CN115571738A - 一种基于ai的电梯人脸识别装置 - Google Patents

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CN115571738A CN202211350012.8A CN202211350012A CN115571738A CN 115571738 A CN115571738 A CN 115571738A CN 202211350012 A CN202211350012 A CN 202211350012A CN 115571738 A CN115571738 A CN 115571738A
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许皓哲
鲁四海
张军英
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Abstract

本发明公开了一种基于AI的电梯人脸识别装置，涉及身份识别技术领域，包括闸机和电梯厢，所述闸机的顶部设置有第一摄像头和第二摄像头，所述第一摄像头远程连接有面部记录模块，所述虹膜提取模块的输出端连接有虹膜处理模块，所述电梯探头的输出端连接有梯内监控模块，所述体征捕捉模块与体征记录模块的输出端连接有体征比对模块。该一种基于AI的电梯人脸识别装置，基于虹膜识别通过后该人员虹膜所对应的楼层，电梯厢在承载该人员后于对应楼层进行停留，以使得人员到达所住楼层，此过程无需人员接触电梯按钮，从而避免病菌传递至按钮上，且虹膜识别至需眼部区域，无需人员解下口罩，从而避免保护人员安全。

Description

一种基于AI的电梯人脸识别装置
技术领域
本发明涉及身份识别技术领域，具体为一种基于AI的电梯人脸识别装置。
背景技术
目前对于高楼层住户而言，电梯是出入的必要设施，为防止陌生人员进入楼内，会在大楼一层的出入口设置闸机，只有通过身份识别后方能乘坐楼梯到达指定楼层，闸机是通过获取人体面部或虹膜图像并提取特征点后与预先记录的住户信息进行比对，只有通过比对的人员方才打开闸机以放人员通过，且闸机实现一人一闸。
目前疫情期间，十分注重防疫消毒工作，而生活的过程中不可避免的需要乘坐电梯，电梯作为公共设施被人们使用时，每天都要频繁被人员接触楼层按钮和开关按钮，导致病菌亦通过按钮而传播给他人，而频繁消毒又过于费时费力，如何利用闸机识别人员身份且无需人员主动按动电梯楼层按钮即可携带人员到达指定楼层是当前疫情下可以减少电梯按钮病菌传播的一种方式。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于AI的电梯人脸识别装置，解决了上述背景技术中提出的问题。
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种基于AI的电梯人脸识别装置，包括闸机和电梯厢，所述闸机的顶部设置有第一摄像头和第二摄像头，所述第一摄像头远程连接有面部记录模块，且面部记录模块的输出端连接有虹膜提取模块，所述虹膜提取模块的输出端连接有虹膜处理模块，且虹膜处理模块的输出端连接有虹膜比对模块，所述虹膜比对模块的输入端连接有虹膜数据库模块，且虹膜数据库模块的输入端连接有虹膜记录模块，所述虹膜比对模块的一输出端连接有闸机控制模块，所述虹膜比对模块的另一输出端连接有楼层确定模块，且楼层确定模块的输出端连接有电梯控制模块，所述电梯厢的内壁顶部设置有电梯探头，所述第二摄像头的输出端远程连接有体征记录模块，所述电梯探头的输出端连接有梯内监控模块，且梯内监控模块的输出端连接有体征捕捉模块，所述体征捕捉模块与体征记录模块的输出端连接有体征比对模块，且体征比对模块的输出端连接有搭乘确定模块。
进一步的，所述第一摄像头用于拍摄人员面部图像，所述第二摄像头用于拍摄人员整个身体的图像。
进一步的，所述虹膜提取模块用于提取面部图像中的眼部区域，所述虹膜处理模块用于对眼部区域虹膜进行处理以获得虹膜特征。
