人臉識(shí)別技術(shù)道閘控制系統(tǒng)研究

1、人臉識(shí)別技術(shù)道閘控制系統(tǒng)研究摘要:為實(shí)現(xiàn)道閘控制系統(tǒng)對(duì)車輛和試驗(yàn)人員的雙重校核，本文提出了一種采用人臉識(shí) 別技術(shù)的道閘控制系統(tǒng)。首先，利用人臉采集端采集身份數(shù)據(jù)并下發(fā)到人臉識(shí)別端及道閘控 制板。然后，通過人臉識(shí)別端采集RFID讀卡數(shù)據(jù)并進(jìn)行人員身份校驗(yàn)。最后，將信息上傳 給道閘控制板做道閘控制邏借判斷。本文所開發(fā)的道閘控制系統(tǒng)既可維護(hù)試驗(yàn)場(chǎng)道閘控制基 礎(chǔ)數(shù)據(jù)，亦可實(shí)時(shí)采集車輛進(jìn)出道閘的記錄。關(guān)鍵詞:人臉識(shí)別；逍閘控制系統(tǒng)：道閘控制板國(guó)內(nèi)汽車試驗(yàn)場(chǎng)目前正在大力投入信息化.智能化建設(shè)僅靠試驗(yàn)管理人員按照傳統(tǒng)的 管理方式已無法滿足試驗(yàn)場(chǎng)因業(yè)務(wù)量的劇增，而導(dǎo)致的試驗(yàn)資源利用不充分、試驗(yàn)管理不全 而、不

2、規(guī)范的情況發(fā)生。例如車輛在進(jìn)入高環(huán)等性能類試驗(yàn)道路前不僅需要驗(yàn)證車輛是否符 合進(jìn)入條件，還需驗(yàn)證試驗(yàn)人員是否已通過專項(xiàng)道路的駕駛培訓(xùn)。此類試驗(yàn)道路需要具備經(jīng) 過專業(yè)駕駛培訓(xùn)的試驗(yàn)員方可進(jìn)入，以避免較大的安全隱想，保證試驗(yàn)安全順利的開展。利 用人臉識(shí)別技術(shù)在試驗(yàn)場(chǎng)道閘控制上的應(yīng)用研究能夠解決試驗(yàn)人與車雙重驗(yàn)證的需求痛點(diǎn)。2系統(tǒng)整體方案人工智能應(yīng)用于各種工業(yè)場(chǎng)景的研究是必然趨勢(shì)，經(jīng)過綜合評(píng)估，與其他身份識(shí)別方式 相比，人臉識(shí)別技術(shù)在試驗(yàn)場(chǎng)道閘控制上的應(yīng)用研究具有較高的可行性。百度AI開發(fā)平臺(tái) 的人臉識(shí)別精度可達(dá)99.77%1，能夠滿足試驗(yàn)場(chǎng)道路入口道閘位置對(duì)試驗(yàn)車輛和試驗(yàn)駕駛 員的信息驗(yàn)證。本系統(tǒng)

3、主要由上位道閘控制系統(tǒng)、人臉數(shù)據(jù)采集端、人臉識(shí)別端、RFID數(shù) 拯采集端構(gòu)成。能夠?qū)蚕眍A(yù)約、精準(zhǔn)預(yù)約和包場(chǎng)預(yù)約三種試驗(yàn)類型進(jìn)行精確的道路權(quán)限和 道路容量的管控。硬件架構(gòu)拓?fù)鋱D如圖1所示。3硬件架構(gòu)設(shè)計(jì)3.1人臉釆集端設(shè)計(jì)人臉采集端主要包含人臉采集、人臉庫管理、系統(tǒng)設(shè)置.人臉數(shù)據(jù)分發(fā)以及道閘控制板 刪除人臉數(shù)據(jù)。（1）人臉釆集通過輸入姓名、身份證信息并驗(yàn)證通過，開始采集人臉信息。人臉識(shí)別API采集到人臉 數(shù)據(jù)之后，發(fā)送注冊(cè)信息到上位機(jī)，如果上位機(jī)返回成功信息，則人臉注冊(cè)成功。（2）人臉庫管理已采集的人臉數(shù)據(jù)可在人臉庫中查看，輸入要査找的用戶姓名，可按照姓名模糊查詢。 人臉列表以頭像圖片+姓軻顯

