一种基于人脸识别的儿童安全接送系统的制作方法

本实用新型涉及一种基于人脸识别的儿童安全接送系统。

背景技术：

现实生活中，多数幼儿园都是采用门禁卡，家长通过门禁卡进出幼儿园完成幼儿的接送。很多时候，家长会忘记带门禁卡或门禁卡丢失造成家长无法进入园内完成儿童的接送。同时由于门禁卡比较容易复制，一些不法分子容易通过不正当手段获得门禁卡，造成幼儿园的安全性降低。

中国实用新型专利：201510716784.2，专利名称：一种基于人脸识别技术的幼儿园接送系统，公开了一种幼儿园接送系统，采用该系统时，家长需要到人脸采集仪进行人脸采集，并通过家长人脸信息查找出对应儿童的人脸图片信息并在该系统上显示，然后由工作人员根据儿童人脸图片信息查找相应的儿童，方可将儿童交到家长手中，以保证儿童接送安全。该系统具有以下不足：1、当家长在接送孩子时，需要至少一个幼儿园管理人员依据该系统提供的预存的儿童照片查找儿童并交给门外对应的家长，以便于让儿童进入幼儿园或被家长接走，这样既增加了人工成本，同时当儿童数量过多时，不方便幼儿园工作人员的识别；2、仅采用摄像头模块作为信息采集和识别装置，摄像头容易受到天气、距离等因素影响，造成该系统工作不灵活，识别率不高且容易出现故障等问题。

技术实现要素：

本实用新型针对以上的问题提出了一种基于人脸识别的儿童安全接送系统。本实用新型采用的技术手段如下：

一种基于人脸识别的儿童安全接送系统，包括，第一摄像头模块、第二摄像头模块、指静脉模块、摄像头电动云台模块、数据处理模块、门禁控制模块、电源模块、按键模块以及语音播报模块，所述第一摄像头模块、第二摄像头模块、指静脉模块、语音播报模块、摄像头电动云台模块以及门禁控制模块分别与所述数据处理模块电连接，所述电源模块与各个模块电连接用于为各个模块提供合适的工作电源，所述第二摄像头模块固定在所述摄像头电动云台模块上；

进一步地，还包括云端服务器，所述云端服务器与所述数据处理模块连接；

进一步地，还包括RFID读卡器模块，所述RFID读卡器模块与所述数据处理模块电连接；

进一步地，还包括显示模块，所述显示模块与所述数据处理模块电连接；

进一步地，还包括第一补光灯、第二补光灯和亮度传感器，所述第一补光灯、第二补光灯分别和亮度传感器分别与所述数据处理模块电连接。

与现有技术比较，本实用新型所述的基于人脸识别的儿童安全接送系统具有以下有益效果：1、采用两个摄像头模块，两个摄像头模块可以直接对园内和园外进行人脸采集，并在数据处理模块中进行对比和判断以控制门禁的开和关，不需要工作人员进行查看和查找，提高了识别效率，减少了工作人员的工作强度；2、第二摄像头模块安装在摄像头电动云台模块上，摄像头电动云台模块可以驱动第二摄像头进行360°方位旋转，方便第二摄像头模块实时获取处于不同位置处的儿童人脸图像信息；3、该系统包括指静脉模块，指静脉模块可以单独作为识别信息的采集工具用于控制门禁的开关，也可以作为备用的识别信息的采集工具以便于在摄像头模块损坏或摄像头模块采集信息不准确时进行指静脉信息的采集和对比；4、该系统还包括云服务器，云服务器可以用于向家长发送消息方便家长了解幼儿园是相关信息，同时也方便家长远程授权新的儿童接送人；5、该系统还包括RFID模块，可以方便幼儿园的工作人员进出；6、该系统还包括补光灯和亮度传感器，亮度传感器可以自动的感知周围环境亮度，并由数据处理模块控制补光灯的工作状态，以便于在周围环境亮度降低时，提供合适的亮度。

