门禁控制方法、装置、电子设备及介质
阅读：311发布：2021-01-21
专利汇可以提供门禁控制方法、装置、电子设备及介质专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种 门 禁控制方法，涉及 人脸识别 技术领域，该方法具体包括以下步骤：获取待检测人脸，将待检测人脸的轮廓记为脸部轮廓；扩充脸部轮廓，并记为 选定 轮廓，且 安全帽 位于选定轮廓内；将选定轮廓内的图像转换为数据矩阵；将数据矩阵输入 图像处理 模型，得到是否佩戴安全帽的检测结果。该方法可以有效判断待进入工地的工作人员是否佩戴安全帽，有助于降低生命安全隐患。本发明还公开了一种门禁控制装置、 电子 设备及计算机可读介质。，下面是门禁控制方法、装置、电子设备及介质专利的具体信息内容。
1.一种门禁控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
获取待检测人脸，将所述待检测人脸的轮廓记为脸部轮廓；
扩充所述脸部轮廓，并记为选定轮廓，且安全帽位于所述选定轮廓内；
将所述选定轮廓内的图像转换为数据矩阵；
将所述数据矩阵输入图像处理模型，得到是否佩戴安全帽的检测结果。
2.根据权利要求1所述的门禁控制方法，其特征在于，获取待检测人脸，包括以下步骤：
获取待检测图像：
识别所述待检测图像中的人脸关键点；
基于所述人脸关键点描绘所述待检测图像中的人脸，得到待检测人脸。
3.根据权利要求1所述的门禁控制方法，其特征在于，还包括校正所述待检测人脸，其包括以下步骤：
识别所述待检测人脸的眼睛关键点，将所述眼睛关键点的连线记为线a；
旋转所述待检测人脸，使得所述线a与预设直线平齐。
4.根据权利要求3所述的门禁控制方法，其特征在于，所述预设直线为水平线，且所述待检测人脸的旋转角度的范围为[-45°，45°]。
5.根据权利要求3或4所述的门禁控制方法，其特征在于，扩充所述脸部轮廓，包括以下步骤：
将所述脸部轮廓沿朝向头部的方向扩充[20％，40％]，得到第一扩充轮廓；
将所述第一扩充轮廓沿头部两侧方向扩充[10％，20％]，得到所述选定轮廓。
6.根据权利要求5所述的门禁控制方法，其特征在于，将所述脸部轮廓沿朝向头部的方向扩充[20％，40％]，包括以下步骤：
获取所述脸部轮廓远离头部的最低点，将经过所述最低点并与所述预设直线平行的直线记为参考线b；
基于所述参考线b，将所述脸部轮廓与所述参考线b之间的垂直距离放大[20％，40％]，得到第一中间轮廓；
取所述脸部轮廓与所述第一中间轮廓的并集，得到第一扩充轮廓。
7.根据权利要求5所述的门禁控制方法，其特征在于，将所述第一扩充轮廓沿头部两侧方向扩充[10％，20％]，包括以下步骤，
获取所述线a的中垂线，记为参考线c；
基于所述参考线c，将所述第一扩充轮廓与所述参考线c之间的垂直距离放大[10％，
20％]，得到第二中间轮廓；
取所述第一扩充轮廓与所述第二中间轮廓的并集，得到所述选定轮廓。
8.一种门禁控制装置，其特征在于，包括：
脸部轮廓获取模块，用于获取待检测人脸，将所述待检测人脸的轮廓记为脸部轮廓；
扩充模块，用于扩充所述脸部轮廓，并记为选定轮廓，且安全帽位于所述选定轮廓内；
转换模块，用于将所述选定轮廓内的图像转换为数据矩阵；
训练模块，用于将所述数据矩阵输入图像处理模型，得到是否佩戴安全帽的检测结果。
9.一种电子设备，其包括处理器、存储介质以及计算机程序，所述计算机程序存储于存储介质中，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7任意一项所述的门禁控制方法。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7任意一项所述的门禁控制方法。
门禁控制方法、装置、电子设备及介质
技术领域
背景技术
[0002] 随着土建项目的不断增加，在建、待建的土建项目的施工安全问题以及人事管理问题显得越来越突出。在建设施工过程中，施工安全管理成为施工单位、建设单位、建设管理部门关注的重点。
[0004] 但是，当人流量较大或执勤人员暂离门禁处时，可能遗漏部分未佩戴安全帽的工作人员进入工地，从而导致生命安全隐患大。
发明内容
