CN115981184A - 基于人脸和语音双重认证的远程急停控制***及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于人脸和语音双重认证的远程急停控制***及方法，该***包括：信息采集终端，与双重认证模块连接，用于采集操作者的人脸信息和语音信息；双重认证模块，与信号生成模块连接，预存有人脸识别对比数据库和语音识别对比数据库，用于根据人脸识别对比数据库和语音识别对比数据库对人脸信息和语音信息进行认证，并在认证成功后向信号生成模块发送信息；信号生成模块，与控制模块连接，用于在接收到信息后生成信号并发送至控制模块；控制模块，与设备急停回路中的急停控制器连接，用于根据信号控制急停控制器闭合或断开。本发明能够实现设备的远程急停控制，提高急停的时效性，避免对设备造成损坏，降低人员在紧急情况下的安全风险。

Description

基于人脸和语音双重认证的远程急停控制***及方法

技术领域

本发明涉及急停控制技术领域，尤其涉及一种基于人脸和语音双重认证的远程急停控制***及方法。

背景技术

传统的工业设备生产过程中，急停控制***一般采用双冗余回路的硬件线路与急停按钮连接成急停回路并串入设备控制电路，然后将急停按钮安装在需要操作急停的位置以达到通过急停按钮对设备进行急停操作的目的。

然而，通过设置急停按钮对设备进行急停操作的方法在实际使用时，需要操作人员到急停按钮安装点进行按钮拍下操作，当需要对设备进行急停时，若操作人员不在急停按钮安装点附近，则无法及时拍下急停按钮以进行设备停车，会对设备生产造成影响，严重时还会导致设备损坏和人员伤亡。并且，在一些紧急情况下，操作人员紧急赶往急停按钮安装点的过程中还可能存在安全隐患。

发明内容

为解决上述现有技术中存在的部分或全部技术问题，本发明提供一种基于人脸和语音双重认证的远程急停控制***及方法。

本发明的技术方案如下：

第一方面，提供了一种基于人脸和语音双重认证的远程急停控制***，所述***包括：

信息采集终端，与双重认证模块连接，用于采集操作者的人脸信息和语音信息；

所述双重认证模块，与信号生成模块连接，预存有包括具备使用权限的人员的人脸信息的人脸识别对比数据库，以及预存有包括具备使用权限的人员的包含特定字符的语音信息的语音识别对比数据库，用于根据所述人脸识别对比数据库和所述语音识别对比数据库对采集的人脸信息和语音信息进行认证，并在认证成功后向所述信号生成模块发送信息；

所述信号生成模块，与控制模块连接，用于在接收到信息后生成信号并发送至所述控制模块；

所述控制模块，与设备急停回路中的急停控制器连接，用于根据接收的信号控制所述急停控制器闭合或断开。

在一些可能的实现方式中，所述信息采集终端包括：

识别摄像头，分别与所述双重认证模块和控制单元连接，用于采集操作者的人脸信息，并将人脸信息发送至所述双重认证模块；

语音截取麦克风，分别与所述双重认证模块和所述控制单元连接，用于采集操作者的语音信息，并将语音信息发送至所述双重认证模块和所述控制单元；

所述控制单元，被配置为在接收到包含特定字符的语音信息时控制所述识别摄像头打开。

在一些可能的实现方式中，所述信息采集终端、所述双重认证模块和所述信号生成模块集成安装在移动终端上。

在一些可能的实现方式中，所述移动终端为手持式移动终端。

在一些可能的实现方式中，所述移动终端还设置有电源模块，所述电源模块分别与所述信息采集终端、所述双重认证模块和所述信号生成模块连接，用于提供电能。

在一些可能的实现方式中，所述信号生成模块通过无线通讯方式与所述控制模块连接。

第二方面，还提供了一种基于人脸和语音双重认证的远程急停控制方法，基于上述的基于人脸和语音双重认证的远程急停控制***，所述方法包括：

采集人脸信息和语音信息；

根据人脸识别对比数据库和语音识别对比数据库，对人脸信息和语音信息进行认证，当认证成功后，根据语音信息生成对应信号；

根据信号控制急停控制器闭合或断开。

在一些可能的实现方式中，根据人脸识别对比数据库和语音识别对比数据库，对人脸信息和语音信息进行认证，包括：

确定语音信息中是否包含有特定字符，若是，进一步确定采集的人脸信息是否在人脸识别对比数据库中，若是，进一步确定采集的语音信息中的特定字符语音是否在语音识别对比数据库中，若是，则认证成功。

