一種頭部三維數(shù)據(jù)采集及身份識別的安檢門及方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種頭部三維數(shù)據(jù)采集及身份識別的安檢門，包括左右門板（1）、頂架（2）、深度影像傳感器（3）、CPU、存儲器和通信模塊，所述深度影像傳感器（3）為一個(gè)或多個(gè)，安裝在所述左右門板（1）或頂架（2）上，用于采集頭部三維數(shù)據(jù)；所述CPU分別與所述深度影像傳感器（3）、存儲器和通信模塊電連接；所述存儲器用于存儲所述深度影像傳感器（3）采集的頭部三維數(shù)據(jù)；所述通信模塊實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信。本發(fā)明利用傳統(tǒng)安檢門的安檢方式，在進(jìn)行金屬探測安全檢查的同時(shí)，通過深度影像傳感器（3）獲取通過安檢門的待檢人員的頭部三維數(shù)據(jù)，為獲取更詳細(xì)頭部特征信息提供了一種便捷和智能的技術(shù)手段。
【專利說明】
一種頭部三維數(shù)據(jù)采集及身份識別的安檢門及方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及一種頭部三維數(shù)據(jù)采集及身份識別的安檢門及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)安檢門主要用于檢測通過安檢門的人員有無攜帶金屬物品，主要應(yīng)用在機(jī)場、車站、碼頭、大型活動等重要場所特定出入口，為消除潛在的安全風(fēng)險(xiǎn)提供一種技術(shù)支撐手段。但是傳統(tǒng)安檢門工作功能較為單一，僅能夠探測人員是否攜帶金屬物品，無法充分發(fā)揮其作為重要場所閘口的潛在效益。
[0003]本發(fā)明對傳統(tǒng)安檢門進(jìn)行改造升級，在不改變傳統(tǒng)安檢門探測金屬物品等功能的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)采集人體頭部的三維數(shù)據(jù)，對采集得到的頭部三維數(shù)據(jù)進(jìn)行快速處理分析并進(jìn)行存儲，可用作實(shí)時(shí)的身份識別，或者滿足未來必要時(shí)的頭部特征查找和身份識別等實(shí)際需要。本發(fā)明完善和擴(kuò)展了傳統(tǒng)安檢門的功能，同時(shí)也比傳統(tǒng)的二維面部數(shù)據(jù)獲取和識別的方式更加全面、準(zhǔn)確和智能，是未來進(jìn)行身份特征識別的必然發(fā)展趨勢。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提供了一種頭部三維數(shù)據(jù)采集及身份識別的安檢門，使得人員在進(jìn)行安監(jiān)的同時(shí)，獲取通過安檢門人員的頭部三維信息，在已有頭部三維數(shù)據(jù)的前提下，可通過比對頭部三維信息、面部三維信息或二維影像如身份證照片進(jìn)行人員身份識別。
[0005]—種頭部三維數(shù)據(jù)采集及身份識別的安檢門，包括左右門板1、頂架2、深度影像傳感器3、CPU、存儲器和通信模塊，所述深度影像傳感器3為一個(gè)或多個(gè)，安裝在所述左右門板I或頂架2上，用于采集頭部三維數(shù)據(jù);所述CPU分別與所述深度影像傳感器3、存儲器和通信模塊電連接;所述存儲器用于存儲所述深度影像傳感器3采集的頭部三維數(shù)據(jù);所述通信模塊實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信。
[0006]在一個(gè)實(shí)施例中，所述深度影像傳感器3固定安裝在所述左右門板I或頂架2上。
[0007]在一個(gè)實(shí)施例中，所述左右門板I或頂架2包括一個(gè)或多個(gè)傳感器導(dǎo)軌4，所述深度影像傳感器3通過傳感器導(dǎo)軌4進(jìn)行運(yùn)動。