附图说明

图1为本实用新型公开的基于人脸识别的儿童安全接送系统的结构框图的第一种实施例；

图2为本实用新型公开的基于人脸识别的儿童安全接送系统的结构框图的第二种实施例；

图3为使用本系统进行入园识别的处理流程图；

图4为使用本系统进行离园识别的处理流程图，儿童找家长；

图5为使用本系统进行离园识别的处理流程图，家长找儿童。

图中：1、第一摄像头模块，2、第二摄像头模块，3、指静脉模块，4、摄像头电动云台模块，5、数据处理模块，6、门禁控制模块，7、电源模块，8、按键模块，9、语音播报模块，10、云端服务器，11、RFID读卡器模块，13、显示模块，14、第一补光灯，15、第二补光灯，16、亮度传感器。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型公开的第一种基于人脸识别的儿童安全接送系统，包括第一摄像头模块1、第二摄像头模块2、指静脉模块3、摄像头电动云台模块4、数据处理模块5、门禁控制模块6、电源模块7、按键模块8和语音播报模块9。第一摄像头模块1、第二摄像头模块2、指静脉模块3、摄像头电动云台模块4、门禁控制模块6、按键模块8和语音播报模块9分别与数据处理模块 5电连接。在使用时，第一摄像头模块1置于幼儿园门口外侧且其所处于的高度与成人的身高相近，第一摄像头模块1用于采集处于幼儿园门口外的家长的人脸信息。第二摄像头模块2固定在摄像头电动云台模块4上，摄像头电动云台模块4可以驱动第二摄像头模块2进行360°转动，摄像头电动云台模块4的处于的高度与儿童的身高相接近，第二摄像头模块2用于采集处于幼儿园门口内或门口外的儿童的人脸信息，具体地，当儿童站在幼儿园门口外时，摄像头电动云台模块4驱动第二摄像头模块朝向幼儿园门外，第二摄像头模块获取门外的儿童人脸信息，当儿童置于幼儿园门口内时，摄像头电动云台模块4驱动第二摄像头模块朝向幼儿园门内侧以获取幼儿园内的儿童人脸信息。指静脉模块3 与数据处理模块5连接用于获取家长或儿童的指静脉信息。数据处理模块5对摄像头模块和指静脉模块采集的数据进行处理以用于控制门禁控制模块6的工作，实现幼儿园门禁的开关。电源模块7分别与摄像头模块、指静脉模块、数据处理模块5和语音播报模块9连接用于提供各模块工作所需要的工作电压。语音播报模块9用于在该系统进行工作时进行语音提示或发出警报。按键模块8 与数据处理模块5连接，用于控制数据处理模块的工作模式，数据处理模块的工作模式包括注册信息采集模式、入园检测模式、离园检测模式三种工作模式。注册信息采集模式用于儿童第一次到幼儿园报到时时的信息采集；入园检测模式用于日常家长送儿童到幼儿园时的信息识别和检测；离园检测模式用于日常家长接儿童时的信息识别和检测。

进一步地，该系统还包括云端服务器10，所述云端服务器10与所述数据处理模块5连接，数据处理模块与云端服务器可以通过有线或无线进行连接，通过云端服务器可以向家长的手机APP推送消息或者使用APP给云端服务器设置信息。云端服务器负责管理儿童的接送信息，新注册用户信息、授权管理、注销用户信息等管理操作。还有保存接送记录(包括接送时间、儿童和接送人的人脸抓拍信息等)，向手机终端APP推送接送记录、接送提醒、接送人验证失败的警告等信息。手机终端APP可以是专用的APP软件或者微信公众号、微信小程序(以下统称为手机终端APP)。由注册的家长使用，负责接收服务器推送的消息，也可以管理接送人的授权信息、给儿童请假等处理。

如图2所示为本实用新型公开的儿童安全接送系统的第二种实施例，该系统在第一种结构的基础上还包括RFID模块11，所述RFID模块11与所述数据处理模块5电连接，可以方便幼儿园的工作人员进出。

进一步地，该系统还包括显示模块13，所述显示模块13与所述数据处理模块5电连接，用于将摄像头模块和/或指静脉模块采集的信息通过显示模块进行显示。

进一步地，该系统还包括第一补光灯14、第二补光灯15和亮度传感器16，所述第一补光灯14、第二补光灯15和亮度传感器16分别与所述数据处理模块 5电连接，第一补光灯14和第一摄像头模块1置于幼儿园门口的同一侧(外侧) 或者两者固定为一体结构，第一补光灯14用于在外界光强度不足时为第一摄像头模块1提供足够的亮度，第二补光灯15置于幼儿园门口内侧或者第二补光灯 15与第二摄像头模块2固定为一体结构，第二补光灯15用于在外界光强度不足时为第二摄像头模块2提供足够的亮度，亮度传感器16用于感知外界的光亮强度，并将感知的光亮强度信息发送给数据处理模块5，数据处理模块5根据亮度传感器测得的亮度值控制补光灯的打开和关闭，具体地，当亮度传感器测得外界的亮度低于预定值时，数据处理模块控制将打开补光灯以用于向摄像头模块提供足够的拍摄亮度。

