CN108022355A - 一种人脸识别锁具的控制方法、系统及一种人脸识别锁具 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种人脸识别锁具的控制方法，所述控制方法包括：通过N个摄像头拍摄面部图像；其中，N个所述摄像头的具有预设数量个拍摄高度；提取所述面部图像的面部特征，并根据人脸特征数据库对所述面部特征进行比对得到比对结果；根据所述比对结果判断所述面部图像是否具有开锁权限；若是，则开启锁具。该控制方法能够使人脸识别锁具能够识别不同身高的人的面部图像；本申请还公开了一种人脸识别锁具的控制系统及一种人脸识别锁具，具有以上有益效果。

Description

一种人脸识别锁具的控制方法、系统及一种人脸识别锁具

技术领域

本发明涉及智能锁领域，特别涉及一种人脸识别锁具的控制方法、系统和一种人脸识别锁具。

背景技术

随着技术的发展，现代智能化锁具已经得到广泛应用，例如，IC卡是一种新型智能卡标识(包括感应卡、IC卡、TM卡等)，它采用硅片存储信息，因此，与传统标识卡(磁卡、条码卡、光电卡等)相比，存储容量大、防伪性好、可靠性高，目前已广泛应用于通讯、金融、交通、安防等众多领域。IC卡是现代信息技术、微电子技术和计算机技术的最新成果，是现代文明的标志之一。IC卡锁具采用IC卡作为开锁的钥匙，它包含了IC卡技术、精密制造技术及机电一体化技术，是现代智能化锁具的典范，适用于高级酒店、涉外宾馆、旅游度假村、智能化写字楼、智能化小区、酒店式公寓等众多场合。IC卡锁具采用的卡包括以下两种类型：接触式IC卡和非接触式IC卡。

与此同时，为了提高识别方式的安全高效便利性，人脸识别技术的应用也越来越普及，应用场景包括人脸识别锁、人脸识别考勤系统、手机APP的人脸识别登陆等。人脸识别的最大特点是更具安全、保密和方便性。并且人脸识别独具的活性判别能力，保证了他人无法以非活性的照片、木偶、蜡像乃至人头欺骗识别系统，无法仿冒。此外，与其他生物识别技术相比，人脸识别属于一种自动识别技术，识别速度快，用户体验好。

但是，现今市场上的大部分人脸识别锁都存在这样的缺陷：人脸锁不能适应不同身高的人群，过高或过矮的人以及坐轮椅的人无法使用人脸识别锁具进行验证开锁。

因此，如何使人脸识别锁具能够识别不同身高的人的面部图像是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

发明内容

本申请的目的是提供一种人脸识别锁具的控制方法、系统和一种人脸识别锁具，能够识别不同身高的人的面部图像。

为解决上述技术问题，本申请提供一种人脸识别锁具的控制方法，该方法包括：

通过N个摄像头拍摄面部图像；其中，N个所述摄像头的具有预设数量个拍摄高度；

提取所述面部图像的面部特征，并根据人脸特征数据库对所述面部特征进行比对得到比对结果；

根据所述比对结果判断所述面部图像是否具有开锁权限；

若是，则开启锁具。

可选的，根据人脸特征数据库对所述面部特征进行比对得到比对结果包括：

判断所述面部图像的来源是否具有生命特征；

若是，则根据所述人脸特征数据库对所述面部特征进行比对得到所述比对结果。

可选的，还包括：

当接收到更改设置指令后，根据所述更改设置指令设置所述人脸识别锁具的基本功能。

本申请还提供了一种人脸识别锁具的控制系统，该系统包括：

图像获取模块，用于通过N个摄像头拍摄面部图像；其中，N个所述摄像头的具有预设数量个拍摄高度；

特征比对模块，用于提取所述面部图像的面部特征，并根据人脸特征数据库对所述面部特征进行比对得到比对结果；

鉴权模块，用于根据所述比对结果判断所述面部图像是否具有开锁权限；

控制模块，用于当所述面部图像有所述开锁权限时开启锁具。

本申请还提供了一种人脸识别锁具，该人脸识别锁具包括：

通过N个摄像头拍摄面部图像；提取所述面部图像的面部特征，并根据人脸特征数据库对所述面部特征进行比对得到比对结果；根据所述比对结果判断所述面部图像是否具有开锁权限的面部识别装置；其中，N个所述摄像头的具有预设数量个拍摄高度；