进一步的，所述虹膜比对模块用于将虹膜处理模块所获得的虹膜特征与虹膜数据库模块中预先输入的虹膜特征进行比对，所述虹膜记录模块用于对楼内住户的虹膜进行采集并保存至虹膜数据库模块中。
进一步的，所述楼层确定模块用于将楼内住户的虹膜特征与所住楼层相联系，所述电梯控制模块用于在比对人员虹膜通过后控制电梯厢于该虹膜特征所对应的楼层进行停留。
进一步的，所述电梯探头、梯内监控模块用于监控电梯厢内部画面，所述体征记录模块用于记录人员外形特征，所述体征捕捉模块用于采集梯内人员外形的特征。
进一步的，所述体征比对模块用于将体征记录模块、体征捕捉模块两者所获得的人员外形特征进行比对，所述搭乘确定模块用于在外形特征比对的结果上确定人员所承电梯厢的编号，且通过电梯控制模块控制该编号的电梯厢进行楼层停留。
进一步的，所述电梯厢的内壁上粘贴有手势介绍表，所述梯内监控模块的输出端远程连接有手势采集模块，且手势采集模块的输出端连接有手势比对模块，所述手势比对模块的输入端连接有手势库，所述手势比对模块的输出端连接有手势确定模块，且手势确定模块的输出端连接有楼层替换模块，所述楼层替换模块的输出端与电梯控制模块相连接。
进一步的，所述手势库用于记录各手势样式和各手势所代表的楼层，所述手势介绍表用于将各手势进行打印并以图文的方式进行显示，所述手势采集模块用于采集电梯厢内的人员所做手势。
进一步的，所述手势比对模块用于将电梯厢内的人员所做手势与手势库中的手势进行比对，所述楼层替换模块用于将比对通过后的人员所做手势所对应的楼层与人员虹膜特征所对应的楼层进行替换。
本发明提供了一种基于AI的电梯人脸识别装置，具备以下有益效果：
1.该基于AI的电梯人脸识别装置，人员通过闸机的虹膜识别后等待电梯厢，基于虹膜识别通过后该人员虹膜所对应的楼层，电梯厢在承载该人员后于对应楼层进行停留，以使得人员到达所住楼层，此过程无需人员接触电梯按钮，从而避免病菌传递至按钮上，且虹膜识别至需眼部区域，无需人员解下口罩，从而避免保护人员安全。
2.该基于AI的电梯人脸识别装置，第二摄像头拍摄人员整个身体的图像，并通过体征记录模块记录人员外形特征，而在人员进入任意电梯厢后，梯内监控模块实时获取梯内画面，并通过体征捕捉模块采集梯内人员外形的特征，再通过体征比对模块用于将体征记录模块、体征捕捉模块两者所获得的人员外形特征进行比对，由此有利于确定人员所搭乘电梯厢的编号，并由此方便控制该编号电梯厢于人员所住楼层进行停留。
3.该基于AI的电梯人脸识别装置，人员进入电梯厢后且不需要到达所住楼层而要前往其他楼层时，人员将手抬起并作出需要前往楼层所对应的手势，由手势采集模块采集手势后，通过手势比对模块将电梯厢内的人员所做手势与手势库中的手势进行比对，再通过楼层替换模块将比对通过后的人员所做手势所对应的楼层与人员虹膜特征所对应的楼层进行替换，由此有利于人员在无需接触电梯按钮的情况下即可到达所需前往的楼层。
4.该基于AI的电梯人脸识别装置，电梯厢的内壁上粘贴有手势介绍表，手势介绍表将代表各楼层的手势进行打印并以图文的方式进行显示，以便人员随手势介绍表上的手势作出对应楼层的手势。
附图说明
图1为本发明一种基于AI的电梯人脸识别装置的闸机结构示意图；
图2为本发明一种基于AI的电梯人脸识别装置的电梯探头结构示意图；
图3为本发明一种基于AI的电梯人脸识别装置的手势介绍表结构示意图；
图4为本发明一种基于AI的电梯人脸识别装置的第一摄像头流程示意图；
图5为本发明一种基于AI的电梯人脸识别装置的第二摄像头流程示意图；
图6为本发明一种基于AI的电梯人脸识别装置的楼层确定模块流程示意图；
图7为本发明一种基于AI的电梯人脸识别装置的手势采集模块流程示意图。
