智能识别进门尾随门禁系统的制作方法

本发明涉及电子技术，尤其涉及一种智能识别进门尾随门禁系统。

背景技术：

在一些封闭场合，如果小区、封闭监管区域等等，只限有权限人员刷卡进入，但是在进门过程中经常发生有人尾随进门的现象，尾随进门人有的是有权限人员，有的则是无权限的局外人员，这对安全带来隐患；同时，每次进门需要刷卡，是一种麻烦，尤其在双手携带东西时，更是不便。专利“敞开式校园防尾随系统”cn102855508b通过视频识别和rfid定位技术结合，判别尾随现象出现与否，该系统不能区分进门与出门情况，需要通过前后两个摄像机监视进门或出门尾随人员。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种可判断识别进门尾随的封闭式门禁系统，在用户进门过程中，判断有人尾随进门，发出提醒，或识别出尾随人员。

本发明提出的一种智能识别进门尾随门禁系统，包括监控装置、智能门锁、移动电子端，监控装置从内朝向门口拍摄进门人脸部图像信息，并与电子端进行无线通信，智能门锁通过验证电子端开锁信息控制打开门锁，发送开关门信息到监控装置，其特征是当门锁打开，监控装置通过图像信息识别进入拍摄区域的进门用户状态信息，并监测进门电子端状态信息；在开门到关门后的过程中，如果监控装置通过图像识别的进门用户状态信息与监测的进门电子端状态信息不一致，判断有人尾随进门，发出提醒，或通过图像信息识别尾随人。

本发明所述进门尾随人员是无进门权限的局外人员，携带电子端进门的有权限用户可以自由进入。在开门到关门以后的过程中，如果进门用户图像状态信息与进门电子端监测状态信息不一致，判断有外人尾随进门，进一步通过图像信息识别尾随人。本发明针对封闭式门禁系统，适用小区大门和楼栋门，无需手动刷卡，自动开锁，方便用户进门，提高小区安全管理智能化水平。

下面结合实施例，详细描述本发明的技术方案。

附图说明

图1是本发明一实施例的系统结构框图。

图2是本发明一实施例的结构布置图。

图3是本发明一种判断识别进门尾随方法流程图。

具体实施方式

在图1所示的一实施例结构框图中，包括监控装置、智能门锁、移动电子端，其中，监控装置包括第一微处理器、第一无线通信单元，智能门锁包括第二微处理器、第二无线通信单元，电子端包括第三微处理器、第三无线通信单元，智能门锁和电子端通过无线通信单元进行通信连接，智能门锁通过验证电子端发送的开锁信息，控制打开门锁，智能门锁与监控装置通过有线或无线方式连接，并发送开关门信息到监控装置。

移动电子端包括智能钥匙、有源门禁卡、智能手机，或与机械钥匙、钱包等关联的电子终端。电子端与智能门锁监控装置之间是一种近距离无线通信，包括wi-fi、蓝牙、红外线、超宽带、rfid、zigbee等等一种或多种结合，当电子端进入智能门锁检测通信范围，自动进行无线通信，包括电子端接收智能门锁发送的信息后，向智能门锁反馈密码信息和自身id信息，智能门锁对密码信息进行匹配验证，根据验证结果打开门锁，识别进门电子端，并发送进门电子端信息到监控装置。

电子端还可以是智能手机，通过手机中应用程序，控制处于监测范围的手机通过蓝牙与监控装置进行信息传递。

在监控装置中设有摄像头和图像处理识别模块，设置在门内，朝向门口区域，拍摄进门人图像信息，并与进门电子端进行无线通信。

在图2所示的系统布置侧视图中，监控装置1朝向门口，拍摄进门人图像信息，智能门锁2控制大门3的开关，当用户携带电子端4从外进门，电子端4与智能门锁2进行无线通信，当密码信息验证通过，智能门锁2自动打开，用户进入门内。