与所述面部识别装置连接，当所述面部图像具有所述开锁权限时开启所述锁体的控制装置；

与所述控制装置连接的锁体。

可选的，还包括：

与所述面部识别装置连接，接收所述面部识别结果的显示装置；

安装于后置面板上方的电池盒；其中，所述电池盒包括弹簧和通过按压所述弹簧进行存取的可充电锂电池。

可选的，所述面部识别装置包括：

拍摄不同拍摄高度的面部图像的红外摄像头组；

与所述红外摄像头组连接，根据所述面部图像判断是否有开锁权限并生成所述面部识别结果的处理器。

可选的，所述处理器包括：

判断所述面部图像的来源是否具有生命特征，确定中间识别结果的第一子处理器；

与所述第一子处理器相连，当所述面部图像的来源具有生命特征时，根据所述人脸特征数据库对所述面部特征进行比对得到所述比对结果的第二子处理器；

与所述面部识别装置连接，存储所述面部图像的存储装置；

将所述比对结果传输至所述控制装置和所述显示装置的传输装置。

可选的，还包括：

与所述控制装置连接的近红外LED灯组。

可选的，所述显示装置包括：

显示实时时间、电池电量的显示屏；

与所述面部识别装置和所述显示屏连接，播报所述人脸识别锁具的状态的扬声器；

设置所述人脸识别锁具的基本功能的操作屏。

本发明提供了一种人脸识别锁具的控制方法，通过N个摄像头拍摄面部图像；其中，N个所述摄像头的具有预设数量个拍摄高度；提取所述面部图像的面部特征，并根据人脸特征数据库对所述面部特征进行比对得到比对结果；根据所述比对结果判断所述面部图像是否具有开锁权限；若是，则开启锁具。本方法能够通过拍摄不同高度的面部图像，利用多张不同高度的面部图像进行开锁权限的判断实现了识别不同身高的人的面部图像的效果。本申请同时还提供了一种人脸识别锁具的控制系统和一种人脸识别锁具，具有上述有益效果，在此不再赘述。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例，下面将对实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例所提供的一种人脸识别锁具的控制方法的流程图；

图2为本申请实施例所提供的另一种人脸识别锁具的控制方法的流程图；

图3为本申请实施例所提供的一种人脸识别锁具的控制系统的结构示意图；

图4为本申请实施例所提供的一种人脸识别锁具的结构示意图；

图5为人脸识别锁具的后置面板的主视图。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

下面请参见图1，图1为本申请实施例所提供的一种人脸识别锁具的控制方法的流程图；

具体步骤可以包括：

S101：通过N个摄像头拍摄面部图像；其中，N个所述摄像头的具有预设数量个拍摄高度；

其中，本步骤的目的是能够拍摄不同身高的人的面部图像。在本步骤之前，默认存在触发人脸识别锁具的操作。人脸识别锁具的触发可以存在多种方式，可以是通过一个非接触开关，当非接触开关检测到有用户靠近到设置的阈值以内时，自动唤醒锁并进行识别；还可以是锁面板上有一个接触开关，可以通过触摸接触开关，唤醒锁并发送识别指令进行识别的方法，当然，本领域的技术人员还可以根据本方案的实际应用情况选择其他的发送识别指令的方法，此处不进行具体的限定。

本步骤中拍摄不同高度的面部图像是本方案的关键，可以理解的是N(N为大于1的正整数)个摄像头的拍摄角度不同，所拍摄的高度也就不同。能够实现这一效果的方法有很多，如设置可以改变拍摄范围的摄像头从多个角度拍摄不同拍摄范围的面部图像，或者可以通过多个摄像头进行拍摄，当然还存在其他的拍摄不同高度的面部图像的方法，此处不进行具体的限定。优选的，可以使用红外摄像头组拍摄，红外摄像头组可以是由一上一下的两个红外摄像头去获取面部图像，如果是正常高度，通过两个红外摄像头的不断切换来获取面部图像，上面的红外摄像头获取到的是一个较高角度的面部图像，下面的红外摄像头获取到的是一个较低角度的面部图像。而当用户身高太高或者太矮时，红外摄像头也会切换，只是用户太高时，只有上面的摄像头能获取到面部图像，用户太矮时只有下面的摄像头能获取到面部图像。红外摄像头组可以包括多个摄像头，此处不对摄像头的数量进行限定，总之可以通过红外摄像头组获取不同高度的面部图像即可。