[0008]在一個(gè)實(shí)施例中，所述左右門板I上還包括激光探測裝置5，所述激光探測裝置5與所述CPU電連接，所述激光探測裝置5包括多個(gè)激光發(fā)射器和激光接收器，所述激光發(fā)射器和所述激光接收器成對布設(shè)，分布在左右門板I上，用于探測安檢門中是否有待檢人員和確定待檢人員的身高。
[0009]在一個(gè)實(shí)施例中，還包括信息提示裝置，安裝在所述左右門板1、頂架2上或安檢門周邊范圍，所述信息提示裝置與所述CPU電連接，所述信息提示裝置用于播放待檢人員在安檢過程中的語音提示信息和展示文字提示信息。
[0010]在一個(gè)實(shí)施例中，還包括壓力感應(yīng)板6，所述壓力感應(yīng)板6與所述CPU電連接，所述壓力感應(yīng)板6用于判斷是否安檢門中有待檢人員。
[0011]所述壓力感應(yīng)板6為可選裝置。當(dāng)本發(fā)明的一種頭部三維數(shù)據(jù)采集及身份識別的安檢門包括所述壓力感應(yīng)板6時(shí)，待檢人員進(jìn)入安檢門，所述壓力感應(yīng)板6感應(yīng)到待檢人員，發(fā)送信號到CPU，CPU發(fā)送信號開啟所述激光探測裝置5，并控制所述激光探測裝置5探測待檢人員的身高。當(dāng)本發(fā)明的一種頭部三維數(shù)據(jù)采集及身份識別的安檢門不包括所述壓力感應(yīng)板6時(shí)，所述激光探測裝置5常開，待檢人員進(jìn)入安檢門，所述激光探測裝置5感應(yīng)到待檢人員，發(fā)送信號到CPU，CPU發(fā)送信號控制所述激光探測裝置5探測待檢人員的身高。
[0012]在一個(gè)實(shí)施例中，還包括自動門7，所述自動門7與所述CPU電連接，CPU發(fā)送信號控制自動門7開關(guān)。
[0013]在一個(gè)實(shí)施例中，所述通信模塊支持無線和有線的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。
[0014]在一個(gè)實(shí)施例中，還包括電源，所述電源給所述一種頭部三維數(shù)據(jù)采集及身份識別的安檢門供電。
[0015]一種基于上述頭部三維數(shù)據(jù)采集及身份識別的安檢門的方法，步驟如下:
步驟SI:當(dāng)待檢人員進(jìn)入安檢門，激光探測裝置5探測到安檢門中有待檢人員，確定待檢人員的身高，發(fā)送信號到CPU;
步驟S2: CPU發(fā)送信號開啟深度影像傳感器3，深度影像傳感器3進(jìn)行數(shù)據(jù)采集；
步驟S3: CPU根據(jù)步驟S2中采集的數(shù)據(jù)解算出待檢人員的頭部三維數(shù)據(jù)，存儲到存儲器中；
步驟S4:通信模塊將步驟S3中解算得到的頭部三維數(shù)據(jù)發(fā)送至身份識別系統(tǒng)，與身份識別系統(tǒng)的頭部三維數(shù)據(jù)或二維數(shù)據(jù)如身份證照片等進(jìn)行比對，完成待檢人員的身份識別；
步驟S5:身份識別系統(tǒng)通過通信模塊發(fā)送確認(rèn)信息到CPU，CPU根據(jù)確認(rèn)信息結(jié)果決定是否發(fā)送控制信號開啟自動門7，自動門7開啟后待檢人員離開安檢門。
[0016]在一個(gè)實(shí)施例中，在步驟SI中，當(dāng)待檢人員進(jìn)入安檢門，壓力感應(yīng)板6感應(yīng)到待檢人員，發(fā)送信號到CPU，CPU開啟激光探測裝置5。
[0017]在一個(gè)實(shí)施例中，在步驟S2中，CPU發(fā)送信號開啟深度影像傳感器3之前，先發(fā)送信號控制傳感器導(dǎo)軌4的運(yùn)動。