图中：1、闸机；2、第一摄像头；3、第二摄像头；4、面部记录模块；5、虹膜提取模块；6、虹膜处理模块；7、虹膜比对模块；8、虹膜数据库模块；9、虹膜记录模块；10、闸机控制模块；11、楼层确定模块；12、电梯控制模块；13、电梯厢；14、电梯探头；15、体征记录模块；16、梯内监控模块；17、体征捕捉模块；18、体征比对模块；19、搭乘确定模块；20、手势介绍表；21、手势采集模块；22、手势比对模块；23、手势库；24、手势确定模块；25、楼层替换模块。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。
如图1-图2、图4-图6所示，本发明提供技术方案：一种基于AI的电梯人脸识别装置，包括闸机1和电梯厢13，闸机1的顶部设置有第一摄像头2和第二摄像头3，第一摄像头2远程连接有面部记录模块4，且面部记录模块4的输出端连接有虹膜提取模块5，虹膜提取模块5的输出端连接有虹膜处理模块6，且虹膜处理模块6的输出端连接有虹膜比对模块7，虹膜比对模块7的输入端连接有虹膜数据库模块8，且虹膜数据库模块8的输入端连接有虹膜记录模块9，虹膜比对模块7的一输出端连接有闸机控制模块10，虹膜比对模块7的另一输出端连接有楼层确定模块11，且楼层确定模块11的输出端连接有电梯控制模块12，电梯厢13的内壁顶部设置有电梯探头14，第二摄像头3的输出端远程连接有体征记录模块15，电梯探头14的输出端连接有梯内监控模块16，且梯内监控模块16的输出端连接有体征捕捉模块17，体征捕捉模块17与体征记录模块15的输出端连接有体征比对模块18，且体征比对模块18的输出端连接有搭乘确定模块19，第一摄像头2用于拍摄人员面部图像，第二摄像头3用于拍摄人员整个身体的图像，虹膜提取模块5用于提取面部图像中的眼部区域，虹膜处理模块6用于对眼部区域虹膜进行处理以获得虹膜特征，虹膜比对模块7用于将虹膜处理模块6所获得的虹膜特征与虹膜数据库模块8中预先输入的虹膜特征进行比对，虹膜记录模块9用于对楼内住户的虹膜进行采集并保存至虹膜数据库模块8中，楼层确定模块11用于将楼内住户的虹膜特征与所住楼层相联系，电梯控制模块12用于在比对人员虹膜通过后控制电梯厢13于该虹膜特征所对应的楼层进行停留，电梯探头14、梯内监控模块16用于监控电梯厢13内部画面，体征记录模块15用于记录人员外形特征，体征捕捉模块17用于采集梯内人员外形的特征，体征比对模块18用于将体征记录模块15、体征捕捉模块17两者所获得的人员外形特征进行比对，搭乘确定模块19用于在外形特征比对的结果上确定人员所承电梯厢13的编号，且通过电梯控制模块12控制该编号的电梯厢13进行楼层停留；
具体操作如下，虹膜记录模块9是由大楼管理人员对楼内住户的虹膜特征进行采集记录并将个人员虹膜特征与所住楼层相联系，并将个人员虹膜特征与所住楼层的信息储存至虹膜数据库模块8中，人员进入楼内后，在人员靠近闸机1后，第一摄像头2记录人员面部图像，面部图像再经由虹膜提取模块5提取出眼部区域的图像，虹膜处理模块6于眼部图像确定内圆、外圆和二次曲线在图像中的位置，其中，内圆为虹膜与瞳孔的边界，外圆为虹膜与巩膜的边界，二次曲线为虹膜与上下眼皮的边界，再将将图像中的虹膜大小调整到预先设置的固定尺寸，再对图像进行亮度、对比度和平滑度等处理，提高图像中虹膜信息的识别率，最后从虹膜图像中提取出虹膜识别所需的特征点，虹膜处理模块6的操作内容可借由AI实现自动化智能操作，以提高反馈速度，基于第一摄像头2所采集的虹膜中的特征点，虹膜比对模块7将其与虹膜数据库模块8中的各虹膜特征进行比对，比对一致则楼层确定模块11借由虹膜特征确定该人员所住楼层，此时虹膜比对模块7通过闸机控制模块10打开闸机1的通道使得人员进入等待电梯的区域，而第二摄像头3拍摄人员整个身体的图像，并通过体征记录模块15记录人员外形特征，在人员进入任意电梯厢13后，梯内监控模块16实时获取梯内画面，并通过体征捕捉模块17采集梯内人员外形的特征，再通过体征比对模块18用于将体征记录模块15、体征捕捉模块17两者所获得的人员外形特征进行比对，由此搭乘确定模块19确定人员所搭乘电梯厢13的编号，并由此方便控制该编号电梯厢13于人员所住楼层进行停留，电梯厢13在承载该人员后于对应楼层进行停留，以使得人员到达所住楼层，此过程无需人员接触电梯按钮，从而避免病菌传递至按钮上，且虹膜识别至需眼部区域，无需人员解下口罩，从而避免保护人员安全。
