專利名稱：一種用于數字家庭的人臉識別門禁系統及方法
技術領域：
本發明涉及數字家庭網絡技術領域，特別是涉及一種用于數字家庭的人臉識別門
禁系統及方法。
背景技術：
隨著時代的進步，信息化手段的不斷提高，人們對安全防范的意識和要求也越來 越高，傳統的一些設備已經難以滿足一些重要場所的要求，如何能確保一些重要場所的安 全，是系統建設中必須考慮的問題。 人臉識別是一項熱門的計算機技術研究領域，它屬于生物特征識別技術，是對生 物體(一般特指人)本身的生物特征來區分生物體個體。人臉識別，基于人的臉部特征信 息進行身份識別的一種生物識別技術。用攝像機或攝像頭采集含有人臉的圖像或視頻流， 并自動在圖像中檢測和跟蹤人臉，進而對檢測到的人臉進行臉部的一系列相關技術，包括 人臉圖像采集、人臉定位、人臉識別預處理、記憶存儲和比對辨識，達到識別不同人身份的 目的。人臉識別門禁系統就是把人臉識別和門禁系統結合的新型門禁產品。
傳統的門禁系統產品存在局限性，如門卡或鑰匙門禁，會發生忘帶卡而無法開門 的麻煩，也會有擔心丟失卡或鑰匙被他人盜用的危險；如密碼門禁，有忘記密碼或密碼泄露 等問題；如指紋識別、虹膜識別的門禁系統，有不具自然性，(也即人類并不通過此類生物 特征區別個體)，而且有容易被察覺的特點，因為指紋識別需要利用電子壓力傳感器采集指 紋，虹膜識別要利用紅外線采集虹膜圖像，這些特殊的采集方式很容易被人察覺，有可能被 偽裝。這些問題削弱了數字門禁系統本身可發揮的作用。
發明內容
本發明的目的在于提供一種結合了人臉識別技術和門禁技術的人臉識別門禁系 統及方法，用于數字家庭中，以實現人臉識別和門禁這兩種功能的有效集成，為用戶提供實 用的門禁功能。 本發明提供的技術方案如下 本發明提供一種用于數字家庭的人臉識別門禁系統，包括 用于采集包含人臉的視頻圖像的視頻采集模塊； 用于識別和分析所采集的包含人臉視頻圖像的人臉識別模塊； 用于日志信息存取管理的日志管理模塊； 用于進行人機交互和用戶管理的人機界面模塊； 用于通知用戶和發送門禁控制信號的通信控制模塊。 優選的，所述的人臉識別模塊包括 記憶庫，存儲識別過的人臉信息模板，包括人臉與身份的一一對應，以便搜索和識 別； RFID識別模塊，利用無線射頻辨識技術自動識別人臉；
智能分析模塊，把采集的結果與記憶庫中的所有人臉模板進行比對，識別該人臉 圖像。 優選的，所述的日志管理模塊存儲、查詢、備份導出和刪除目志記錄信息。
優選的，所述的人機界面模塊提供現場采集實時人臉圖像及場景顯示，面向用戶 的操作圖文提示及識別結果圖文、語音提示，以避免誤操作；同時還進行包括用戶注冊、授 權、修改、刪除及人臉建模、重新建模在內的用戶管理操作。 優選的，所述的通信控制模塊包括控制模塊，用于發出信息，控制門禁；
遠程通信模塊，用于給不在家的用戶發送遠程通知消息。
本發明提供一種用于數字家庭的人臉識別方法，包括
視頻設備采集并提取人臉信息； 在人臉識別模塊的記憶庫中已存在的人臉中搜索是否有該人臉存在， 若沒有，則增加該人臉信息，開啟人機界面模塊，由授權用戶自主決定是否開啟門
禁并傳遞消息至通信控制模塊執行門禁動作； 若有，則進行RFID識別，獲得該人臉的身份及其許可信息，通過人臉識別模塊的 智能分析模塊，分析對該人的門禁是否開啟，并把消息發送到通信控制模塊執行門禁動作。
優選的，該方法還包括將操作信息寫入系統日志信息。
本發明具有以下有益效果 本發明的用于數字家庭的人臉識別門禁系統能夠將人臉識別技術有效運用于門 禁系統，有效提高門禁系統的便捷性和安全性，也為數字家庭用戶提供了實用的功能，具體 如下 1 、增強門禁系統的便捷性和安全性 本發明的人臉識別門禁系統用于數字家庭領域，區別于傳統的門禁系統，采用新
型的人臉識別特征作為開啟門禁的要素，有效提高了數字家庭門禁系統的安全性。 人臉識別完全利用可見光獲取人臉圖像信息，無須專家分析，非接觸式的特征提
取減少對用戶的侵擾，實現了門禁系統的便捷性操作。 2、實用的功能 授權用戶可以查看實時采集的人臉圖像及場景，可以進行多項用戶管理功能。可 應用于別墅、樓宇住宅、倶樂部、會所的門禁管理，對于這些高級場所，人臉識別的門禁系統 有相當廣闊的應用前景。
為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現
有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本
