本發(fā)明涉及一種門禁系統(tǒng)，具體涉及一種基于圖像識別的可自動識別進門尾隨人員的智能門禁系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

在一些封閉場合，如果小區(qū)、封閉監(jiān)管區(qū)域等等，只限有權(quán)限人員刷卡進入，但是在進門過程中經(jīng)常發(fā)生有人尾隨進門的現(xiàn)象，尾隨進門人有的是有權(quán)限人員，有的則是無權(quán)限的局外人員，這對安全帶來隱患；同時，每次進門需要刷卡，是一種麻煩，尤其在雙手攜帶東西時，更是不便。專利“敞開式校園防尾隨系統(tǒng)”cn102855508b通過視頻識別和rfid定位技術(shù)結(jié)合，判別尾隨現(xiàn)象出現(xiàn)與否，該系統(tǒng)效果依賴于定位精度高低，高精度定位同時意味著高成本，同時，該系統(tǒng)不能區(qū)分進門與出門情況，需要通過前后兩個攝像機分別監(jiān)視進門或出門方向。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種可自動識別進門尾隨人員的智能門禁系統(tǒng)，在用戶進門過程中，如果有人尾隨進門，通過圖像信息識別尾隨人員。

本發(fā)明提出的一種自動識別進門尾隨人員的門禁系統(tǒng)，包括監(jiān)控裝置、智能門鎖、移動電子端，監(jiān)控裝置從內(nèi)朝向門口區(qū)域拍攝，并與移動電子端進行無線通信，智能門鎖通過驗證電子端開鎖信息控制打開門鎖，發(fā)送開鎖信息到監(jiān)控裝置，其特征是建立電子端信息與關(guān)聯(lián)用戶的圖像信息對應(yīng)關(guān)系；當(dāng)門鎖打開，監(jiān)控裝置監(jiān)測進門電子端信息，并拍攝進門人圖像信息；監(jiān)控裝置根據(jù)進門電子端信息搜索與該電子端關(guān)聯(lián)的用戶圖像信息，并與拍攝的進門人圖像信息進行比對；如果有與搜索的用戶圖像信息不匹配的進門人圖像信息，判斷該人尾隨進門，通過語音發(fā)出提醒，或在視頻顯示終端標(biāo)示尾隨人。

本發(fā)明首先建立用戶圖像信息庫，根據(jù)用戶攜帶的電子端信息建立用戶圖像信息索引，在對進門人進行識別時，通過進門電子端信息檢索用戶圖像信息，相比通過圖像信息檢索要簡單快捷，同時只根據(jù)檢索出的用戶圖像信息對進門人圖像進行匹配，避免直接在用戶圖像信息庫中進行搜索，大大縮小了圖像對比范圍，降低硬件要求，提高識別速度。

本發(fā)明針對封閉式門禁系統(tǒng)，適用小區(qū)大門和單元門的進門尾隨識別，無需手動刷卡，自動開鎖，方便用戶進出，提高小區(qū)安全管理智能化水平。

下面結(jié)合實施例，詳細描述本發(fā)明的技術(shù)方案。

附圖說明

圖1是本發(fā)明一實施例的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖。

圖2是本發(fā)明一實施例的結(jié)構(gòu)布置圖。

圖3是本發(fā)明一種判斷識別進門尾隨方法流程圖。

具體實施方式

在圖1所示的一實施例結(jié)構(gòu)框圖中，包括監(jiān)控裝置、智能門鎖、移動電子端，其中，監(jiān)控裝置包括第一微處理器、第一無線通信單元，智能門鎖包括第二微處理器、第二無線通信單元，電子端包括第三微處理器、第三無線通信單元，智能門鎖和電子端通過無線通信單元進行通信連接，智能門鎖通過驗證電子端發(fā)送的開鎖信息，控制打開門鎖，智能門鎖與監(jiān)控裝置通過有線或無線方式連接，并發(fā)送開鎖信息到監(jiān)控裝置。