[0005] 为了克服现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种门禁控制方法，可以有效判断待进入工地的工作人员是否佩戴安全帽，有助于降低生命安全隐患。
[0006] 本发明的目的之一采用如下技术方案实现：
[0007] 一种门禁控制方法，包括以下步骤：
[0008] 获取待检测人脸，将所述待检测人脸的轮廓记为脸部轮廓；
[0010] 将所述选定轮廓内的图像转换为数据矩阵；
[0011] 将所述数据矩阵输入图像处理模型，得到是否佩戴安全帽的检测结果。
[0012] 进一步地，获取待检测人脸，包括以下步骤：
[0013] 获取待检测图像：
[0014] 识别所述待检测图像中的人脸关键点；
[0015] 基于所述人脸关键点描绘所述待检测图像中的人脸，得到待检测人脸。
[0016] 进一步地，还包括校正所述待检测人脸，其包括以下步骤：
[0017] 识别所述待检测人脸的眼睛关键点，将所述眼睛关键点的连线记为线a；
[0018] 旋转所述待检测人脸，使得所述线a与预设直线平齐。
[0020] 进一步地，扩充所述脸部轮廓，包括以下步骤：
[0021] 将所述脸部轮廓沿朝向头部的方向扩充[20％，40％]，得到第一扩充轮廓；
[0022] 将所述第一扩充轮廓沿头部两侧方向扩充[10％，20％]，得到所述选定轮廓。
[0023] 进一步地，将所述脸部轮廓沿朝向头部的方向扩充[20％，40％]，包括以下步骤：
[0024] 获取所述脸部轮廓远离头部的最低点，将经过所述最低点并与所述预设直线平行的直线记为参考线b；
[0025] 基于所述参考线b，将所述脸部轮廓与所述参考线b之间的垂直距离放大[20％，40％]，得到第一中间轮廓；
[0026] 取所述脸部轮廓与所述第一中间轮廓的并集，得到第一扩充轮廓。
[0027] 进一步地，将所述第一扩充轮廓沿头部两侧方向扩充[10％，20％]，包括以下步骤，
[0028] 获取所述线a的中垂线，记为参考线c；
[0029] 基于所述参考线c，将所述第一扩充轮廓与所述参考线c之间的垂直距离放大[10％，20％]，得到第二中间轮廓；
[0030] 取所述第一扩充轮廓与所述第二中间轮廓的并集，得到所述选定轮廓。
[0031] 本发明的目的之二在于提供一种门禁控制装置，可以有效判断待进入工地的工作人员是否佩戴安全帽，有助于降低生命安全隐患。
[0032] 本发明的目的之二采用如下技术方案实现。一种门禁控制装置，包括：
[0033] 脸部轮廓获取模块，用于获取待检测人脸，将所述待检测人脸的轮廓记为脸部轮廓；
[0034] 扩充模块，用于扩充所述脸部轮廓，并记为选定轮廓，且安全帽位于所述选定轮廓内；
[0035] 转换模块，用于将所述选定轮廓内的图像转换为数据矩阵；
[0036] 训练模块，用于将所述数据矩阵输入图像处理模型，得到是否佩戴安全帽的检测结果。
[0037] 本发明的目的之三在于提供执行发明目的之一的电子设备，其包括处理器、存储介质以及计算机程序，所述计算机程序存储于存储介质中，所述计算机程序被处理器执行时实现上述的门禁控制方法。
[0038] 本发明的目的之四在于提供存储发明目的之一的计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述的门禁控制方法。
[0039] 相比现有技术，本发明的有益效果在于：通过对脸部轮廓进行扩充，从而得到选定轮廓，该选定轮廓的图像具有人脸与安全帽，实现安全帽位置的锁定，然后结合图像处理模型，以判断工作人员是否佩戴安全帽，有助于降低安全隐患；利用图像处理模型实现判断，具有准确度高、判断速度快的优点。附图说明
[0041] 图2为实施例二所示步骤S10和和步骤S60的流程图；
[0042] 图3为实施例三所述步骤S30的流程图；
[0043] 图4为实施例四所示门禁控制装置的结构框图；
[0044] 图5为实施例五电子设备的结构框图。
具体实施方式
[0046] 以下将结合附图，对本发明进行更为详细的描述，需要说明的是，以下参照附图对本发明进行的描述仅是示意性的，而非限制性的。各个不同实施例之间可以进行相互组合，以构成未在以下描述中示出的其他实施例。
[0047] 实施例一
