本发明涉及一种基于脸部识别的地铁收费平台，包括：高度检测设备，采用超声波测高机制，对地铁入站口处的当前人员进行实时高度检测，以获得并输出当前人员高度；支撑杆调节设备，设置在地铁入站口处，与所述高度检测设备连接，用于接收所述当前人员高度，并将支撑杆的顶端的高度调节为所述当前人员高度减去预设高度偏差而获得的高度；通行检验台，设置在地铁入站口处，由支撑杆和检验摄像头组成，所述检验摄像头设置在所述支撑杆的顶端之上，用于对当前人员进行摄像动作，以获得并输出当前人员图像。通过本发明，加快了地铁收费口的通行速度。
1.一种基于脸部识别的地铁收费平台，其特征在于，所述平台包括：
高度检测设备，采用超声波测高机制，对地铁入站口处的当前人员进行实时高度检测，以获得并输出当前人员高度；
支撑杆调节设备，设置在地铁入站口处，与所述高度检测设备连接，用于接收所述当前人员高度，并将支撑杆的顶端的高度调节为所述当前人员高度减去预设高度偏差而获得的高度；
通行检验台，设置在地铁入站口处，由支撑杆和检验摄像头组成，所述检验摄像头设置在所述支撑杆的顶端之上，用于对当前人员进行摄像动作，以获得并输出当前人员图像；
第一预处理设备，与所述检验摄像头连接，用于接收所述当前人员图像，对所述当前人员图像中的噪声分布情况进行检测，以确定所述当前人员图像中的噪声在所述当前人员图像左半图的最大幅值以及所述当前人员图像中的噪声在所述当前人员图像右半图的最大幅值，以及将所述当前人员图像中的噪声在所述当前人员图像左半图的最大幅值与所述当前人员图像中的噪声在所述当前人员图像右半图的最大幅值进行比较，并在所述当前人员图像中的噪声在所述当前人员图像左半图的最大幅值大于所述当前人员图像中的噪声在所述当前人员图像右半图的最大幅值时，发出左侧分布信号；所述第一预处理设备还用于在所述当前人员图像中的噪声在所述当前人员图像左半图的最大幅值小于等于所述当前人员图像中的噪声在所述当前人员图像右半图的最大幅值时，发出右侧分布信号；
第二预处理设备，与所述第一预处理设备连接，用于在接收到所述左侧分布信号时，基于所述当前人员图像左半图的最大幅值确定定向搜索窗口，所述定向搜索窗口为正方形像素点窗口的左半窗口，所述正方形像素点窗口的边长与所述当前人员图像左半图的最大幅值成正比；
数据采集设备，分别与所述第一预处理设备和所述第二预处理设备连接，将所述当前人员图像的每一个像素点作为待处理像素点，获取待处理像素点的各个搜索像素点；
均值处理设备，与所述数据采集设备连接，用于获取待处理像素点的各个搜索像素点的各个像素值的均值以作为所述待处理像素点的定向滤波像素值，基于所述当前人员图像中的各个像素点的定向滤波像素值输出所述当前人员图像对应的均值处理图像；
边沿扩展设备，设置在地铁入站口处，与所述均值处理设备连接，用于接收所述均值处理图像，对所述均值处理图像中与图像边沿相邻的每一个目标进行目标边沿扩展，以获得所述均值处理图像对应的边沿扩展图像；
外形锐化设备，与所述边沿扩展设备连接，用于获取所述边沿扩展图像中的每一个目标外形，在所述边沿扩展图像中，对所述边沿扩展图像中的每一个目标外形进行锐化处理，以获得并输出与所述边沿扩展图像对应的外形锐化图像；在所述边沿扩展设备中，对所述均值处理图像中与图像边沿相邻的每一个目标进行目标边沿扩展包括：将所述均值处理图像中与图像边沿相邻的每一个目标作为对应的不完整目标，基于所述均值处理图像中的不完整目标的外形对所述不完整目标在所述均值处理图像之外的部分进行预测性扩展；
实时划款设备，与所述外形锐化设备连接，用于接收所述外形锐化图像，对所述外形锐化图像进行脸部图案检测，以获得所述外形锐化图像中脸部图案对应的编号，基于所述编号对所述编号对应的银行卡号进行实时划款操作。