移動電子端包括智能鑰匙、有源門禁卡、智能手機，或與機械鑰匙、錢包等關(guān)聯(lián)的電子終端。電子端與智能門鎖監(jiān)控裝置之間是一種近距離無線通信，包括wi-fi、藍牙、紅外線、超寬帶、rfid、zigbee等等一種或多種結(jié)合，當(dāng)電子端進入智能門鎖檢測通信范圍，自動進行無線通信，包括電子端接收智能門鎖發(fā)送的信息后，向智能門鎖反饋密碼信息和自身id信息，智能門鎖對密碼信息進行匹配驗證，根據(jù)驗證結(jié)果打開門鎖，識別進門電子端，并發(fā)送進門電子端信息到監(jiān)控裝置。

電子端還可以是智能手機，通過手機中應(yīng)用程序，控制處于監(jiān)測范圍的手機通過藍牙與監(jiān)控裝置進行信息傳遞。

在監(jiān)控裝置中設(shè)有攝像頭和圖像處理識別模塊，設(shè)置在門內(nèi)，朝向門口區(qū)域，拍攝進門人圖像信息，并與進門電子端進行無線通信。

在圖2所示的系統(tǒng)布置側(cè)視圖中，監(jiān)控裝置1朝向門口，拍攝進門人圖像信息，智能門鎖2控制大門3的開關(guān)，當(dāng)用戶攜帶電子端4從外進門，電子端4與智能門鎖2進行無線通信，當(dāng)密碼信息驗證通過，智能門鎖2自動打開，用戶進入門內(nèi)。

進一步，系統(tǒng)中設(shè)置多個監(jiān)控裝置，每個監(jiān)控裝置設(shè)置不同id信息，與監(jiān)控中心連接，同時，拍攝區(qū)域相鄰的監(jiān)控裝置通過有線或無線方式相互連接。

在圖3所示的一種進門尾隨人員判斷識別方法流程圖中，根據(jù)用戶攜帶的電子端id信息建立電子端與用戶圖像信息關(guān)聯(lián)，根據(jù)關(guān)聯(lián)的用戶圖像信息對進門人圖像進行匹配識別，如果存在不匹配的進門人圖像信息，判斷該人尾隨進門，具體過程如下：

（1）建立電子端信息與關(guān)聯(lián)用戶圖像信息對應(yīng)關(guān)系；

（2）監(jiān)控裝置朝向門口區(qū)域拍攝進門人圖像信息；

（3）智能門鎖與電子端進行無線通信；

（4）智能門鎖是否接收到電子端反饋的開鎖密碼信息，如果是，進入下一步，如果否，轉(zhuǎn)入步驟（2）；

（5）智能門鎖根據(jù)電子端密碼信息驗證結(jié)果，打開門鎖，用戶進門；

（6）監(jiān)控裝置監(jiān)測進門電子端信息，根據(jù)進門電子端信息檢索用戶圖像信息；

（7）監(jiān)控裝置拍攝進門人圖像信息，并與檢索的用戶圖像信息進行比對；

（8）判斷是否存在與用戶圖像信息不匹配的進門人圖像信息，如果是，判斷有人尾隨進門，進入下一步，如果否，判斷無外人尾隨進門，轉(zhuǎn)入步驟（12）；

（9）發(fā)出提醒信息，或在視頻顯示終端標(biāo)示進門尾隨人圖像；

（10）跟蹤拍攝進門尾隨者圖像；

（11）進門尾隨人員是否出門，如果是，轉(zhuǎn)入步驟（12），如果否，轉(zhuǎn)入步驟（10）；

（12）門鎖是否關(guān)閉，如果是，轉(zhuǎn)入步驟（2），如果否，轉(zhuǎn)入步驟（6）。

在用戶單獨進門時通過監(jiān)測的進門電子端信息與用戶進門過程中采集的圖像信息，系統(tǒng)自動建立所述電子端id信息與用戶圖像信息關(guān)聯(lián)。