在一些可能的实现方式中，根据语音信息生成对应信号，包括：

若语音信息包含有第一类特定字符，则生成急停信号；

若语音信息包含有第二类特定字符，则生成恢复信号；

其中，第一类特定字符包括：停、停车、关闭和急停中的至少一个；

第二类特定字符包括：开、开启、启动和恢复中的至少一个。

在一些可能的实现方式中，根据信号控制急停控制器闭合或断开，包括：

若信号为急停信号，则控制急停控制器闭合；

若信号为恢复信号，则控制急停控制器断开。

本发明技术方案的主要优点如下：

本发明的基于人脸和语音双重认证的远程急停控制***及方法仅需要操作者利用信息采集终端采集语音和脸部信息，即可实现设备的急停控制和急停恢复，能够实现设备的远程急停控制，提高急停的时效性，避免对设备造成损坏，降低人员在紧急情况下的安全风险。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明一实施例的一种基于人脸和语音双重认证的远程急停控制***的结构示意图；

图2为本发明一实施例的另一种基于人脸和语音双重认证的远程急停控制***的结构示意图；

图3为本发明一实施例的一种基于人脸和语音双重认证的远程急停控制方法的流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

以下结合附图，详细说明本发明实施例提供的技术方案。

第一方面，参见图1，本发明一实施例提供了一种基于人脸和语音双重认证的远程急停控制***，该***包括：

信息采集终端1，与双重认证模块2连接，用于采集操作者的人脸信息和语音信息；

双重认证模块2，与信号生成模块3连接，预存有包括具备使用权限的人员的人脸信息的人脸识别对比数据库，以及预存有包括具备使用权限的人员的包含特定字符的语音信息的语音识别对比数据库，用于根据人脸识别对比数据库和语音识别对比数据库对采集的人脸信息和语音信息进行认证，并在认证成功后向信号生成模块3发送信息；

信号生成模块3，与控制模块4连接，用于在接收到信息后生成信号并发送至控制模块4；

控制模块4，与设备急停回路中的急停控制器5连接，用于根据接收的信号控制急停控制器5闭合或断开。

具体地，本发明一实施例提供的基于人脸和语音双重认证的远程急停控制***在使用时，当需要进行设备急停时，操作者向信息采集终端发出包含与急停对应的特定字符的语音，并利用信息采集终端拍摄脸部，信息采集终端将采集的人脸信息和语音信息发送至双重认证模块；双重认证模块利用预设的人脸识别算法对接收的人脸信息进行识别分析，确定接收的人脸信息是否存在于人脸识别对比数据库，以及利用预设的语音识别算法对接收的语音信息进行识别分析，确定接收的语音信息中的特定字符语音是否存在于语音识别对比数据库，若接收的人脸信息和特定字符语音存在于人脸识别对比数据库和语音识别对比数据库，则表示认证成功，此时双重认证模块向信号生成模块发送急停信息；信号生成模块根据接收的急停信息生成相应的急停信号，并将急停信号发送至控制模块；控制模块在接收到急停信号后，将急停信号转换为急停控制器上电闭合驱动信号，驱动急停控制器闭合，急停控制器闭合后，其串联于急停回路的常闭双冗余触点断开连接，急停回路断开，进而使设备急停。

当需要急停的设备恢复正常时，操作者向信息采集终端发出包含与恢复对应的特定字符的语音，并利用信息采集终端拍摄脸部，信息采集终端将采集的人脸信息和语音信息发送至双重认证模块；双重认证模块利用预设的人脸识别算法对接收的人脸信息进行识别分析，确定接收的人脸信息是否存在于人脸识别对比数据库，以及利用预设的语音识别算法对接收的语音信息进行识别分析，确定接收的语音信息中的特定字符语音是否存在于语音识别对比数据库，若接收的人脸信息和特定字符语音存在于人脸识别对比数据库和语音识别对比数据库，则表示认证成功，此时双重认证模块向信号生成模块发送恢复信息；信号生成模块根据接收的恢复信息生成相应的恢复信号，并将恢复信号发送至控制模块；控制模块在接收到恢复信号后，将恢复信号转换为急停控制器断开驱动信号，驱动急停控制器断开，急停控制器断开后，其串联于急停回路的常闭双冗余触点闭合，急停回路闭合，进而使设备恢复正常。