發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以
根據這些附圖獲得其它的附圖。
圖1為本發明的軟件模塊結構圖； 圖2為本發明的系統工作流程圖。
具體實施例方式
下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完 整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于 本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其它 實施例，都屬于本發明保護的范圍。 本發明提供了一種結合了人臉識別技術和門禁技術的人臉識別門禁系統及方法， 能有效提高門禁系統的便捷性和安全性。 本發明的用于數字家庭的人臉識別門禁系統，包括 用于采集包含人臉的視頻圖像的視頻采集模塊； 用于識別和分析所采集的包含人臉視頻圖像的人臉識別模塊； 用于日志信息存取管理的日志管理模塊； 用于進行人機交互和用戶管理的人機界面模塊； 用于通知用戶和發送門禁控制信號的通信控制模塊。 所述的人臉識別模塊包括 記憶庫，存儲識別過的人臉信息模板，包括人臉與身份的一一對應，以便搜索和識別；
RFID識別模塊，利用無線射頻辨識技術自動識別人臉； 智能分析模塊，把采集的結果與記憶庫中的所有人臉模板進行比對，識別該人臉 圖像。 所述的日志管理模塊存儲、查詢、備份導出和刪除日志記錄信息。
所述的人機界面模塊提供現場采集實時人臉圖像及場景顯示，面向用戶的操作圖 文提示及識別結果圖文、語音提示，以避免誤操作；同時還進行包括用戶注冊、授權、修改、 刪除及人臉建模、重新建模在內的用戶管理操作。 所述的通信控制模塊包括控制模塊，用于發出信息，控制門禁；
遠程通信模塊，用于給不在家的用戶發送遠程通知消息。
本發明的用于數字家庭的人臉識別方法，包括
視頻設備采集并提取人臉信息； 在人臉識別模塊的記憶庫中已存在的人臉中搜索是否有該人臉存在， 若沒有，則增加該人臉信息，開啟人機界面模塊，由授權用戶自主決定是否開啟門
禁并傳遞消息至通信控制模塊執行門禁動作； 若有，則進行RFID識別，獲得該人臉的身份及其許可信息，通過人臉識別模塊的 智能分析模塊，分析對該人的門禁是否開啟，并把消息發送到通信控制模塊執行門禁動作。
下面結合附圖對本發明做進一步的詳細說明。 本發明的軟件模塊結構圖如附圖1所示，包括視頻采集模塊、人臉識別模塊、日志 管理模塊、人機界面模塊、通信控制模塊共五個模塊。在本發明中，人臉識別模塊分別與視 頻采集模塊和日志管理模塊相連接，人機界面模塊分別與日志管理模塊和通信控制模塊相 連。 用戶可通過本發明的人臉識別門禁系統的人機界面直接管理該系統。 本發明所述的視頻采集模塊，用于開啟視頻設備，采集包含人臉信息的視頻圖像。 本發明所述的人臉識別模塊，包括記憶庫，存儲識別過的人臉信息模板，包括人臉與身份的一一對應，以便搜索和識別； RFID識別模塊，利用無線射頻辨識技術自動識別人臉； 智能分析模塊，把采集的結果與記憶庫中的所有人臉模板進行比對，識別該人臉 圖像，該智能分析模塊還具有分區識別、弱化表情、消除眼鏡、胡須、發型的影響的功能。
本發明所述的人臉識別模塊還具有智能自學習功能，能夠動態地更新記憶庫中用 戶的頭像，從而保證在用戶的人臉及環境的變化下仍然能夠快速正確地識別，環境適應性 優異，不受種族膚色及性別的影響。 本發明所述的日志管理模塊，能夠根據管理者或授權用戶的需要進行存儲、查詢、 備份、導出和刪除等日志記錄信息管理操作。 本發明所述的人機界面模塊，能夠提供現場采集實時人臉圖像及場景顯示，能夠 面向用戶的操作圖文提示及識別結果圖文、語音提示，從而避免誤操作；同時還能夠進行用 戶注冊、授權、修改、刪除及人臉建模、重新建模等用戶管理操作。 本發明所述的通信控制模塊，用于接收智能分析結果，控制門禁；遠程通信模塊， 用于給不在家的用戶發送遠程通知消息。
本發明的基本工作流程如附圖2所示。 首先是視頻設備采集并提取人臉信息，將人臉識別模塊的記憶庫中已存在的人臉 中搜索是否有該人臉存在，若沒有，則增加該人臉信息，開啟人機界面模塊，由授權用戶自 主決定是否開啟門禁并傳遞消息至通信控制模塊執行門禁動作，最后寫入系統日志信息。 若家里沒人，則需連接遠程通信模塊，給用戶提供遠程通知的功能。 若存在該人臉則進行RFID識別，獲得該人臉的身份及其許可信息，該過程可識別 出視頻設備前的人是一個真正的人還是一幅照片，因此杜絕使用者用照片作假。然后通過 人臉識別模塊的智能分析模塊，分析對該人的門禁是否開啟，并把消息發送到通信控制模 塊執行門禁動作，最后寫入系統日志信息。 從上述技術方案可以看出，本發明方案具有以下有益效果
