具有智能化管理体系的网络人脸识别系统及其识别方法

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具有智能化管理体系的网络人脸识别系统及其识别方法 \n技术领域\n[0001] 本发明涉及一种智能化管理系统、网络通信和人脸识别领域的系统，具体涉及一种具有智能化管理体系的网络人脸识别系统及其识别方法。 \n背景技术\n[0002] 目前，随着现代科学技术的快速发展，人们对安防领域提出了更高的要求。安全、可靠且具有智能化管理的门禁系统如IC卡门禁系统、指纹门禁系统等越来越受到市场的青睐。这些系统大都采取集中式和分布式的网络架构，将服务器，客户端及电控门锁连接网络，在后台构建智能管理体系，监控系统运行状态，完成门禁日志存储等各种功能。尽管功能强大，但是其问题在于，门禁系统的安全性和稳定性不能得到有效地保证。众所周知，IC卡易于丢失，而接触式的指纹识别易受指纹变化影响。当门禁系统的核心部分处于不稳定甚至不可靠的状态，那么组成网络架构的系统必然存在严重的安全隐患。 [0003] 而人脸特征具有非接触式、不可复制且不可替代性，当以人脸识别技术用于身份识别，结合网络与通讯机制的门禁系统，能够联网运行并充分利用系统资源进行管理和监控，则具有巨大的优势和前景。现在，国内市场出现了一些具有联网性质的人脸识别系统，但是仍缺乏具有智能化管理功能的网络门禁系统。 \n发明内容\n[0004] 本发明提供一种具有智能化管理体系的网络人脸识别系统，利用人脸特征作为唯一身份认证手段，利用人脸技术完成远程开门，充分利用系统资源，可靠稳定且易于管理。 [0005] 本发明提供一种具有智能化管理体系的网络人脸识别系统，其特征是，该系统包含系统管理模块，以及分别与该系统管理模块网络连接的若干识别模块；\n[0006] 上述系统管理模块包含网络数据服务器以及与该网络数据服务器电路连接的管理终端； \n[0007] 上述识别模块包含识别控制终端，以及分别与该识别控制终端电路连接的若干电控门锁、若干采集模块和客户端； \n[0008] 上述客户端还电路连接有客户端采集装置；该客户端包含电路连接的门禁管理模块、考勤管理模块和智能监控模块； \n[0009] 上述电控门锁和采集模块一一对应设置； \n[0010] 上述识别控制终端包含分别与系统管理模块网络连接的识别装置和门禁控制器，以及与该识别装置电路连接的视频采集装置。 \n[0011] 上述采集模块包含接近传感器和摄像头；该摄像头电路连接视频采集装置。 [0012] 上述识别装置采用多路识别机制，可同时对若干采集模块所采集的信息进行识别操作。 \n[0013] 上述识别控制终端采用心跳机制；周期性同步发送运行状态信息至管理终端和客户端。 \n[0014] 一种用于具有智能化管理体系的网络人脸识别系统的识别方法，其特征是，包含以下步骤： \n[0015] 步骤1系统初始化，设置系统网络； \n[0016] 步骤2选择采用管理终端或客户端进行人脸模板及权限管理，若采用管理终端，则跳转到步骤3；若采用客户端，则跳转到步骤2.1； \n[0017] 步骤2.1客户端运行功能选择模块，若选择门禁管理，则登记和存储人员的人脸模板及权限，且输送至识别控制终端，并跳转到步骤4；若选择进行考勤管理模块，则跳转到步骤2.1.1；若选择进行智能监控模块，则跳转到步骤2.2； \n[0018] 步骤2.1.1客户端系统初始化，启动考勤管理； \n[0019] 步骤2.1.2客户端录入员工的人脸图像信息，进行训练登记人脸模板及权限，并存储于客户端； \n[0020] 步骤2.1.3客户端采集装置采集人脸图像信息，并传输至客户端； [0021] 步骤2.1.4客户端将该人脸图像信息与人脸模板进行对比识别确定员工的身份； [0022] 步骤2.1.5客户端记录该员工的出勤时间，并跳转到步骤2.1； \n[0023] 步骤2.2客户端系统初始化，启动智能监控模块； \n[0024] 步骤2.3采集模块探测所需监控的区域，并通过别控制终端传输至客户端； [0025] 步骤2.4客户端判断是否有人员在监控区域内越界，若是，则客户端显示报警提示，若否，则不显示报警，并跳转到步骤2.1； \n[0026] 步骤3管理终端登记人员的人脸模板及权限，存储于网络数据服务器，且输送至识别控制终端，并跳转到步骤4； \n[0027] 步骤3.1管理终端登记授权人员的人脸模板； \n[0028] 步骤3.2管理终端对授权人员进行权限管理； \n[0029] 步骤3.3管理终端将授权人员的人脸模板和权限存储于网络数据服务器，同时发送至识别控制终端； \n[0030] 步骤4采集模块获取人员的人脸信息，输送至识别控制终端； \n[0031] 步骤4.1采集模块的接近传感器探测所设置门前的情况； \n[0032] 步骤4.2识别控制终端判断接近传感器所探测的门前范围是否有人员，若是，则启动摄像头采集人脸信息传输至视频采集装置，并跳转至步骤4.3；若否，则不启动摄像头，并跳转至步骤4.1； \n[0033] 步骤4.3视频采集装置将采集到的人脸信息传输至识别装置； \n[0034] 步骤5识别装置对人员的人脸信息进行识别，判断人员是否为授权人员，若是，则门禁控制器控制电控门锁开启；若否，则门禁控制器控制电控门锁保持锁死状态； [0035] 步骤6识别控制终端周期性发送运行状态信息发送至管理终端和客户端。 [0036] 本发明具有智能化管理体系的网络人脸识别系统和现有的门禁系统相比，其优点在于，本发明中系统管理模块可连接多路识别模块，而每个识别模块中设置有多路一一对应的电控门锁和采集模块，可同时识别多路人脸信息，控制其相对应的电控门锁，提高了系统的可扩展性； \n[0037] 本发明的识别模块中设有客户端，可提供更多功能模块，扩展本系统的应用范围，提高了系统的可扩展能力； \n[0038] 本发明的识别控制终端采用心跳机制，周期性同步发送运行状态信息，在保证网络的可靠和通畅的同时，使系统管理模块和识别模块之间实时进行信息交互，确保系统运作的稳定性。 \n附图说明\n[0039] 图1为本发明具有智能化管理体系的网络人脸识别系统的总体模块示意图； [0040] 图2为本发明用于具有智能化管理体系的网络人脸识别系统的识别方法的方法流程图。 \n具体实施方式\n[0041] 以下结合附图说明本发明的具体实施方式。 \n[0042] 请参见图1所示，本发明具有智能化管理体系的网络人脸识别系统包含系统管理模块1，以及分别与该系统管理模块1通过网络连接的若干识别模块2。 \n[0043] 系统管理模块1包含网络数据服务器11以及与该网络数据服务器11电路连接的管理终端12。网络数据服务器11负责存储和检索本发明系统的各种数据，如人员，房间号，公司部门班组信息，出入门权限，门禁出入日志，人脸模板库等信息。 \n[0044] 管理终端12对本系统工作区域内人员的人脸特征信息进行人脸建模，建模后的人脸模板保存到网络数据服务器11。管理终端12记录和查询通过人员进出信息并产生报表，将控制权限及人脸模板下传至识别模块2。当识别模块2发生故障，用户也可至管理终端12登记人脸，完成远程开门功能。 \n[0045] 识别模块2包含识别控制终端21，以及分别与该识别控制终端21电路连接的若干电控门锁22、若干采集模块23和客户端24。 \n[0046] 识别控制终端21包含分别与系统管理模块1网络连接的识别装置211和门禁控制器212，以及与该识别装置211电路连接的视频采集装置213，其中识别装置211基于计算机或嵌入式系统。 \n[0047] 视频采集装置213通过采集模块23捕获人脸图像信息，识别装置211对该人脸图像信息与存储在系统中的人脸模板进行比对。 \n[0048] 采集模块23包含接近传感器和摄像头，该摄像头电路连接视频采集装置213，接近传感器采用红外接近探测器。识别控制终端21实时检测接近传感器的状态。当有人员来到门口的采集模块23前并使接近传感器启动时，识别控制终端21将控制开启摄像头，进行视频采集。识别控制终端21即开始时刻保持人脸检测状态，当捕捉到合适的人脸图像后，识别控制终端21开始对人脸图像进行比对识别，输出人脸识别结果，由门禁控制器212控制电控门锁22开关。识别数据及门禁开关日志通过网络传送至管理终端12，由其解析数据后存储至网络数据服务器11。 \n[0049] 本系统启动后，为保证网络的可靠及通畅，识别控制终端21采用心跳机制将识别模块的运行状态信息，识别数据以周期性的形式同步发送给管理终端12和客户端24，由管理终端12解析其中的数据，存储到网络数据服务器11。心跳机制原理在于识别控制终端\n21创建一个网络连接端口连接发送请求到管理终端12和客户端24，连接成功后，识别控制终端21发送信息至管理终端12和客户端24。当识别控制终端21获取电控门锁22和采集模块23运行状态的信息(包括人脸识别数据信息)成功后，组合成一个数据包发送到管理终端12和客户端24，同时返回一个确认信息(包含管理终端12和客户端24运行状态的信息)。 \n[0050] 本发明中，客户端24包含电路连接的门禁管理模块、考勤管理模块和智能监控模块。客户端24的门禁管理模块单独完成对识别控制终端21的门禁管理、人脸身份授权和系统管理外，更重要的是在客户端24开发基于人脸识别或者智能监控等功能模块，扩展系统的应用范围。用户可以单独在客户端24建立人脸模板，或者在管理终端12建立人脸模板，便于用户选择。当前，本系统集成了基于人脸识别的考勤模块，利用人脸识别技术进行公司的考勤业务。考勤管理模块具有考勤功能管理和考勤识别登记功能。考勤功能管理实现用设置管理、排班倒班设置、签到签出、查询、考勤报表及统计报表等功能。