进一步地，参见图2，本发明一实施例中，该信息采集终端1包括：

识别摄像头11，分别与双重认证模块2和控制单元13连接，用于采集操作者的人脸信息，并将人脸信息发送至双重认证模块2；

语音截取麦克风12，分别与双重认证模块2和控制单元13连接，用于采集操作者的语音信息，并将语音信息发送至双重认证模块2和控制单元13；

控制单元13，被配置为在接收到包含特定字符的语音信息时控制识别摄像头11打开。

具体地，语音截取麦克风实时采集操作者发出的语音信息，并发送双重认证模块和控制单元，当控制单元接收到的语音信息中存在特定字符时，控制单元控制识别摄像头打开，以利用识别摄像头采集人脸信息，并将采集的人脸信息发送至双重认证模块。

通过设置识别摄像头和语音截取麦克风采集人脸信息和语音信息，并设置控制单元在接收到特定字符语音时自动打开识别摄像头，能够方便进行人脸信息和语音信息的采集，同时能够满足一些特殊情况如操作者无法操作识别摄像头打开的情况时的设备急停控制使用需求。

本发明一实施例中，特定字符包括：与急停对应的特定字符，以及与恢复对应的特定字符。

其中，与急停对应的特定字符，以及与恢复对应的特定字符可以根据实际使用情况具体设置。例如，与急停对应的特定字符可以包括：停、停车、关闭和急停中的至少一种；与恢复对应的特定字符可以包括：开、开启、启动、恢复中的至少一种。

进一步地，参见图2，本发明一实施例中，信息采集终端1、双重认证模块2和信号生成模块3集成安装在移动终端100上。

通过将信息采集终端、双重认证模块和信号生成模块集成安装在移动终端上，能够使操作者在任意时刻和任意场合下实现设备的远程急停控制。

其中，移动终端100为手持式移动终端，以便操作者拿取。

进一步地，参见图2，本发明一实施例中，移动终端100还设置有电源模块6，电源模块6分别与信息采集终端1、双重认证模块2和信号生成模块3连接，用于提供电能。

通过设置电源模块为信息采集终端、双重认证模块和信号生成模块进行供电，能够避免该移动终端在使用时需要外接电源，提高该移动终端的使用便利性。

本发明一实施例中，信号生成模块3通过无线通讯方式与控制模块4连接。

通过采用无线通讯方式连接信号生成模块与控制模块以进行两者间的信号传输，能够避免需要外设线缆，提高该***的适用性和使用便利性。

第二方面，参见图3，本发明一实施例还提供了一种基于人脸和语音双重认证的远程急停控制方法，该方法基于上述的远程急停控制***实现，包括以下步骤：

S1，采集人脸信息和语音信息；

S2，根据人脸识别对比数据库和语音识别对比数据库，对人脸信息和语音信息进行认证，当认证成功后，根据语音信息生成对应信号；

S3，根据信号控制急停控制器闭合或断开。

具体地，利用信息采集终端采集人脸信息和语音信息并发送至双重认证模块，由双重认证模块对采集的人脸信息和语音信息进行认证，并在认证成功后，由信号生成模块根据语音信息生成对应信号，并发送至控制模块，由控制模块根据信号控制急停控制器闭合或断开，使串联于急停回路的常闭双冗余触点断开或闭合，以使急停回路断开或闭合，进而使设备急停或恢复正常。

进一步地，本发明一实施例中，为了提高认证效率和认证结果的可信度，并避免无效信息的干扰，根据人脸识别对比数据库和语音识别对比数据库，对人脸信息和语音信息进行认证，包括：

确定语音信息中是否包含有特定字符，若是，进一步确定采集的人脸信息是否在人脸识别对比数据库中，若是，进一步确定采集的语音信息中的特定字符语音是否在语音识别对比数据库中，若是，则认证成功。

通过采用当语音信息中包含有特定字符时才开始进行人脸认证，并在人脸认证成功后再进行语音认证的双重认证方式，能够避免操作者发出的无效信息的干扰，并提高认证效率和认证结果的可信度。

进一步地，本发明一实施例中，根据语音信息生成对应信号，包括：

若语音信息包含有第一类特定字符，则生成急停信号；

若语音信息包含有第二类特定字符，则生成恢复信号；

其中，第一类特定字符为与急停对应的特定字符，包括：停、停车、关闭和急停中的至少一个；

第二类特定字符为与恢复对应的特定字符，包括：开、开启、启动和恢复中的至少一个。

进一步地，基于上述设定的急停信号和恢复信号的生成方式，根据信号控制急停控制器闭合或断开，包括：

若信号为急停信号，则控制急停控制器闭合；

若信号为恢复信号，则控制急停控制器断开。

针对包含有第一类特定字符的语音信息，生成用于控制急停控制器闭合的急停信号，以及针对包含有第二类特定字符的语音信息，生成用于控制急停控制器断开的恢复信号，能够方便操作者进行设备的远程急停控制和急停恢复控制。