[0018]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明利用傳統(tǒng)安檢門的安檢方式，在進(jìn)行金屬探測安全檢查的同時(shí)，通過深度影像傳感器3獲取通過安檢門的待檢人員的頭部三維數(shù)據(jù)，例如包括頭部的不同側(cè)面信息，為獲取更詳細(xì)頭部特征信息提供了一種便捷和智能的技術(shù)手段，為公安等執(zhí)法部門進(jìn)行身份搜索提供了更為詳盡的數(shù)據(jù);本發(fā)明所采用的深度影像傳感器在光線較暗的環(huán)境能夠正常進(jìn)行三維數(shù)據(jù)的采集，不需要額外的補(bǔ)光設(shè)備;有本發(fā)明利用采集得到的頭部三維數(shù)據(jù)，結(jié)合待檢人員的身份信息，與已有數(shù)據(jù)進(jìn)行比對分析，實(shí)現(xiàn)待檢人員的身份識別;本發(fā)明進(jìn)行身份識別時(shí)，即便已知的頭部三維數(shù)據(jù)不完整，如僅有面部的二維圖像信息，也可通過對采集的三維數(shù)據(jù)降維抽取的方式實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的比對，為身份識別提供更為復(fù)雜和智能的手段;本發(fā)明所采集的頭部三維數(shù)據(jù)因包含頭部更為豐富的數(shù)據(jù)信息，可為其他多種類型的身份識別方法提供比對數(shù)據(jù)庫，在進(jìn)行識別比對時(shí)根據(jù)需要進(jìn)行頭部三維數(shù)據(jù)的特征提取即可。
【附圖說明】
[0019]圖1是本發(fā)明深度影像傳感器3固定安裝在頂架2和左右門板I上的示意圖。
[0020]圖2是本發(fā)明左右門板I安裝傳感器軌道的示意圖。
[0021]圖3是本發(fā)明頂架2和右門板I安裝傳感器軌道的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]信息提示裝置與CPU電連接，CPU通過信息提示裝置提示待檢人員進(jìn)行響應(yīng)動作，例如，當(dāng)待檢人員進(jìn)入安檢門，CPU發(fā)送信號啟動深度影像傳感器3時(shí)，信息提示裝置會提示待檢人員如“正在進(jìn)行頭部三維數(shù)據(jù)采集，請保持不動”的語音信息、文字信息或兩者皆有；當(dāng)CPU根據(jù)采集的深度影像數(shù)據(jù)解算出待檢人員的頭部三維數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)不完整時(shí)，信息提示裝置會提示待檢人員如“數(shù)據(jù)采集不完整，請您抬頭”的語音信息、文字信息或兩者皆有；當(dāng)CPU發(fā)送信號開啟自動門7時(shí)，信息提示裝置會提示待檢人員如“已完成安檢，您可以通過”的語音信息、文字信息或兩者皆有。
[0023]以下對發(fā)明的較佳實(shí)施例作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0024]實(shí)施例一:
一臺或多臺深度影像傳感器3固定安裝在前后頂架2或左右門板I上。例如，可以如圖1所示，一臺深度影像傳感器3固定安裝在前頂架2上，或如圖2所示，一臺深度影像傳感器3固定安裝在頂架2上，另一臺深度影像傳感器3固定安裝在右門板I上，所有深度影像傳感器3與CHJ電連接。當(dāng)待檢人員進(jìn)入安檢門中，壓力感應(yīng)器感應(yīng)到待檢人員，發(fā)送信號到CPU，CPU發(fā)送信號啟動深度影像傳感器3，采集待檢人員頭部的深度影像數(shù)據(jù)，CPU根據(jù)采集的深度影像數(shù)據(jù)解算出待檢人員的頭部三維數(shù)據(jù)，存儲到存儲器中，再通過通信模塊發(fā)送安檢中心，與安檢中心數(shù)據(jù)庫中的頭部三維信息、面部三維信息或二維影像如身份證照片等進(jìn)行比對和識別。安檢中心通過通信模塊發(fā)送確認(rèn)信息到CPU，CPU發(fā)送信號開啟自動門7同時(shí)關(guān)閉深度影像傳感器3，待檢人員可離開安檢門。
[0025]實(shí)施例二:
在左右門板I或前后頂架2上安裝傳感器導(dǎo)軌4，根據(jù)需要布置傳感器導(dǎo)軌4位置，可以在左右門板I邊框上或中間，如圖3或圖4所示，深度影像傳感器3安裝在傳感器導(dǎo)軌4上，深度影像傳感器3與CPU電連接。當(dāng)待檢人員進(jìn)入安檢門中，左右門板I上的激光探測裝置5探測安檢門中的待檢人員的身高，發(fā)送信號到CPUt3CPU根據(jù)待檢人員身高對深度影像傳感器3的在傳感器導(dǎo)軌4上的位置和角度進(jìn)行調(diào)整，同時(shí)發(fā)送信號開啟深度影像傳感器3，采集待檢人員頭部的深度影像數(shù)據(jù)，CPU根據(jù)采集的深度影像數(shù)據(jù)解算出待檢人員的頭部三維數(shù)據(jù)，存儲到存儲器中，再通過通信模塊發(fā)送安檢中心，與安檢中心數(shù)據(jù)庫中的頭部三維數(shù)據(jù)或二維數(shù)據(jù)如身份證照片等進(jìn)行比對和識別。安檢中心通過通信模塊發(fā)送確認(rèn)信息到CPU，CPU發(fā)送信號開啟自動門7同時(shí)關(guān)閉深度影像傳感器3，待檢人員可離開安檢門。多臺深度影像傳感器3的優(yōu)勢在于可以擴(kuò)大采集范圍，在有三臺深度影像傳感器3均勻布置在待檢人員頭部的四周時(shí)，則可以完整的采集待檢人員頭部的三維數(shù)據(jù)。不過，面部三維信息在整個(gè)頭部中占有重要地位，通常情況下，獲取了面部三維信息后就能滿足對待檢人員進(jìn)行身份識別的要求。
[0026]深度影像傳感器3固定安裝在左右門板I或頂架2上的方式與使用傳感器導(dǎo)軌4安裝深度影像傳感器3的方式相比，成本較低、結(jié)構(gòu)簡單、實(shí)現(xiàn)相對容易，但是使用傳感器導(dǎo)軌4安裝深度影像傳感器的方式能更靈活地根據(jù)待檢人員的身高調(diào)整深度影像傳感器3的角度和位置，使得采集的數(shù)據(jù)更為完整和豐富。
[0027]本發(fā)明中提出的一種安檢門中包含的三維數(shù)據(jù)采集方式也可以固定在其他類似結(jié)構(gòu)的物理設(shè)備上，實(shí)現(xiàn)頭部三維數(shù)據(jù)的采集和其身份的識別。
[0028]發(fā)明中可以采用多種方式解算人體的身高，從而調(diào)整深度影像傳感器3在合適的位置和姿態(tài)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集:通過壓力感應(yīng)板6感應(yīng)得到待檢人員的體重，從體重判別待檢人員可能的身高范圍；激光探測裝置5包括成對的激光發(fā)射器和激光接收器，標(biāo)定后的激光發(fā)射器和激光接收器的位置和高度已知，通過判別激光接收器是否接收到對應(yīng)的激光發(fā)射器的信號，得知該高度的激光發(fā)射器發(fā)出的信號遭到遮擋，從而判別出人體遮擋的最高高度或高度范圍，進(jìn)一步解算出待檢人員可能的身高范圍;通過標(biāo)定后的深度影像傳感器3拍攝得到待檢人員的三維數(shù)據(jù)或影像數(shù)據(jù)，從所述三維數(shù)據(jù)或影像數(shù)據(jù)解算待檢人員可能的身高范圍；通過以上所述方式的綜合評價(jià)，如加權(quán)的方式解算出高精度的待檢人員身高或身高范圍。
[0029]發(fā)明中待檢人員身高可以指待檢人員的凈身高，或待檢人員穿戴影響身高的物品或設(shè)備之后的高度，如待檢人員穿鞋子后的高度。
[0030]以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施方式對本發(fā)明所作的進(jìn)一步詳細(xì)說明，不能認(rèn)定本發(fā)明的具體實(shí)施只局限于這些說明。