S102：提取所述面部图像的面部特征，并根据人脸特征数据库对所述面部特征进行比对得到比对结果；

其中，本步骤是建立在S101获取面部图像的基础上，提取面部图像的面部特征，可以将面部特征与人脸特征数据库内的人脸信息进行比对，得到比对结果。

可以理解的是，人的面部每天都会发生细微的变化，也可能存在化妆、改变发型等情况，面部特征与数据库中记录的人脸信息是不可能百分之百吻合的，因此可以在比对过程中设置预设值，当相似度超过该预设值时则判定该面部特征比对通过。当然，该预设值是由本领域的技术人员经过大量论证、实验得到的，此处不进行具体的限定。

当然，比对结果可以是对提取的全部的面部特征与人脸特征数据库进行比对得到的综合性评判，也可以是提取的面部特征中比对通过的特征个数，总之比对结果是对面部图像是否通过人脸特征数据库比对的评价信息，此处不对比对结果的表现形式进行具体的限定。其中，人脸特征数据库可以由多个预存的合法用户人脸特征构成。

S103：根据所述比对结果判断所述面部图像是否具有开锁权限；若是，则进入S104，若否，则结束流程。

其中，可以根据比对结果对面部图像进行关于开锁权限的评估是否具有开锁权限。当然，在判断面部图像是否具有开锁权限之前，还可以包括判断面部图像的来源是否具有生命特征，避免有人恶意通过照片骗过识别装置打开锁具。判断面部图像的来源是否具有生命特征的具体过程在下一实施例有详细说明。

S104：开启锁具。

其中，锁具的开启其实就是电机正转，电机正转后用户可以通过转动门把手开门。作为一种优选的实施方案，在开启锁具之后可以存在计时电路，对开启锁具的时间进行计时，当达到预设时间后电机反转，此处不对该计时电路设置的预设时间进行限定。

下面请参见图2，图2为本申请实施例所提供的另一种人脸识别锁具的控制方法的流程图；

具体步骤可以包括：

S201：通过N个摄像头拍摄面部图像；其中，N个所述摄像头的具有预设数量个拍摄高度。

S202：判断所述面部图像的来源是否具有生命特征。若是，则进入S203，若否，则结束流程。

其中，判断所述面部图像的来源是否具有生命特征可以有多种方法，如判断面部图像是否为一个立体的人脸信号图像，而当人脸图像是存在于一个平面上时，则可以判定该面部图像的来源不是真人(即不具有生命特征在)。当然，还可以通过拍摄多张面部图像判断面部图像的来源面部是否存在表情的变化，若不存在变化则说明该面部图像的来源不是真人这样，可以防止他人恶意以面具、头盔、图像或头像冒充通过识别；当然本领域的技术人员还可以根据其他标准来判断面部图像的来源是否具有生命特征，此处不进行具体的限定。

S203：提取所述面部图像的面部特征，并根据人脸特征数据库对所述面部特征进行比对得到比对结果。

S204：根据所述比对结果判断所述面部图像是否具有开锁权限；若是，则进入S205，若否则结束流程。

S205：开启锁具。

作为一种优选的实施例，在上一实施例的基础上还可以包括更改人脸识别锁具基本功能的流程，其他步骤与上一实施例基本一致，可以相互参见此处不再赘述。

在接收到更改设置指令后，可以根据该更改设置指令对人脸识别锁具进行一些基本设置，如新增和删除用户信息、设置非接触启动开关的阈值、屏幕亮度、进入菜单界面的密码修改、恢复出场设置以及时间设置等。

请参见图3，图3为本申请实施例所提供的一种人脸识别锁具的控制系统的结构示意图；

该系统可以包括：

图像获取模块A，用于通过N个摄像头拍摄面部图像；其中，N个所述摄像头的具有预设数量个拍摄高度；

特征比对模块B，用于提取所述面部图像的面部特征，并根据人脸特征数据库对所述面部特征进行比对得到比对结果；

鉴权模块C，用于根据所述比对结果判断所述面部图像是否具有开锁权限；

控制模块D，用于当所述面部图像有所述开锁权限时开启锁具。

请参见图4，图4为本申请实施例所提供的一种人脸识别锁具得结构示意图；

该人脸识别锁具可以包括：

通过N个摄像头拍摄面部图像；提取所述面部图像的面部特征，并根据人脸特征数据库对所述面部特征进行比对得到比对结果；根据所述比对结果判断所述面部图像是否具有开锁权限的面部识别装置100；其中，N个所述摄像头的具有预设数量个拍摄高度；