2.如权利要求1所述的基于脸部识别的地铁收费平台，其特征在于：
所述边沿扩展设备输出的边沿扩展图像的面积大于所述均值处理图像的面积。
3.如权利要求2所述的基于脸部识别的地铁收费平台，其特征在于：
所述高度检测设备包括竖立放置的多个叠起的超声波收发单元，以基于所述多个叠起的超声波收发单元的超声波信号收发结果，对地铁入站口处的当前人员进行实时高度检测。
4.如权利要求3所述的基于脸部识别的地铁收费平台，其特征在于：
所述基于所述多个叠起的超声波收发单元的超声波信号收发结果，对地铁入站口处的当前人员进行实时高度检测包括：将收到反馈的超声波信号的时间超过限量的最高位置的超声波收发单元所位于的高度作为所述当前人员高度。
5.如权利要求4所述的基于脸部识别的地铁收费平台，其特征在于：
在所述第二预处理设备中，所述各个搜索像素点在所述待处理像素点的定向搜索窗口中，所述待处理像素点在其定向搜索窗口对应的正方形像素点窗口的中心位置。
6.如权利要求5所述的基于脸部识别的地铁收费平台，其特征在于：
采用不同型号的CPLD芯片分别实现所述第一预处理设备、所述第二预处理设备、所述数据采集设备和所述均值处理设备。
基于脸部识别的地铁收费平台
技术领域
[0001] 本发明涉及脸部识别领域，尤其涉及一种基于脸部识别的地铁收费平台。
背景技术
[0002] 脸部捕获是指在一幅图像或视频流的一帧中检测出人像并将人像从背景中分离出来，并自动地将其保存。人像跟踪是指利用人像捕获技术，当指定的人像在摄像头拍摄的范围内移动时自动地对其进行跟踪。
发明内容
[0003] 为了解决地铁收费缺乏全自动化处理机制的技术问题，本发明提供了一种基于脸部识别的地铁收费平台，在地铁入站口处设置高精度的图像处理机制，以基于图像中脸部图案对应的编号直接进行现场划款操作，节省大量的人力物力，同时，并将支撑杆的顶端的高度调节为当前人员高度减去预设高度偏差而获得的高度的支撑杆调节设备的设计，提高了现场检测机构的自动化水平；尤为关键的是，还通过对待处理图像的左侧噪声幅值与右侧噪声幅值的比较结果，确定对所述待处理图像执行的、与所述比较结果对应的定向滤波策略。
[0004] 根据本发明的一方面，提供了一种基于脸部识别的地铁收费平台，所述平台包括：
[0005] 高度检测设备，采用超声波测高机制，对地铁入站口处的当前人员进行实时高度检测，以获得并输出当前人员高度；支撑杆调节设备，设置在地铁入站口处，与所述高度检测设备连接，用于接收所述当前人员高度，并将支撑杆的顶端的高度调节为所述当前人员高度减去预设高度偏差而获得的高度；通行检验台，设置在地铁入站口处，由支撑杆和检验摄像头组成，所述检验摄像头设置在所述支撑杆的顶端之上，用于对当前人员进行摄像动作，以获得并输出当前人员图像；第一预处理设备，与所述检验摄像头连接，用于接收所述当前人员图像，对所述当前人员图像中的噪声分布情况进行检测，以确定所述当前人员图像中的噪声在所述当前人员图像左半图的最大幅值以及所述当前人员图像中的噪声在所述当前人员图像右半图的最大幅值，以及将所述当前人员图像中的噪声在所述当前人员图像左半图的最大幅值与所述当前人员图像中的噪声在所述当前人员图像右半图的最大幅值进行比较，并在所述当前人员图像中的噪声在所述当前人员图像左半图的最大幅值大于所述当前人员图像中的噪声在所述当前人员图像右半图的最大幅值时，发出左侧分布信号；所述第一预处理设备还用于在所述当前人员图像中的噪声在所述当前人员图像左半图的最大幅值小于等于所述当前人员图像中的噪声在所述当前人员图像右半图的最大幅值时，发出右侧分布信号；第二预处理设备，与所述第一预处理设备连接，用于在接收到所述左侧分布信号时，基于所述当前人员图像左半图的最大幅值确定定向搜索窗口，所述定向搜索窗口为正方形像素点窗口的左