一种基于服务机器人的员工考勤签到系统与实现方法技术方案

本发明专利技术涉及一种基于服务机器人的员工考勤签到系统，该系统由服务机器人本体（含喇叭）、高清摄像头、麦克风阵列、人脸识别系统、声纹识别系统、存储服务器、员工考勤系统、考勤签到人机交互界面等八部分组成。实现方法是服务机器人通过摄像头识别人脸和麦克风识别人的声纹特征两种识别技术方案，比对考勤签到的人与已经记录了员工人脸信息与声纹信息的数据库资料，从而确认并记录实际考勤签到的员工的名单、签到时间、下班时间。本发明专利技术由于采用人脸识别与声纹识别复合识别技术，不仅保证了员工身份识别的精准性，也可有效防止员工代签到，可帮助企业完善员工考勤系统，有效提升企业的管理水平。

An employee attendance checking system and implementation method based on service robot

【技术实现步骤摘要】
一种基于服务机器人的员工考勤签到系统与实现方法
本专利技术涉及一种基于服务机器人的员工考勤签到系统，该系统由服务机器人本体（含喇叭）、高清摄像头、麦克风阵列、人脸识别系统、声纹识别系统、存储服务单元、员工考勤系统、考勤签到人机交互界面等八部分组成。实现方法是服务机器人通过摄像头识别人脸和麦克风识别人的声纹特征两种识别技术方案，比对考勤签到的人与已经记录了员工人脸信息与声纹信息的数据库资料，从而确认并记录实际考勤签到的员工的名单、签到时间、下班时间，并通过服务机器人的触摸显示屏关联显示员工的身份信息。
技术介绍
人脸识别技术已经是一项日趋成熟的安防技术，识别的成功率正不断的提高，在公安、机场、海关等公共场合有着广泛的应用，在服务机器人领域，也有少数厂商引入人脸捕捉等初步的人脸识别技术，用于改善人机交互效果，但还未使用人脸识别技术进行人的身份识别。由于人脸识别采用了高清摄像头作为图像的信息源，这种摄像头受光线的影响较大，如果不对光环境进行妥善处理，将无法保障人脸识别的精度，这也是人脸识别技术普及应用受限的一个重要原因。声纹识别技术是随着语音识别技术的成熟和普及逐渐发展起来的，部分语音识别厂商如科大讯飞已经能提供成熟的声纹识别解决方案，并且已经应用在智能手机上的应用软件账号注册与登录上，也有少数机器人厂商在尝试通过声纹识别来识别和记忆交互的人的信息。但由于声纹识别需要从麦克风获取人的声纹信息，麦克风捕捉到的声音信息除了目标对象人的语音信息外还有背景噪声、回声、其它人声等干扰，严重影响了声纹识别的效果甚至无法获取有价值的声纹信息，在现实的工作环境中单独采用声纹识别技术来进行人的身份的识别是一件非常困难的事情。
技术实现思路
为了在办公工作环境中实现一个更好友好、可靠的考勤签到系统，本专利技术结合服务机器人本体，通过摄像头识别人脸和麦克风识别人的声纹特征两种识别技术方案来实现员工的考勤签到管理。这种方案结合了人脸识别和声纹识别两种识别方案的技术优势，弥补了两者的不足：当环境空间光线不足时导致人脸识别准确度降低时，声纹识别对获得的声纹信息进行详细比对进而提升最终的识别精度，同样，当环境空间噪声干扰大无法获得好的声纹采样信息时，人脸识别的详细信息比对将提升最终的识别精度。两种识别技术的复合应用，成为获得高识别精度的保障。服务机器人的员工考勤签到系统由服务机器人本体（含喇叭）、高清摄像头、麦克风阵列、人脸识别系统、声纹识别系统、存储服务单元、员工考勤系统、考勤签到人机交互界面等八部分组成。实现方法是服务机器人通过摄像头识别人脸和麦克风识别人的声纹特征两种识别技术方案，比对考勤签到的人与已经记录了员工人脸信息与声纹信息的数据库资料，从而确认并记录实际考勤签到的员工的名单、签到时间、下班时间。本专利技术的有益效果是，可以提供一种简单易用的新型考勤签到方式，本专利技术由于采用人脸识别与声纹识别复合识别技术，不仅保证了员工身份识别的精准性，也可有效防止员工代签到，可帮助企业完善员工考勤系统，有效提升企业的管理水平。附图说明图1是机器人功能构造图。图2是考勤签到人机交互界面。