一种基于动态人脸识别的磁力门系统

技术领域

本发明涉及通行控制系统技术领域，尤其涉及一种基于动态人脸识别的磁力门系统。

背景技术

在学校的校门或其他场所通常会设置有闸机或磁力门等设备限制人员的进出，以便于对学生进出校园进行管理，并防止其他无关人员随意进出校园，保障师生安全。传统的闸机或磁力门一般仅能够识别进出人身份，在验证通过时放行，验证不通过则不放行，一旦安装后就难以实现比较方便地管控配置。而学校场景中对于闸机或磁力门的放行策略和限制需求比较丰富，需要限定可通行的时间段，需要支持请假放行，以及区分老师、学生的专用通道，现有的通道放行控制设备并不能满足学校灵活多变的进出管控需求。

发明内容

鉴于此，本发明的目的在于提供一种基于动态人脸识别的磁力门系统，以解决或部分解决上述技术问题。

为实现上述发明目的，本发明提供一种基于动态人脸识别的磁力门系统，所述系统包括通道控制设备、通道控制应用和云端后台，所述通道控制设备设置于校园内各个地点的出入口处，用于采集进出人员的脸部图像，通过刷卡获得身份识别信息，接收通道控制应用的控制指令控制放行或提示识别异常，所述通道控制应用用于与通道控制设备交互，接收通道控制设备采集的脸部图像或刷卡获得的身份识别信息进行身份验证，并验证通行策略，若验证通过则发送指令给通道控制设备控制放行，通道控制应用还与云端后台进行交互，将放行记录和未放行记录上传到云端后台，接收云端后台下发的允许通行的用户信息和通行策略，云端后台用于管理人员身份数据和各个通道控制设备的通行策略。

进一步的，所述通道控制设备包括通行控制设备、拍摄模块、显示模块、音频播放模块、通讯模块和处理模块，所述通行控制设备通过控制电路与处理模块相连接，所述拍摄模块、显示模块、音频播放模块分别与处理模块进行交互，所述通讯模块用于实现处理模块与云端后台的交互，所述通行控制设备用于控制通道的通行，所述拍摄模块用于拍摄通行人员的脸部图像，所述显示模块用于显示通行人员验证结果以及通道通行人员类型，所述音频播放模块用于播报通行人员验证结果，所述处理模块用于运行通道控制应用。

进一步的，所述通道控制应用具体包括：

本地数据管理模块，用于根据云端后台下发的人员身份数据建立本地人员身份数据库，根据云端后台下发的通行策略建立本地通行策略数据库；

图像验证模块，用于根据通道控制设备采集的通行人员脸部图像查询人员身份数据库，根据查询结果验证通行人员身份，根据通行人员身份查询通行策略数据库中的相应通行策略，根据通行策略生成相应的控制指令；

刷卡验证模块，用于根据通道控制设备刷卡获取的身份识别信息，根据身份识别信息查询人员身份数据库，根据查询结果验证通行人员身份，根据通行人员身份查询通行策略数据库中的相应通行策略，根据通行策略生成相应的控制指令；

提示模块，用于根据通行策略控制显示模块显示通道通行人员类型，根据图像验证模块或刷卡验证模块的验证结果和控制指令控制显示模块显示通行人员验证结果，同时控制音频播放模块播报通行人员验证结果；

通行记录模块，用于记录通行人员及其通行结果，将通行人员及其通行结果信息上传到云端后台。

进一步的，所述云端后台具体包括：

人员管理模块，用于管理校园内各类人员的身份数据，建立云端人员身份数据库，在云端人员身份数据库更新时对各个通道控制应用的本地人员身份数据库进行更新；

通行策略管理模块，用于编辑通行策略内容以根据通行人员的身份类型、身份识别信息中的一种或多种控制通行人员在不同时间、地点的通行，将不同的通行策略部署到不同的通道控制设备本地；