[0048] 本实施例提供了一种门禁控制方法，其可以有效判断待进入工地的工作人员是否佩戴安全帽，有助于降低生命安全隐患。具体地，参照图1所示，该门禁控制方法具体包括以下步骤。
[0049] 步骤S10、获取待检测人脸。值得说明的是，待检测人脸仅有一张且应当包含有完整的五官。该待检测人脸的轮廓记为脸部轮廓。
[0050] 步骤S20、扩充脸部轮廓，并记为选定轮廓。值得说明的是，安全帽应当包含于选定轮廓内。通过脸部轮廓以快速获取安全帽的位置，不仅可以判断是否携带安全帽，还可以判断安全帽是否佩戴于头上；通过对选定轮廓的判断代替对整个图像的判断，从而减少干扰因素，以提高判断速度和准确度。
[0051] 步骤S30、将选定轮廓内的图像转换为数据矩阵。该步骤的操作方式包括但不限于为：可以先剪裁选定轮廓的图像以获得选定图像，然后进行数据转换；也可以先进行数据转换，然后根据选定轮廓筛选相应的数据。
[0052] 值得说明的是，该检测人脸图像优选为采用RGB格式，应当理解，该检测图像也可以采用YUV格式的组合，只要可以实现数据矩阵的维度为三维即可。
[0053] 步骤S40、将数据矩阵输入图像处理模型，得到检测结果。该检测结果为佩戴有安全帽和没有佩戴安全帽。检测结果可以用于控制门禁，例如：当检测结果为佩戴有安全帽时，门禁打开；当检测结果为佩戴有安全帽时，门禁关闭。
[0054] 图像处理模型可以采用mobilenet-v1模型、mobilenet-v2模型等，但该图像处理模型不限于上述类型，只要可以根据数据矩阵判断安全帽是否佩戴即可。
[0055] 值得说明的是，为使图像处理模型的精度达到要求，需要将大量样本的数据输入模型进行训练。该样本包括正样本和负样本，正样本为戴安全帽的人脸图像，负样本为不戴安全帽的人脸图像。
[0056] 作为优选的技术方案，该门禁控制方法还可以包括：步骤S50、判断步骤S40中的检测结果是否佩戴安全帽，若是，则进入人脸识别模式；若否，则进入警报模式。通过该技术方案，使得门禁的开启依赖于安全帽识别和人脸识别的组合，在保证人员安全的基础上，减少非必要人员的进入。值得说明的是，由于人脸识别的所需时间长于活体检测的所需时间，为提高工作效率，从而先进行安全帽识别，然后再对应进入人脸识别模式。
[0057] 值得说明的是，该门禁控制方法的步骤是基于执行设备完成的。具体地，该执行设备可以为服务器、用户端、处理器等设备，但该执行设备不限于上述类型。
[0058] 综上，通过对脸部轮廓进行扩充，从而得到选定轮廓，该选定轮廓的图像具有人脸与安全帽，实现安全帽位置的锁定，然后结合图像处理模型，以判断工作人员是否佩戴安全帽，有助于降低安全隐患；利用图像处理模型实现判断，具有准确度高、判断速度快的优点。
[0059] 实施例二
[0060] 本实施例提供一种门禁控制方法，参照图1和图2所示，本实施例在实施例一和/或实施例二的基础上进行的。具体地，步骤S10、获取待检测图像包括以下步骤。
[0061] 步骤S101、获取待检测图像。其中，该待检测图像可以由摄像机拍摄获得，且应当为正面照，即应当同时显示有五官。
[0062] 步骤S102、识别待检测图像中的人脸关键点。值得说明的是，该人脸关键点包括但不限于：头部、眼睛、嘴巴、鼻子、耳朵以及脸部轮廓。
[0063] 步骤S103、基于人脸关键点描绘待检测图像中的人脸，得到待检测人脸。值得说明的是，当待检测图像中具有多张人脸时，则将脸部面积最大的人脸或位于中间位置的人脸作为待检测人脸。
[0064] 通过上述方案，通过人脸关键点识别、人脸描绘以及人脸过滤，从而可以快速、准确得到待检测人脸。
[0065] 作为优选的技术方案，该门禁控制方法还包括步骤S60、校正待检测人脸，该步骤S60具体包括步骤S601和步骤S602。
[0066] 步骤S601、识别待检测人脸的眼睛关键点。值得说明的是，该带检测人脸具有两个人脸关键点，并将两个眼睛关键点的连线记为线a。
[0067] 步骤S602、旋转待检测人脸，使得线a与预设直线平齐，然后更新待检测人脸，继而执行步骤S20或步骤S30。
[0068] 具体地，待检测人脸的旋转方式可以但不限于为：获取两个眼睛关键点的连线a，旋转待检测人脸使得连线a与预设直线平行。通过该技术方案，以减少待检测人脸的倾斜角度差异，从而减少图像处理模型输入数据的差异性，即减少样本数量，以降低成本。
