基于动态人脸识别和步态识别融合的智能身份识别系统的制作方法

本发明涉及人员通道安检系统，特别地涉及一种基于动态人脸识别和步态识别融合的智能身份识别系统。

背景技术：

目前的安检门(如机场的安检门)都是用于探测金属物品、危险物品等特殊物品的设备，还没有自动采集识别人员信息的安检设备。而采集、识别人员信息，目前通常是人工比对或采用计算机软件辅助人工进行识别比对。通过人工进行身份核对、识别的方法，容易因个体差异而造成错误识别，造成较大的安全隐患，对人民的生命财产安全存在较大威胁。

近年来，还提出了面部识别进行“刷脸”或者进行指纹识别的设备。然而，这样的身份确认方法要求专门的采集人员进行信息对比，使得身份确认的操作过程慢、效率较低下。

技术实现要素：

为克服上述问题以及其它尚待解决的技术问题，做出了本发明。

本发明的一个目的在于提供一种快捷、高效、准确的智能身份识别系统，其融合了动态人脸识别和步态识别，从而提高了识别的精度和应用的便捷性。

本发明的另一目的在于提供一种在被识别人员没有被监控的意识下对身份进行确认的智能身份识别系统，一方面识别的过程没有专门采集行人信息的停留站，另一方面配置上述系统的通道尽可能保持与普通的通道外观一致。

根据本公开的一个方面，提供了一种基于动态人脸识别和步态识别融合的智能身份识别系统，包括：

至少一个动态人脸采集模块，用于采集经过智能身份识别系统的人员的脸部特征数据；

至少一个步态采集模块，用于采集经过智能身份识别系统的人员的步态特征数据；和

数据处理单元，用于将动态人脸采集模块和步态采集模块采集到的脸部特征数据和步态特征数据与预先建立的数据库中的人脸和步态信息进行比较以生成识别结果，

其中，当所述识别结果显示所述脸部特征数据和所述步态特征数据与数据库中的指定人脸和步态信息的相似度超过预定阈值时，则所述识别结果被确定为可匹配结果，并且将所述识别结果传送至操作人员。

由于本发明采用了动态人脸识别和步态识别融合的系统，因此，本发明能够以更高的精度对人员进行身份识别，同时提高了人员识别的效率。

优选地，本发明的智能身份识别系统以安检通道的形式为行人提供步行进入目标场所的通道，通道可以单独设立或者与普通建筑物通道相融合。行人在其中通过不易于觉察出正在被监控和被识别。由于一方面识别的过程没有专门采集行人信息的停留站，另一方面系统设置在行人通往目标场所的必经之路上而且通道尽可能保持与普通的通道外观一致。因此，本发明的识别系统能够在被识别人员没有被监控的意识下进行身份识别，从而减缓了被识别人员的不适感，同时能够避免被识别人员故意以各种方式逃避而影响正常识别。进一步，识别中减少了需要专门采集信息而不得不在通道或采集站停留的其他识别过程，例如指纹识别、虹膜识别、“刷脸”等，所以提高了识别的效率。

优选地，动态人脸采集模块和步态采集模块同时地或者先后地对脸部特征数据和步态特征数据进行采集。

在一个实施例中，本发明的数据处理单元将脸部特征数据和步态特征数据建立成关于行人的统一模型，并将该统一模型与数据库中的信息进行比较。

在另一实施例中，本发明的数据处理单元分别将脸部特征数据和步态特征数据建立成两个单独的模型，将该两个单独的模型与数据库中的人脸和步态信息进行比较以得到两个比较结果，并且将该两个比较结果进行融合以得出最终的识别结果。

优选地，动态人脸采集模块和步态采集模块分别是包括至少一个摄像头的图像序列采集设备。

优选地，动态人脸采集模块设置在安检通道的上方，并且步态采集模块设置在安检通道的侧面。

更优选地，在安检通道的与步态采集模块所处的一侧相对的另一侧处设置有背景图案。背景图案的设置有利于步态采集模块对行人的侧面步态进行更精确的识别。

所述数据库是重点人口库、在逃人员库、重大嫌疑分子库或者预先制定的特定特征数据库。优选地，被确定为可匹配结果的所述脸部特征数据和所述步态特征数据被存储在所述数据库中以用于随后的识别。

优选地，可控式闸门和警报装置被设置在安检通道的出口或末端处，其中，当识别结果被确定为可匹配结果时，可控式闸门保持关闭，并且警报装置被启动。

附图说明

附图示出了本公开的优选实施例，且连同前述的公开一起用于提供本公开的技术精神的进一步理解。然而，本公开不应该被解释为限于附图中所示的实施例。

图1是根据本发明一个实施例的智能身份识别系统的示例性示意图。

图2示出根据本发明一个实施例的人脸和步态数据处理流程图。

图3示出根据本发明另一实施例的人脸和步态数据处理流程图。

具体实施方式

在下文中，将参考附图详细描述本公开的优选实施例。在描述之前，应该理解的是，在本说明书和所附的权利要求书中所使用的术语不应该被解释为限于一般的和词典的含义，而是基于与本公开的技术方面对应的含义和概念进行解释，所述含义和概念以允许发明人为了最好的解释而适当地定义术语的原则为基础。

