一种基于大数据与人脸识别的校园宿舍门禁系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于大数据与人脸识别的校园宿舍门禁系统，包括通过手机采集人脸数据，并和宿舍摄像头阵列获取的人脸数据整合，构建人脸数据库，能够识别校园区域内的非法闯入者和合法开门者；所述系统包括：数据库服务器、语音模块、WIFI模块、蓝牙模块、电机锁、摄像头阵列、人脸识别APP、手机客户端。宿舍摄像头阵列和手机获取的人脸数据，共同组建三维人脸数据库，通过大数据分析发现非法闯入者；手机通过人脸识别登录APP，验证身份合法性，合法即开锁；并能通过网络连接WIFI的门禁系统，对开关门远程操控。本发明专利技术能够实现一种安全系数较高、方便快捷的智能门禁系统。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种基于大数据与人脸识别的校园宿舍门禁系统，特别是属于人脸识别和智能门禁中大数据处理

技术介绍
门锁和门禁系统，作为出入口进行管制的系统，受到了越来越多的重视。而校园宿舍又是人口较为集中的地区，门禁系统使用较少，虽然安装了不少视频监控装置，但仍然极易发生失窃案件。近年来出现的智能门锁是在电机锁、电控锁、磁力锁、指纹锁等基础上，通过智能终端来控制门锁的技术，将蓝牙和WiFi通讯技术组合运用到已有门锁上，能够构建基于蓝牙通信技术近程控制门锁，或者基于手机APP和WIFI通信技术的远程控制门锁。进一步，还能实现人脸识别和实现语音传输、以及门铃提醒功能。现有的智能门锁系统在给大家带来方便的同时也带来一定安全性问题。如必须借助于门锁密码开锁，密码被泄露就可能被非法进入；难以实现远程控制的功能，比如有权开锁的合法用户在远处，就难以给忘记带钥匙的用户或门前的访客开门；现有的指纹锁受手指干湿、潜在指纹、传感器的寿命影响大；现有的智能门锁无法和视频监控网络整合，数据利用率低；现有的手机智能门锁如要提高安全性，往往方案复杂、故障率高、成本昂贵。随着手机人脸识别技术和大数据分析的进步，为智能门锁的进步提供了一个更加方便、同时也更加安全的解决方案，但是，目前市场上很少有基于大数据与人脸识别的校园宿舍门禁系统。
技术实现思路
为了解决以上问题，本专利技术提供一种基于大数据与人脸识别的校园宿舍门禁系统，通过整合手机摄像头和视频监控网络所获取的人脸数据，通过人脸识别技术和大数据分析技术，能够精确的识别特定区域的非法闯入或者可疑身份，并通知用户和管理员，特别是能够让合法用户方便、安全地打开门锁，并能实现远程开关锁。本专利技术所采用的技术方案是：一种基于大数据与人脸识别的校园宿舍门禁系统，包括数据库服务器、语音模块、WIFI模块、蓝牙模块、门禁端电机锁、摄像头阵列、人脸识别APP、手机客户端；其方法包括，通过手机摄像头和宿舍摄像头获取大量人脸信息组建数据库，进行大数据分析，能够精确的识别特定区域的非法闯入或者可疑身份，并通知管理员,起到防盗作用；合法人员通过手机识别人脸登录开锁APP，实现无钥匙开锁，并通过网络将开门信息上传至服务器；能够进行远程开锁，并远程识别宿舍的安全状态。在手机端输入用户名，通过人脸识别技术完成对账户密码的匹配，进入主界面后可通过手机2G/3G/4G/WiFi网络远程控制门锁，或者通过手机蓝牙打开门锁，并能够借助WiFi技术将按门铃信号远程传送到手机端，访客可在门禁系统端直接用语音呼叫户主。本专利技术所述方法包括，可通过摄像头阵列以及手机端摄像头获取大量人脸信息，并进行数据整合构成人脸数据库，通过人脸识别技术和大数据分析技术，建立每一位住宿学生的三维人脸信息，能够精确的识别出可疑身份，提醒用户和宿舍管理员注意，并且还具有自动设置早/晚开/关门时间，规范学生的生活习惯。进一步地，数据库服务器用于处理、整合、计算、匹配由摄像头阵列以及手机人脸识别所获得的三维人脸信息及其映射信息，并处理手机客户端发送的申请匹配请求、远程管理门禁状态查询、搜索人脸的匹配计算、以及开关门相关操作。所述数据库服务器，用于对手机摄像头和视频监控网络所获取的人脸数据进行预处理、计算和整合，并监测开锁/关锁等指令信息，以及网络上的其他计算机(客户机)提交的服务请求，并提供相应的服务，能够利用大数据分析出不常在宿舍区域活动的人脸，并提醒用户和管理员。所述数据库服务器，可以用于对大量涌现的人脸进行算法优化、模型训练以及算法的测试比较，需要建立、维持、关联具有一定规模、且能够涵盖较多人脸属性变化的人脸图像数据库。进一步地，所述人脸数据库主要用于整合和存储摄像头阵列、手机终端所搜集的人脸数据，记录门锁和宿舍安全状态，并进行非法身份识别。所述人脸数据库，存储手机摄像头和视频监控网络所获取的人脸数据，以及开锁关锁等指令信息，并且通过脸部信息迭代算法，将每一名用户的所有信息进行合成，且随着数据的不断更新来完成迭代学习。进一步地，所述语音模块，优选地，使用WiFi语音终端设备，利用现有的WLAN网络实现无线的VoIP语音通话，用户可以通过WiFi语音终端设备在WLAN网络的覆盖范围内随时进行语音通话，具有IP网络成本低，以及WLAN的方便性。