考勤管理模块，用于根据通道控制设备上传的通行人员及其通行结果信息更新人员通行数据库，根据人员通行数据库的数据对学生及教职工考勤进行管理。

进一步的，所述系统还包括客户端，所述客户端具体包括：

登录模块，所述登录模块用于家长用户或教师用户通过账号密码或生物特征信息登录系统；

绑定模块，用于家长用户将账号信息与学生信息进行绑定，教师用户将账号信息与班级信息进行绑定；

临时出入申请模块，用于家长用户发出临时出入申请，所述临时出入申请内容包括临时出入事由、出入场所、出入人员信息，将临时出入申请上传至云端后台；

申请审批模块，用于教师用户查看所接收到的临时出入申请内容，对临时出入申请作出审批结果，将审批结果上传到云端后台。

进一步的，所述云端后台具体包括：

申请转发模块，用于在接收到客户端上传的临时出入申请时，根据客户端对应的家长用户绑定的学生信息确定学生所属班级信息，根据班级信息确定与其绑定的教师用户，将临时出入申请转发给相应的教师用户；

申请处理模块，用于接收客户端上传的临时出入申请审批结果，对于审批通过的临时出入申请，将其转发至临时策略管理模块，对于审批未通过的临时出入申请，将审批结果转发至发起临时出入申请的客户端；

临时策略管理模块，用于根据审批通过的临时出入请求生成相应的临时通行策略，将临时通行策略根据临时出入请求中的出入场所部署至相应的通道控制设备本地。

进一步的，所述云端后台具体包括：

题库管理模块，用于根据不同年级学生不同科目历次考试题目和成绩，提取出其中的易错题和相应的知识点，建立复习题库，对复习题库中的题目和答案进行题型分类、难度分级和管理，将复习题库部署到用户指定的通道控制设备本地；

成绩分析模块，用于根据各个学生不同科目的考试成绩和错题分析其易错题目的类型和难度，为对应学生生成相应的成绩标签，将成绩标签添加到相应学生的人员身份数据中。

进一步的，所述通道控制应用具体还用于在识别到通行人员为学生时，根据其人员身份数据中的成绩标签，从本地的复习题库中抽取符合其成绩标签中易错题型和难度的题目，通过显示模块显示，并通过音频播放模块播报，通道控制设备还包括语音识别模块，所述语音识别模块用于识别通行人员的回答，通道控制应用判断通行人员的回答是否符合所抽取题目的正确答案，在通行人员回答正确的情形下控制通道控制设备放行，在通行人员回答错误的情形下展示正确答案后控制通道控制设备放行，记录通行人员的回答正确和错误次数并上传到云端后台。

进一步的，所述云端后台还包括积分统计模块，所述积分统计模块用于根据各个学生的回答正确和错误次数统计积分，在回答正确次数增加时加分，在回答错误次数增加时扣分，对积分进行展示和管理。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明提供的一种基于动态人脸识别的磁力门系统，支持人脸识别或刷卡识别通行，用户可以通过云端后台灵活设置指定通道控制设备或通道控制设备组的通行策略，以及灵活配置专属进出通道，满足学校师生的高效进出管控需求，在通道控制设备部署完成后，对于新生入学、学生毕业、修改学校作息时间、重新划分专属通道等运营配置操作均可以通过云端后台远程完成，能够大大提高设备运营效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的优选实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的一种基于动态人脸识别的磁力门系统整体结构示意图。

图2是本发明实施例提供的通道控制设备整体结构示意图。

图3是本发明实施例提供的通道控制应用整体结构示意图。

图4是本发明实施例提供的云端后台整体结构示意图。

图中，1通道控制设备，2通道控制应用，3云端后台，101通行控制设备，102拍摄模块，103显示模块，104音频播放模块，105通讯模块，106处理模块，201本地数据管理模块，202图像验证模块，203刷卡验证模块，204提示模块，205通行记录模块，301人员管理模块，302通行策略管理模块，303考勤管理模块。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所列举实施例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

参照图1，本实施例提供一种基于动态人脸识别的磁力门系统，所述系统包括通道控制设备1、通道控制应用2和云端后台3。所述通道控制设备1设置于校园内各个地点的出入口处，例如校园门口、宿舍门口、图书馆门口等，用于采集进出人员的脸部图像，通过刷卡获得身份识别信息，接收通道控制应用的控制指令控制放行或提示识别异常。所述通道控制应用2用于与通道控制设备1交互，接收通道控制设备1采集的脸部图像或刷卡获得的身份识别信息进行身份验证，并验证通行策略，若验证通过则发送指令给通道控制设备1控制放行，通道控制应用2还与云端后台3进行交互，将放行记录和未放行记录上传到云端后台3，接收云端后台3下发的允许通行的用户信息和通行策略。云端后台3用于管理人员身份数据和各个通道控制设备1的通行策略。