其中，面部识别装置100每次可以获取不同高度的面部图像，对所述面部图像进行特征提取得到面部特征，可以将面部特征与人脸特征数据库内的人脸信息进行比对，得到比对结果，并传输到所述控制装置，控制装置控制所述锁体开关门。可以根据个人身高的不同，用不同的摄像单元获取人脸信号，识别得到人脸结果，并传输到所述控制装置，控制装置控制所述锁体自动开门。这样，可以极大增强人脸识别的准确性、安全性和适用性。优选的，数据库中可以预先存储合法用户的预设人脸，例如脸部图片的若干特征等。

与所述面部识别装置连接，当所述面部图像具有所述开锁权限时，开启所述锁体的控制装置200；

与所述控制装置连接的锁体300。

进一步的，还包括：

与所述面部识别装置连接，接收所述面部识别结果的显示装置400；

安装于后置面板上方的电池盒；其中，所述电池盒包括弹簧和通过按压所述弹簧进行存取的可充电锂电池。

其中，所述人脸识别装置得到人脸识别结果后，将其传输给所述控制装置，所述显示装置进行信息显示，而所述控制装置根据所述人脸识别结果，控制锁体的开关。

后置面板是人脸识别锁具后面的面板，上面有各种接口；与之相对应的是前置面板，前置面板就是人脸识别锁具前面的面板，上面有各种各样的操作按扭。请参见图5，图5为人脸识别锁具的后置面板的主视图，电池盒安装于后置面板上方(E为电池盒的安装位置)，电池盒中内置有弹簧，锂电池能很方便的压进去和弹出来方便锂电池的存取，锂电池是可以充放电的，可以循环使用为人脸识别锁具提供电能。

进一步的，所述面部识别装置100包括：

拍摄不同拍摄高度的面部图像的红外摄像头组；

与所述红外摄像头组连接，根据所述面部图像判断是否有开锁权限并生成所述面部识别结果的处理器。

进一步的，所述处理器包括：

判断所述面部图像的来源是否具有生命特征，确定中间识别结果的第一子处理器；

其中，判断所述面部图像的来源是否具有生命特征可以有多种方法，如判断面部图像是否为一个立体的人脸信号图像，而当人脸图像是存在于一个平面上时，则可以判定该面部图像的来源不是真人(即不具有生命特征在)。当然，还可以通过拍摄多张面部图像判断面部图像的来源面部是否存在表情的变化，若不存在变化则说明该面部图像的来源不是真人这样，可以防止他人恶意以面具、头盔、图像或头像冒充通过识别；当然本领域的技术人员还可以根据其他标准来判断面部图像的来源是否具有生命特征，此处不进行具体的限定。

与所述第一子处理器相连，当所述面部图像的来源具有生命特征时，判断所述面部图像是否有开锁权限并生成所述面部识别结果的第二子处理器；

与所述人脸识别装置连接，存储所述面部图像的存储装置；

将所述识别结果传输至所述控制装置和所述显示装置的传输装置。

进一步的，还包括：

与所述控制装置连接的近红外LED灯组。

进一步的，所述显示装置400包括：

显示实时时间、电池电量的显示屏；

其中，显示装置400上有一块液晶触摸屏，能显示实时时钟信息、电池电量信息、摄像头的实时画面，并能配合语音功能在上面对所述人脸锁进行一些基础的配置。优选的，所述显示装置下方设有接触和非接触启动开关；所述接触开关是通过触摸所述显示装置下方的接触按钮来启动所述人脸锁进行人脸识别；所述非接触开关是通过系统所设置的阈值，当人与接触开关的距离小于该阈值时，所述人连锁自动启动，进行人脸识别。所述后置面板上方设置由电池盒，用于存放可充放电的锂电池，使得电池的取放非常便捷。所述人脸锁还设置有WIFI模块，通过WIFI模块可以实现智能报警、云平台实时同步以及远程控制功能。

该WIFI模块可以实现云平台同步存储数据、智能报警、远程操控；例如，预设的用户数据可以存储在云上，来防止数据丢失；又如，当有破坏锁的行为时，系统自动给管理员发送消息进行提醒；再如，一个应用场景是，用户采用手机在室内给亲朋开门；又一个应用场景是，用户采用手机在北京打开上海的房门以便让家人进入。