半窗口，所述正方形像素点窗口的边长与所述当前人员图像左半图的最大幅值成正比；数据采集设备，分别与所述第一预处理设备和所述第二预处理设备连接，将所述当前人员图像的每一个像素点作为待处理像素点，获取待处理像素点的各个搜索像素点；均值处理设备，与所述数据采集设备连接，用于获取待处理像素点的各个搜索像素点的各个像素值的均值以作为所述待处理像素点的定向滤波像素值，基于所述当前人员图像中的各个像素点的定向滤波像素值输出所述当前人员图像对应的均值处理图像；边沿扩展设备，设置在地铁入站口处，与所述均值处理设备连接，用于接收所述均值处理图像，对所述均值处理图像中与图像边沿相邻的每一个目标进行目标边沿扩展，以获得所述均值处理图像对应的边沿扩展图像；外形锐化设备，与所述边沿扩展设备连接，用于获取所述边沿扩展图像中的每一个目标外形，在所述边沿扩展图像中，对所述边沿扩展图像中的每一个目标外形进行锐化处理，以获得并输出与所述边沿扩展图像对应的外形锐化图像；在所述边沿扩展设备中，对所述均值处理图像中与图像边沿相邻的每一个目标进行目标边沿扩展包括：将所述均值处理图像中与图像边沿相邻的每一个目标作为对应的不完整目标，基于所述均值处理图像中的不完整目标的外形对所述不完整目标在所述均值处理图像之外的部分进行预测性扩展；实时划款设备，与所述外形锐化设备连接，用于接收所述外形锐化图像，对所述外形锐化图像进行脸部图案检测，以获得所述外形锐化图像中脸部图案对应的编号，基于所述编号对所述编号对应的银行卡号进行实时划款操作。
[0006] 更具体地，在所述基于脸部识别的地铁收费平台中：所述边沿扩展设备输出的边沿扩展图像的面积大于所述均值处理图像的面积。
[0007] 更具体地，在所述基于脸部识别的地铁收费平台中：所述高度检测设备包括竖立放置的多个叠起的超声波收发单元，以基于所述多个叠起的超声波收发单元的超声波信号收发结果，对地铁入站口处的当前人员进行实时高度检测。
[0008] 更具体地，在所述基于脸部识别的地铁收费平台中：所述基于所述多个叠起的超声波收发单元的超声波信号收发结果，对地铁入站口处的当前人员进行实时高度检测包括：将收到反馈的超声波信号的时间超过限量的最高位置的超声波收发单元所位于的高度作为所述当前人员高度。
[0009] 更具体地，在所述基于脸部识别的地铁收费平台中：在所述第二预处理设备中，所述各个搜索像素点在所述待处理像素点的定向搜索窗口中，所述待处理像素点在其定向搜索窗口对应的正方形像素点窗口的中心位置。
[0010] 更具体地，在所述基于脸部识别的地铁收费平台中：采用不同型号的CPLD芯片分别实现所述第一预处理设备、所述第二预处理设备、所述数据采集设备和所述均值处理设备。
[0011] 更具体地，在所述基于脸部识别的地铁收费平台中：所述第一预处理设备还用于在接收到所述右侧分布信号时，基于所述当前人员图像右半图的最大幅值确定定向搜索窗口，所述定向搜索窗口为正方形像素点窗口的右半窗口，所述正方形像素点窗口的边长与所述当前人员图像右半图的最大幅值成正比。
[0012] 更具体地，在所述基于脸部识别的地铁收费平台中：所述预设高度偏差为基于预设数量人员样本统计的人体鼻部到人体顶端的距离。
附图说明
[0013] 以下将结合附图对本发明的实施方案进行描述，其中：
[0014] 图1为根据本发明实施方案示出的基于脸部识别的地铁收费平台的检验摄像头的外形结构图。
具体实施方式
[0015] 下面将参照附图对本发明的基于脸部识别的地铁收费平台的实施方案进行详细说明。
[0016] 脸部识别系统具有广泛的应用：脸部识别出入管理系统、脸部识别门禁考勤系统、脸部识别监控管理、脸部识别电脑安全防范、脸部识别照片搜索、脸部识别来访登记、脸部识别ATM机智能视频报警系统、脸部识别监狱智能报警系统..脸部识别RFID智能通关系统.脸部识别公安罪犯追逃智能报警系统等等。