图3是考勤签到系统工作流程图。图中1.高清摄像头，2.声蚊识别系统，3.人脸识别系统，4.机器人本体喇叭，5.存储服务单元，6.员工考勤系统，7.考勤签到人机交互界面，8.麦克风阵列，9.员工照片，10.员工姓名，11.系统匹配姓名，12.本次签到时间，13.本次签到采用的识别方法，14.正常考勤/迟到状态警示，15.重新签到，16.服务机器人。具体实施方式一、系统组成详解（如图1）。1、服务机器人本体（含喇叭）是服务机器人的员工考勤签到系统的硬件和软件的载体。服务机器人本体的的形态并未做具体限定，既适用于60厘米以下的桌面型机器人，也适用于1米以上的地面移动型服务机器人，但对于过高（如高于2米）的服务机器人由于摄像头及麦克风安装位置受限制，将不适合安装服务机器人的员工考勤签到系统。服务机器人本体需要配备喇叭，用于播放服务机器人表达的语音交互内容，喇叭安装在服务机器人的头部或躯干部位，采用左右分置的立体声喇叭或者360度环形分布的音箱。2、高清摄像头安装在服务机器人本体的头部或躯干部。高清摄像头与服务机器人本体内部的上位机主板相连，并将摄像头信息输送给人脸识别系统。3、麦克风阵列安装在服务机器人本体的头部或躯干部，由两个及以上的麦克风组成。麦克风阵列与服务机器人本体内部的上位机主板相连，并将语音信息输送给声纹识别系统。4、存储服务单元由安装在服务机器人本体上位机的硬盘、闪存及外置的移动存储设备、本地网络服务器和云服务器组成，根据不同的需求灵活选择不同的存储方案，目的是保存员工考勤数据及做好备份。5、员工考勤系统。员工考勤系统本身是一个独立的系统，在本专利技术中的员工考勤系统相对于传统的员工考勤系统来说，员工考勤签到的比对技术方案有变化，由传统的签到本签到、纸质打卡、指纹考勤打卡变为服务机器人采用人脸识别和声纹识别组合识别技术进行主动考勤管理。6、考勤签到人机交互界面（如图2）是专门针对考勤签到流程设计的人机交互界面，包括机器人本体端的语音界面、图形界面、机器人的肢体动作表达、以及连接这台服务机器人的电脑、移动终端设备上的人机交互界面。语音界面是一个专门针对考勤签到业务流程设计的服务机器人与人的交互语义库，由服务机器人根据不同的情况以语音方式进行表达，包括欢迎词、操作提醒、操作确认、签到成功提示、签到失败提示、再次操作提示等。图形界面通过服务机器人的触摸显示屏来呈现，重点是在员工签到成功后关联显示包括其照片、姓名、本次签到时间、本次签到采用的识别方法、正常考勤/迟到状态警示等信息，图形界面支持员工通过手指点击触摸显示屏的方式进行“重新签到”的选项操作，这一选项操作与语音界面中员工向服务机器人发出的“重新签到”语音指令具有同等效果。二、考勤签到流程。1､人脸和声纹信息进行集中采集：完整的产品交付给企业用户后，企业用户需要对员工的人脸和声纹信息进行集中采集，人脸的采集方法是每个员工站立在服务机器人（15）的正前方面对摄像头保持一定时间，摄像头将连续拍照并自动保存最清晰的照片；声纹的采集方法是每个员工站立在机器人的正前方，以正常语速念出指定的内容的语句，需要员工念出的语句内容及时间长短由系统根据可建立差异化声纹识别的要求依据一定算法计算后给出。2､建立员工的人脸和声纹信息档案依据上述人脸和声纹信息进行集中采集后的数据，给每个员工建立人脸和声纹信息档案，与员工的其它信息数据关联保存。3､考勤签到操作（如图3）第一种情况仅启用人脸识别，在设定的考勤签到时间段内（或者在非考勤签到时间段内由员工手动启动考勤签到模式），员工来到位于公司前台位置（或其它专用的签到位置）的服务机器人正前方，站立3秒左右，服务机器人通过人脸识别非常精准地匹配到该员工信息，主动招呼回复：“早上好，某某某”。员工可不用启用语音对话即完成了一次考勤签到动作，这种情况下声纹识别并未启动，也未能收录到该员工的声纹信息。考勤签到成功后，服务机器人显示屏关联显示包括其照片、姓名、本次签到时间、本次签到采用的识别方法、正常考勤/迟到状态警示等信息。第二种情况，同时启用人脸识别与声纹识别。在设定的考勤签到时间段内（或者在非本文档来自技高网...