當(dāng)多個用戶進門時，在進門人數(shù)與進門電子端個數(shù)相等時，判斷無人尾隨進門，通過剔除已經(jīng)建立電子端與圖像信息關(guān)聯(lián)的用戶和電子端，如果監(jiān)測的進門電子端信息與用戶進門過程中采集的圖像信息存在單一對應(yīng)關(guān)系，系統(tǒng)自動建立所述電子端信息與用戶圖像信息關(guān)聯(lián)。

此外，還可以在系統(tǒng)中輸入電子端信息和關(guān)聯(lián)用戶圖像信息，預(yù)置電子端信息與用戶圖像信息關(guān)聯(lián)。

一個電子端信息下可以只關(guān)聯(lián)一個用戶圖像信息，即該電子端為一個用戶專有。此外，一個電子端信息下還可以關(guān)聯(lián)多個用戶圖像信息，即該電子端為這幾個用戶共有。

一個用戶下的圖像信息可以只有一張，根據(jù)長期使用情況，系統(tǒng)也可以在用戶進門過程中自動拍攝保持多張具有不同特征的圖像信息，以提高對用戶圖像識別的準(zhǔn)確性。

智能門鎖如智能磁力鎖，實時向外發(fā)送廣播信息，與電子端進行無線通信，監(jiān)測電子端狀態(tài)信息，當(dāng)用戶攜帶電子端進入智能門鎖通信范圍時，根據(jù)智能門鎖的廣播信息，向智能門鎖反饋密碼信息和自身id信息，智能門鎖根據(jù)電子端密碼信息驗證結(jié)果，控制門鎖打開，并發(fā)送開鎖電子端id信息到監(jiān)控裝置。

門內(nèi)監(jiān)控裝置朝向門口設(shè)置，實時拍攝進門人的前部或前側(cè)部圖像信息，監(jiān)控裝置接收到開鎖信號后，觸發(fā)監(jiān)測進門電子端信息，對進門人圖像信息進行處理分析。

進一步，在門外側(cè)設(shè)置人體檢測裝置，檢測進門人體信號，通過有線或無線方式發(fā)送監(jiān)控裝置和智能門鎖。所述人體檢測裝置包括人體紅外感應(yīng)器、光電感應(yīng)器、超聲波發(fā)射接收器、激光發(fā)射接收器中任一種，當(dāng)用戶從門外走近門口區(qū)域，檢測裝置檢測到要進門的人體信號，根據(jù)人體檢測信號觸發(fā)智能門鎖和監(jiān)控裝置與進門電子端的無線通信。

在用戶從外進門過程中，先靠近門上智能門鎖，然后走近門內(nèi)智能監(jiān)控裝置，系統(tǒng)通過監(jiān)控裝置與智能門鎖監(jiān)測的電子端無線信號特征或變化識別進門電子端，可以判斷在開鎖前先進入智能門鎖通信范圍、后進入監(jiān)控裝置通信范圍的電子端是進門電子端，或門鎖打開時智能門鎖監(jiān)測的信號強度大于監(jiān)控裝置同時監(jiān)測的信號強度，此后，智能門鎖監(jiān)測的進門電子端信號強度由強減弱，而監(jiān)控裝置同時監(jiān)測的其信號強度由弱增強，直到大于智能門鎖監(jiān)測的信號強度。

顯而易見，通過開鎖密碼信息驗證的電子端是進門電子端。

在用戶從內(nèi)出門過程中，經(jīng)過門內(nèi)智能監(jiān)控裝置靠近門上智能門鎖，可以判斷在開鎖前從監(jiān)控裝置監(jiān)測范圍外進入監(jiān)測范圍的電子端是出門電子端，或在開鎖前先進入智能監(jiān)控裝置通信范圍、后進入智能門鎖通信范圍的電子端是出門電子端，或是開鎖前智能門鎖監(jiān)測的出門電子端信號強度由弱增強，而監(jiān)控裝置同時監(jiān)測的其信號強度由強變?nèi)?，門鎖打開時智能門鎖監(jiān)測的信號強度大于監(jiān)控裝置同時監(jiān)測的信號強度，此后，智能門鎖監(jiān)測的出門電子端信號強度減弱，但仍大于監(jiān)控裝置同時監(jiān)測的信號強度。