参照图2，通道控制设备1包括通行控制设备101、拍摄模块102、显示模块103、音频播放模块104、通讯模块105和处理模块106。其中，所述通行控制设备101通过控制电路与处理模块106相连接，使得处理模块106可以控制通行控制设备101的运行。所述拍摄模块102、显示模块103、音频播放模块104分别与处理模块106进行交互。所述通讯模块105用于实现处理模块106与云端后台3的交互。所述通行控制设备101用于控制通道的通行，通行控制设备101可以是闸机、磁力门一类的设备。所述拍摄模块102用于拍摄通行人员的脸部图像；所述显示模块103用于显示通行人员验证结果以及通道通行人员类型；所述音频播放模块104用于播报通行人员验证结果；所述处理模块106用于运行通道控制应用。示例性的，为了提高通行效率，同一地点可以设置多台通道控制设备1组成通道控制设备组，不同的通道控制设备1可配置为供不同人员进出的通道，例如学生通道和教师通道，此时通道控制设备1的显示模块103上会显示该通道类型，以便于通行人员选择相应的通道通行，进而提高通行效率，实现高效人群分流。

参照图3，通道控制应用2具体包括本地数据管理模块201、图像验证模块202、刷卡验证模块203、提示模块204和通行记录模块205。

其中，本地数据管理模块201用于根据云端后台3下发的人员身份数据建立本地人员身份数据库，根据云端后台3下发的通行策略建立本地通行策略数据库。人员身份数据包括学校内各个学生及教职工、教职工家属的身份数据，包括姓名、性别、学号/工号、职务、班级、脸部图像等。通行策略用于描述哪些人员、什么时间可以通行。通过在通道控制设备1本地建立人员身份数据库和通行策略数据库，使得即使是在网络中断的情况下通道控制设备1也能正常运行，仅需在人员身份数据或通行策略进行更新时与云端后台3联网更新，对网络稳定性要求低。

图像验证模块202用于根据通道控制设备1采集的通行人员脸部图像查询人员身份数据库，根据查询结果验证通行人员身份，根据通行人员身份查询通行策略数据库中的相应通行策略，根据通行策略生成相应的控制指令。当通行人员脸部图像与本地人员身份数据库内的脸部图像数据相匹配时，据此确定通行人员的身份，再根据通行人员的身份信息查询其对应的通行策略，例如当通行人员为学生时，其对应的通行策略不允许其在晚上11点后离开校门；若通行人员为教职工，则其对应的通行策略允许其在晚上11点后进出校门。

刷卡验证模块203用于根据通道控制设备1刷卡获取的身份识别信息，根据身份识别信息查询人员身份数据库，根据查询结果验证通行人员身份，根据通行人员身份查询通行策略数据库中的相应通行策略，根据通行策略生成相应的控制指令以控制通道控制设备1。

提示模块204用于根据通行策略控制显示模块103显示通道通行人员类型，根据图像验证模块202或刷卡验证模块203的验证结果和控制指令控制显示模块103显示通行人员验证结果，同时控制音频播放模块104播报通行人员验证结果。

通行记录模块205用于记录通行人员及其通行结果，将通行人员及其通行结果信息上传到云端后台。

参照图4，云端后台3具体包括人员管理模块301、通行策略管理模块302和考勤管理模块303。

其中，人员管理模块301用于管理校园内各类人员的身份数据，建立云端人员身份数据库，通过云端人员身份数据库可以对指定人员的身份数据进行增、删、改、查，并将云端人员身份数据库内的人员身份数据发送至各个通道控制设备1本地，在云端人员身份数据库更新时，对各个通道控制应用的本地人员身份数据库进行同步更新。

通行策略管理模块302用于管理人员编辑通行策略内容，以根据通行人员的身份类型、身份识别信息中的一种或多种控制通行人员在不同时间、地点的通行，并将不同的通行策略部署到通道控制设备1本地。所述身份识别信息为可唯一识别通行人员的信息，包括其姓名、工号/学号等。

考勤管理模块303用于根据通道控制设备1上传的通行人员及其通行结果信息更新人员通行数据库，根据人员通行数据库对学生及教职工考勤进行管理。管理人员可以通过人员通行数据库查询指定人员在指定时间的通行情况和统计数据，从而可据此了解学生是否准时上课，教职工是否存在迟到早退现象。