對于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明由所提交的權(quán)利要求書確定的專利保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種頭部三維數(shù)據(jù)采集及身份識別的安檢門，其特征是，包括左右門板(I)、頂架(2)、深度影像傳感器(3)、CPU、存儲器和通信模塊，所述深度影像傳感器(3)為一個(gè)或多個(gè)，安裝在所述左右門板(I)或頂架(2)上，用于采集頭部三維數(shù)據(jù);所述CPU分別與所述深度影像傳感器(3)、存儲器和通信模塊電連接;所述存儲器用于存儲所述深度影像傳感器(3)采集的頭部三維數(shù)據(jù);所述通信模塊實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信。2.如權(quán)利要求1所述的頭部三維數(shù)據(jù)采集及身份識別的安檢門，其特征是，所述深度影像傳感器(3)固定安裝在所述左右門板(I)或頂架(2)上。3.如權(quán)利要求1所述的頭部三維數(shù)據(jù)采集及身份識別的安檢門，其特征是，所述左右門板(I)或頂架(2)包括一個(gè)或多個(gè)傳感器導(dǎo)軌(4)，所述深度影像傳感器(3)通過傳感器導(dǎo)軌(4)進(jìn)行運(yùn)動。4.如權(quán)利要求1所述的頭部三維數(shù)據(jù)采集及身份識別的安檢門，其特征是，所述左右門板(I)上還包括激光探測裝置(5)，所述激光探測裝置(5)與所述CPU電連接，所述激光探測裝置(5)包括多個(gè)激光發(fā)射器和激光接收器，用于探測安檢門中是否有待檢人員和確定待檢人員的身高。5.如權(quán)利要求1所述的頭部三維數(shù)據(jù)采集及身份識別的安檢門，其特征是，還包括信息提示裝置，安裝在所述左右門板(I)或頂架(2)上，所述信息提示裝置與所述CPU電連接，所述信息提示裝置用于播放待檢人員在安檢過程中的語音提示信息和展示文字提示信息。6.如權(quán)利要求1所述的頭部三維數(shù)據(jù)采集及身份識別的安檢門，其特征是，還包括壓力感應(yīng)板(6 )，所述壓力感應(yīng)板(6 )與所述CPU電連接。7.如權(quán)利要求1所述的頭部三維數(shù)據(jù)采集及身份識別的安檢門，其特征是，還包括自動門(7 )，所述自動門(7 )與所述CPU電連接。8.一種如權(quán)利要求1所述的頭部三維數(shù)據(jù)采集及身份識別的安檢門的方法，步驟如下: 步驟S1:當(dāng)待檢人員進(jìn)入安檢門，激光探測裝置(5)探測到安檢門中有待檢人員，確定待檢人員的身高，發(fā)送信號到CPU; 步驟S2: CRJ發(fā)送信號開啟深度影像傳感器(3 )，深度影像傳感器(3 )進(jìn)行數(shù)據(jù)采集； 步驟S3:CPU根據(jù)步驟S2中采集的數(shù)據(jù)解算出待檢人員的頭部三維數(shù)據(jù)，存儲到存儲器中； 步驟S4:通信模塊將步驟S3中解算得到的頭部三維數(shù)據(jù)發(fā)送至身份識別系統(tǒng)，與身份識別系統(tǒng)的頭部三維數(shù)據(jù)或二維數(shù)據(jù)進(jìn)行比對，完成待檢人員的身份識別； 步驟S5:身份識別系統(tǒng)通過通信模塊發(fā)送確認(rèn)信息到CPU，CHJ根據(jù)確認(rèn)信息結(jié)果決定是否發(fā)送控制信號開啟自動門(7)，自動門(7)開啟后待檢人員離開安檢門。9.一種如權(quán)利要求9所述的頭部三維數(shù)據(jù)采集及身份識別的安檢門的方法，其特征是，在步驟SI中，當(dāng)待檢人員進(jìn)入安檢門，壓力感應(yīng)板(6)感應(yīng)到待檢人員，發(fā)送信號到CPU，CPU開啟激光探測裝置(5)。10.—種如權(quán)利要求9所述的頭部三維數(shù)據(jù)采集及身份識別的安檢門的方法，其特征是，在步驟S2中，CPU發(fā)送信號開啟深度影像傳感器(3)之前，先發(fā)送信號控制傳感器導(dǎo)軌(4)的運(yùn)動。
【文檔編號】A61B5/107GK106054278SQ201610539317
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年7月7日
【發(fā)明人】王飛, 夏建軍
【申請人】王飛