[0017] 脸部识别系统适用范围：公园、工厂、超市、小区广场、会议中心、体育场馆、学校、医院、住宅区、商业街、大型农贸市场等公众活动和聚集场所的重要部位，酒店(宾馆)、餐饮、娱乐场所、办公楼的大堂出入口、电梯和其他主要通道等室内外范围的监控录像用途。
[0018] 为了克服上述不足，本发明搭建了一种基于脸部识别的地铁收费平台，能够有效解决相应的技术问题。
[0019] 图1为根据本发明实施方案示出的基于脸部识别的地铁收费平台的检验摄像头的外形结构图。其中，1为摄像云台，2为连接件，3为检验摄像头，4为螺栓结构，用于与支撑杆的顶部连接。
[0020] 根据本发明实施方案示出的基于脸部识别的地铁收费平台包括：
[0021] 高度检测设备，采用超声波测高机制，对地铁入站口处的当前人员进行实时高度检测，以获得并输出当前人员高度；
[0022] 支撑杆调节设备，设置在地铁入站口处，与所述高度检测设备连接，用于接收所述当前人员高度，并将支撑杆的顶端的高度调节为所述当前人员高度减去预设高度偏差而获得的高度；
[0023] 通行检验台，设置在地铁入站口处，由支撑杆和检验摄像头组成，所述检验摄像头设置在所述支撑杆的顶端之上，用于对当前人员进行摄像动作，以获得并输出当前人员图像；
[0024] 第一预处理设备，与所述检验摄像头连接，用于接收所述当前人员图像，对所述当前人员图像中的噪声分布情况进行检测，以确定所述当前人员图像中的噪声在所述当前人员图像左半图的最大幅值以及所述当前人员图像中的噪声在所述当前人员图像右半图的最大幅值，以及将所述当前人员图像中的噪声在所述当前人员图像左半图的最大幅值与所述当前人员图像中的噪声在所述当前人员图像右半图的最大幅值进行比较，并在所述当前人员图像中的噪声在所述当前人员图像左半图的最大幅值大于所述当前人员图像中的噪声在所述当前人员图像右半图的最大幅值时，发出左侧分布信号；所述第一预处理设备还用于在所述当前人员图像中的噪声在所述当前人员图像左半图的最大幅值小于等于所述当前人员图像中的噪声在所述当前人员图像右半图的最大幅值时，发出右侧分布信号；
[0025] 第二预处理设备，与所述第一预处理设备连接，用于在接收到所述左侧分布信号时，基于所述当前人员图像左半图的最大幅值确定定向搜索窗口，所述定向搜索窗口为正方形像素点窗口的左半窗口，所述正方形像素点窗口的边长与所述当前人员图像左半图的最大幅值成正比；
[0026] 数据采集设备，分别与所述第一预处理设备和所述第二预处理设备连接，将所述当前人员图像的每一个像素点作为待处理像素点，获取待处理像素点的各个搜索像素点；
[0027] 均值处理设备，与所述数据采集设备连接，用于获取待处理像素点的各个搜索像素点的各个像素值的均值以作为所述待处理像素点的定向滤波像素值，基于所述当前人员图像中的各个像素点的定向滤波像素值输出所述当前人员图像对应的均值处理图像；
[0028] 边沿扩展设备，设置在地铁入站口处，与所述均值处理设备连接，用于接收所述均值处理图像，对所述均值处理图像中与图像边沿相邻的每一个目标进行目标边沿扩展，以获得所述均值处理图像对应的边沿扩展图像；
[0029] 外形锐化设备，与所述边沿扩展设备连接，用于获取所述边沿扩展图像中的每一个目标外形，在所述边沿扩展图像中，对所述边沿扩展图像中的每一个目标外形进行锐化处理，以获得并输出与所述边沿扩展图像对应的外形锐化图像；在所述边沿扩展设备中，对所述均值处理图像中与图像边沿相邻的每一个目标进行目标边沿扩展包括：将所述均值处理图像中与图像边沿相邻的每一个目标作为对应的不完整目标，基于所述均值处理图像中的不完整目标的外形对所述不完整目标在所述均值处理图像之外的部分进行预测性扩展；
