一种自动调节AI智能门禁系统及门禁检测方法转让专利
申请号 : CN202110047184.7
文献号 : CN112907803B
文献日 : 2021-09-28
发明人 : 李明 , 雷亭 , 向保军
申请人 : 湖南海讯供应链有限公司
摘要 :
权利要求 :
1.一种自动调节AI智能门禁系统,其特征在于,包含处理器模块、显示模块、图像采集模块、语音模块、传感器模块、存储模块、通信模块、门禁控制模块,其中:所述处理器模块分别与显示模块、图像采集模块、传感器模块、语音模块、存储模块、门禁控制模块、通信模块相连;
所述图像采集模块将采集的实时视频图像发送至处理器模块,并接收处理器模块发送的位置调节指令及视频获取指令;
所述传感器模块将人体接近检测数据实时发送至处理器模块,并接收处理器模块发送的参数配置指令;
所述语音模块发送采集的音频数据到处理器模块,并接收处理器模块发送的音频采集指令、播放控制指令及播放内容数据;
所述显示模块发送运行状态数据至处理器模块,并接收处理器模块发送的视频图像及处理信息数据;
所述门禁控制模块接收处理器模块发送的门禁控制指令,并将外部门禁系统状态数据发送至处理器模块;
所述存储模块接收处理器模块发送的视频图像及处理信息数据,并将存储状态数据及预设处理流程数据发送至处理器模块;
所述通信模块接收处理器模块发送的视频图像及处理信息数据,并将远端服务器发送的人脸数据、门禁控制指令数据及参数配置数据发送至处理器模块;所述处理器模块从实时视频图像中提取预设时间区间内的若干视频关键帧;提取该若干视频关键帧中的人脸信息,若存在人脸信息,则将若干张视频关键帧合并为单帧图像;提取该单帧图像的人脸关键点数据,该数据包含人脸关键点在视频图像中的位置坐标信息;将确认的人脸关键点数据与预设人脸关键点进行比对,若提取的人脸关键点不完整,则该人脸数据为不完整人脸数据,判断视频图像中坐标轴y轴上人脸关键点是否完整,若不完整则判断视频图像中坐标轴y轴上缺失的具体人脸关键点,依据剩余人脸关键点位置获取人脸在视频图像中的位置;处理器模块获取人脸关键点的位置坐标;选择其中一个人脸关键点,计算该人脸关键点与其它人脸关键点之间的距离;选择预设的人脸关键点,进行关键点的位置匹配,得到当前人脸关键点对应的完整关键点在视频图像中的位置坐标;处理器模块获取图像采集模块的当前视角位置,依据缺失的人脸关键点坐标轴中y轴坐标与图像采集模块的当前视角位置计算图像采集模块从当前位置转到缺失人脸关键点位置的旋转角度;发送位置调节指令至图像采集模块。
2.根据权利要求1所述的一种自动调节AI智能门禁系统,其特征在于,所述图像采集模块包含红外摄像头、云台模块和限位装置,其中:所述红外摄像头与云台模块相连,红外摄像头接收处理器模块发送的位置调节指令并将其发送至云台模块,云台模块接收该位置调节指令进行位置调整,并反馈位置调整状态数据到红外摄像头,红外摄像头再将该位置调整状态数据发送至处理器模块;
所述限位装置置于云台模块垂直行程两端,用于对云台模块的行程进行限制。
3.根据权利要求1所述的一种自动调节AI智能门禁系统,其特征在于,所述传感器模块为人体接近传感器。
4.根据权利要求1所述的一种自动调节AI智能门禁系统,其特征在于,所述处理器模块包含中央处理器、AI智能模组,中央处理器发送分析指令至AI智能模组,同时发送视频获取指令至图像采集模块,发送音频采集指令到语音模块,AI智能模组接收中央处理器发送的分析指令,同时开始接收由图像采集模块采集的实时视频图像、由语音模块采集的音频数据,AI智能模组依据预设智能分析规则对实时视频图像进行特征数据检测和识别,将识别结果数据发送给中央处理器,AI智能模组还对音频数据进行声纹分析和识别,再将识别结果数据发送给中央处理器,中央处理器接收识别结果数据,并依据其获取存储模块存储的不同预设处理流程数据。
5.根据权利要求1所述的一种自动调节AI智能门禁系统,其特征在于,所述通信模块采用网络RJ45接口、5G数传模组及WIFI模组,分别通过网线、5G传输网络及WIFI传输网络收发数据。
