一种基于人工智能的智能门系统的制作方法

本发明涉及人工智能，具体涉及一种基于人工智能的智能门系统。

背景技术：

1、智能门属于智能建筑楼宇自动化安防装置，人工智能可以通过现有的数据让计算机进行数据学习，随着社会的发展，基于人工智能的智能门已经逐渐替代传统机械门进入到家庭中，但是智能门由于需要通电，大量的电力损耗会增加用户的成本，并且现有的智能门系统可靠性也有待提升，许多智能门是仅通过人脸识别进行权限判断，而人脸识别可能会因为各种因素导致误判，不允许家庭人员进入智能门，从而给家庭人员带来困扰，因此，研究一个新的基于人工智能的智能门是很有必要的。

2、现有的智能门基本能够可以满足当前需求，但是还存在一定的缺陷，其具体表现在：(1)现有的智能门对门外灯光的调节缺乏一定的关注，当现有的智能门系统识别到有人员在智能门外时，便会开启最亮灯光，没有对灯光的光照强度进行动态调节，长期的最亮灯光会增加智能门的电力损耗，从而增加用户的智能门使用成本，降低用户的体验。

3、(2)现有的智能门对用户化妆后的肤色缺乏一定重视，当前的智能门大多使用人脸识别技术，人脸识别技术是通过当前人员脸和原始人脸的特征点对比进行识别的，现代人许多都有化妆的需求，化妆时，会改变当前人员的肤色，导致当前人员的肤色与原始人脸的肤色差距过大，当前人脸识别技术会因为肤色差距过大或者部分特征点的消失而产生误判，将家庭的允许访问人员误判为禁止访问人员，从而增加家庭人员的困扰，消耗家庭人员的时间，降低家庭人员对智能门的信任度。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供的一种基于人工智能的智能门系统，解决了背景技术中存在的问题。

2、为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：本发明提供一种基于人工智能的智能门系统，包括：生物信息获取模块、智能门灯光调整模块、特征抓取模块、化妆人员判断模块和特征信息综合评估模块。

3、所述生物信息获取模块，用于通过手机应用获取家庭所属各人员对应的人脸图像，并将其保存至云访问数据库，获取家庭所属各人员对应各数字的声纹波形，并将其保存至云访问数据库。

4、所述智能门灯光调整模块，用于通过微波传感器获取家庭所属智能门的当前门外人员的相对智能门距离，并据此分析家庭所属智能门的门外灯光光照强度。

5、所述特征抓取模块，用于从云访问数据库获取预定义的检测距离，若当前门外人员的相对智能门距离小于预定义的检测距离，根据摄像头的监控画面抓取当前门外人员的人脸图像。

6、所述化妆人员判断模块，用于分析当前门外人员与家庭所属各人员的人脸轮廓相似值，并且筛选得到当前门外人员对应的目标人员，判断是否允许当前门外人员进入，并将当前门外人员区分为允许进入人员、禁止进入人员和化妆人员，捕捉化妆人员的左眼瞳孔位置、左眼内眼角位置、左眼外眼角位置、右眼瞳孔位置、右眼内眼角位置、右眼外眼角位置和鼻尖位置。

7、所述特征信息综合评估模块，用于依据当前时间点，生成各数字组成的临时声纹密码，并将其显示在屏幕上，家庭所属智能门通过麦克风录入化妆人员的语音信息，分析化妆人员与当前门外人员对应的目标人员的声纹波形相似系数，评估化妆人员的允许进入系数，将化妆人员区分为允许进入人员和禁止进入人员，并将允许进入人员的人脸图像存储至云访问数据库中。

8、优选地，所述分析家庭所属智能门的门外灯光光照强度，其具体分析方法为：从云访问数据库中获取家庭所属智能门最大光照强度k和预定义的最大检测距离h。

9、依据家庭所属智能门的当前门外人员的相对智能门距离l，分析家庭所属智能门的门外灯光光照强度

10、优选地，所述分析当前门外人员与家庭所属各人员的人脸轮廓相似值，并且筛选得到当前门外人员对应的目标人员，其具体方法为：从云访问数据库中获取家庭所属各人员的人脸图像，并从家庭所属各人员的人脸图像获取人脸轮廓线条，依据当前门外人员的人脸图像获取人脸轮廓线条，将当前门外人员的人脸轮廓线条与家庭所属各人员的人脸轮廓线条进行重合，进而得到当前门外人员与家庭所属各人员的人脸轮廓线条重合长度ui，其中i为家庭所属各人员的编号，i＝1,2,...,j，j为大于2的正整数，依据家庭所属各人员的人脸轮廓线条长度wi，计算得到当前门外人员与家庭所属各人员的人脸轮廓相似值据此获得最大人脸轮廓相似值对应的家庭所属人员，并将其标记为目标人员。

