[发明专利]一种身份识别装置及身份信息检测方法

权利要求书

1.一种身份识别装置，其载体为遥控机器人，其特征在于包括：单片机控制器，语音播报模块，OPENMV身份识别模块，TFTLCD显示屏，蜂鸣器报警模块，红外遥控接收模块和数据信息存储模块等七部分；所述单片机控制器为识别装置的核心控制器，负责与数据存储模块进行并口通信，传输需要读取的存储数据，并将其与OPENMV身份识别模块传输的人脸特征信息进行匹配检测，然后根据检测结果，调用语音指令信息传递给语音播报模块，传递报警信号给蜂鸣器模块，调用文字信息传递给TFTLCD显示屏；所述TFTLCD显示屏与单片机相连，通过程序驱动TFTLCD显示屏显示设定内容，用于提醒被检测人员进行下一步的动作；所述语音播报模块，其扬声器驱动模块通过串口与单片机相连，通过编程设定语音播报的指令；所述语音播报模块采用的是中文文字转语音合成模块来驱动扬声器进行语音播报，提醒人员通行或者等待进一步的检测；所述OPENMV身份识别模块通过串口与单片机相连，用于人脸的识别，并将提取的人脸特征信息通过串口传递给单片机；所述数据信息存储模块用于提供数据库服务，来存储特殊人员的信息；所述红外遥控接收模块用于接收管理人员的控制信息，包括机器人移动指令，人脸识别装置的开关指令，以及控制蜂鸣器、语音播报模块、显示屏、身份识别模块的中断指令。

2.根据权利要求1所述的一种身份识别装置，其具体的工作流程为：

(1)由红外遥控器控制机器人的动作和身份识别装置的启动；

(2)摄像头拍摄一定区域内的图像，然后自动实时检测人脸面部信息，提取人脸图像的特征信息，传递给中央控制器单片机；

(3)单片机接收OPENMV模块传递的人脸特征信息，然后读取信息存储模块存储的特殊人员信息，将接收的人脸特征信息与读取的特殊人员信息进行检测匹配；

(4)如果检测没有匹配结果，单片机传递文本信息给TFTLCD显示屏和语音播报模块，通知被检测人员正常同行，同时发送指示信号给OPENMV模块，继续开展(2)的工作；

(5)如果检测到匹配结果，单片机传递警报信号给蜂鸣器模块，同时传递文本信息给TFTLCD显示屏和语音播报模块，通知被检测人员保持原地不动，等待工作人员的进一步检查；

(6)工作人员现场检查后，如果为虚警，则告知被检测人员正常同行，同时复位身份识别装置，使其继续开展(2)的工作；如果核实为正确检查，则对被检人员采取强制措施，然后复位身份识别装置，使其继续开展(2)的工作。

3.根据权利要求1所述的一种身份识别装置，其身份信息的检测方法包括如下几个步骤：

步骤一：创建图像数据库，首先准备数据，搜集特殊人员面部照片，对图片进行预处理，检测并分割出人脸图像，将特殊人员信息存储到数据存储模块；

步骤二：人脸图像采集，当行人在摄像机设备的拍摄范围时，采集设备会自动搜索并采集行人的人脸图像；

步骤三：人脸图像预处理，将摄像机拍摄的图像进行预处理，在图像中准确标定出人脸的位置和大小，然后进行人脸图像的光线补偿、灰度变换，尽量减小环境对于识别率的影响；

步骤四：人脸图像特征提取，根据人脸图像的特征点，计算一个10维的标准化特征向量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，上述各参数可用公示计算，其中(f_ix,f_iy)，(f_jx,f_jy)为图像特征点的坐标，依次包括右眼的外眼角和内眼角以及左眼的内眼角和外眼角(f₁,f₂,f₃,f₄)，鼻尖中心f_a，嘴角(f₇,f₈)，构造附加特征值两眼中心f₉，嘴巴中心f_b；

步骤五：人脸图像匹配与识别，提取的人脸图像的特征数据g与数据库中存储的特殊人员的数据进行搜索匹配，计算公式为|g_i-p_i|＜p_i，其中，g_i为待识别图像的特征向量的第i个特征值，p_i为样本库中图像特征向量的第i个特征值，k_i为加权系数，k_i∈{1,2，3}，根据特征值的相对稳定程度来选取，将S与设定的阈值比较(阈值是根据错误识别率，利用统计的方法得到)，当相似度超过阈值，则判定采集图像与数据库中图像相同，然后输出特殊人员身份信息(姓名，性别，年龄，身份证号码)，否则，待识别图像在该数据库中没有被标识。