4、示，點(diǎn)擊頭像，可查看頭像原圖。點(diǎn)擊批量刪除“;按鈕，點(diǎn)擊 頭像選擇人臉，點(diǎn)擊刪除按鈕，批量刪除人臉數(shù)拯。（3）系統(tǒng)設(shè)置系統(tǒng)設(shè)置主要包含人臉識(shí)別相關(guān)參數(shù)設(shè)置2、攝像頭參數(shù)設(shè)置以及系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置。主 要設(shè)宜項(xiàng)如下：a）無感知活體閾值設(shè)垃：b）人臉識(shí)別閾值設(shè)苣；c）無感知活體監(jiān)測(cè)設(shè)置：d） 攝像頭預(yù)覽旋轉(zhuǎn)角度設(shè)程：可設(shè)置攝像頭的旋轉(zhuǎn)角度;時(shí)攝像頭鏡像設(shè)宜。（4）人臉數(shù)據(jù)下發(fā)人臉采集端可作為服務(wù)端，在人臉識(shí)別端同步設(shè)宜中設(shè)置服務(wù)端IP地址以及端口號(hào)以 及同步時(shí)間，立時(shí)同步人臉數(shù)據(jù)。（5）道閘控制板刪除人臉數(shù)據(jù)服務(wù)端程序可通過逍閘控制 板程序給人臉采集端下達(dá)刪除人臉數(shù)據(jù)命令，通過身份證號(hào)碼，刪除人臉數(shù)拯。

5、3.2人臉識(shí)別端設(shè)計(jì)人臉識(shí)別端主要包含人臉識(shí)別、人臉數(shù)據(jù)同步、RFID讀卡以及道閘控制功能。（1）人臉識(shí)別將人臉宜于攝像頭可視范用內(nèi)，采集數(shù)據(jù)后自動(dòng)與人臉庫對(duì)比，如果匹配成功，則開始 讀取RFID卡，讀取到卡片ID后，將RFID卡號(hào)與人臉對(duì)應(yīng)姓劃、身份證號(hào)等信息發(fā)送給脫 機(jī)控制板進(jìn)行權(quán)限校驗(yàn)，如果返回成功信息，識(shí)別端向道閘設(shè)備發(fā)起抬竿命令，否則彈岀失 敗信息。（2）人臉數(shù)據(jù)同步人臉識(shí)別端可立時(shí)同步人臉釆集端的人臉庫。(3) RFID 讀卡當(dāng)有卡片靠近讀卡器時(shí)，自動(dòng)讀取卡片信息，并與人臉識(shí)別模塊識(shí)別的人臉信息發(fā)送給 道閘控制板進(jìn)行權(quán)限驗(yàn)證。（4）適閘控制如果RFID與人臉數(shù)據(jù)驗(yàn)證通過，此時(shí)人臉識(shí)

6、別端 程序向道閘設(shè)備發(fā)起抬桿命令。33道閘控制板設(shè)訃道閘控制板負(fù)責(zé)接收上位道閘控制系統(tǒng)下發(fā)的基礎(chǔ)數(shù)抖對(duì)進(jìn)出道閘的車輛和人員權(quán)限 進(jìn)行邏輯處理及判斷，并輸岀控制結(jié)果給人臉識(shí)別端，由人臉識(shí)別端對(duì)道閘進(jìn)行抬落桿控制。3.3.1多線程道閘控制板設(shè)計(jì)七個(gè)線程，分別為上位機(jī)網(wǎng)絡(luò)接收、上位機(jī)網(wǎng)絡(luò)發(fā)送.網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)、處理 心跳、人臉板識(shí)別模塊處理（來一次連接、新開一個(gè)線程）、人臉采集端處理、上位機(jī)數(shù)據(jù) 處理。各個(gè)線程間處理數(shù)據(jù)通過數(shù)拯幀隊(duì)列傳遞，并設(shè)汁有接收和發(fā)送緩存數(shù)據(jù)庫，在斷網(wǎng) 情況下保存要發(fā)送的各種通信數(shù)據(jù)。判斷人臉和RFID卡號(hào)關(guān)鍵線程收到人員身份證號(hào)和 RFID卡號(hào)，通過讀取數(shù)據(jù)庫信息判斷權(quán)限，給出是否

