[发明专利]一种基于人脸识别技术的门禁系统及解锁方法

权利要求书

1.一种基于人脸识别技术的门禁系统，其特征在于，包括壳体、门把手、位于所述门把手之上且嵌设于所述门外部分壳体中的交互单元、锁紧单元、控制所述锁紧单元启闭的触发单元和人脸识别单元；其中，

所述交互单元的操作面的底面凸出于所述门外部分壳体的表面，即所述交互单元的操作面与所述门外部分壳体成锐角；

所述人脸识别单元包括：

数据存储模块；

图像采集模块，其包括红外摄像头和光学摄像头，所述红外摄像头和光学摄像头平行放置且并行设于所述交互单元的操作面上，以使所述红外摄像头和光学摄像头的两光轴互相平行且与所述交互单元的操作面相垂直；

影像处理模块，其分别接收所述红外摄像头和光学摄像头在预定时间段内同时采集到的同一目标人脸的多组三维图像数据对，确定所述多组图像数据对中图像数据特征的区域，并从上述图像数据特征的区域提取同一目标人脸的图像数据特征并形成二维的红外摄像图像数据特征和光学摄像图像数据特征对；其中，所述图像数据特征包括同一目标人脸的五官轮廓特征点和所述五官轮廓特征点间的距离关系；初始化时，所述红外摄像图像数据特征和光学摄像图像数据特征对为特定目标人脸的比对参照图谱，且所述比对参照图谱被存储在所述数据存储模块中，以形成比对参照图谱集；

判断模块，其利用所述红外摄像头的图像数据判定是否是人脸的图像数据，并根据所述红外摄像图像数据特征和光学摄像图像数据特征对，同特定目标人脸的比对参照图谱集进行比较，判断目标人脸相似度是否满足阈值的要求，并将判断结果发送出去；

所述触发单元接收判断单元的判断结果，控制所述锁紧单元的启闭。

2.根据权利要求1所述的基于人脸识别技术的门禁系统，其特征在于，所述图像数据特征中同一目标人脸的五官轮廓特征点，分布于目标人脸的脸盘、眉毛、眼睛、鼻子和/或嘴唇上，且所述红外摄像图像数据特征和光学摄像图像数据特征对相应点的位置确定，同所述红外摄像头和光学摄像头相对的安装位置相关。

3.根据权利要求2所述的基于人脸识别技术的门禁系统，其特征在于，所述阈值取决于同一目标人脸中的每一个五官轮廓特征点和所述五官轮廓特征点间的距离，与存储在所述数据存储模块中的所述比对参照图谱中相应值的偏差容忍度相关。

4.根据权利要求1所述的基于人脸识别技术的门禁系统，其特征在于，所述交互单元的操作面还包括影像显示区、触摸屏区和硬件按钮开关区，所述影像显示区用于显示所述光学摄像头拍摄的目标人脸图像；所述触摸屏区用于人机交互界面；硬件按钮开关区用于启闭电源和/或所述红外摄像头和光学摄像头拍摄的启动。

5.根据权利要求4所述的基于人脸识别技术的门禁系统，其特征在于，所述图像采集模块还包括预处理子模块，用于在进行图像采集前，将所述光学摄像头采集到的用户人脸图像显示在所述影像显示区，以便用户通过调整自身的位置将用户人脸的五官图像预对准在所述影像显示区指定的方框中。

6.根据权利要求1所述的基于人脸识别技术的门禁系统，其特征在于，所述交互单元的操作面与所述门外部分壳体成的锐角为33°到34°之间。

7.根据权利要求1所述的基于人脸识别技术的门禁系统，其特征在于，所述数据存储模块中存储的所述比对参照图谱为最近一次采集的目标人脸的所述红外摄像图像数据特征和光学摄像图像数据特征对。

8.根据权利要求1-7任意一个所述的基于人脸识别技术的门禁系统，其特征在于，所述图像采集单元还包括红外补光灯，以满足所述光学摄像头的照度要求；所述光学摄像头包括双镜光学摄像头。

9.根据权利要求1-7任意一个所述的基于人脸识别技术的门禁系统，其特征在于，还包括管理模块和WIFI模块，所述管理模块用于日志管理、密码解锁、RFID解锁和/或机械解锁的管理，所述WIFI模块用于使用者远程解锁。

10.一种采用权利要求1所述的基于人脸识别技术门禁系统的解锁方法，其特征在于，包括初始化步骤S1和人脸识别步骤S2；其中，

步骤S1具体包括如下步骤：

步骤S11：启动初始化工作模式，所述红外摄像头和光学摄像头在预定时间段内同时采集同一目标人脸的多组三维图像数据对；

步骤S12：确定所述多组图像数据对中图像数据特征的区域，并从上述图像数据特征的区域提取同一目标人脸的图像数据特征并形成二维的红外摄像图像数据特征和光学摄像图像数据特征对，得到特定目标人脸的比对参照图谱；其中，所述图像数据特征包括同一目标人脸的五官轮廓特征点和所述五官轮廓特征点间的距离关系；

步骤S13：将所述比对参照图谱存储在所述数据存储模块中，以形成比对参照图谱集；

步骤S2具体包括如下步骤：

步骤S21：启动识别工作模式，所述红外摄像头和光学摄像头在预定时间段内同时采集同一目标人脸的多组三维图像数据对；

步骤S22：确定所述多组图像数据对中图像数据特征的区域，并从上述图像数据特征的区域提取同一目标人脸的图像数据特征并形成二维的红外摄像图像数据特征和光学摄像图像数据特征对，得到特定目标人脸的比对参照图谱；其中，所述图像数据特征包括同一目标人脸的五官轮廓特征点和所述五官轮廓特征点间的距离关系；

步骤S23：利用所述红外摄像头的图像数据判定是否是人脸的图像数据，如果是，执行步骤S24，否则，显示解锁失败，执行步骤S25；

步骤S24：根据所述红外摄像图像数据特征和光学摄像图像数据特征对，同特定目标人脸的比对参照图谱进行比较，判断目标人脸相似度是否满足阈值的要求；如果是，控制所述锁紧单元的开启，否则，执行步骤S25；

步骤S25：解锁过结束。