[0030] 实时划款设备，与所述外形锐化设备连接，用于接收所述外形锐化图像，对所述外形锐化图像进行脸部图案检测，以获得所述外形锐化图像中脸部图案对应的编号，基于所述编号对所述编号对应的银行卡号进行实时划款操作。
[0031] 接着，继续对本发明的基于脸部识别的地铁收费平台的具体结构进行进一步的说明。
[0032] 在所述基于脸部识别的地铁收费平台中：所述边沿扩展设备输出的边沿扩展图像的面积大于所述均值处理图像的面积。
[0033] 在所述基于脸部识别的地铁收费平台中：所述高度检测设备包括竖立放置的多个叠起的超声波收发单元，以基于所述多个叠起的超声波收发单元的超声波信号收发结果，对地铁入站口处的当前人员进行实时高度检测。
[0034] 在所述基于脸部识别的地铁收费平台中：所述基于所述多个叠起的超声波收发单元的超声波信号收发结果，对地铁入站口处的当前人员进行实时高度检测包括：将收到反馈的超声波信号的时间超过限量的最高位置的超声波收发单元所位于的高度作为所述当前人员高度。
[0035] 在所述基于脸部识别的地铁收费平台中：在所述第二预处理设备中，所述各个搜索像素点在所述待处理像素点的定向搜索窗口中，所述待处理像素点在其定向搜索窗口对应的正方形像素点窗口的中心位置。
[0036] 在所述基于脸部识别的地铁收费平台中：采用不同型号的CPLD芯片分别实现所述第一预处理设备、所述第二预处理设备、所述数据采集设备和所述均值处理设备。
[0037] 在所述基于脸部识别的地铁收费平台中：所述第一预处理设备还用于在接收到所述右侧分布信号时，基于所述当前人员图像右半图的最大幅值确定定向搜索窗口，所述定向搜索窗口为正方形像素点窗口的右半窗口，所述正方形像素点窗口的边长与所述当前人员图像右半图的最大幅值成正比。
[0038] 在所述基于脸部识别的地铁收费平台中：所述预设高度偏差为基于预设数量人员样本统计的人体鼻部到人体顶端的距离。
[0039] 另外，CPLD具有编程灵活、集成度高、设计开发周期短、适用范围宽、开发工具先进、设计制造成本低、对设计者的硬件经验要求低、标准产品无需测试、保密性强、价格大众化等特点，可实现较大规模的电路设计，因此被广泛应用于产品的原型设计和产品生产(一般在10,000件以下)之中。几乎所有应用中小规模通用数字集成电路的场合均可应用CPLD器件。CPLD器件已成为电子产品不可缺少的组成部分，它的设计和应用成为电子工程师必备的一种技能。
[0040] CPLD是一种用户根据各自需要而自行构造逻辑功能的数字集成电路。其基本设计方法是借助集成开发软件平台，用原理图、硬件描述语言等方法，生成相应的目标文件，通过下载电缆(“在系统”编程)将代码传送到目标芯片中，实现设计的数字系统。
[0041] 采用本发明的基于脸部识别的地铁收费平台，针对现有技术中地铁计费环节过多的技术问题，通过在地铁入站口处设置高精度的图像处理机制，以基于图像中脸部图案对应的编号直接进行现场划款操作，节省大量的人力物力，同时，并将支撑杆的顶端的高度调节为当前人员高度减去预设高度偏差而获得的高度的支撑杆调节设备的设计，提高了现场检测机构的自动化水平；尤为关键的是，还通过对待处理图像的左侧噪声幅值与右侧噪声幅值的比较结果，确定对所述待处理图像执行的、与所述比较结果对应的定向滤波策略，从而解决了上述技术问题。
[0042] 可以理解的是，虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然而上述实施例并非用以限定本发明。对于任何熟悉本领域的技术人员而言，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。
