一种人脸识别无闸机的门禁系统及其方法与流程

本发明涉及一种人脸识别的门禁系统及其方法，特别是涉及一种人脸识别无闸机的门禁系统及其方法，可广泛应用于如写字楼、住宅楼、图书馆、展览馆、学校、各种会场、地铁、车站、机场、宾馆、酒店、商场、超市、各种建筑物的室内机室外场所的门禁及监控。

背景技术：

现有技术的门禁系统通常采用闸机装置，通过刷卡或人脸识别技术控制闸机装置的电控门帘开启、关闭，实现对刷卡验证或人脸识别验证通过的用户开闸放行，对验证未通过的用户的闭闸禁行。据公开的新闻报道在使用中会遇到闸机伤人的事故时有发生，给用户带来了很大伤害，给物业管理带来很多麻烦和经济损失。门禁系统的闸机装置一般安装在建筑物内用户的进口处，用户验证通过闸机的时间较长，而且多个闸机口排列安装好像是一道墙，既容易造成拥堵，又影响了美观，闸机装置的制造成本较高，安装也比较麻烦。无论是地铁车站检票系统还是办公大楼及学校的门禁系统，都存在上述问题。

现有技术的监控系统仅采用摄像头对出入及行走的用户进行监视，只能靠人来观看屏幕中的画面是否出现异常，即便发现异常后也需要人工干预，无法迅速有效地采取措施进行干预。现有技术对于写字楼、学校及会议的人员出入甄别、签到，酒店入住客人的出入甄别及引导，这些应用场景的门禁系统目前还没有一个很好的解决方法及产品来满足用户的需求。

技术实现要素：

本发明需要解决的技术问题是提供一种人脸识别无闸机的门禁系统及其方法，克服了现有技术中存在的问题。所述技术方案如下：

一种人脸识别无闸机的门禁系统，其特征在于：

所述系统包括摄像单元、中央处理器单元和显示单元。

所述摄像单元至少包括摄像模块。

所述系统还包括人脸检测模块和人脸识别模块，设置在摄像单元内或中央处理器单元内，用于检测识别用户是否为许可用户。

所述系统还包括人脸数据库，设置在中央处理器单元内。

所述显示单元为显示器或投影机，用于显示许可用户或非许可用户的人脸识别结果。

所述摄像单元和显示单元分别与中央处理器单元电连接。

所述系统还包括行为分析记录模块，设置在中央处理单元内，用于分析记录用户的进出行为及次数及用户的签到情况。

更进一步，所述系统还包括信用评价记录模块，设置在中央处理单元内，用于根据用户的行为进行信用评价，包括对用户的行为进行信用等级评价。

所述系统还包括人脸追踪模块，与人脸识别模块及中央处理器单元连接，用于追踪用户的人脸运动轨迹。

所述系统还包括人体追踪模块，与人脸识别模块及中央处理器单元连接，用于根据用户人脸的运动轨迹追踪转换为该用户人体运动轨迹的追踪，以实现当用户转身后也能对该用户进行人体运动轨迹的追踪。

所述系统还包括第2摄像单元、第2显示单元，或根据实际入口和出口的场地大进一步扩充至第n摄像单元、第n显示单元，用于获取用户进入或外出行为的图像、检测识别用户进入或外出行为以及显示用户进入或外出行为。

