WIFI室內(nèi)定位是通過(guò)接收周圍熱點(diǎn)信號(hào)，配合相關(guān)軟件根據(jù)預(yù)先登記好的位置數(shù)據(jù)進(jìn)行三角運(yùn)算測(cè)量，實(shí)現(xiàn)精度高達(dá)20至40米的定位性能，完全滿足公司考勤系統(tǒng)的要求。
[0025]步驟4，校驗(yàn)完位置信息后，利用動(dòng)態(tài)人臉識(shí)別技術(shù)完成用戶身份確認(rèn)的具體實(shí)現(xiàn)過(guò)程如下:考勤系統(tǒng)提示用戶按照系統(tǒng)隨機(jī)給出的不同人臉姿態(tài)示例圖像進(jìn)行連續(xù)拍照，即用戶將臉正對(duì)便攜設(shè)備自帶的攝像頭，按照系統(tǒng)給出的不同姿態(tài)人臉圖像示意圖依次做出相應(yīng)姿態(tài)并拍攝人臉圖像，進(jìn)而考勤系統(tǒng)自動(dòng)將符合要求的人臉圖像傳給服務(wù)器端，然后利用AdaBoost算法定位人臉，再提取用戶人臉的投影直方圖特征，并將此特征與該用戶同一人臉姿態(tài)樣本圖像的特征相匹配，如果匹配的相對(duì)誤差小于0.05，提示用戶考勤成功，否則，退出客戶端，提示用戶考勤失敗。在拍攝人臉圖像時(shí)，要求人臉必須始終在攝像頭能夠捕捉整個(gè)人臉圖像的區(qū)域內(nèi)，不得離開(kāi)攝像頭的視野考勤客戶端啟動(dòng)攝像頭。人臉姿態(tài)變化是指一些簡(jiǎn)單的姿態(tài)變化，如閉眼睛、皺眉頭、張嘴巴、后仰頭、低頭、向左轉(zhuǎn)臉、向右轉(zhuǎn)臉、左側(cè)頭、右側(cè)頭等。用復(fù)雜的人臉姿態(tài)的原因有兩點(diǎn):其一是利用復(fù)雜的人臉姿態(tài)進(jìn)行人臉匹配時(shí)難度大，其二是實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)人臉識(shí)別的主要目的是解決靜態(tài)人臉識(shí)別不能區(qū)分真實(shí)的人臉圖像和照片的缺點(diǎn)，沒(méi)有必要使用復(fù)雜的人臉姿態(tài)。
[0026]Adaboost人臉檢測(cè)算法；此算法用于人臉識(shí)別中來(lái)定位人臉區(qū)域。而Adaboost人臉檢測(cè)算法是利用一種類Haar特征，使用Adaboost分類器的人臉檢測(cè)算法。
[0027]用戶利用自己移動(dòng)終端設(shè)備上所帶的攝像頭拍攝自己的不同人臉姿態(tài)圖像，如閉眼睛、皺眉頭、張嘴巴、后仰頭、低頭、向左轉(zhuǎn)臉、向右轉(zhuǎn)臉、左側(cè)頭、右側(cè)頭，從而公司將每個(gè)員工的不同人臉姿態(tài)圖像收集起來(lái)，建立了一個(gè)人臉姿態(tài)樣本圖像數(shù)據(jù)庫(kù)。建立人臉姿態(tài)樣本圖像數(shù)據(jù)庫(kù)前，首先收集被考勤人員多種人臉姿態(tài)下的人臉圖像，并將收集到的人臉圖像進(jìn)行預(yù)處理；對(duì)從考勤客戶端實(shí)時(shí)采集的人臉圖像也需要進(jìn)行實(shí)時(shí)處理，而預(yù)處理和實(shí)時(shí)處理的步驟相同，包括以下步驟:
[0028]第一步，圖像去噪；
[0029]因?yàn)閿z像頭拍攝的人臉姿態(tài)圖像光照不均勻，所以采取快捷的的直方圖均衡化方法提高圖像的對(duì)比度，而直方圖均衡化方法包括:
[0030]①求出圖像中所包含的灰度級(jí)n，可以定為O~L-1，如:(0~255)；
[0031]②統(tǒng)計(jì)各灰度級(jí)的像素?cái)?shù)目η」(j = 0，1，2，...，L-1)；
[0032]③計(jì)算圖像直方圖

【權(quán)利要求】
1.一種基于動(dòng)態(tài)人臉識(shí)別與WIFI定位的移動(dòng)考勤系統(tǒng)，其特征在于:包括考勤服務(wù)器端和可通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)考勤服務(wù)器端的考勤客戶端，所述考勤客戶端采用帶攝像頭并可WIFI自定位的智能移動(dòng)終端設(shè)備，智能移動(dòng)終端設(shè)備和考勤服務(wù)器端均搭載有考勤系統(tǒng)。