6.一种自动调节AI智能门禁检测方法,其特征在于,包含以下步骤:S1:传感器模块实时检测是否有人体接近;
S2:若检测到有人体接近,则传感器模块发送人体接近检测数据到处理器模块,处理器模块接收到该人体接近检测数据后发送视频获取指令到图像采集模块,图像采集模块将采集的实时视频图像发送至处理器模块,执行步骤S3,若未检测到人体接近,传感器模块发送无人体接近检测数据到处理器模块,继续执行步骤S1;
S3:处理器模块对接收的实时视频图像进行分析,判断实时视频图像中是否存在完整人脸数据,若存在完整人脸数据,执行步骤S5,若存在人脸数据但不完整,则执行步骤S4,若无人脸数据,则处理器模块发送提示信息到显示模块,并返回执行步骤S1,具体包含以下步骤:
S31:处理器模块从实时视频图像中提取预设时间区间内的若干视频关键帧;
S32:提取该若干视频关键帧中的人脸信息,若无人脸信息,则结束本次比对操作,发送提示信息到显示模块,执行步骤S1,若存在人脸信息,则将若干张视频关键帧合并为单帧图像;
S33:提取该单帧图像的人脸关键点数据,该数据包含人脸关键点在视频图像中的位置坐标信息;
S34:将确认的人脸关键点数据与预设人脸关键点进行比对,若提取的人脸关键点完整,则该人脸数据为完整人脸数据,则结束本次比对操作,执行步骤S5,否则执行步骤S35;
S35:判断视频图像中坐标轴y轴上人脸关键点是否完整,若完整则发送人员左右平移提示信息到显示模块,返回执行步骤S31‑S34,否则执行步骤S36;
S36:判断视频图像中坐标轴y轴上缺失的具体人脸关键点,依据剩余人脸关键点位置获取人脸在视频图像中的位置,结束本次比对操作,执行步骤S4;
S4:处理器模块判断实时视频图像中人脸在其中的位置,依据该位置信息,发送位置调节指令到图像采集模块,调节图像采集模块的位置,具体包含以下步骤:S41:处理器模块获取步骤S3得到的人脸在视频图像中的位置;
S42:若人脸位置在视频图像下半部分,则进一步判断是否缺失坐标轴中y轴方向最底部的人脸关键点,若是,则计算图像采集模块的转动角度,执行步骤S43,若否,则结束本次调节操作,执行步骤S5,若人脸位置在视频图像上半部分,则进一步判断是否缺失坐标轴中y轴方向最顶部的人脸关键点,若是,则计算图像采集模块的转动角度,执行步骤S43,若否,则结束本次调节操作,执行步骤S5,所述步骤S42包含以下具体步骤:S421:处理器模块获取人脸关键点的位置坐标;
S422:选择其中一个人脸关键点,计算该人脸关键点与其它人脸关键点之间的距离;
S423:选择预设的人脸关键点,进行关键点的位置匹配,得到当前人脸关键点对应的完整关键点在视频图像中的位置坐标;
S424:处理器模块获取图像采集模块的当前视角位置,依据缺失的人脸关键点坐标轴中y轴坐标与图像采集模块的当前视角位置计算图像采集模块从当前位置转到缺失人脸关键点位置的旋转角度;
S43:发送位置调节指令至图像采集模块;
S5:处理器模块将采集的人脸数据与通过通讯模块传送的远端服务器中授权人脸库的人脸数据进行比对验证,若比对验证成功,执行步骤S6,若比对验证失败,则处理器模块发送播放控制指令和语音音频数据到语音模块,发送提示信息到显示模块,再将本次门禁检测过程的处理信息及视频图像存储至存储模块,结束本次门禁检测;
S6:处理器模块发送音频采集指令、播放控制指令和播放内容数据到语音模块,同时发送确认开门提示信息到显示模块,语音模块在接收音频采集指令后开启音频数据采集,在确认采集到音频数据后,语音模块将采集的音频数据打包发送至处理器模块,处理器模块对接收的音频数据进行声纹分析和识别,得到音频内容数据,若音频内容数据包含确认信息,则处理器模块发送门禁控制指令到门禁控制模块确认开门,同时发送播放控制指令和播放内容数据到语音模块,发送提示信息到显示模块,再将本次门禁检测过程的处理信息及视频图像存储至存储模块,结束本次门禁检测,若音频内容数据不包含确认开门信息,则处理器模块发送播放控制指令和语音音频数据到语音模块,发送提示信息到显示模块,再将本次门禁检测过程的处理信息及视频图像存储至存储模块,结束本次门禁检测。