可以设置电池盒用于存取可充放电的锂电池，锂电池信息可通过电量计读取，并在所述显示装置上显示剩余电量占总电量的百分比；同时，所述蓄电池通过控制装置连接用电的各个功能装置，例如，显示装置、电子锁体、语音装置等；又如，当电池电量小于预设值时，会提示用户及时充电，用户可以很方便的从所述后置面板的电池盒中取出锂电池进行充电操作。

与所述显示屏和人脸识别装置连接，播报所述人脸识别锁具的状态的扬声器；

设置所述人脸识别锁具的基本功能的操作屏。

其中，基本操作包括在管理界面里可以增添和删减合法用户、设置密码和时间、设置屏幕亮度以及设置非接触开关的阈值和恢复出厂设置等。

说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的系统而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以对本申请进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本申请权利要求的保护范围内。

还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的状况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

Claims (10)

1.一种人脸识别锁具的控制方法，其特征在于，包括：

通过N个摄像头拍摄面部图像；其中，N个所述摄像头的具有预设数量个拍摄高度；

提取所述面部图像的面部特征，并根据人脸特征数据库对所述面部特征进行比对得到比对结果；

根据所述比对结果判断所述面部图像是否具有开锁权限；

若是，则开启锁具。

2.根据权利要求1所述控制方法，其特征在于，根据人脸特征数据库对所述面部特征进行比对得到比对结果包括：

判断所述面部图像的来源是否具有生命特征；

若是，则根据所述人脸特征数据库对所述面部特征进行比对得到所述比对结果。

3.根据权利要求1所述控制方法，其特征在于，还包括：

当接收到更改设置指令后，根据所述更改设置指令设置所述人脸识别锁具的基本功能。

4.一种人脸识别锁具的控制系统，其特征在于，包括：

图像获取模块，用于通过N个摄像头拍摄面部图像；其中，N个所述摄像头的具有预设数量个拍摄高度；

特征比对模块，用于提取所述面部图像的面部特征，并根据人脸特征数据库对所述面部特征进行比对得到比对结果；

鉴权模块，用于根据所述比对结果判断所述面部图像是否具有开锁权限；

控制模块，用于当所述面部图像有所述开锁权限时开启锁具。

5.一种人脸识别锁具，其特征在于，包括：

通过N个摄像头拍摄面部图像；提取所述面部图像的面部特征，并根据人脸特征数据库对所述面部特征进行比对得到比对结果；根据所述比对结果判断所述面部图像是否具有开锁权限的面部识别装置；其中，N个所述摄像头的具有预设数量个拍摄高度；

与所述面部识别装置连接，当所述面部图像具有所述开锁权限时开启所述锁体的控制装置；

与所述控制装置连接的锁体。

6.根据权利要求5所述人脸识别锁具，其特征在于，还包括：

与所述面部识别装置连接，接收所述面部识别结果的显示装置；

安装于后置面板上方的电池盒；其中，所述电池盒包括弹簧和通过按压所述弹簧进行存取的可充电锂电池。

7.根据权利要求6所述人脸识别锁具，其特征在于，所述面部识别装置包括：

拍摄不同拍摄高度的面部图像的红外摄像头组；

与所述红外摄像头组连接，根据所述面部图像判断是否有开锁权限并生成所述面部识别结果的处理器。

8.根据权利要求7所述人脸识别锁具，其特征在于，所述处理器包括：

判断所述面部图像的来源是否具有生命特征，确定中间识别结果的第一子处理器；

与所述第一子处理器相连，当所述面部图像的来源具有生命特征时，根据所述人脸特征数据库对所述面部特征进行比对得到所述比对结果的第二子处理器；

与所述面部识别装置连接，存储所述面部图像的存储装置；

将所述比对结果传输至所述控制装置和所述显示装置的传输装置。

9.根据权利要求7所述人脸识别锁具，其特征在于，还包括：

与所述控制装置连接的近红外LED灯组。

10.根据权利要求6所述人脸识别锁具，其特征在于，所述显示装置包括：

显示实时时间、电池电量的显示屏；

与所述面部识别装置和所述显示屏连接，播报所述人脸识别锁具的状态的扬声器；

设置所述人脸识别锁具的基本功能的操作屏。