进一步，系统中设置多个监控装置，每个监控装置设置不同id信息，与监控中心连接，同时，拍摄区域相邻的监控装置通过有线或无线方式相互连接。

在图3所示的一种进门尾随人员判断识别方法流程图中，通过图像识别进门用户状态信息，同时监测进门电子端状态信息，根据进门用户和进门电子端数量差异判断是否有尾随人员进门，进一步根据两种信息的不一致性，识别进门尾随人图像，具体过程如下：

（1）监控装置朝向门口区域拍摄进门人图像信息；

（2）智能门锁与电子端进行无线通信；

（3）智能门锁是否接收到电子端反馈密码信息，如果是，进入下一步，如果否，转入步骤（1）；

（4）智能门锁根据电子端密码信息验证结果，打开门锁，用户进门；

（5）监测进门电子端状态信息；

（6）通过图像信息识别进门用户状态信息；

（7）判断监测的进门电子端个数与识别的进门用户人数是否一致，如果是，判断进门无尾随人员，转入步骤（12），如果否，判断有外人尾随进门，进入下一步；

（8）发出提醒信息；

（9）识别进门用户状态信息与监测的电子端状态信息不一致的进门人是尾随者；

（10）跟踪拍摄进门尾随者图像；

（11）进门尾随人员是否出门，如果是，转入步骤（12），如果否，转入步骤（10）；

（12）门锁是否关闭，如果是，转入步骤（1），如果否，转入步骤（5）。

智能门锁如智能磁力锁，实时向外发送广播信息，与电子端进行无线通信，监测电子端状态信息，当用户携带电子端进入智能门锁通信范围时，根据智能门锁的广播信息，向智能门锁反馈密码信息和自身id信息，智能门锁根据电子端密码信息验证结果，控制门锁打开，并发送开锁电子端id信息到监控装置。

门内监控装置朝向门口设置实时拍摄进门人的前部或前侧部图像信息，监控装置接收到开锁信号后，触发对拍摄图像信息进行处理分析，识别进门用户状态信息，监测进门电子端状态信息。

进一步，在门外侧设置人体检测装置，检测进门人体信号，通过有线或无线方式发送监控装置和智能门锁，根据人体检测信号触发智能门锁和监控装置与电子端的无线通信。所述人体检测装置包括人体红外感应器、光电感应器、超声波发射接收器、激光发射接收器中任一种，当用户从门外走近门口区域，检测装置检测到要进门的人体信号。

所述电子端状态信息是通过无线通信技术监测的电子端位置坐标、或电子端距监控装置的距离、或电子端距智能门锁的距离、或监控装置监测的电子端信号强度、或智能门锁监测的电子端信号强度中的至少一种，可以单项采用，也可多项综合采用。

所述位置坐标是采用室内无线定位技术，对电子端在空间中的位置进行定位，室内无线定位技术方法不同，其定位精度各有差异，优选rfid定位技术，利用射频方式进行非接触式双向通信交换数据，实现电子端识别和定位，它可以在几毫秒内得到厘米级定位精度的信息，且传输范围大、成本较低。

所述距离可以根据信号强度与距离关系推断，比如采用蓝牙技术，可以根据监控装置或智能门锁接收的电子端蓝牙信号强度rssi值与距离的关系，判断电子端距离监控装置或智能门锁的距离。蓝牙信号强度在0~3米范围对距离变化十分灵敏。

在用户从外进门过程中，系统监测电子端位置在开门后由门外位置区域进入门内的电子端是进门电子端。在系统安装时，通过监测门左右两边门框或沿墙壁2~3个位置的电子端位置坐标，计算门内门外划分直线，预先设定门内门外位置区域。

此外，系统也可以通过监控装置与智能门锁监测的电子端无线信号识别进门电子端。在用户从外进门过程中，先靠近门上智能门锁，然后走近门内智能监控装置，可以判断在开锁前先进入智能门锁通信范围、后进入监控装置通信范围的电子端是进门电子端，门锁打开时智能门锁监测的信号强度大于监控装置同时监测的信号强度，开门后，智能门锁监测的进门电子端信号强度由强减弱，而监控装置同时监测的其信号强度由弱增强，直到大于智能门锁监测的信号强度。