用户设置管理录入人员信息，包括姓名、部门班组节、节假日、请假出差。排班倒班设置可完成自动排班、倒班班次和倒班排班功能。签到签出为用户手动操作界面，当用户中有人未通过考勤机进行考勤时，可通过手工签到进行考勤，便于生成考勤报表。考勤报表完成用户一段时间考勤信息统计。如：某天上班时间、下班时间、迟到、早退、旷工和加班等情况。统计报表统计相应时间内应出勤的天数，迟到分钟、迟到次数、早退时间、早退次数、加班时间、旷工天数、未考勤次数、签到次数以及请假出差情况。考勤识别登记功能通过人脸识别完成员工出勤时间记录。此外，客户端24的智能监控模块，当有人员非法越过某一边界，或者出现异常行为时，产生智能报警功能。客户端24的集成为系统的二次开发及实际的应用提供了更多的可扩展能力。同时，客户端24还电路连接有客户端采集装置241，通过该客户端采集装置241可采集人脸图像信息，传输给客户端24。\n[0051] 以下结合图2具体说明一种用于具有智能化管理体系的网络人脸识别系统的识别方法，其包含以下步骤： \n[0052] 步骤1启动本发明系统，系统进行初始化，设置系统的网络数据服务器11、识别控制终端21和客户端24的IP地址，同时系统启动网络通讯的心跳机制，将识别模块2包括电控门锁22，摄像头状态，门禁控制器212，识别控制终端21信息(CPU使用率，内存大小)等设备运行状态以周期性的形式打包成数据报发送给管理终端12。管理终端12通过网络接收数据报并解析其中数据，并通过该数据监控网络运行状态。 \n[0053] 步骤2选择采用管理终端12或客户端24进行人脸模板及权限管理，若采用管理终端12，则跳转到步骤3；若采用客户端24，则跳转到步骤2.1。 \n[0054] 步骤2.1客户端24根据用户的具体实际要求，单独建立并储存人脸模板，而后，根据需求选择门禁管理模块、考勤管理模块或智能监控模块的功能。若需选择运行门禁管理模块，对所建立的人脸模板进行权限管理，且输送至识别控制终端21，并跳转到步骤4；\n若选择运行考勤功能模块，则跳转到步骤2.1.1；若选择运行智能监控模块，则跳转到步骤\n2.2。 \n[0055] 步骤2.1.1系统初始化，客户端24启动考勤管理。 \n[0056] 步骤2.1.2客户端24录入人脸图像信息，进行训练登记人脸模板及权限，并存储于客户端24。 \n[0057] 步骤2.1.3客户端采集装置241采集人脸图像信息，并传输至客户端24。 [0058] 步骤2.1.4客户端24将该人脸图像信息与人脸模板进行对比识别，确定员工的身份。 \n[0059] 步骤2.1.5客户端24根据确定的员工身份，以及识别时的时间，记录该员工的出勤时间，并跳转到步骤2.1。 \n[0060] 步骤2.2客户端24系统初始化，启动智能监控模块。 \n[0061] 步骤2.3采集模块23探测所需监控的区域，并通过识别控制终端21传输至客户端24。 \n[0062] 步骤2.4客户端24判断是否有人员在监控区域内越界，若是，则客户端24显示报警提示，若否，则不显示报警，并跳转到步骤2.1。 \n[0063] 步骤3管理终端12登记人员的人脸模板及权限，存储于网络数据服务器11，且输送至识别控制终端21，并跳转到步骤4。 \n[0064] 步骤3.1管理终端12登记人员的人脸模板。 \n[0065] 步骤3.2管理终端12对人员进行门禁权限管理，即赋予指定人员在特定时段的进出某一个门的权限。 \n[0066] 步骤3.3管理终端12将授权人员的人脸模板和权限存储于网络数据服务器11，同时发送至识别控制终端21。 \n[0067] 步骤4采集模块23获取人员的人脸信息，输送至识别控制终端21。 [0068] 步骤4.1采集模块23的接近传感器利用红外线探测其所在门前的情况。 [0069] 步骤4.2识别控制终端21判断接近传感器所探测的门前范围是否有人员，若是，则启动摄像头采集人脸信息传输至视频采集装置213，并跳转至步骤4.3；若否，则不启动摄像头，并跳转至步骤4.1。 \n[0070] 步骤4.3识别控制终端21时刻保持人脸检测状态，当捕捉合适的人脸图像后，启动识别线程，视频采集装置213将采集到的人脸信息传输至识别装置211。 [0071] 步骤5识别装置211对人员的人脸图像信息与由系统管理模块1传输来的人脸模板进行比对识别，判断人员是否为授权人员，若是，则门禁控制器212控制该采集模块23所对应的电控门锁22开启；若否，则门禁控制器212控制电控门锁22保持锁死状态。 [0072] 步骤6识别控制终端21利用心跳机制，周期性发送运行状态信息(识别数据及门禁进出日志等)发送至管理终端12和客户端24，管理终端12对该运行状态信息进行解析后，传输至网络数据服务器11储存。 \n[0073] 尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。