[0069] 可以理解的是：在完成步骤S10之后，如图2所示，可以先执行步骤S60的对齐，然后执行步骤S20的扩充；在完成步骤S10之后，也可以先执行步骤S20的扩充，然后执行步骤S60的对齐。值得说明的是，脸部轮廓也随之同步旋转。步骤S60优选为在步骤S20之前执行。
[0070] 值得说明的是，由于摄像机的安装通常为正向安装，使得获取的待检测人脸通常为正向，即该待检测人脸的线a趋于水平且眼睛高于鼻子，从而将步骤S602中预设直线优选设为水平线，且待检测人脸的旋转角度限于[-45°，45°]。通过上述技术方案，以减少待检测人脸的旋转角度，以提高整体效率。
[0071] 实施例三
[0072] 本实施例在于提供一种门禁控制方法，参照图1、图2和图3所示，本实施例是在实施例二基础上进行的。
[0073] 对于步骤S20、扩充脸部轮廓，其包括以下步骤。
[0074] 步骤S201、将脸部轮廓沿朝向头部方向扩充[20％，40％]，得到第一扩充轮廓。具体地，在完成步骤S60的对齐之后，待检测人脸的头部方位均已被限定。当预设直线为水平线时，头部位于待检测人脸的竖直向上的位置处，从而可以直接沿竖直向上扩充，以使得安全帽被纳入选定轮廓。
[0075] 可以理解的是，当步骤S20在步骤S60之后，需要先判断待检测人脸中的头部位置，然后朝向头部位置扩充，也能将安全帽纳入选定轮廓中。
[0076] 步骤S202、将第一扩充轮廓沿头部两侧方向扩充[10％，20％]，得到选定轮廓。由于待检测图像上的安全帽的宽度往往大于待检测人脸的宽度，从而需要进行左右扩充，以得到完整安全帽。
[0077] 可以理解的是，当步骤S20在步骤S60之后，需要先判断待检测人脸中沿长度方向的中间线，基于中间线进行左右扩充，也能得到完整的安全帽。
[0078] 具体地，步骤S201、将脸部轮廓沿朝向头部方向扩充[20％，40％]，包括以下步骤S2011、步骤S2012和步骤S2013。
[0079] 步骤S2011、获取脸部轮廓远离头部的最低点，将经过最低点并与预设直线平行的直线记为参考线b。
[0080] 步骤S2012、基于参考线b，将脸部轮廓与参考线b之间的垂直距离放大[20％，40％]，得到第一中间轮廓。值得说明的是，该放大系数优选为30％。
[0081] 步骤S2013、取脸部轮廓与第一中间轮廓的并集，得到第一扩充轮廓。通过该技术方案，以保证人脸的完整性。
[0082] 具体地，步骤S202、第一扩充轮廓沿头部两侧方向分别扩充[10％，20％]包括以下步骤S2021、步骤S2022和步骤S2023。
[0083] 步骤S2021、获取线a的中垂线，记为参考线c。该参考线c即为待检测人脸沿长度方向的中间线。
[0084] 步骤S2022、基于参考线c，将第一扩充轮廓与参考线c之间的垂直距离放大[10％，20％]，得到第二中间轮廓，优选为15％。
[0085] 步骤S2023、取第一扩充轮廓与第二中间轮廓的并集，得到选定扩充轮廓。其中待检测人脸、安全帽均完整的位于该选定轮廓中。
[0086] 实施例四
[0087] 本实施例提供了一种门禁控制装置，其可以有效判断待进入工地的工作人员是否佩戴安全帽，有助于降低生命安全隐患。具体地，参照图4所示，该门禁控制装置包括脸部轮廓获取模块1、扩充模块2、转换模块3及训练模块4。
[0088] 具体地，脸部轮廓获取模块1用于获取待检测人脸，将待检测人脸的轮廓记为脸部轮廓；扩充模块2用于扩充脸部轮廓，并记为选定轮廓，且安全帽位于所述选定轮廓内；转换模块3用于将选定轮廓内的图像转换为数据矩阵；训练模块4用于将数据矩阵输入图像处理模型，得到是否佩戴安全帽的检测结果。
[0089] 优选地，在脸部轮廓获取模块1中，获取待检测人脸包括以下步骤：获取待检测图像：识别待检测图像中的人脸关键点；基于人脸关键点描绘待检测图像中的人脸，得到待检测人脸。
[0090] 优选地，该门禁控制装置还包括矫正模块，矫正模块用于执行识别待检测人脸的眼睛关键点，将眼睛关键点的连线记为线a；旋转待检测人脸，使得线a与预设直线平齐。
[0091] 优选地，预设直线为水平线，且待检测人脸的旋转角度的范围为[-45°，45°]。
[0092] 优选地，在扩充模块2中，扩充脸部轮廓包括以下步骤：将脸部轮廓朝向头部的方向扩充[20％，40％]，得到第一扩充轮廓；将第一扩充轮廓沿头部两侧扩充[10％，20％]，得到选定轮廓。