此外，系統(tǒng)可以根據(jù)室內(nèi)無線定位技術(shù)監(jiān)測電子端的位置坐標(biāo)。室內(nèi)無線定位技術(shù)方法不同，其定位精度各有差異。

在用戶從外進門過程中，系統(tǒng)監(jiān)測電子端位置在門鎖打開后后由門外位置區(qū)域進入門內(nèi)的電子端是進門電子端。在系統(tǒng)安裝時，通過監(jiān)測門左右兩邊門框或沿墻壁2~3個位置的電子端位置坐標(biāo)，計算劃分門內(nèi)門外區(qū)域的直線，預(yù)先設(shè)定門內(nèi)門外位置區(qū)域。

進門電子端還包括在門鎖打開后進入監(jiān)控裝置拍攝區(qū)域的電子端。在系統(tǒng)安裝時，通過監(jiān)測監(jiān)控裝置拍攝區(qū)域中任意3個角的電子端位置坐標(biāo)，計算出監(jiān)控裝置拍攝區(qū)域位置坐標(biāo)范圍，從門外方向進入該范圍的電子端是進門電子端。

用戶進門，迎向攝像裝置進入其拍攝范圍，攝像裝置拍攝到進門人前部如面部圖像信息，逐漸走近攝像裝置，人體輪廓尺寸逐漸變大，如果用戶出門，背向攝像裝置進入其拍攝范圍，攝像裝置拍攝到出門人背部圖像信息，逐漸遠離攝像裝置，人體輪廓尺寸逐漸變小。

在用戶從外進門過程中，當(dāng)門鎖打開后，監(jiān)控裝置拍攝到進門用戶圖像信息，在用戶從內(nèi)出門過程中，則是在門鎖打開前，監(jiān)控裝置就拍攝到出門用戶圖像信息。

監(jiān)控裝置還可以通過開鎖時間并結(jié)合用戶進出門過程的人體朝向或移動方向，判別進入拍攝區(qū)域的人是進門用戶或是出門用戶，比如開鎖前背向攝像頭進入拍攝區(qū)域、或開鎖后背向攝像頭遠離的是出門用戶，開鎖后面向攝像頭進入拍攝區(qū)域、或迎向攝像頭靠近的是進門用戶等等。

進一步，監(jiān)控裝置可以結(jié)合門外人體檢測信息，通過先檢測到人體信號后拍攝到的用戶圖像是進門用戶圖像信息。

進一步，可以在門內(nèi)設(shè)置人體檢測裝置，如果門鎖打開前檢測到門內(nèi)人體信號，判斷用戶出門。

系統(tǒng)根據(jù)進門電子端id信息檢索用戶圖像信息，根據(jù)檢索出的用戶圖像信息中對進門人圖像進行對比分析，如果存在與檢索的用戶圖像信息不匹配的進門人圖像信息，判斷該人尾隨進門。所述不匹配包括臉部特征不匹配、或身體幾何特征不匹配、或性別特征不匹配中至少一種。當(dāng)有多個進門人圖像信息與根據(jù)一個電子端檢索的用戶圖像信息進行對比時，識別圖像匹配程度最高的進門人是用戶，其他進門人則是圖像信息不匹配的尾隨人員。根據(jù)圖像匹配相對程度識別，選出匹配程度最高的是攜帶電子端的進門用戶，是在有限范圍中首先對唯一性進行選擇，可以降低進門尾隨人圖像識別要求，提高識別速度。