7.根据权利要求6所述的一种自动调节AI智能门禁检测方法,其特征在于,所述人脸关键点为5个。
说明书 :
一种自动调节AI智能门禁系统及门禁检测方法
技术领域
背景技术
各种机要部门,如银行、宾馆、机房、军械库、办公间、智能化小区、工厂等。
群的验证识别,成为需要解决的问题。
发明内容
块、存储模块、门禁控制模块、通信模块,其中:
状态数据到红外摄像头,红外摄像头再将该位置调整状态数据发送至处理器模块;所述限
位装置置于云台模块行程两端,用于对云台模块的行程进行限制,云台模块的位置调节仅
能在限位装置范围内进行。
智能模组接收中央处理器发送的分析指令,同时开始接收由图像采集模块采集的实时视频
图像、由语音模块采集的音频数据,AI智能模组依据预设智能分析规则对实时视频图像进
行特征数据检测和识别,将识别结果数据发送给中央处理器,AI智能模组还对音频数据进
行声纹分析和识别,再将识别结果数据发送给中央处理器,中央处理器接收识别结果数据,
依据识别结果数据包含的内容获取存储模块存储的不同预设处理流程数据。
将采集的实时视频图像发送至处理器模块,执行步骤S3,若未检测到人体接近,传感器模块
发送无人体接近检测数据到处理器模块,继续执行步骤S1;
S4,若无人脸数据,则处理器模块发送提示信息到显示模块,并返回执行步骤S1;
块发送播放控制指令和语音音频数据到语音模块,发送提示信息到显示模块,再将本次门
禁检测过程的处理信息及视频图像存储至存储模块,结束本次门禁检测;
认采集到音频数据后,语音模块将采集的音频数据打包发送至处理器模块,处理器模块对
接收的音频数据进行声纹分析和识别,得到音频内容数据,若音频内容数据包含确认信息,
则处理器模块发送门禁控制指令到门禁控制模块,同时发送播放控制指令和播放内容数据
到语音模块,发送提示信息到显示模块,再将本次门禁检测过程的处理信息及视频图像存
储至存储模块,结束本次门禁检测,若音频内容数据不包含确认开门信息,则处理器模块发
送播放控制指令和语音音频数据到语音模块,发送提示信息到显示模块,再将本次门禁检
测过程的处理信息及视频图像存储至存储模块,结束本次门禁检测。
帧图像;
S35;
本次调节操作,执行步骤S5,若人脸位置在视频图像上半部分,则进一步判断是否缺失坐标
轴中y轴方向最顶部的人脸关键点,若是,则计算图像采集模块的转动角度,执行步骤S43,
若否,则结束本次调节操作,执行步骤S5;
脸关键点位置的旋转角度。
高度人群在进行生物识别验证时,出现识别不到或识别不准的情况,同时通过人脸比对授
权开门,提高了识别准确率和门禁控制的准确性。
附图说明
具体实施方式
例中的特征可以相互结合。
块103、传感器模块104、存储模块105、通信模块106、门禁控制模块107,其中,处理器模块
100分别与显示模块101、图像采集模块102、传感器模块104、语音模块103、存储模块105、门
禁控制模块107、通信模块106相连;
测数据时,处理器模块100发送视频获取指令到图像采集模块102,图像采集模块102接收到
该视频获取指令后,将采集的实时视频图像发送至处理器模块100,处理器模块100接收图
像采集模块102发送的实时视频图像,并对该实时视频图像按照预设智能分析规则进行分
析,处理器模块100再依据分析结果发送位置调节指令至图像采集模块102,同时发送播放
控制指令及播放内容数据至语音模块103,发送提示信息至显示模块101,图像采集模块102
接收处理器模块100发送的位置调节指令进行位置调节,调节完成后,图像采集模块102再
将采集的实时视频图像发送至处理器模块100,处理器模块100再对接收的实时视频图像按
照预设智能分析规则进行分析,处理器模块100依据分析结果发送播放控制指令、播放内容
数据、音频采集指令至语音模块103,发送提示信息至显示模块101,处理器模块100接收语