[0093] 实施例五
[0095] 图5为本发明实施例五提供的一种电子设备的结构示意图，如图4和图5所示，该电子设备5包括处理器51、存储器52、输入装置53和输出装置54；计算机设备中处理器51的数量可以是一个或多个，图5中以一个处理器51为例；电子设备5中的处理器51、存储器52、输入装置53和输出装置54可以通过总线或其他方式连接，图5中以通过总线连接为例。
[0096] 存储器52作为一种计算机可读存储介质，可用于存储软件程序、计算机可执行程序以及模块，如本发明实施例中的门禁控制方法对应的程序指令/模块，该程序指令/模块为门禁控制装置中的脸部轮廓获取模块1、扩充模块2、转换模块3及训练模块4。处理器51通过运行存储在存储器52中的软件程序、指令/模块，从而执行电子设备5的各种功能应用以及数据处理，即实现上述实施例一至实施例三的任意实施例或实施例组合的门禁控制方法。
[0097] 存储器52可主要包括存储程序区和存储数据区，其中存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序；存储数据区可存储根据终端的使用所创建的数据等。此外，存储器52可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。存储器52还可以进一步设置为包括相对于处理器51远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至电子设备5。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
[0098] 值得说明的是，输入装置53可以用于接收待检测人脸等数据。输出装置54可以包括文档或显示屏等显示设备。具体地，当输出装置为文档时，可以将对应信息按照特定的格式记录于文档内，在实现数据保存的同时，还实现了数据的整合；当输出装置为显示屏等显示设备时，直接将对应信息投放于显示屏等设备上，以便于用户实时查看。
[0099] 实施例六
[0100] 本发明实施例六还提供一种计算机可读存储介质，其包含计算机可执行指令，计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行上述的门禁控制方法，该方法包括：
[0101] 获取待检测人脸，将待检测人脸的轮廓记为脸部轮廓；
[0102] 扩充脸部轮廓，并记为选定轮廓，且安全帽位于所述选定轮廓内；
[0103] 将选定轮廓内的图像转换为数据矩阵；
[0104] 将数据矩阵输入图像处理模型，得到是否佩戴安全帽的检测结果。
[0105] 当然，本发明实施例所提供的一种计算机可读存储介质，其计算机可执行指令不限于如上的方法操作。
[0106] 通过以上关于实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，本发明可借助软件及必需的通用硬件来实现，当然也可以通过硬件实现，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如计算机的软盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、闪存(FlASH)、硬盘或光盘等，包括若干指令用以使得一台电子设备(可以是手机，个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明中实施例一至实施例三任意实施例或实施例组合的门禁控制方法。
[0107] 值得注意的是，上述的门禁控制的实施例中，所包括的各个单元和模块只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可。另外，各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本发明的保护范围。
[0108] 上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。
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