如图2、图7所示，电梯厢13的内壁上粘贴有手势介绍表20，梯内监控模块16的输出端远程连接有手势采集模块21，且手势采集模块21的输出端连接有手势比对模块22，手势比对模块22的输入端连接有手势库23，手势比对模块22的输出端连接有手势确定模块24，且手势确定模块24的输出端连接有楼层替换模块25，楼层替换模块25的输出端与电梯控制模块12相连接，手势库23用于记录各手势样式和各手势所代表的楼层，手势介绍表20用于将各手势进行打印并以图文的方式进行显示，手势采集模块21用于采集电梯厢13内的人员所做手势，手势比对模块22用于将电梯厢13内的人员所做手势与手势库23中的手势进行比对，楼层替换模块25用于将比对通过后的人员所做手势所对应的楼层与人员虹膜特征所对应的楼层进行替换；
具体操作如下，人员进入电梯厢13后若自身意愿不需要到达所住楼层而要前往其他楼层时，人员将手抬起并作出需要前往楼层所对应的手势，通过电梯探头14由手势采集模块21采集手势后，通过手势比对模块22将电梯厢13内的人员所做手势与手势库23中的手势进行比对，比对通过后由手势确定模块24确定该手势所代表的楼层，再通过楼层替换模块25将比对通过后的人员所做手势所对应的楼层与人员虹膜特征所对应的楼层进行替换，由此有利于人员在无需接触电梯按钮的情况下即可到达所需前往的楼层。
综上，如图1-图7所示，该基于AI的电梯人脸识别装置，使用时，首先虹膜记录模块9是由大楼管理人员对楼内住户的虹膜特征进行采集记录并将个人员虹膜特征与所住楼层相联系，并将个人员虹膜特征与所住楼层的信息储存至虹膜数据库模块8中；
人员进入楼内后，在人员靠近闸机1后，第一摄像头2记录人员面部图像，面部图像再经由虹膜提取模块5提取出眼部区域的图像，虹膜处理模块6于眼部图像确定内圆、外圆和二次曲线在图像中的位置，其中，内圆为虹膜与瞳孔的边界，外圆为虹膜与巩膜的边界，二次曲线为虹膜与上下眼皮的边界，再将将图像中的虹膜大小调整到预先设置的固定尺寸，再对图像进行亮度、对比度和平滑度等处理，提高图像中虹膜信息的识别率，最后从虹膜图像中提取出虹膜识别所需的特征点；
基于第一摄像头2所采集的虹膜中的特征点，虹膜比对模块7将其与虹膜数据库模块8中的各虹膜特征进行比对，比对一致则楼层确定模块11借由虹膜特征确定该人员所住楼层，此时虹膜比对模块7通过闸机控制模块10打开闸机1的通道使得人员进入等待电梯的区域，而第二摄像头3拍摄人员整个身体的图像，并通过体征记录模块15记录人员外形特征，在人员进入任意电梯厢13后，梯内监控模块16实时获取梯内画面，并通过体征捕捉模块17采集梯内人员外形的特征，再通过体征比对模块18用于将体征记录模块15、体征捕捉模块17两者所获得的人员外形特征进行比对，由此有利于确定人员所搭乘电梯厢13的编号，并由此方便控制该编号电梯厢13于人员所住楼层进行停留；
人员进入电梯厢13后若自身意愿不需要到达所住楼层而要前往其他楼层时，人员将手抬起并作出需要前往楼层所对应的手势，通过电梯探头14由手势采集模块21采集手势后，通过手势比对模块22将电梯厢13内的人员所做手势与手势库23中的手势进行比对，比对通过后由手势确定模块24确定该手势所代表的楼层，再通过楼层替换模块25将比对通过后的人员所做手势所对应的楼层与人员虹膜特征所对应的楼层进行替换，由此有利于人员在无需接触电梯按钮的情况下即可到达所需前往的楼层。
本发明的实施例是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。

Claims (10)