所述系统还包括音频警示模块，设置中央处理器单元内，用于用户的行为警告提示。

所述音频警示包括语音或声音警示。

所述中央处理器单元还包括通讯模块，与中央处理器电连接。

所述系统还包括系统服务器、客户端设备以及客户端app。

所述中央处理器单元与系统服务器以及客户端设备通过路由器与局域网或互联网或4g以及5g建立通讯连接。

所述系统还包括广告播放模块，用于在显示单元中播放广告。

本发明的一种人脸识别无闸机的门禁方法，其特征在于：

系统预先采集用户人脸数据，并在人脸数据库中存储。

在用户进入方向的入口处安装所述摄像单元，并且镜头对着进入的用户，用于检测识别进入的用户。

通过所述摄像单元和人脸检测模块获取当前用户人脸图像数据，由所述人脸识别模块与人脸数据库中的许可用户的人脸数据进行对比分析，给出是否为许可用户。

若是，则由显示单元推送该许可用户的头像或昵称或头像加昵称，并在所述许可用户的头像或昵称或头像加昵称上标注许可标志或许可文字，或不执行任何操作。

对于启用签到功能的用户则由行为分析记录模块记录该许可用户的签到时间。

若不是，则由显示单元推送该非许可用户的头像或昵称或头像加昵称，并在所述非许可用户的头像或昵称或头像加昵称上标注非许可标志或非许可文字。

当人脸追踪到非许可用户的人脸轨迹在进入的方向未越过设定的界限转身时，则对该非许可用户人脸的运动轨迹追踪转换为对该用户人体运动轨迹的追踪，当追踪到该非许可用户向出去方向运动并离开人脸识别区时，则停止推送播放非许可警告文字及警告音频；

当人脸追踪到非许可用户的人脸轨迹在进入的方向越过设定的界限时或即将超出或已经超出摄像单元的捕捉画面时，或当非许可用户越过第1摄像单元的区域进入第2摄像单元的区域，被第2摄像单元识别为非许可用户时，则在显示单元或在第2显示单元推送该非许可用户的头像或昵称或头像加昵称，并在所述非许可用户的头像或昵称或头像加昵称上标注非许可标志，推送非许可警告文字，播放非许可警告音频；

或进一步，将该非许可用户列入黑名单或临时黑名单。

更进一步，在所述显示单元或第2显示单元上显示该非许可用户被列为黑名单或临时黑名单。

更进一步，在所述显示单元或第2显示单元上显示该非许可用户被列为临时黑名单，请退回可移出黑名单

在用户外出方向的出口处安装所述摄像单元，并且镜头对着外出的用户，用于检测识别外出的用户。

所述摄像单元通过人脸检测模块获取当前人脸图像数据，由所述人脸识别模块与人脸数据库中的许可用户的人脸数据进行对比分析，给出是否为许可用户。

若是，则由显示单元推送该许可用户的头像或昵称或头像加昵称，并在所述许可用户的头像或昵称或头像加昵称上标注外出标志或外出文字，或不执行任何操作。

记录该用户外出的时间。

若不是，则在临时黑名中查找该用户是否为列入临时黑名单的越界非许可用户，若是越界非许可用户，则根据该非许可用户的越界时间与到达出口处的时间分析判断该非许可用户是否在越界后立即退回到出口处，若在规定的时间内在出口处检测识别出该非许可用户，则移出临时黑名单。

若在规定的时间内在出口处仍未检测识别出被列入临时黑名单的非许可用户退回并到达出口处，则将该非许可用户列为非法闯入者并列入黑名单，同时将该非许可用户的闯入信息、头像及位置发送到安保人员的客户端，并由安保人员进行驱离，或用技术手段进行驱离，或根据当前安全等级直接发送到公安110报警平台。

所述系统还包括信用评价方法，根据用户的行为进行信用评价，对于遵守规则出入的用户根据出入的次数及时间进行累计加分，增加信用等级，对于不遵守规则被列入临时黑名的用户，并未在规定时间内未移出黑名单的减分，降低信用等级。

所述系统还包括广告播放模块，用于在显示单元中播放广告。

当摄像模块获取并检测识别出有用户时，则在显示单元中播放广告。

本发明提供了人脸识别无闸机的门禁系统及其方法，所述系统包括摄像单元、人脸检测模块、人脸识别模块、行为分析记录模块以及更进一步包括信用评价记录模块、中央处理器单元和显示单元。通过摄像单元和人脸检测模块获取当前用户人脸图像数据，由人脸识别模块与人脸数据库中的许可用户的人脸数据进行对比分析是否为许可用户，若是，则由显示单元推送该许可用户的头像并标注许可标志或许可文字。若不是，则由显示单元推送该非许可用户的头像，并在头像上标注非许可标志或非许可文字，若越界，则推送警告文字及播放警告音频，或进一步列入临时黑名单，直到退回到入口移出黑名单。对于启用签到功能的用户则由行为分析记录模块记录该许可用户的签到时间，完成签到。