本发明一实施例提供的基于人脸和语音双重认证的远程急停控制***及方法仅需要操作者利用信息采集终端采集语音和脸部信息，即可实现设备的急停控制和急停恢复，能够实现设备的远程急停控制，提高急停的时效性，避免对设备造成损坏，降低人员在紧急情况下的安全风险。

需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。此外，本文中“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”均以附图中表示的放置状态为参照。

最后应说明的是：以上实施例仅用于说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种基于人脸和语音双重认证的远程急停控制***，其特征在于，包括：

信息采集终端，与双重认证模块连接，用于采集操作者的人脸信息和语音信息；

所述双重认证模块，与信号生成模块连接，预存有包括具备使用权限的人员的人脸信息的人脸识别对比数据库，以及预存有包括具备使用权限的人员的包含特定字符的语音信息的语音识别对比数据库，用于根据所述人脸识别对比数据库和所述语音识别对比数据库对采集的人脸信息和语音信息进行认证，并在认证成功后向所述信号生成模块发送信息；

所述信号生成模块，与控制模块连接，用于在接收到信息后生成信号并发送至所述控制模块；

所述控制模块，与设备急停回路中的急停控制器连接，用于根据接收的信号控制所述急停控制器闭合或断开。

2.根据权利要求1所述的基于人脸和语音双重认证的远程急停控制***，其特征在于，所述信息采集终端包括：

识别摄像头，分别与所述双重认证模块和控制单元连接，用于采集操作者的人脸信息，并将人脸信息发送至所述双重认证模块；

语音截取麦克风，分别与所述双重认证模块和所述控制单元连接，用于采集操作者的语音信息，并将语音信息发送至所述双重认证模块和所述控制单元；

所述控制单元，被配置为在接收到包含特定字符的语音信息时控制所述识别摄像头打开。

3.根据权利要求1所述的基于人脸和语音双重认证的远程急停控制***，其特征在于，所述信息采集终端、所述双重认证模块和所述信号生成模块集成安装在移动终端上。

4.根据权利要求3所述的基于人脸和语音双重认证的远程急停控制***，其特征在于，所述移动终端为手持式移动终端。

5.根据权利要求3所述的基于人脸和语音双重认证的远程急停控制***，其特征在于，所述移动终端还设置有电源模块，所述电源模块分别与所述信息采集终端、所述双重认证模块和所述信号生成模块连接，用于提供电能。

6.根据权利要求1所述的基于人脸和语音双重认证的远程急停控制***，其特征在于，所述信号生成模块通过无线通讯方式与所述控制模块连接。

7.一种基于人脸和语音双重认证的远程急停控制方法，基于如权利要求1-6中任一项所述的远程急停控制***，其特征在于，包括：

采集人脸信息和语音信息；

根据人脸识别对比数据库和语音识别对比数据库，对人脸信息和语音信息进行认证，当认证成功后，根据语音信息生成对应信号；

根据信号控制急停控制器闭合或断开。

8.根据权利要求7所述的基于人脸和语音双重认证的远程急停控制方法，其特征在于，根据人脸识别对比数据库和语音识别对比数据库，对人脸信息和语音信息进行认证，包括：

确定语音信息中是否包含有特定字符，若是，进一步确定采集的人脸信息是否在人脸识别对比数据库中，若是，进一步确定采集的语音信息中的特定字符语音是否在语音识别对比数据库中，若是，则认证成功。

9.根据权利要求7所述的基于人脸和语音双重认证的远程急停控制方法，其特征在于，根据语音信息生成对应信号，包括：

若语音信息包含有第一类特定字符，则生成急停信号；

若语音信息包含有第二类特定字符，则生成恢复信号；

其中，第一类特定字符包括：停、停车、关闭和急停中的至少一个；

第二类特定字符包括：开、开启、启动和恢复中的至少一个。

10.根据权利要求9所述的基于人脸和语音双重认证的远程急停控制方法，其特征在于，根据信号控制急停控制器闭合或断开，包括：

若信号为急停信号，则控制急停控制器闭合；

若信号为恢复信号，则控制急停控制器断开。

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