7、抬桿的反饋信號(hào)。3.3.2數(shù)據(jù)存儲(chǔ)通訊數(shù)據(jù)幀的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)按照數(shù)據(jù)通訊幀格式衛(wèi)義，數(shù)據(jù)隊(duì)列的作用是在各個(gè)線程中數(shù)據(jù) 流轉(zhuǎn)。比如，上位機(jī)接收線程接收到一包數(shù)據(jù)，寫入FIFO （數(shù)據(jù)幀地址存儲(chǔ)區(qū)）；上位機(jī)處 理線程讀取FIFO,進(jìn)行處理。接收與處理的線程分開，能夠提高效率，預(yù)防短時(shí)間大量數(shù) 據(jù)通信造成卡頓。3.3.3數(shù)據(jù)庫操作在上位機(jī)通信中判斷網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)3,如果斷網(wǎng)，與上位機(jī)通信的數(shù)據(jù)都寫入數(shù)據(jù)庫，以 防斷電丟失。在網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)的情況下，判斷數(shù)據(jù)庫是否為空，不為空則讀取數(shù)據(jù)，進(jìn)行正常收 發(fā)或英他操作。4軟件設(shè)訃軟件設(shè)訃共包含兩部分：接口設(shè)計(jì)和功能設(shè)計(jì)。41接口設(shè)計(jì)接口報(bào)文如表1所示。接口示例如表2所示。42

8、功能設(shè)計(jì)上位道閘控制系統(tǒng)可維護(hù)試驗(yàn)道路與道閘間的綁左關(guān)系，處理試驗(yàn)車輛的發(fā)卡流程.并 將卡片授權(quán)的道路、時(shí)間信息同步到道閘控制板中4。同時(shí)，上位道閘控制系統(tǒng)可采集試 驗(yàn)車倆進(jìn)出試驗(yàn)道路的記錄，用于后期統(tǒng)汁核算試驗(yàn)費(fèi)用。421道閘管理上位道閘控制系統(tǒng)中維護(hù)共享時(shí)段和最大容量.道閘和對(duì)應(yīng)區(qū)域的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)包括：道 閘編號(hào)、道閘區(qū)域、道閘類型，然后向道閘控制板下載。4.2.2訂單預(yù)約與試驗(yàn)管理上位道閘控制系統(tǒng)中記錄所有的客戶預(yù)約信息，系統(tǒng)可對(duì)預(yù)約時(shí)間段進(jìn)行校驗(yàn)，并可提 示哪些時(shí)間段可以預(yù)約，哪些時(shí)間段不可以被預(yù)約。試驗(yàn)訂單預(yù)約完成后，試驗(yàn)車輛進(jìn)入試 驗(yàn)環(huán)盯過程中，上位道閘控制系統(tǒng)可實(shí)時(shí)采集和監(jiān)控試驗(yàn)道路的動(dòng)態(tài)信息，例如：試驗(yàn)道路 容量的實(shí)時(shí)監(jiān)控，試驗(yàn)車輛進(jìn)出的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集等。5結(jié)束語本文基于百度人臉識(shí)別算法，將人臉識(shí)別技術(shù)在試驗(yàn)場(chǎng)道閘控制上進(jìn)行相關(guān)的應(yīng)用研究, 通過TCP/IP協(xié)議打通研發(fā)的道閘控制板與RFID讀卡器、人臉采集端設(shè)備、人臉識(shí)別端設(shè)備、 上位道閘控制系統(tǒng)、終端道閘之間的通訊5。實(shí)現(xiàn)了道閘控制板對(duì)上位道閘控制系統(tǒng)基礎(chǔ) 數(shù)據(jù)的接收和現(xiàn)場(chǎng)終端設(shè)備（包括RFID讀卡器、人臉識(shí)別終端）的數(shù)據(jù)采集，并通過自身 的邏借運(yùn)算獲取車輛的通行權(quán)限，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)終端道閘的控制。參考文獻(xiàn):百度在線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)（北京）有限公司百度AI開放平臺(tái)文檔中心，2018.2王哲基于web的人臉識(shí)別登錄