当用户看到屏幕上显示出自己为非许可用户时，则立即退回到前台办理登记手续，本系统可根据入口处的摄像单元获取的用户图像通过人脸检测模块、人脸识别模块和人脸追踪模块进行人脸追踪及人脸转动后的人体追踪，该非许可用户看到显示单元显示自己为非许可用户时则会返回，或依然越界，这一过程由系统全程追踪，并将其行为进行分析记录，并由显示单元进行显示，进一步由音频警示模块发出音频警示。本系统还可根据非许可用户越界后进入到第2摄像单元的区域被识别分析为越界行为，由第2显示单元进行显示其越界行为，进一步由音频警示模块发出音频警示，同时进入临时黑名单，并在设定的时间内该非许可用户退回到出口处，则移出临时黑名单。

本发明采用ai人脸识别技术分析判断用户的行为，并在显示单元上显示提醒，对于非许可用户的越界行为进一步进行显示警告，周围的其他用户都可以看到该用户的越界行为，还会列入系统的临时黑名单，甚至降低信用评价等级，对用户的越界行为具有很强的威慑力。本发明取消了闸机装置，降低了系统的制造成本和安装成本，无闸机的出入口，使场地更宽敞明亮，美观大方，还可多人同时进出，不拥堵，提高了通过效率。本发明本发明解决了现有技术存在的问题，给用户带来了新的更好的体验，很好地解决了用户需求，因此，本发明与现有技术相比具有显著的技术进步。

附图说明

图1是本发明系统方框图一。

图2是本发明系统方框图二。

图3是本发明系统方框图三。

图4是本发明系统力框图四。

图5是本发明系统方框图五。

图6是本发明系统方框图六。

图7是本发明系统方框图七。

图8是本发明系统方框图八。

图9是本发明系统方框图九。

图10是本发明系统方框图十。

图11是本发明系统示意图一。

图12是本发明系统示意图二。

图13是本发明系统示意图三。

图14是本发明系统示意图四。

图15是本发明系统示意图五。

图16是本发明系统示意图六。

图17是本发明系统示意图七。

图18是本发明系统示意图八。

图19是本发明系统示意图九。

图20是本发明系统示意图十。

图21是本发明系统示意图十一。

图22是本发明流程图一。

图23是本发明流程图二。

图24是本发明流程图三。

图25是本发明流程图四。

图26是本发明流程图五。

图27是本发明流程图六。

图28是本发明流程图七。

具体实施方式

下面结合附图和实施方式对本发明做进一步的描述。

本发明的一种人脸识别无闸机的门禁系统，其第一实施例如下：

如图1所示，所述系统包括摄像单元110、中央处理器单元100和显示单元130。所述摄像单元110至少包括摄像模块。所述系统还包括人脸检测模块101和人脸识别模块102，设置在摄像单元110内或中央处理器单元100内，用于检测识别用户是否为许可用户。所述系统还包括人脸数据库104，设置在中央处理器单元100内。所述显示单元130为显示器或投影机，用于显示许可用户或非许可用户的人脸识别结果。所述摄像单元110和显示单元130分别与中央处理器单元100电连接。

本发明系统的第二实施例如图2所示，所述系统还包括行为分析记录模块106，设置在中央处理单元100内，用于分析记录用户的进出行为及次数及用户的签到情况。

更进一步，本发明系统的第三实施例如图3所示，所述系统还包括信用评价记录模，107，设置在中央处理单元100内，用于根据用户的行为进行信用评价，包括对用户的行为进行信用等级评价。

本发明系统的第四实施例如图4所示，所述系统还包括人脸追踪模块103，与人脸识别模块102及中央处理器105连接，用于追踪用户的人脸运动轨迹。

本发明系统的第五实施例如图7所示，所述系统还包括人体追踪模块103t，与人脸识别模块103及中央处理器105连接，用于根据用户人脸的运动轨迹追踪转换为该用户人体运动轨迹的追踪，以实现当用户转身后也能对该用户进行人体运动轨迹的追踪。

本发明系统的第六实施例如图5所示，所述系统还包括第2摄像单元120、第2显示单元140，或根据实际入口和出口的场地大进一步扩充至第n摄像单元、第n显示单元，如图9和图10所示。用于获取用户进入或外出行为的图像、检测识别用户进入或外出行为以及显示用户进入或外出行为。