11、优选地，所述判断是否允许当前门外人员进入，并将当前门外人员区分为允许进入人员、禁止进入人员和化妆人员，其具体方法为：从当前门外人员与家庭所属各人员的人脸轮廓相似值提取当前门外人员对应的目标人员的人脸轮廓相似值，并将当前门外人员对应的目标人员的人脸轮廓相似值标记为当前门外人员的人脸轮廓相似值，

12、从云访问数据库中获取预定义的人脸轮廓相似值阈值，将当前门外人员的人脸轮廓相似值与预定义的人脸轮廓相似值阈值进行比对，若当前门外人员的人脸轮廓相似值小于预定义的人脸轮廓相似值阈值，则不允许当前门外人员进入，并将当前门外人员标记为禁止进入人员，反之，则从云访问数据库中获取家庭所属各人员对应的人脸图像，并从家庭所属各人员对应的人脸图像获取人脸各区域肤色图像。

13、从家庭所属各人员对应的人脸各区域肤色图像提取当前门外人员对应的目标人员的人脸各区域肤色图像，并从当前门外人员对应的目标人员的人脸各区域肤色图像提取人脸各区域肤色图像的各像素点，将当前门外人员对应的目标人员的人脸各区域肤色图像的各像素点进行灰度处理，从而得到当前门外人员对应的目标人员的人脸各区域肤色图像的各像素点灰度值rty，其中t为各区域肤色图像的编号，t＝1,2,...,m，m为大于2的正整数，y为当前门外人员对应的目标人员的人脸区域肤色图像的各像素点灰度值的编号，y＝1,2,...,z，z为大于2的正整数。

14、同理得到当前门外人员的人脸各区域肤色图像的各像素点灰度值etk，其中k为当前门外人员的人脸区域肤色图像的各像素点灰度值的编号，k＝1,2,...,l，l为大于2的正整数。

15、计算当前门外人员与当前门外人员对应的目标人员的肤色灰度差值其中z为当前门外人员对应的目标人员的人脸区域肤色图像的像素点灰度值数量，l为当前门外人员的人脸区域肤色图像的像素点灰度值的数量。

16、从云访问数据库中获取预定义的肤色灰度差值阈值，将其和当前门外人员与当前门外人员对应的目标人员的肤色灰度差值进行比对，若当前门外人员与当前门外人员对应的目标人员的肤色灰度差值小于或等于预定义的肤色灰度差值阈值，则允许当前门外人员进入，并将当前门外人员标记为允许进入人员，反之，则不允许当前门外人员进入，并将当前门外人员标记为化妆人员。

17、优选地，所述分析化妆人员与当前门外人员对应的目标人员的声纹波形相似系数，其具体方法为：将化妆人员的语音信息进行文字转换，从而得到化妆人员输入的声纹密码，将化妆人员输入的声纹密码与临时声纹密码进行比对，若化妆人员输入的声纹密码与临时声纹密码匹配失败，则提醒化妆人员重新录入语言信息，反之，则从云访问数据库中获取当前门外人员对应的目标人员对应各数字的声纹波形，并从当前门外人员对应的目标人员对应各数字的声纹波形获取当前门外人员对应的目标人员对应临时声纹密码的各数字的声纹波形，并将当前门外人员对应的目标人员对应临时声纹密码的各数字的声纹波形标记为当前门外人员对应的目标人员所属各数字的声纹波形，对其进行滤波处理，得到当前门外人员对应的目标人员所属各数字的滤波后声纹波形，并提取滤波后声纹波形各周期的振幅tnu和波长wnu，其中n为临时声纹密码的各数字的编号，n＝1,2,...,m，m为大于2的正整数，u为当前门外人员对应的目标人员所属数字的滤波后声纹波形各周期的编号，u＝1,2,...,v，v为大于2的正整数。

