一种人脸交叉识别无障碍通道闸机系统的制作方法

1.本实用新型涉及一种人脸识别闸机通道，尤其涉及一种人脸交叉识别无障碍通道闸机系统。


背景技术：

2.目前人员通道闸机一般为人脸识别pad，即需要通过闸机的人员配合，人脸抓拍、比对、特征提取及人脸识别，完成内外部名单甄别后，联动闸机开门或者报警提示，方便管理人流并规范行人出入。这种人员通道闸机已经在地铁、高铁、写字楼、社区门禁、工厂、旅游区以及其他场所都有广泛的应用，且效果显著。
3.人脸闸机pad的优点是有交互，美观大方，一个一个通过，适合人流密度不大的场所。但人脸闸机pad存在如下缺点，当密集人流通过时，容易存储人员前后和左右遮挡，导致人脸漏检，因此只能一个个间隔通过，配合闸机的防尾随设备，如红外对射，这种模式在人流高峰期会导致出入口人员拥堵，而且出入刷脸一般需要用户主动停留配合，用户通过时间长，体验也比较差。
4.特别是目前在学校/工厂/军营等大型企事业单位的教学楼、宿舍、食堂等人员密集且需要短时间完成出入场所，人脸闸机pad就存在通过能力低(每人耗时至少2秒以上)，容易尾随等问题，导致使用效果不佳。对一些重点管控场合，人脸闸机pad由于存在监控死角，往往容易由于可以翻越或者尾随而不能独立工作，需要工作人员现场维护秩序监控使用，因此综合成本偏高，没有起到解放人工和异常行为预警的作用。
5.此外，市场上还存在一种人脸识别闸机，其采用卡口模式架设摄像头，一般摄像头架设高度为2.5米以上，在闸机通道的正上方，但显然，这种架设的摄像头容易存储前后遮挡及严重低头行走无法拍摄到有效人脸的情况。