作为一种优选的示例，所述系统还包括客户端，客户端具体包括登录模块、绑定模块、临时出入申请模块、申请审批模块。

其中，登录模块用于家长用户或教师用户通过账号密码或生物特征信息登录系统。所述生物特征信息可以是人脸图像、指纹或声纹信息。

绑定模块用于家长用户将账号信息与学生信息进行绑定，教师用户将账号信息与班级信息进行绑定。

临时出入申请模块用于家长用户发出临时出入申请，所述临时出入申请内容包括临时出入事由、出入场所、出入人员信息，将临时出入申请上传至云端后台3。

申请审批模块用于教师用户查看所接收到的临时出入申请内容，对临时出入申请作出审批结果，将审批结果上传到云端后台3。

相应的，云端后台3具体还包括申请转发模块、申请处理模块和临时策略管理模块。

其中，申请转发模块用于在接收到客户端上传的临时出入申请时，根据上传临时出入申请的客户端对应的家长用户绑定的学生信息确定学生所属班级信息，根据班级信息确定与该班级绑定的教师用户，将临时出入申请转发给相应的教师用户。当教师用户认为临时出入申请合情合理且符合规定时，可批准临时出入申请，否则可驳回临时出入申请并给出相应的驳回理由。

申请处理模块用于接收客户端上传的临时出入申请审批结果，对于审批通过的临时出入申请，将其转发至临时策略管理模块，对于审批未通过的临时出入申请，将审批结果转发至发起临时出入申请的客户端。

临时策略管理模块用于根据审批通过的临时出入请求生成相应的临时通行策略，将临时通行策略根据临时出入请求中的出入场所部署至相应的通道控制设备本地。当家长用户出入临时出入申请中的出入场所时，部署于相应场所的通道控制设备1在根据临时出入申请中的出入人员信息确定家长用户身份后，执行临时通行策略为其放行。示例性的，临时通行策略均设置有有效期限，当有效期限结束后，通道控制设备1立即删除临时通行策略。

作为另一种优选的示例，云端后台3具体还包括题库管理模块和成绩分析模块。

其中题库管理模块用于根据不同年级学生不同科目历次考试题目和成绩，提取出其中的易错题和相应的知识点，建立复习题库，对复习题库中的题目和答案进行题型分类、难度分级和管理，将复习题库部署到用户指定的通道控制设备本地。

成绩分析模块用于根据各个学生不同科目的考试成绩和错题分析其易错题目的类型和难度，为对应学生生成相应的成绩标签，将成绩标签添加到相应学生的人员身份数据中。考试成绩越低的学生，其对应的题目难度也相应降低。

同时，通道控制应用2还用于在识别到通行人员为学生时，根据其人员身份数据中的成绩标签，从本地的复习题库中抽取符合其成绩标签中易错题型和难度的题目，通过显示模块103显示，并通过音频播放模块104播报。通道控制设备1还包括语音识别模块，所述语音识别模块用于识别通行人员的回答。通道控制应用判断通行人员的回答是否符合所抽取题目的正确答案，在通行人员回答正确的情形下控制通道控制设备1放行，在通行人员回答错误的情形下展示正确答案后控制通道控制设备1放行，记录通行人员的回答正确和错误次数并上传到云端后台3。示例性的，若通行人员回答问题错误，或者在规定时间内未能回答问题，则通道控制应用会在显示模块103显示正确答案一定时间后放行，以便通行人员能够充分记忆正确答案。题库中的题目以简单、易错为选择标准，一方面便于学生快速解答，避免影响通行效率，另一方面又能帮助学生增强对错题的记忆。示例性的，具备答题功能的通道通行设备1可以设置于人员出入不频繁的地点，以免造成通行拥堵，例如图书馆门口，也可以设置通道控制设备1在指定的时间段开启上述答题模式，例如周末或下课、放学时间。

另一方面，云端后台3包括积分统计模块，所述积分统计模块用于根据各个学生的回答正确和错误次数统计积分，在回答正确次数增加时加分，在回答错误次数增加时扣分，对积分进行展示和管理。用户可以根据学生的积分对积分达到某一档次或者积分最高的一批学生给予奖励，从而提高学生的答题积极性。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。