2.一種如權(quán)利要求1所述基于動(dòng)態(tài)人臉識(shí)別與WIFI定位的移動(dòng)考勤系統(tǒng)的考勤方法，其特征在于，包括以下步驟: 步驟I，在考勤服務(wù)器端的考勤系統(tǒng)中預(yù)設(shè)登陸信息和定位信息，并建立人臉姿態(tài)樣本圖像數(shù)據(jù)庫(kù)，該數(shù)據(jù)庫(kù)中存儲(chǔ)有被考勤人員多種人臉姿態(tài)下的人臉圖像并對(duì)應(yīng)標(biāo)定被考勤人員的身份信息；在考勤客戶端的考勤系統(tǒng)中建立登陸界面，該登陸界面與考勤服務(wù)器端之間建立無(wú)線訪問(wèn)鏈接； 步驟2，考勤客戶端通過(guò)登陸界面向考勤服務(wù)器端發(fā)送登陸信息，考勤服務(wù)器端對(duì)該登錄信息進(jìn)行驗(yàn)證，如果該登錄信息與數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)預(yù)設(shè)的登陸信息相符，則進(jìn)行步驟3，如果不符，則提示用戶重新登錄； 步驟3，考勤客戶端的考勤系統(tǒng)進(jìn)行WIFI自定位，并將定位信息發(fā)送給考勤服務(wù)器端，如果該定位信息與數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)預(yù)設(shè)的定位信息相符，則進(jìn)行步驟4，如果不符，則退出訪問(wèn)； 步驟4，考勤客戶端啟動(dòng)攝像頭，考勤服務(wù)器端隨機(jī)向考勤客戶端下發(fā)不同姿態(tài)的人臉圖像示意，考勤客戶端的用戶按照該示意圖在攝像頭前做出相應(yīng)的臉部姿態(tài)，并拍攝成人臉圖像后回傳給考勤服務(wù)器端，考勤服務(wù)器端通過(guò)人臉識(shí)別技術(shù)將該人臉圖像進(jìn)行識(shí)別，并將識(shí)別后的人臉圖像與數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)的人臉圖像進(jìn)行遍尋比對(duì)，如果有匹配的人臉圖像，則說(shuō)明身份信息有效，并生成該用戶的考勤記錄，否則，退出訪問(wèn)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于動(dòng)態(tài)人臉識(shí)別與WIFI定位的移動(dòng)考勤系統(tǒng)的考勤方法，其特征在于:所述步驟I中，建立人臉姿態(tài)樣本圖像數(shù)據(jù)庫(kù)前，首先收集被考勤人員多種人臉姿態(tài)下的人臉圖像，并將收集到的人臉圖像進(jìn)行預(yù)處理；在步驟4中對(duì)從考勤客戶端實(shí)時(shí)采集的人臉圖像也需要進(jìn)行實(shí)時(shí)處理，而預(yù)處理和實(shí)時(shí)處理的步驟相同，包括以下步驟: 第一步，采用直方圖均衡化方法提高人臉圖像的對(duì)比度，并將所有人臉圖像處理成統(tǒng)一尺寸； 第二步，采用Adaboost人臉檢測(cè)算法定位人臉區(qū)域； 第三步，將人臉圖像的人臉區(qū)域選擇1/4中心區(qū)域，以該中心區(qū)域建立顏色直方圖，并以該顏色直方圖求解完整人臉區(qū)域的背投圖，然后對(duì)完整的人臉區(qū)域分別作水平和垂直投影直方圖，提取出人臉圖像的特征參數(shù)。
【文檔編號(hào)】G07C1/10GK104167025SQ201410389867
【公開(kāi)日】2014年11月26日 申請(qǐng)日期:2014年8月8日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月8日
【發(fā)明者】李金屏, 陳麗, 韓延彬, 蔣明敏, 李志明 申請(qǐng)人:濟(jì)南大學(xué)