技术实现要素：

6.本实用新型所要解决的技术问题是：针对现有技术的缺陷，提供一种人脸交叉识别无障碍通道闸机系统。
7.本实用新型为解决上述技术问题采用以下技术方案：
8.本实用新型提供了一种人脸交叉识别无障碍通道闸机系统，包括具有至少一条闸机通道的闸机设备、人脸监控单元与所述人脸监控单元连接的人脸识别模块，其中：
9.所述人脸监控单元为若干个，分别对应设置于每条所述闸机通道两侧的箱体上，相邻两所述人脸监控单元的视场呈交叉覆盖，且交叉覆盖的宽度至少超过两名并排通行的通过人员的人脸宽度。
10.进一步地，在所述的人脸交叉识别无障碍通道闸机系统上，所述人脸监控单元的视场为倾斜向上拍摄成像。
11.进一步地，在所述的人脸交叉识别无障碍通道闸机系统上，所述人脸监控单元采用半球摄像机，其前后俯仰及左右自由旋转角度为180
°
。
12.进一步地，在所述的人脸交叉识别无障碍通道闸机系统上，所述人脸监控单元的架设高度为1.0-1.5m。
13.进一步地，在所述的人脸交叉识别无障碍通道闸机系统上，所述闸机通道的宽度设置为两名通过人员并肩可通过，而三名通过人员并肩不能通过。
14.进一步优选地，在所述的人脸交叉识别无障碍通道闸机系统上，所述闸机通道的宽度为0.8-1.4m。
15.进一步地，在所述的人脸交叉识别无障碍通道闸机系统上，还包括：
16.去重单元，所述去重单元与所述人脸识别模块连接，用于对所述人脸监控单元采集的人脸图像信息进行质量择优选择。
17.进一步地，在所述的人脸交叉识别无障碍通道闸机系统上，所述人脸识别模块分别与各所述闸机通道对应的电动闸机门连接。
18.进一步地，在所述的人脸交叉识别无障碍通道闸机系统上，还包括：
19.交互显示单元，所述交互显示单元与所述人脸识别模块连接，用于对经过所述闸机通道的通过人员进行动态交互。
20.进一步地，在所述的人脸交叉识别无障碍通道闸机系统上，还包括：
21.声光交互单元，所述声光交互单元与所述人脸识别模块连接，用于当发现外部非授权通过人员进入所述闸机通道时发出报警信息。
22.进一步优选地，在所述的人脸交叉识别无障碍通道闸机系统上，所述声光交互单元为若干个，分别对应设置于每条所述闸机通道一侧的箱体上。
23.本实用新型采用以上技术方案，与现有技术相比，具有如下技术效果：
24.(1)采用通道式框架结构，在闸机通道两侧的箱体设备上分别架设人脸监控单元用于人脸检测和识别，通道箱体中间可供人员并排直接出入，并通过人脸识别模块完成人脸检测、识别工作，通行能力高，可满足大人流密度场景，应用范围广；
25.(2)相邻两人脸监控单元采用视场交叉覆盖的安装方法，并限制闸机通道的宽度以确保最多两人并行并前后社交距离通过，避免在人流密集场景快速通行时，因人员遮挡导致的漏检；
26.(3)人脸监控单元配合闸机设备布置，并采用从下往上成像，对由远及近通行人员能确保对抬头、正常及低头通过的通过人员都能监控到人脸完整信息，提高监测和识别率；
27.(4)通过去重单元对人脸监控单元采集的人脸图像信息进行人脸角度及大小等质量择优选择，最优识别角度人脸输出、人脸特征提取、同人比对去重以及人员身份决策输出，解决一个通过人员被多次重复输出和漏检的矛盾，确保人脸识别准确率和识别率，以用于决策联动开门或陌生人报警输出。
附图说明
28.图1为本实用新型一种人脸交叉识别无障碍通道闸机系统的整体结构示意图；
29.图2为本实用新型一种人脸交叉识别无障碍通道闸机系统中人脸监控单元的安装结构示意图；
30.图3为本实用新型一种人脸交叉识别无障碍通道闸机系统中相邻两人脸监控单元的视场交叉示意图；
31.图4为本实用新型一种人脸交叉识别无障碍通道闸机系统进行人脸识别的流程示意图；
32.其中，各附图标记为：
33.1-闸机设备，2-闸机通道，3-人脸监控单元，4-人脸识别模块，5-通过人员，6-去重单元，7-交互显示单元，8-声光交互单元。
具体实施方式
34.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行描述和说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。基于本实用新型提供的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
35.显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些示例或实施例，对于本领域的普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图将本实用新型应用于其他类似情景。此外，还可以理解的是，虽然这种开发过程中所作出的努力可能是复杂并且冗长的，然而对于与本实用新型公开的内容相关的本领域的普通技术人员而言，在本实用新型揭露的技术内容的基础上进行的一些设计，制造或者生产等变更只是常规的技术手段，不应当理解为本实用新型公开的内容不充分。
36.在本实用新型中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本实用新型的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域普通技术人员显式地和隐式地理解的是，本实用新型所描述的实施例在不冲突的情况下，可以与其它实施例相结合。
37.除非另作定义，本实用新型所涉及的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属技术领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本实用新型所涉及的“一”、“一个”、“一种”、“该”等类似词语并不表示数量限制，可表示单数或复数。本实用新型所涉及的术语“包括”、“包含”、“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含；例如包含了一系列步骤或模块单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可以还包括没有列出的步骤或单元，或可以还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。本实用新型所涉及的“连接”、“相连”、“耦接”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电气的连接，不管是直接的还是间接的。本实用新型所涉及的“多个”是指两个或两个以上。“和/或”描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，“a和/或b”可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。本实用新型所涉及的术语“第一”、“第二”、“第三”等仅仅是区别类似的对象，不代表针对对象的特定排序。