显而易见，在用户从内出门过程中，经过门内智能监控装置靠近门上智能门锁，可以判断在开门前从监控装置监测范围外进入监测范围的电子端是出门电子端，或在开门前先进入智能监控装置通信范围、后进入智能门锁通信范围的电子端是出门电子端，或是开门前智能门锁监测的出门电子端信号强度由弱增强，而监控装置同时监测的其信号强度由强变弱，门锁打开时智能门锁监测的信号强度大于监控装置同时监测的信号强度，开门后，智能门锁监测的出门电子端信号强度减弱，但仍大于监控装置同时监测的信号强度。

系统可以结合上述方法，识别进门电子端，同时排除出门电子端的干扰。比如，根据开门信号，如果一个电子端在开门前监控装置监测的信号强度大于智能门锁监测的强度，判断是出门电子端，或判断在开门前就进入门内区域的电子端是出门电子端等等。

所述进门用户状态信息是通过图像信息识别的用户图像位置坐标、人体前部信息、人体背部信息、人体几何形状大小、衣服颜色、头发等特征。如果用户进门，迎向摄像装置进入其拍摄范围，开门后，摄像装置拍摄到进门人前部如面部图像信息，逐渐走近摄像装置，人体轮廓尺寸逐渐变大，如果用户出门，背向摄像装置进入其拍摄范围，摄像装置拍摄到出门人背部图像信息，逐渐远离摄像装置，人体轮廓尺寸逐渐变小。

在用户从外进门过程中，当门锁打开后，监控装置拍摄到进门用户图像信息，在用户从内出门过程中，则是在门锁打开前，监控装置就拍摄到出门用户图像信息。

进一步，监控装置可以结合门外人体检测信息，通过先检测到人体信号后拍摄到的用户图像是进门用户图像信息。

监控装置可以通过开门时间并结合用户进出门过程的人体朝向或移动方向，判别进入拍摄区域的人是进门用户或是出门用户，比如开门前进入的是出门用户，开门后背向监控装置进入的也是出门用户，开门后进入拍摄区域并远离摄像头的是出门用户等等。

进一步，可以在门内设置人体检测装置，如果开门前检测到门内人体信号，判断用户出门。

监控装置通过对比图像识别的进门用户人数和监测的进门电子端个数是否相等，判断有无人尾随进门，如果通过图像识别的进门用户人数大于监测的进门电子端个数，判断有人尾随进门。比如小区楼栋门，摄像装置设置在楼道内，正对门口方向，当用户通过电子端开锁进门，开门后，系统通过图像识别的进门人数大于监测的电子端个数，判断有人尾随进门，控制门口语音输出装置如扬声器，发出提醒信息，引起进门用户警惕。

对于小区大门，系统不仅提醒有人尾随进门，还可进一步通过图像信息识别出尾随人员，便于门卫上前询问。

系统在安装时，通过电子端检测监控装置拍摄区域的任意三个角的电子端监测坐标，预先建立监控装置拍摄的图像信息中的虚拟位置与电子端监测实际位置对应关系，对于携带电子端进门用户，通过所述对应关系换算后的电子端监测位置与同时的图像位置在一定误差范围内应该对应，如果进门用户当前帧的图像位置与进门电子端同时监测位置不一致的，监控装置判断该人是进门尾随人，也就是说，监控装置识别进门用户图像位置与电子端监测位置距离大于设定阈值或统计值的是进门尾随人。

所述统计值是对携带电子端用户进门过程监测一定时间段，通过统计计算进门用户图像位置与电子端监测位置距离的中心值，如平均值、中位值等，在中心值基础上加上一个偏移值作为统计值，当监测的进门用户图像位置与电子端监测位置距离大于所述统计值，判断两个位置不是同一人。统计值反映了系统与用户的结合，对场景适应性更强。