本发明系统的第七实施例如图6所示，所述系统还包括音频警示模块108，设置中央处理器单元100内，用于用户的行为警告提示。所述音频警示包括语音或声音警示。与音频警示模块108还包括与之连接的扬声器，可根据需要设置在中央处理单元100内或设置在显示单元130上或独立安装在系统结构部件上。

本发明系统的第八实施例如图7所示，所述中央处理器单元100还包括通讯模块109，与中央处理器105电连接。

本发明的第九实施例如图8至图10所示，所述系统还包括系统服务器s、客户端设备d(d1至dn)以及客户端app。所述中央处理器单元100与系统服务器s以及客户端设备d通过路由器与局域网或互联网或4g以及5g建立通讯连接。

所述人脸数据库104除了设置在中央处理器单元100中外，还可设置在系统服务器s中或在系统服务器s中做备份，以便于系统内的其它场所的摄像单元的用户之间的来访调用，以及摄像单元损坏导致人脸数据数据丢失。

本发明的第十实施例如图8所示，所述系统还包括广告播放模块100g，用于在显示单元130中播放广告。

如图11至图14所示，本发明所述所述显示单元130为显示屏或投影仪，所述显示单元130安装在用户进入时的前方视角能明显看到显示信息的位置。可以悬挂在墙壁上或天棚上，如图11至图13。还可以设立在地面上，如图14所示。

本发明的一种人脸识别无闸机的门禁方法，其特征在于如下步骤：

如图11、图12和图22所示，系统预先采集用户人脸数据，并在人脸数据库中存储；在用户进入方向的入口处安装所述摄像单元110，并且镜头对着进入的用户，用于检测识别进入的用户。通过所述摄像单元110和人脸检测模块获取当前人脸图像数据，由所述人脸识别模块与人脸数据库中的许可用户的人脸数据进行对比分析，给出是否为许可用户。若是，则由显示单元130推送该许可用户的头像或昵称或头像加昵称，并在所述许可用户的头像或昵称或头像加昵称上标注许可标志或许可文字，或不执行任何操作。对于启用签到功能的用户则由行为分析记录模块记录该许可用户的签到时间。若不是，则由显示单元130推送该非许可用户的头像或昵称或头像加昵称，并在所述非许可用户的头像或昵称或头像加昵称上标注非许可标志或非许可文字。

如图12、图17至图19和图23所示，当人脸追踪到非许可用户的人脸pu1轨迹在进入的方向未越过设定的界限112转身时，则对该非许可用户人脸pu1的运动轨迹追踪转换为对该用户人体bu1运动轨迹的追踪，当追踪到该非许可用户向出去方向运动并离开人脸识别区时，则停止推送播放非许可警告文字及警告音频。

如图13、图15、图16和图24所示，当追踪到非许可用户pu1的人脸轨迹在进入的方向越过设定的界限112时或即将超出或已经超出摄像单元110的捕捉画面时，则在显示单元130推送该非许可用户的头像或昵称或头像加昵称，并在所述非许可用户的头像或昵称或头像加昵称上标注非许可标志，推送非许可警告文字，播放非许可警告音频。

或进一步，将该非许可用户列入黑名单或临时黑名单。

更进一步，在设定的时间内该非许可用户未退回到进口处在所述显示单元130上显示该非许可用户被列为黑名单或临时黑名单。

更进一步，在所述显示单元130或第2显示单元230上显示该非许可用户被列为临时黑名单，请退回可移出黑名单。

由此可见，本实施例在入口处设置摄像单元即可识别追踪用户的行为，进行显示提示及警告，因此，如果在入口处摄像单元能够有效地识别追踪用户的行为，就不必如下面的实施例那样需要采用第2摄像单元进行识别非许可用户的越界行为，可在后面的区域设置第2显示单元用来增强提醒警告，这又成为一个实施例。当然，采用第2摄像单元进行识别可提高识别的可靠性。