进一步地，所述WiFi模块，优选地，使用高性能、低功耗、体积小的无线模组，符合智能门锁信息交互的需要；符合 IEEE802.11N 标准，具有极高的兼容性，能够快速、方便的与无线设备互相联通，支持手机与WiFi模块之间的信息交换，满足系统对语音和文本信息传输的实时处理。WIFI模块主要用于门禁联网，从而便于上传电机锁状态、开/关门信息，并进行远程开/关锁。进一步地，所述蓝牙模块，包括无线射频传送接收器及微控制器，具有睡眠模式功率消耗及不同工作模式间短暂的转换时间。蓝牙模块主要用于连接手机客户端与门禁端电机锁，从而达到近程开/关锁功能。进一步地，所述电机锁，用于手动和自动完成宿舍门锁的开闭，包括通过手机客户端软件实现与电机锁和蓝牙模块连接，根据人脸识别的情况确定是否开锁。所述电机锁模块（105）主要由电源、马达、齿轮以及其他锁部件构成，当接收到开/关锁信号，将自动开/关锁；具有手动/自动两种工作模式，在无电机能够手动开锁。进一步地，所述摄像头阵列，可以利用现有校园宿舍苑区、楼栋、楼层等多层次组成的摄像头阵列，捕获到在该区域活动的人脸信息并上传服务器，通过单片机统一控制各个摄像头阵列，并远程实时了解各摄像头的工作情况和故障情况。所述人脸识别模块，是一个手机端APP，需由合法用户输入正确的账号，通过人脸扫描完成登入；优选地，使用基于Webcam（Internet上的摄像头）的人脸检测和跟踪技术，可以充分利用现有宿舍基于Internet的视频流数据，在Internet上采集人脸信息，并进行数据整合和身份认证。进一步地，所述手机客户端，是一个移动终端，可以通过所述手机客户端与电机锁进行数据交换和控制；进一步地，所述客户端包括两个主要软件模块：蓝牙和WiFi，手机与门锁端蓝牙模块成功连接实现自动开关锁功能，手机通过WiFi与电机锁建立联系实现数据的相互传输，了解门锁的开/关状态。与现有技术相比，本专利技术提供的一种基于大数据与人脸识别的校园宿舍门禁系统，具有以下效果：首先，本专利技术将手机摄像头和视频监控网络所获取的人脸数据进行了数据整合，提高了数据价值和利用率。通过人脸识别技术和大数据分析技术，能够精确的识别特定区域的非法闯入者、不常住用户、及可疑人员，并通知用户和管理员。其次，本专利技术能够实现远程开关锁。能够让合法用户方便、安全地打开门锁；合法用户不仅可以用自己的手机开门，还可以在忘带钥匙或手机后，借助他人手机开门；即使合法用户不在门前或宿舍，也能够通过手机APP实时了解宿舍安全状态。再次，本专利技术成本较低，充分利用了现有的校园宿舍已有的视频监控网络、服务器、数据库，以及用户的手机终端，不需要过多的额外成本，简便实用，当安全事件或案件发生时，可以利用大数据技术挖掘嫌疑线索。附图说明图1是本专利技术的系统方案结构图；图2是本专利技术的系统流程图；图3是本专利技术的人脸识别流程图；图4是本专利技术的语音识别流程图；图5本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于大数据与人脸识别的校园宿舍门禁系统，包括数据库服务器（100）、人脸数据库（101）、语音模块（102）、WIFI模块（103）、蓝牙模块（104）、门禁端电机锁（105）、摄像头阵列（106）、人脸识别APP（107）、手机客户端（108）；其特征在于；通过摄像头阵列（106）获取大量人脸信息组建数据库，进行大数据分析，识别特定区域的非法闯入或者可疑身份，并通知管理员；起到防盗作用；合法人员通过人脸识别APP（107），实现无钥匙开锁，并通过网络将开门信息上传至数据库服务器（100）；能够进行远程开锁，并远程识别宿舍的安全状态。

【技术特征摘要】
1.一种基于大数据与人脸识别的校园宿舍门禁系统，包括数据库服务器（100）、人脸数据库（101）、语音模块（102）、WIFI模块（103）、蓝牙模块（104）、门禁端电机锁（105）、摄像头阵列（106）、人脸识别APP（107）、手机客户端（108）；其特征在于；通过摄像头阵列（106）获取大量人脸信息组建数据库，进行大数据分析，识别特定区域的非法闯入或者可疑身份，并通知管理员；起到防盗作用；合法人员通过人脸识别APP（107），实现无钥匙开锁，并通过网络将开门信息上传至数据库服务器（100）；能够进行远程开锁，并远程识别宿舍的安全状态。2.根据权利要求1所述的一种基于大数据与人脸识别的校园宿舍门禁系统，其特征在于，所述数据库服务器（100）用于处理、整合、计算、匹配由摄像头阵列（106）以及人脸识别APP（107）所获得的三维人脸信息及其映射信息，并处理手机客户端（108）发送的申请匹配请求、远程管理门禁状态查询、搜索人脸的匹配计算、以及开关门相关操作。3.根据权利要求1所述的一种基于大数据与人脸识别的校园宿舍门禁系统，其特征在于，所述人脸数据库（101）用于整合和存储摄像头阵列（106）...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡政英，龚志强，黄雨欣，刘辉，
申请(专利权)人：三峡大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42