【技术保护点】
本专利技术涉及一种基于服务机器人的员工考勤签到系统，该系统由服务机器人本体（含喇叭）、高清摄像头、麦克风阵列、人脸识别系统、声纹识别系统、存储服务器、员工考勤系统、考勤签到人机交互界面等八部分组成；实现方法是服务机器人通过人脸识别系统和声纹识别系统两种识别技术方案，比对考勤签到的人与已经记录了员工人脸信息与声纹信息的数据库资料，从而确认并记录实际考勤签到的员工的名单、签到时间、下班时间；人机交互界面可对用户进行语音交互与图形交互的操作提示。

【技术特征摘要】
1.本发明涉及一种基于服务机器人的员工考勤签到系统，该系统由服务机器人本体（含喇叭）、高清摄像头、麦克风阵列、人脸识别系统、声纹识别系统、存储服务器、员工考勤系统、考勤签到人机交互界面等八部分组成；实现方法是服务机器人通过人脸识别系统和声纹识别系统两种识别技术方案，比对考勤签到的人与已经记录了员工人脸信息与声纹信息的数据库资料，从而确认并记录实际考勤签到的员工的名单、签到时间、下班时间；人机交互界面可对用户进行语音交互与图形交互的操作提示。2.根据权利要求1所述的基于服务机器人的员工考勤签到系统，其特征是：该系统既适用于60厘米以下的桌面型服务机器人，也适用于1米以上的地面移动型服务机器人，搭载该系统的服务机器人放置在企业办公室前台接待区域。3.根据权利要求1所述的基于服务机器人的员工考勤签到系统，其特征是：该系统由服务机器人本体（含喇叭）、高清摄像头、麦克风阵列、人脸识别系统、声纹识别系统、存储服务器、员工考勤系统、考勤签到人机交互界面等八部分组成。4.根据权利要求1所述的基于服务机器人的员工考勤签到系统，其特征是：该系统同时采用两种识别技术方案：服务机器人通过摄像头识别人脸、服务机器人通过麦克风识别人的声纹特征。5.根据权利要求1所述的基于服务机器人的员工考勤签到系统，其特征是：企业用户在使用系统前，需要对员工的人脸和声纹信息进行集中采集并建立记录了员工人脸信息与声纹信息的数据库。6.根据权利要求1所述的基于服务机器人的员工考勤签到系统，其特征是：在考勤签到时间内，员工应单独站立在服务机器人的正面进行签到...

【专利技术属性】
技术研发人员：向忠宏，
申请(专利权)人：广州零号软件科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44