如图20和图25所示，当非许可用户pu1越过第1摄像单元110的区域进入第2摄像单元的区域，被第2摄像单元120识别为非许可用户时，则在第2显示单元推送该非许可用户的头像或昵称或头像加昵称，并在所述非许可用户的头像或昵称或头像加昵称上标注非许可标志，推送非许可警告文字，播放非许可警告音频。

或进一步，将该非许可用户列入黑名单或临时黑名单。

更进一步，在所述第2显示单元230上显示该非许可用户被列为黑名单或临时黑名单。

更进一步，在所述第2显示单元230上显示该非许可用户被列为临时黑名单，请退回可移出黑名单。

如图21和图26所示，在用户外出方向的出口处安装所述摄像单元210，并且镜头对着外出的用户，用于检测识别外出的用户。所述摄像单元210通过人脸检测模块获取当前外出用户u2的人脸图像数据，由所述人脸识别模块与人脸数据库中的许可用户的人脸数据进行对比分析，给出是否为许可用户。若是，则由显示单元210推送该许可用户的头像pu2或昵称或头像加昵称，并在所述许可用户的头像pu2或昵称或头像加昵称上标注外出标志或外出文字，或不执行任何操作。记录该用户外出的时间。若不是，则在临时黑名中查找该用户是否为列入临时黑名单的越界非许可用户，若是越界非许可用户，则根据该非许可用户的越界时间与到达出口处的时间分析判断该非许可用户是否在越界后立即退回到出口处，若在规定的时间内在出口处检测识别出该非许可用户，则移出临时黑名单。若在规定的时间内在出口处仍未检测识别出被列入临时黑名单的非许可用户退回并到达出口处，则将该非许可用户列为非法闯入者并列入黑名单，同时将该非许可用户的闯入信息、头像及位置发送到安保人员的客户端，并由安保人员进行驱离，或用技术手段进行驱离，或根据当前安全等级直接发送到公安110报警平台。

以上所述不执行任何操作是指对于许可用户，可不显示其头像、昵称以及对其进入或外出不做显示或提示，这对于许可用户来说好像显得更人性化一些。但对于有些许可用户来说简单的显示及提示还是有必要的，用户知道自己是否被识别为许可用户，这样心里更踏实更放心。因此，本发明对于识别出许可用户给出显示提示和不显示提示两种实施方式供实际实施选择。

如图27所示，所述系统还包括信用评价方法，根据用户的行为进行信用评价，对于遵守规则出入的用户根据出入的次数及时间进行累计加分，增加信用等级，对于不遵守规则被列入临时黑名的用户，并未在规定时间内未移出黑名单的减分，降低信用等级。

如图14、图15至图19所示，本发明可同时人脸检测、人脸识别以及人脸追踪多个用户，只要用户进入人脸识别区10内，符合识别的条件，如不遮挡脸部、光线适合，就能迅速识别出来。

对于进入方向的入口范围较大的场地，可在入口处设置多个摄像单元，每个相邻的摄像单元要彼此衔接好，其画面捕捉窗口应覆盖整个进口区域，没有盲区。

对于进入第1摄像单元后的第2摄像单元所覆盖的区域，可根据区域的大小设置多个摄像单元，每个相邻的摄像单元要彼此衔接好，其画面捕捉窗口应覆盖整个进口区域，没有盲区。

如图28所示，本发明的系统还包括广告播放模块，用于在显示单元中播放广告。当摄像模块获取并检测识别出有用户时，则在显示单元中播放广告。

本发明所述用户客户端设备包括手机、平板电脑、台式计算机以及笔记本电脑。

虽然本发明的附图及说明将人脸检测模块、人脸识别模块以及人脸追踪模块列入中央处理器单元内，但并不等于实际实施中一定要列入中央处理器单元内。本发明可根据实际实施情况可将所述的人脸识别模块、人脸检测模块和人脸追踪模块设置在中央处理器单元内，也可以设置在摄像单元内，还可以将摄像单元与中央处理器单元集成在一起，或将中央处理器单元与显示单元集成在一起，甚至将摄像单元与中央处理器单元及显示单元集成在一起。实际实施中根据需要还会将摄像单元与显示单元安装在不同的位置，这都属于同一个发明构思，都属于本发明的保护范围。

以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。