一种双重认证的人脸识别门禁系统及其应用方法技术方案

本发明专利技术公开一种双重认证的人脸识别门禁系统及其应用方法，当系统收到开门请求时，激活摄像头开始采集敲门人的脸部图像信息，并将采集到的敲门人脸部图像信息上传至FPGA处理器进行人脸的识别与匹配，同时将采集到的人脸图像和匹配结果信息通过无线通信模块发送至远程控制终端给管理员查看判断，当匹配成功时门禁系统开锁；当匹配不成功时不开锁同时触发报警器报警；管理员查看识别的相关信息后可通过远程控制终端实现远程开锁，从而完成FPGA处理器和管理员的双重认证，本发明专利技术不受光照，敲门人面部表情与化妆与否等因素的影响，具有很高的准确度、安全性和便利性。

Dual authentication face recognition access control system and its application method

【技术实现步骤摘要】
一种双重认证的人脸识别门禁系统及其应用方法
本专利技术属于通信与电子控制技术，具体涉及一种双重认证的人脸识别门禁系统及其应用方法。
技术介绍
安全门禁系统在现代社会中担任着越来越重要的角色，是人们安全生活和工作的保障，也是安全城市的一个重要标志。近年来，酒店、家庭等地点一起又一起威胁住户生命财产安全的恶性事件一再发生，这提醒了我们关注安全门禁系统的重要性。门禁系统兴起于十九世纪八十年代，最初的门禁系统较为单一，仅依靠门锁装置等机械组合，这种门禁系统具有安全性低、处理能力弱、数据存储容量小、升级困难且很难改变等弊端，因而往往不能满足人们的需求。随着科技的进步，人们安全意识的增强，这种传统的门禁系统已经不能适应时代的需求，因而新的门禁系统方案被提出和使用，比较突出的有如感应卡式门禁系统、指纹识别门禁系统、虹膜识别门禁系统、面部识别门禁系统以及乱序键盘门禁系统等应用各种前沿技术的门禁系统。它们在安全性、便捷性、易管理性等方面都各有特长，且得到了广大市场用户的认可。其中结合人脸识别的安全门禁系统由于具有固定性、普遍特殊性、更高安全性和相对易实现性等优势，成为具有广阔发展前景的一种安全门禁系统技术。现有的相应基于人脸识别的门禁系统通常存在以下缺陷：处理速度慢效率不高，并且只通过一次认证，安全性能较低。
技术实现思路
专利技术目的：本专利技术的目的在于解决现有技术中存在的不足，提供一种双重认证的人脸识别门禁系统及其应用方法，本专利技术将人脸识别技术应用于嵌入式系统中，同时利用Bluetooth无线通信实现终端显示与控制，可满足人们生产生活对门禁系统的安全需求，且具有普通门禁系统不具备的安全性和便利性。技术方案：本专利技术所述的一种双重认证的人脸识别门禁系统，包括信息采集单元、处理控制单元和显示控制单元；所述信息采集单元包括摄像头和开门按钮，所述处理控制单元包括FPGA处理器、门控制器和无线通信模块；所述显示控制单元中包括远程控制终端、无线通信模块和显示器；通过开门按钮触发开门请求，摄像头采集敲门人脸部图像信息，FPGA处理器收到脸部图像信息后进行识别与匹配，并根据识别与匹配结果进行第一重认证，FPGA处理器同时将识别与匹配结果通过无线通信模块传输至远程控制终端，显示器显示远程控制终端接收到的识别与匹配结果，管理员进行第二重认证，两重认证成功后FPGA处理器产生门控制信息驱动门控制器打开门锁。进一步的，为了提高系统的时效性和精确性，当所述FPGA处理器判断检测到人脸后，发出控制信号使摄像头停止采集；当FPGA处理器没有检测到人脸，则发出控制信号使摄像头重新采集。进一步的，所述处理控制单元还包括SD卡存储器和报警器，SD卡存储器中存储有权限用户的相关信息，当FPGA处理器进行脸部图像信息匹配失败时，触发报警器发出警报。本专利技术还公开了一种双重认证的人脸识别门禁系统的应用方法，包括以下步骤：(1)敲门人通过按下开门按钮发出开门请求，之后摄像头被激活并开始采集敲门人的脸部图像信息，并将采集到的敲门人脸部图像信息上传至FPGA处理器，(2)FPGA处理器采用相应算法进行人脸的脸部图像信息的识别与匹配，若匹配结果合法(即敲门人为权限用户)，则FPGA处理器产生门控制信号驱动门控制器进行开门操作；若匹配结果不合法，则FPGA处理器产生报警信号触发报警器，进而实现第一重认证；(3)步骤(2)中FPGA处理器得到识别与匹配结果的同时，将该识别与匹配结果通过无线通信模块发送至远程控制终端(例如智能手机或平板电脑等)给管理员查看；管理员查看识别的相关信息后，判断是否开启门锁，若判断可开启，则管理员在远程控制终端通过与无线通信模块实现远程控制门控制器进行开锁，从而完成FPGA处理器和管理员的双重认证。进一步的，所述步骤(2)中FPGA处理器人脸图像信息后，利用LBP算法或基于Gabor小波变换的个性化特征提取算法开始进行人脸识别并与SD卡存储器中权限用户的信息进行匹配。进一步的，所述远程控制终端的显示器显示敲门人的人脸图像信息以及匹配结果以供系统管理员远程查看，并可以实现管理员的远程开门控制。有益效果：本专利技术的双重认证的人脸识别门禁系统具有更高的安全性和可操作性通过Bluetooth无线通信模块、处理控制单元和显示控制单元实现FPGA处理器和管理员的双重认证，具备传统门禁系统所不具备的便捷性和可扩展性，具有更高的效益和更广阔的发展前景等优点。具体表现为以下几点：1、与大多数门禁系统相比，本专利技术以人脸识别技术为基础，具有更高的安全性和保密性；2、本专利技术配备了SD卡存储器，扩大了传统设备的存储能力，可以同时存储更多权限用户的人脸信息，同时也易于更改权限用户的人脸信息；3、本专利技术加入Bluetooth无线通信模块和远程控制终端，可实现管理员远程了解敲门人信息并远程开门，具有传统门禁系统不具备的便利性和扩展性；4、本专利技术采用双重认证方法，系统工作效率更高，管理操作更方便；5、本专利技术将人脸识别技术应用于嵌入式系统设计领域，拓宽了该技术的应用范围，与嵌入式系统的结合使本专利技术更具有发展前景；6、本专利技术在没有开门请求时，除门控制器外其他单元均处于休眠状态，大大节省了能源损耗和设备损耗；7、本专利技术整个系统的移动性和扩展性都很强，具有操作简单、便于管理、易于实现等特点。附图说明图1为本专利技术的整体通信流程图；图2为本专利技术的整体系统结构示意图；图3为本专利技术中人脸识别训练识别过程示意图。具体实施方式下面对本专利技术技术方案进行详细说明，但是本专利技术的保护范围不局限于所述实施例。如图1和图2所示，本专利技术的一种双重认证的人脸识别门禁系统，包括信息采集单元、处理控制单元和显示控制单元；信息采集单元包括摄像头和开门按钮，处理控制单元包括FPGA处理器、门控制器和无线通信模块；显示控制单元包括远程控制终端；通过开门按钮触发开门请求，摄像头采集敲门人脸部图像信息，FPGA处理器收到脸部图像信息后进行识别与匹配以实现第一重认证，FPGA处理器同时将识别与匹配结果通过无线通信模块传输至远程控制终端以实现第二重认证，两重认证成功后FPGA处理器产生门控制信息驱动门控制器打开门锁。本专利技术中的显示控制单元能够与处理控制单元之间进行蓝牙通信，并向管理员显示摄像头采集到的敲门人人脸图像和匹配结果信息，以便于管理员进行远程控制，如开门、关闭警报等。为了提高系统的时效性和精确性，当FPGA处理器判断检测到人脸后，发出控制信号使摄像头停止采集；当FPGA处理器没有检测到人脸，则发出控制信号使摄像头重新采集。处理控制单元还包括SD卡存储器和报警器，SD卡存储器中存储有权限用户的相关信息，当FPGA处理器进行脸部图像信息匹配失败时，触发报警器发出警报。上述双重认证的人脸识别门禁系统的应用方法，包括以下步骤：(1)敲门人通过按下开门按钮发出开门请求，之后摄像头被激活并开始采集敲门人的脸部图像信息，并将采集到的敲门人脸部图像信息上传至FPGA处理器，(2)FPGA处理器采用相应算法进行人脸的脸部图像信息的识别与匹配，若匹配结果合法，则FPGA处理器产生门控制信号驱动门控制器进行开门操作；若匹配结果不合法，则FPGA处理器产生报警信号触发报警器，进而实现第一重认证；其中FPGA处理器人脸图像信息后，利用LBP算法或基于G本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双重认证的人脸识别门禁系统，其特征在于：包括信息采集单元、处理控制单元和显示控制单元；所述信息采集单元包括摄像头和开门按钮，所述处理控制单元包括FPGA处理器、门控制器和无线通信模块；所述显示控制单元中包括远程控制终端、无线通信模块和显示器；通过开门按钮触发开门请求，摄像头采集敲门人脸部图像信息，FPGA处理器收到脸部图像信息后进行识别与匹配，并根据识别与匹配结果进行第一重认证，FPGA处理器同时将识别与匹配结果通过无线通信模块传输至远程控制终端，显示器显示远程控制终端接收到的识别与匹配结果，管理员进行第二重认证，两重认证成功后FPGA处理器产生门控制信息驱动门控制器打开门锁。