38.现有技术中一般的闸机系统为每个闸机通道部署一台人脸监控单元，通过人脸监控单元以25fps采集的每帧图像一般为进行人脸定位、人脸质量筛选、人脸轨迹跟踪序列管理、人脸输出gb要求人脸大小在瞳距60个像素以上，人脸上下角度30度，左右45度为可识别人脸、人脸矫正、人脸特征提取、人脸特征比对及根据阈值判断输出身份等环节，完成整个人脸身份确认过程。
39.在一些实施例中，如图1所示，本实施例基于上述人脸识别原理，对现有闸机系统结构及架设及决策输出进行了优化，提供了一种人脸交叉识别无障碍通道闸机系统，包括具有至少一条闸机通道2的闸机设备1、人脸监控单元3与所述人脸监控单元3连接的人脸识别模块4，所述人脸监控单元3用于采集进入所述闸机通道2的通过人员的人脸图像信息；所述人脸识别模块4用于对人脸监控单元3采集的人脸图像信息基于上述原理进行识别分析，并根据识别分析结果向所述闸机通道2对应的电动闸机门发送开门或关门的指令；且所述人脸识别模块4分别与各所述闸机通道2对应的电动闸机门连接，用于控制闸机通道2的电动闸机关闭或打开。
40.在一些实施例中，如图1所示，所述人脸监控单元3为若干个，分别与所述人脸识别模块4连接，且分别对应架设于每条所述闸机通道2两侧的箱体上，用于采集经过闸机通道2的通过人员5的人脸图像信息，相邻两所述人脸监控单元3的视场呈交叉覆盖，且交叉覆盖的宽度至少超过两名并排通行的通过人员5的人脸宽度，具体地交叉覆盖的宽度至少超过60cm。
41.在一些实施例中，如图2所示，为避免遮挡导致的漏检，所述人脸监控单元3的视场为由下倾斜向上拍摄成像。所述人脸监控单元3的架设高度为1.0-1.5m，优选地，所述人脸监控单元3的架设高度为1.2m。当闸机安装在人流密集处，如果想快速通行，则可避免地存在前后和左右遮挡，采用每个闸机通道2两侧的两个人脸监控单元3左右交叉覆盖监控。人脸监控单元3采用从下往上成像的方式，确保了对抬头、正常及低头通过的通过人员都能监控到人脸完整信息，提高监测和识别率。
42.在一些优选实施例中，如图1所示，所述闸机通道2的宽度设置为两名通过人员5并肩可通过，而三名通过人员5并肩不能通过。具体地，所述闸机通道2的宽度为0.8-1.4m。通过限制闸机通道2的宽度在1.4m以下，因此最多2人并行并前后社交距离通过1.2m，可以有效避免因遮挡导致的漏检问题。
43.进一步地，在所述的人脸交叉识别无障碍通道闸机系统上，所述人脸监控单元3采用半球摄像机，其前后俯仰及左右自由旋转角度为180
°
。半球摄像机采用市场通用的球状上下俯仰及左右各自180
°
自由旋转结构，满足本系统对于人脸监控成像视场的要求。
44.在一些实施例中，如图2所示，该人脸交叉识别无障碍通道闸机系统上，还包括：对人脸监控单元3采集的人脸图像信息进行人脸角度及大小等质量择优选择，最优识别角度人脸输出、人脸特征提取、同人比对去重以及人员身份决策输出的去重单元6，所述去重单元6与所述人脸识别模块4连接，用于对所述人脸监控单元3采集的人脸图像信息进行质量择优选择，解决一个通过人员5被多次输出和漏检的矛盾，确保人脸识别准确率和识别率，可以用于决策联动开门或陌生人报警输出。
45.在一些实施例中，如图2所示，该人脸交叉识别无障碍通道闸机系统上，还包括：声光交互单元8，所述声光交互单元8与所述人脸识别模块4连接，用于当发现外部非授权通过人员5进入所述闸机通道2时发出报警信息。且所述声光交互单元8为若干个，分别对应设置于每条所述闸机通道2一侧的箱体上，用于对每一条闸机通道2内非授权进入情况进行报警。
46.在其中的一些实施例中，如图1所示，人脸监控单元3面对闸机行人进入方向，确保经过的通过人员5的人脸不会被左右和前后遮挡，通过闸机通道2的通过人员5自由行走无
需停留，人脸识别模块4通过对人脸监控单元3采用的通过人员5进行人脸检测定位、人脸大小、角度及亮度、对比度等质量判断、人脸质量评分筛选及人脸特征提取识别，与预先录入的人脸图像特征库进行特征比对及相似度阈值判断，给出人员身份信息并联动闸机通道2的电动闸机及声光交互单元8。整个过程无需人员刻意配合及强制间隔，正常社交距离即可顺序通过，从而有效提高闸机通道2的通行能力，可以将人员通过速度提升到每2人/1秒，即无感识别通过方式，人员密集通行时，闸机通道2由于基本识别为内部人员为常开模式，仅对陌生人或者想尾随进入人员进行报警或关闭闸门。
47.在其中的一些实施例中，如图1所示，闸机通道2无人经过时为常闭状态，当交叉覆盖的人脸监控单元3检测并判断到有内部授权人员通过时，自动将闸机门开放，并确保人员通过后启动关闭闸机门的判断；此时，如果后续有人员进入且判断为内部人员，则闸机门继续开放，直到没有人员关闭闸机门，或发现外部非授权人员进入，提示声光交互单元8发出报警，并关闭闸机。
48.在一些实施例中，如图3和图4所示，通过人员51和通过人员52两人并行，通过人员51和通过人员52的人脸被a人脸监控单元31和b人脸监控单元32两个摄像头交叉覆盖监控抓拍，其中通过人员51人脸被两个摄像头都抓拍成功，比对识别模块对两张通过人员51的人脸质量进行自动筛选决策，利用人脸聚类，选择a人脸监控单元31抓拍人脸进行输出供比对识别，通过人员52的人脸由于遮挡，仅被b人脸监控单元32抓拍，实现了比对识别身份确认，由此类推，该人脸交叉识别无障碍通道闸机系统可在高人流并行情况下完成实时的高质量人脸识别身份确认。
49.以上对本实用新型的具体实施例进行了详细描述，但其只作为范例，本实用新型并不限制于以上描述的具体实施例。对于本领域技术人员而言，任何对该实用进行的等同修改和替代也都在本实用新型的范畴之中。因此，在不脱离本实用新型的精神和范围下所作的均等变换和修改，都应涵盖在本实用新型的范围内。