1.一种基于AI的电梯人脸识别装置，包括闸机(1)和电梯厢(13)，其特征在于：所述闸机(1)的顶部设置有第一摄像头(2)和第二摄像头(3)，所述第一摄像头(2)远程连接有面部记录模块(4)，且面部记录模块(4)的输出端连接有虹膜提取模块(5)，所述虹膜提取模块(5)的输出端连接有虹膜处理模块(6)，且虹膜处理模块(6)的输出端连接有虹膜比对模块(7)，所述虹膜比对模块(7)的输入端连接有虹膜数据库模块(8)，且虹膜数据库模块(8)的输入端连接有虹膜记录模块(9)，所述虹膜比对模块(7)的一输出端连接有闸机控制模块(10)，所述虹膜比对模块(7)的另一输出端连接有楼层确定模块(11)，且楼层确定模块(11)的输出端连接有电梯控制模块(12)，所述电梯厢(13)的内壁顶部设置有电梯探头(14)，所述第二摄像头(3)的输出端远程连接有体征记录模块(15)，所述电梯探头(14)的输出端连接有梯内监控模块(16)，且梯内监控模块(16)的输出端连接有体征捕捉模块(17)，所述体征捕捉模块(17)与体征记录模块(15)的输出端连接有体征比对模块(18)，且体征比对模块(18)的输出端连接有搭乘确定模块(19)。
2.根据权利要求1所述的一种基于AI的电梯人脸识别装置，其特征在于：所述第一摄像头(2)用于拍摄人员面部图像，所述第二摄像头(3)用于拍摄人员整个身体的图像。
3.根据权利要求1所述的一种基于AI的电梯人脸识别装置，其特征在于：所述虹膜提取模块(5)用于提取面部图像中的眼部区域，所述虹膜处理模块(6)用于对眼部区域虹膜进行处理以获得虹膜特征。
4.根据权利要求1所述的一种基于AI的电梯人脸识别装置，其特征在于：所述虹膜比对模块(7)用于将虹膜处理模块(6)所获得的虹膜特征与虹膜数据库模块(8)中预先输入的虹膜特征进行比对，所述虹膜记录模块(9)用于对楼内住户的虹膜进行采集并保存至虹膜数据库模块(8)中。
5.根据权利要求1所述的一种基于AI的电梯人脸识别装置，其特征在于：所述楼层确定模块(11)用于将楼内住户的虹膜特征与所住楼层相联系，所述电梯控制模块(12)用于在比对人员虹膜通过后控制电梯厢(13)于该虹膜特征所对应的楼层进行停留。
6.根据权利要求1所述的一种基于AI的电梯人脸识别装置，其特征在于：所述电梯探头(14)、梯内监控模块(16)用于监控电梯厢(13)内部画面，所述体征记录模块(15)用于记录人员外形特征，所述体征捕捉模块(17)用于采集梯内人员外形的特征。
7.根据权利要求1所述的一种基于AI的电梯人脸识别装置，其特征在于：所述体征比对模块(18)用于将体征记录模块(15)、体征捕捉模块(17)两者所获得的人员外形特征进行比对，所述搭乘确定模块(19)用于在外形特征比对的结果上确定人员所承电梯厢(13)的编号，且通过电梯控制模块(12)控制该编号的电梯厢(13)进行楼层停留。
8.根据权利要求1所述的一种基于AI的电梯人脸识别装置，其特征在于：所述电梯厢(13)的内壁上粘贴有手势介绍表(20)，所述梯内监控模块(16)的输出端远程连接有手势采集模块(21)，且手势采集模块(21)的输出端连接有手势比对模块(22)，所述手势比对模块(22)的输入端连接有手势库(23)，所述手势比对模块(22)的输出端连接有手势确定模块(24)，且手势确定模块(24)的输出端连接有楼层替换模块(25)，所述楼层替换模块(25)的输出端与电梯控制模块(12)相连接。
9.根据权利要求8所述的一种基于AI的电梯人脸识别装置，其特征在于：所述手势库(23)用于记录各手势样式和各手势所代表的楼层，所述手势介绍表(20)用于将各手势进行打印并以图文的方式进行显示，所述手势采集模块(21)用于采集电梯厢(13)内的人员所做手势。
10.根据权利要求8所述的一种基于AI的电梯人脸识别装置，其特征在于：所述手势比对模块(22)用于将电梯厢(13)内的人员所做手势与手势库(23)中的手势进行比对，所述楼层替换模块(25)用于将比对通过后的人员所做手势所对应的楼层与人员虹膜特征所对应的楼层进行替换。
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