18、从本地麦克风获取化妆人员输入的声纹密码对应各数字的声纹波形，并将其标记为化妆人员所属各数字的声纹波形，同理得到化妆人员所属各数字的滤波后声纹波形各周期的振幅rnp和波长snp，其中p为化妆人员所属数字的滤波后声纹波形各周期的编号，p＝1,2,...,q，q为大于2的正整数。

19、计算得到化妆人员与当前门外人员对应的目标人员的各数字对应的声纹波形振幅相似值其中v为当前门外人员对应的目标人员所属数字的滤波后声纹波形周期数量，q为化妆人员所属数字的滤波后声纹波形周期数量。

20、计算得到化妆人员与当前门外人员对应的目标人员的各数字对应的声纹波形波长相似值

21、计算得到化妆人员与当前门外人员对应的目标人员的各数字对应的声纹波形综合相似值，分析化妆人员与当前门外人员对应的目标人员的声纹波形相似系数其中m为临时声纹密码的数字的数量。

22、优选地，所述评估化妆人员的允许进入系数，其具体评估方法为：以摄像头的监控画面左下角做为坐标原点，以左下角到右下角的方向做为x轴正方向，以左下角到左上角的方向做为y轴正方向，构建直角坐标系，由此可得化妆人员的左眼内眼角与鼻尖的距离a、左眼瞳孔与鼻尖的距离b，左眼外眼角与鼻尖的距离c、右眼内眼角与鼻尖的距离d，右眼瞳孔与鼻尖的距离f，右眼外眼角与鼻尖的距离g。

23、从云访问数据库中获取当前门外人员对应的目标人员各历史人脸图像的左眼内眼角与鼻尖的距离ai、左眼瞳孔与鼻尖的距离bi、左眼外眼角与鼻尖的距离ci、右眼内眼角与鼻尖的距离di、右眼瞳孔与鼻尖的距离fi和右眼外眼角与鼻尖的距离gi，其中i为各历史人脸图像的编号，i＝1,2,...,j，j为大于2的正整数。

24、分析化妆人员与当前门外人员对应的目标人员的眼鼻区域综合参考相似系数

25、,

26、j为历史图像的数量。

27、依据化妆人员的声纹波形相似系数，评估化妆人员的允许进入系数φ＝eη+ln(1+ε)。

28、优选地，所述将化妆人员区分为允许进入人员和禁止进入人员，其具体方法为：从云访问数据库中获取预定义的允许进入系数阈值，将化妆人员的允许进入系数与预定义的允许进入系数阈值进行比对，若化妆人员的允许进入系数大于或等于预定义的允许进入系数阈值，则允许化妆人员进入，将化妆人员标记为允许进入人员，反之，则不允许化妆人员进入，将化妆人员标记为禁止进入人员。

29、本发明的有益效果在于：(1)本发明通过当前门外人员的人脸轮廓线条与家庭所属各人员的人脸轮廓线条，分析得到当前门外人员的人脸轮廓相似值和对应的当前门外人员对应的目标人员，并通过分析当前门外人员与当前门外人员对应的目标人员的肤色灰度差值，将当前门外人员区分为禁止进入人员、允许进入人员和化妆人员，若当前门外人员为化妆人员，则分析化妆人员与当前门外人员对应的目标人员的声纹波形相似系数，并分析化妆人员与当前门外人员对应的目标人员的眼鼻区域综合参考相似系数，进一步评估化妆人员的允许进入系数，从而将化妆人员区分为禁止进入人员和允许进入人员，减少家庭所属各人员因为化妆而导致被智能门误判为禁止访问人员的概率，减少家庭人员的困扰，降低家庭人员因其他家庭人员无法进入智能门而消耗的时间，提升家庭人员对智能门的信任度。

30、(2)本发明通过家庭所属智能门的当前门外人员的相对智能门距离，分析家庭所属智能门的门外灯光光照强度，对门外灯光的光照强度进行动态调节，从而减低智能门的电力损耗，减少用户的智能门使用成本，提高用户的体验。