此外，这里所提出的描述仅是用于说明目的的优选的实例，而不是意在限制本公开的范围，因此，应当理解，可以在不脱离递交本申请时的本公开的精神和范围的情况下对其进行其他的等同和修改。

本发明的智能身份识别系统可以被应用于多种场合，例如用于机场、火车站、地铁站的安检通道，用于银行的身份认证系统，用于考场的入场认证系统，用于国家机关、军队等的保密单位中等。图1是根据本发明一个实施例的智能身份识别系统的示例性示意图，其中智能身份识别系统被构造成通道的形式(以下称为安检通道1)。但是，本发明的智能身份识别系统可以被构造成多种形式，而不仅限于此。例如，本发明的智能身份识别系统可以根据所应用的场合被以适合的形式与该场合匹配。

参考图1，安检通道1可以包括至少一个动态人脸采集模块3、至少一个步态采集模块4和数据处理单元7。动态人脸采集模块3和步态采集模块4分别用于采集通过安检通道1的人员的脸部特征和步态特征。动态人脸采集模块3和步态采集模块4可以同时地或者先后地对脸部特征和步态特征进行采集。由动态人脸采集模块3和步态采集模块4所采集的脸部特征和步态特征的数据被传输到数据处理单元7以进行后续处理。安检通道1通常具有4-6米的长度，也可以根据需要调整其长度。

动态人脸采集模块3包括用于对人脸数据进行采集的摄像机，并且步态采集模块4包括用于对步态数据进行采集的摄像机。用于对人脸数据和步态数据进行采集的摄像机可以是不同的，并且可以采用现有技术中已知的任何适当摄像机。优选地，这种数据采集是实时的。根据情况，上述采集也可以采用间歇式采集的方式。

优选地，动态人脸采集模块3和步态采集模块4分别进一步包括辅助光源，例如前景光源5，以获得最优视频数据并确保图像识别率。

再次参考图1，动态人脸采集模块3被设置在安检通道1的上侧，以便于对穿过安检通道1的行人的脸部进行追踪捕捉并获取图像。步态采集模块4被设置在通道的侧面(优选为两侧)中，以便于对穿过安检通道1的行人行走时人体侧面的运动形态进行采集。然而，根据实际需求，动态人脸采集模块3和步态采集模块4的设置位置可以改变。

优选地，在与步态采集模块4所处的一侧相对的另一侧处设置有背景图案6，这些背景图案6有利于更准确地采集关于步态特征的数据。

优选地，安检通道1还可以设置有可控式闸门2和警报装置8，它们设置在安检通道1的出口或末端处。

还优选地，安检通道1为行人提供步行进入目标场所的通道，通道可以单独设立或者与普通建筑物通道相融合，并且具有一致的外观，从而避免行人在通过安检通道1时产生不适感，同时便于以更隐蔽的方式采集人脸和步态特征数据。

根据本发明的上述安检通道1以如下方式操作：当行人通过安检通道1时，动态人脸采集模块3通过摄像机采集行人的脸部特征数据，步态采集模块4通过摄像机采集步态特征数据，这些特征数据被传输到数据处理单元7进行分析，然后处理后的数据与预先建立的人脸和步态数据库进行匹配而生成识别结果。整个检测过程中，行人可以无停顿通过安检通道，大大地提高了身份核对、识别、查找可嫌疑分子的效率。

当识别结果显示所检测到的人脸和步态特征与数据库中的数据相似度超过预定阈值时，则确定当前识别的人员有嫌疑，将该识别结果传输至安检员处。优选地，此时，可控式闸门2将保持关闭，并且警报装置8启动以通知安检员。

图2示出根据本发明一个实施例的人脸和步态数据处理流程图。

参考图2，系统分别采集动态人脸数据和步态数据；数据处理单元7对动态人脸数据和步态数据进行序列分析；经过分析的人脸数据和步态数据被建立成关于行人的人脸和步态统一模型；将统一模型与预先建立的动态人脸和步态数据库进行对比匹配；得出最终的识别结果。在此需要说明的是，采集分析过的人脸和步态的数据可以作为数据库存储，为后续分析及完善、更新数据库奠定基础。

图3示出根据本发明另一实施例的人脸和步态数据处理流程图。

与图2所示的数据处理流程相比，图3所示的数据处理流程将人脸数据和步态数据分别建立模型，并且分别的对比结果被融合以形成最终的识别结果。具体地，采集模块分别采集行人的动态人脸数据和步态数据；数据处理单元7对动态人脸数据和步态数据在数据进行序列分析；经过分析的人脸数据和步态数据被分别单独地建立成人脸模型和步态模型；将人脸模型和步态模型分别与预先建立的动态人脸和步态数据库进行对比匹配；人脸对比结果与步态对比结果被融合以得出最终的识别结果。

尽管为了说明性目的已经公开本发明的示例性实施例，但本领域的技术人员将会认识到，在不脱离如随附的权利要求书中公开的本发明的精神和范围的情况下，各种变型、添加和替代是可能的。