技术特征：
1.一种人脸交叉识别无障碍通道闸机系统，其特征在于，包括具有至少一条闸机通道(2)的闸机设备(1)、人脸监控单元(3)与所述人脸监控单元(3)连接的人脸识别模块(4)，其中：所述人脸监控单元(3)为若干个，分别对应设置于每条所述闸机通道(2)两侧的箱体上，相邻两所述人脸监控单元(3)的视场呈交叉覆盖，且交叉覆盖的宽度至少超过两名并排通行的通过人员(5)的人脸宽度。2.根据权利要求1所述的人脸交叉识别无障碍通道闸机系统，其特征在于，所述人脸监控单元(3)的视场为倾斜向上拍摄成像。3.根据权利要求1所述的人脸交叉识别无障碍通道闸机系统，其特征在于，所述人脸监控单元(3)采用半球摄像机，其前后俯仰及左右自由旋转角度为180
°
。4.根据权利要求1所述的人脸交叉识别无障碍通道闸机系统，其特征在于，所述人脸监控单元(3)的架设高度为1.0-1.5m。5.根据权利要求1所述的人脸交叉识别无障碍通道闸机系统，其特征在于，所述闸机通道(2)的宽度设置为两名通过人员(5)并肩可通过，而三名通过人员(5)并肩不能通过。6.根据权利要求5所述的人脸交叉识别无障碍通道闸机系统，其特征在于，所述闸机通道(2)的宽度为0.8-1.4m。7.根据权利要求1所述的人脸交叉识别无障碍通道闸机系统，其特征在于，还包括：交互显示单元(7)，所述交互显示单元(7)与所述人脸识别模块(4)连接，用于对经过所述闸机通道(2)的通过人员(5)进行动态交互。8.根据权利要求1所述的人脸交叉识别无障碍通道闸机系统，其特征在于，还包括：声光交互单元(8)，所述声光交互单元(8)与所述人脸识别模块(4)连接，用于当发现外部非授权通过人员(5)进入所述闸机通道(2)时发出报警信息。9.根据权利要求8所述的人脸交叉识别无障碍通道闸机系统，其特征在于，所述声光交互单元(8)为若干个，分别对应设置于每条所述闸机通道(2)一侧的箱体上。

技术总结
本实用新型提供了一种人脸交叉识别无障碍通道闸机系统，包括具有至少一条闸机通道的闸机设备、人脸监控单元与人脸监控单元连接的人脸识别模块，其中：人脸监控单元为若干个，分别对应设置于每条闸机通道两侧的箱体上，相邻两人脸监控单元的视场呈交叉覆盖，且交叉覆盖的宽度至少超过两名并排通行的通过人员的人脸宽度。本实用新型的人脸交叉识别无障碍通道闸机系统，在闸机通道两侧的箱体上分别架设人脸监控单元，并通过人脸识别模块完成人脸检测、识别工作，提高了通行能力；且相邻的两人脸监控单元采用视场交叉覆盖的安装方法，避免在人流密集场景快速通行时因人员遮挡导致的漏检问题。检问题。检问题。


技术研发人员：杨立成
受保护的技术使用者：南京明行智能科技有限公司
技术研发日：2021.11.29
技术公布日：2022/5/25