根據(jù)檢索結(jié)果再進行圖像對比，相比根據(jù)用戶圖像信息庫進行對比，可以提高圖像識別速度，用戶圖像信息庫越大，效果越明顯。

進一步優(yōu)化，通過建立進門人圖像位置與電子端監(jiān)測位置對應(yīng)關(guān)系，可以把與檢索的用戶圖像信息進行比對的進門人圖像信息限制在與該電子端監(jiān)測位置對應(yīng)的進門人中。

建立進門人圖像位置與電子端監(jiān)測位置對應(yīng)關(guān)系的方法，可以在系統(tǒng)安裝時，在監(jiān)控裝置拍攝區(qū)域的任意三個角，通過電子端監(jiān)測位置坐標(biāo)，計算出進門人圖像位置與電子端監(jiān)測位置的換算關(guān)系，或通過把監(jiān)控裝置拍攝區(qū)域設(shè)置為與電子端定位覆蓋區(qū)域重合，建立進門人圖像位置與電子端監(jiān)測位置的對應(yīng)關(guān)系，比如在監(jiān)控裝置拍攝區(qū)域的四角布置電子端位置監(jiān)測節(jié)點，監(jiān)測拍攝區(qū)域內(nèi)的電子端位置坐標(biāo)。

根據(jù)電子端定位技術(shù)方法不同，定位精度也不同，圖像位置與電子端監(jiān)測位置對應(yīng)的進門人數(shù)也不同，比如，如果室內(nèi)定位精度在1米左右時，在1米范圍內(nèi)可以對應(yīng)1~5個進門人，如果室內(nèi)定位精度在0.1米左右，則只能對應(yīng)1個進門人，定位精度越高，進行圖像匹配的進門人越少。只有當(dāng)圖像位置與電子端監(jiān)測位置一致的進門人數(shù)大于該電子端個數(shù)時，判斷所述進門人中有人尾隨進門，進一步，在這些進門人中通過圖像信息與該電子端關(guān)聯(lián)用戶圖像信息進行比對識別進門尾隨人。

顯然，如果進門人圖像位置與電子端監(jiān)測位置存在不一致，即兩者位置之差大于電子端定位精度，判斷位置不一致的進門人是尾隨人員。

監(jiān)控裝置通過對比圖像識別的進門用戶人數(shù)和監(jiān)測的進門電子端個數(shù)是否相等，判斷有無人尾隨進門，如果通過圖像識別的進門用戶人數(shù)大于監(jiān)測的進門電子端個數(shù)，判斷有人尾隨進門。比如小區(qū)單元門，攝像裝置設(shè)置在樓道內(nèi)，正對門口方向，當(dāng)用戶通過電子端開鎖后，系統(tǒng)通過圖像識別的進門人數(shù)大于監(jiān)測的電子端個數(shù)，判斷有人尾隨進門，控制門口語音輸出裝置如揚聲器，發(fā)出提醒信息，引起進門用戶警惕，進一步通過電子端檢索用戶圖像信息，并與進門人圖像信息進行比對，識別不匹配的進門人是尾隨者，把識別信息發(fā)送安防監(jiān)控中心。

對于小區(qū)大門，當(dāng)門鎖打開后，監(jiān)控裝置發(fā)現(xiàn)有人尾隨進門時，一方面可以通過門口語音輸出裝置發(fā)出提醒信息，提醒門衛(wèi)和進門用戶，同時在視頻顯示終端上對尾隨者加以標(biāo)示，比如在該人圖像上加上方框，方便門衛(wèi)識別，攔截該人詢問，并進一步跟蹤拍攝所述進門尾隨人圖像信息，直到其出小區(qū)大門。

進一步，系統(tǒng)建立拍攝所述進門尾隨人的攝像機id信息和拍攝時段的索引文件，以便事后回放時追蹤查看。

本發(fā)明適用于門通常處于關(guān)閉狀態(tài)的封閉門禁，也就是說在用戶進出時才開門，然后關(guān)閉。