监控装置还可以根据用户进门后的进一步状态行为变化，通过识别进门用户状态信息变化与进门电子端状态信息变化不一致的是进门尾随人。

所述状态信息变化不一致包括进门用户图像信息与进门电子端监测信息之间移动与静止不一致，或移动轨迹的不一致，或移动方向的不一致。

所述进门用户图像信息与进门电子端监测信息之间移动与静止不一致是，对比间隔时段如1、3、5秒等前后拍摄的图像信息中，如果用户图像信息中的人体几何尺寸大小未发生变化或图像位置未发生变化，说明该用户静止不动，如果用户图像信息中的人体几何尺寸大小发生了变化或图像位置发生了变化，说明该用户发生了移动，如果同时监测的电子端位置信息发生了变化，说明该电子端在移动，判断与电子端状态信息不一致的静止未动的进门人是尾随者，反之依然。

所述进门用户图像信息与进门电子端监测信息之间移动方向不一致是，对比前后设定时段拍摄的图像信息中，如果用户图像信息中的人体几何尺寸变大，说明该用户在向监控装置方向靠近，如果用户图像信息中的人体几何尺寸变小，说明该用户在远离监控装置，如果监控装置同时监测的电子端信号强度在减弱，说明电子端在远离监控装置，判断与电子端状态信息变化不一致的靠近监控装置的进门人是尾随者，反之依然。此外，还可通过用户图像位置变化识别用户移动方向，通过电子端监测位置变化判断电子端移动方向。

所述进门用户图像信息与进门电子端监测信息之间移动轨迹不一致是，对比前后设定时段拍摄的图像信息中，如果用户图像信息中的位置变化轨迹是直线，而同时监测的电子端位置变化是曲线，判断与电子端状态信息变化不一致的直线轨迹的进门人是尾随者，对于其它形状的轨迹判断也是一样。

进门用户状态信息与进门电子端状态信息中动与静、移动轨迹或移动方向，是通过一个时段的状态信息对比两者一致性，相比与通过单时间点的位置进行比对，准确率高，可以避免因定位误差造成的错误，降低对定位精度的要求。

当门打开，监控装置发现有人尾随进门时，通过门口语音输出装置发出提醒信息，提醒门卫和进门用户，同时在视频显示终端上对尾随者加以标示，比如在该人图像上加上方框，方便门卫识别，拦截该人询问，并进一步跟踪拍摄所述进门尾随人图像信息，直到其出小区大门。

进一步，系统建立拍摄所述进门尾随人的摄像机id信息和拍摄时段的索引文件，以便事后回放时追踪查看。

进一步，所述系统识别进门用户图像位置与进门电子端监测位置一致的是进门用户，建立该进门电子端下的所述进门用户图像信息库，当该用户作为进门尾随人员时，系统通过对比用户图像信息库识别该用户属于有进门权限人员，可以排除进门尾随。

进一步，系统建立进门尾随人员的图像信息库，统计进门尾随次数，根据进门尾随次数或频率，可以把进门尾随人员划分成不同的等级，在视频显示上用不同的形状或颜色加以区分标示，比如经常进门的高频率快递人员作为高等级尾随者，可以排除提醒和监控跟踪，不再标示，对第一次进门尾随者，属于重点监控范围，进门发出提醒，并全程跟踪监控，以红色图框标示，对多次进门尾随但间隔时间长频率低的再次进门，可以只向门外提醒，询问后，不做跟踪监控，以黄色图框标示。

次数与频率可以结合应用，比如同为2次进门尾随，如果发生在一天或一周内，与发生在一月或一年内是不同的，可以区分对待，频率低，也就是间隔时间长的应加强监控。

本发明适用于门通常处于关闭状态的封闭门禁，也就是说在用户进出时才开门，然后关闭。