1、增強門禁系統的便捷性和安全性 本發明的人臉識別門禁系統用于數字家庭領域，區別于傳統的門禁系統，采用新
型的人臉識別特征作為開啟門禁的要素，有效提高了數字家庭門禁系統的安全性。 人臉識別完全利用可見光獲取人臉圖像信息，無須專家分析，非接觸式的特征提
取減少對用戶的侵擾，實現了門禁系統的便捷性操作。 2、實用的功能 授權用戶可以查看實時采集的人臉圖像及場景，可以進行多項用戶管理功能。可 應用于別墅、樓宇住宅、倶樂部、會所的門禁管理，對于這些高級場所，人臉識別的門禁系統 有相當廣闊的應用前景 本領域普通技術人員可以理解上述實施例的各種方法中的全部或部分步驟是可 以通過程序來指令相關的硬件來完成，該程序可以存儲于一計算機可讀存儲介質中，存 儲介質可以包括只讀存儲器(ROM, Read Only Memory)、隨機存取存儲器(RAM, Random Access Memory)、磁盤或光盤等。 以上對本發明實施例所提供的一種用于數字家庭的人臉識別門禁系統及方法，進 行了詳細介紹，本文中應用了具體個例對本發明的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本發明的方法及其核心思想；同時，對于本領域的一般技術人 員，依據本發明的思想，在具體實施方式
及應用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明 書內容不應理解為對本發明的限制。
權利要求
一種用于數字家庭的人臉識別門禁系統，其特征在于，包括用于采集包含人臉的視頻圖像的視頻采集模塊；用于識別和分析所采集的包含人臉視頻圖像的人臉識別模塊；用于日志信息存取管理的日志管理模塊；用于進行人機交互和用戶管理的人機界面模塊；用于通知用戶和發送門禁控制信號的通信控制模塊。
2. 根據權利要求1所述的用于數字家庭的人臉識別門禁系統，其特征在于所述的人臉識別模塊包括記憶庫，存儲識別過的人臉信息模板，包括人臉與身份的一一對應，以便搜索和識別；RFID識別模塊，利用無線射頻辨識技術自動識別人臉；智能分析模塊，把采集的結果與記憶庫中的所有人臉模板進行比對，識別該人臉圖像。
3. 根據權利要求1或2所述的用于數字家庭的人臉識別門禁系統，其特征在于所述的日志管理模塊存儲、查詢、備份導出和刪除日志記錄信息。
4. 根據權利要求1或2所述的用于數字家庭的人臉識別門禁系統，其特征在于所述的人機界面模塊提供現場采集實時人臉圖像及場景顯示，面向用戶的操作圖文提示及識別結果圖文、語音提示，以避免誤操作；同時還進行包括用戶注冊、授權、修改、刪除及人臉建模、重新建模在內的用戶管理操作。
5. 根據權利要求1或2所述的用于數字家庭的人臉識別門禁系統，其特征在于所述的通信控制模塊包括控制模塊，用于發出信息，控制門禁；遠程通信模塊，用于給不在家的用戶發送遠程通知消息。
6. —種用于數字家庭的人臉識別方法，其特征在于，包括視頻設備采集并提取人臉信息；在人臉識別模塊的記憶庫中已存在的人臉中搜索是否有該人臉存在，若沒有，則增加該人臉信息，開啟人機界面模塊，由授權用戶自主決定是否開啟門禁并傳遞消息至通信控制模塊執行門禁動作；若有，則進行RFID識別，獲得該人臉的身份及其許可信息，通過人臉識別模塊的智能分析模塊，分析對該人的門禁是否開啟，并把消息發送到通信控制模塊執行門禁動作。
7. 根據權利要求6所述的用于數字家庭的人臉識別方法，其特征在于，還包括將操作信息寫入系統日志信息。
全文摘要
本發明公開了一種用于數字家庭的人臉識別門禁系統及方法，該系統包括視頻采集模塊、人臉識別模塊、智能分析模塊、交互界面模塊以及通信控制模塊，可對采集的包含人臉的視頻圖像進行人臉識別，并根據智能分析的結果與用戶進行交互，發出相應控制信號，以控制人員的進出，同時可通過通信控制模塊給用戶提供遠程的管理，實現為用戶提供實用的門禁功能，有效提高門禁系統的安全性和使用的便捷性。
文檔編號G06K9/00GK101739741SQ200910194179
公開日2010年6月16日 申請日期2009年11月26日 優先權日2009年11月26日
發明者羅笑南, 鄭弘佳 申請人:中山大學;廣州中大電訊科技有限公司