【技术特征摘要】
1.一种双重认证的人脸识别门禁系统，其特征在于：包括信息采集单元、处理控制单元和显示控制单元；所述信息采集单元包括摄像头和开门按钮，所述处理控制单元包括FPGA处理器、门控制器和无线通信模块；所述显示控制单元中包括远程控制终端、无线通信模块和显示器；通过开门按钮触发开门请求，摄像头采集敲门人脸部图像信息，FPGA处理器收到脸部图像信息后进行识别与匹配，并根据识别与匹配结果进行第一重认证，FPGA处理器同时将识别与匹配结果通过无线通信模块传输至远程控制终端，显示器显示远程控制终端接收到的识别与匹配结果，管理员进行第二重认证，两重认证成功后FPGA处理器产生门控制信息驱动门控制器打开门锁。2.根据权利要求1所述的双重认证的人脸识别门禁系统，其特征在于：当所述FPGA处理器判断检测到人脸后，发出控制信号使摄像头停止采集；当FPGA处理器没有检测到人脸，则发出控制信号使摄像头重新采集。3.根据权利要求1所述的双重认证的人脸识别门禁系统，其特征在于：所述处理控制单元还包括SD卡存储器和报警器，SD卡存储器中存储有权限用户的相关信息，当FPGA处理器进行脸部图像信息匹配失败时，触发报警器发出警报。4.一种双重认证的人脸识别门禁系统的应用方法，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：张在琛，熊柏苹，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32