音模块103采集的音频数据,并对该数据按照预设智能分析规则进行分析,处理器模块100
再依据分析结果发送门禁控制指令至门禁控制模块107,同时发送播放控制指令及播放内
容数据至语音模块103,发送提示信息至显示模块101,处理器模块100最后将处理信息及实
时视频数据发送至存储模块105进行存储,同时通过通信模块106将处理信息及视频图像发
送至远端服务器。
块103,AI智能模组接收中央处理器发送的分析指令,同时开始接收由图像采集模块102采
集的实时视频图像、由语音模块103采集的音频数据,AI智能模组依据预设智能分析规则对
实时视频图像进行特征数据检测和识别,将识别结果数据发送给中央处理器,AI智能模组
还对音频数据进行声纹分析和识别,再将识别结果数据发送给中央处理器,中央处理器接
收识别结果数据,依据识别结果数据包含的内容获取存储模块105存储的不同预设处理流
程数据,再依据该处理流程,中央处理器发送不同的控制指令及数据到显示模块101、门禁
控制模块107、语音模块103、存储模块105、通信模块106;AI智能模组采用MeiG智能模组,包
含高性能、低功耗的算法芯片,支持人脸检测、识别,面部表情分析,物体检测、识别,车牌识
别,声纹识别等功能,中央处理器采用国产芯片,其操作系统采用Linux4.9。
像头、云台模块,所述红外摄像头与云台模块相连,红外摄像头接收处理器模块100发送的
云台控制指令并将其发送至云台模块,云台模块垂直方向由垂直电机驱动,云台模块将接
收到的云台控制指令进行解码,转换为控制电机运行的控制信号,根据控制信号,驱动云台
模块中的垂直电机进行相应的动作,在云台模块垂直转动的行程两端加上限位装置,控制
云台模块在规定的行程范围内进行垂直调节,红外摄像头支持1080P,通过USB及板载数据
通道与处理器模块100相连。
置、音频播放装置,拾音装置和语音识别装置相连,发送采集的音频数据到处理器模块100,
处理器模块100将播放控制指令及播放内容数据发送至音频播放装置,音频播放装置接收
处理器模块100发送的音频数据。
块100,通信模块106采用网络RJ45接口、5G数传模组及WIFI模组,分别通过网线、5G传输网
络及WIFI传输网络收发数据,5G数传模组为MeiG 5G数传模组,网线传输效率为100Mbps,5G
传输速率为300Mbps,WIFI传输符合2.4G 802.11b/g/n。
102将采集的实时视频图像发送至处理器模块100,执行步骤S3,若无人体接近,传感器模块
104发送无人体接近检测数据到处理器模块100,继续执行步骤S1;
骤S4,若无人脸数据,则发送提示信息到显示模块101,并返回执行步骤S1,具体包含以下步
骤:
为单帧图像;
S35;
骤:
本次调节操作,执行步骤S5,若人脸位置在视频图像上半部分,则进一步判断是否缺失坐标
轴中y轴方向最顶部的人脸关键点,若是,则计算图像采集模块的转动角度,执行步骤S43,
若否,则结束本次调节操作,执行步骤S5;具体包含以下步骤:
置转到缺失人脸关键点位置的旋转角度。
理器模块100发送播放控制指令和语音音频数据到语音模块103,发送提示信息到显示模块
101,再将本次门禁检测过程的处理信息及视频图像存储至存储模块105,结束本次门禁检
测;
采集,在确认采集到音频数据后,语音模块103将采集的音频数据发送至处理器模块100,处
理器模块100对接收的音频数据进行声纹分析和识别,得到音频内容数据,若音频内容数据
包含确认信息,则处理器模块100发送门禁控制指令到门禁控制模块107,同时发送播放控
制指令和播放内容数据到语音模块103,发送提示信息到显示模块101,再将本次门禁检测
过程的处理信息及视频图像存储至存储模块105,结束本次门禁检测,若音频内容数据不包
含确认开门信息,则处理器模块100发送播放控制指令和语音音频数据到语音模块103,发
送提示信息到显示模块101,再将本次门禁检测过程的处理信息及视频图像存储至存储模
块105,结束本次门禁检测。
括在本发明的保护范围内。