实施例1

以下是采用该系统进行儿童接送管理的处理流程的一种实施例的描述：

(1)注册信息采集流程：

如图3所示，在儿童新入园的时候，需要进行儿童信息注册，首先通过按键模块将该系统的工作模式设置为注册信息采集模式。然后，管理人员通过管理终端登录云端服务器，填写儿童信息以及家长信息，并用该系统进行人脸信息采集，即通过两个摄像头模块同时采集儿童和家长的人脸信息并通过数据处理模块将采集的人脸信息进行存储，同时通过指静脉识别模块采集儿童和家长的指静脉特征信息并进行存储。在两个摄像头上都采集到人脸信息，指静脉模块都采集到指静脉特征信息后，采集完成，并通过语音提示采集成功。然后，家长需要在手机上安装手机终端APP,并开通家长管理权限。家长可以通过手机终端添加其他接送人信息，家长授权其他接送人的时候，只能采用人脸验证模式，设置接送人信息需要上传接送人的人脸照片和录入其他身份信息。

(2)入园检测模式处理流程：

如图3所示，在通常入园情况下，该系统设置为入园模式，需要接送人携儿童一起到该系统前进行人脸验证，人脸验证处理流程为：首先第一摄像头模块和第二摄像头模块同时启动人脸识别，第二摄像头用于拍摄儿童，第一摄像头用于拍摄接送家长。数据处理模块从摄像头获取图像后调用人脸识别算法进行人脸检测，检测到人脸后，获取人脸特征值。成功获取第二摄像头模块的儿童人脸特征值后，到儿童列表中进行特征值匹配，查找相似人脸，如果成功找到相似人脸，则进一步查询儿童对应的授权接送人信息列表，然后使用由第一摄像头获取的人脸特征值到该列表中进行查询，看是否能找到相似人脸，如果成功找到相似授权接送人，则验证成功，通过语音播报模块播放验证成功的语音提示，如“某某小朋友，欢迎光临！”，同时数据处理模块控制门禁控制模块打开门禁。同时，上传入园记录到云端服务器，云端服务器保存记录并将记录信息推送给家长的手机终端APP，家长可以查看记录和抓拍的儿童和接送人图片。如果接送人验证失败，也同样会上传记录，并推送信息给家长。家长查看消息后，如果发现接送人还没有授权，可以进行授权操作。因为是送儿童入园，因此即便接送人没有被授权也不发生警报。如果儿童的人脸验证没有成功，则通过语音发出提示，可以选择切换到指静脉或RFID卡验证方式，验证通过后，同样播放成功的语音提示。如果所有方式都验证失败，则需要工作人员手动干预进行选择。

(3)离园检测模式处理流程：

在接儿童离园的情况下，该系统由按键模块设置为离园检测模式，根据应用场景，离园模式又分为两种，第一种为通过先识别儿童人脸，通过语音查找接送人前来接儿童；第二种是，通过先识别接送人，通过语音查找儿童。两种方式可以通过重复按离园模式按键进行切换，切换成功后伴随有语音提示和指示灯提示。

如图4所示，第一种情况下，儿童先在第二摄像头模块处进行人脸识别，识别成功后，通过语音播放儿童名字，让接送人前来接儿童，接送人听到语音提示后，到第一摄像头处进行人脸验证，当验证成功后，语音提示成功，并且数据处理模块控制门禁控制模块打开门禁，让家长接走儿童。同时上传离园记录到云端服务器，并推送信息给家长。儿童找接家长的离园处理流程图见图4。以上方式中，如果人脸验证识别失败的情况下，可以切换到指静脉识别或者RFID 卡再次验证。

如图5所示，第二种情况下，由家长先到第一摄像头模块处识别验证，根据数据库查找到对应的儿童信息，并语音播放儿童名字让儿童到第二摄像头模块处进行验证，如果成功后，也按照与第一种方式同样的处理，让接送人接走。如果接送人验证失败，则不允许接走儿童，并会推送警报信息给家长，家长确认消息后，如果许可接送人接走儿童，则可以进行授权操作，授权成功后，接送人可以再次进行验证，通过后可以接走儿童。以上方式中，如果人脸验证识别失败的情况下，可以切换到指静脉识别或者RFID卡再次验证。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。