[发明专利]一种基于三维人脸识别技术的智能家居系统及实现方法

说明书

技术领域

本发明涉及智能识别领域，尤其涉及一种基于三维人脸识别技术的智能家居系统及实现方法。

背景技术

智能家居是以住宅为平台，兼备建筑设备、网络通信、信息家电和设备自动化，集系统、结构、服务、管理为一体的高效、舒适、安全、便利、环保的居住环境。智能家居利用先进的计算机技术、网络通信技术和综合布线技术，将与家居生活有关的各种子系统有机地结合在一起，通过统筹管理优化人们的生活方式，帮助人们有效地安排时间，增强家居生活的安全性，甚至为各种能源费用节约资金。

但是目前国内市场智能家居产品各部分功能独立、单一，不能够把整个家居体系整合到一体；功能固化，不能够根据不同的用户、不同的个人爱好习惯进行相应地调整；目前产品均应用如红外传感等普通传感器技术，安全性方面有着极大的不足。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种基于三维人脸识别技术的智能家居系统及实现方法。

为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案：一种基于三维人脸识别技术的智能家居系统，其特征在于，包括微处理器、与微处理器分别连接的三维人脸特征数据库、门禁系统、智能家居和手机客户端；所述门禁系统包括房门、门锁和安装在所述房门上方的激光扫描仪；所述手机客户端通过网络与所述微处理器相连。

前述的一种基于三维人脸识别技术的智能家居系统，其特征在于，所述智能家居包括灯、热水器、空调、窗帘、音乐播放机。

基于上述任一权利要求的一种基于三维人脸识别技术的智能家居系统的实现方法，其特征在于，包括步骤：

1）激光扫描仪对进入识别区域的人员进行三维人脸特征提取，将三维人脸数据发送给微处理器，微处理器结合数据库进行三维人脸识别；

2）若匹配结果正确，则微处理器控制门禁系统的门锁打开房门，微处理器自动根据数据库中保存的以往设置或用户预设置对智能家居进行相应操作；手机客户端显示各个系统的运行状态，或手动发送指令给微处理器控制智能家居进行相应的操作；

3）若匹配结果错误，提示匹配错误，则将人脸图像通过网络发送给手机客户端告知用户，用户可选择通过手机客户端发送命令开启门禁。

前述的一种基于三维人脸识别技术的智能家居系统实现方法，其特征在于，所述步骤1）中的三维人脸识别方法包括：

1）获取人脸三维特征数据；

2）对获取的数据进行预处理操作；所述预处理操作包括人脸检测和特殊点定位；所述人脸检测包括依次进行的数据去噪、网格光顺、网格简化操作；

3）从预处理后的数据中提取特征；

4）与数据库中对应特征进行比对，根据相似度阈值决定匹配是否成功。

前述的一种基于三维人脸识别技术的智能家居系统实现方法，其特征在于，步骤2）所述特殊点定位采取了基于器官分布知识的区域边界提取的方法，进一步利用器官的动态参数模板，经过边界曲线拟合、能量函数优化算法，结合区域内部点的特征分析得到稳定的器官关键特征点。

前述的一种基于三维人脸识别技术的智能家居系统实现方法，其特征在于，步骤3）中特征提取包括直线欧氏距离、曲线距离、面积、角度和体积五种特征。

前述的一种基于三维人脸识别技术的智能家居系统实现方法，其特征在于，步骤4）中的特征比对主要是根据特征向量之间的欧氏距离进行待比对人脸与数据库中预存数据之间的相似度判别；设定相似度阈值来判断待判断样本与样本库中是否相似，从而完成三维识别。

本发明所达到的有益效果：通过三维人脸识别能够识别不同的用户，根据用户的个人爱好习惯对家居环境进行相应的调整，更能体现系统的智能化；三维人脸识别能够在陌生人进入识别范围后，识别不出人脸数据后与用户手机客户端进行通信，保证了整个系统以及家庭的安全性；将家庭各个功能整合到一起，节约了成本，提高生活质量。

附图说明

图1是基于三维人脸识别技术的智能家居系统结构示意图；

图2是基于三维人脸识别技术的智能家居系统实现方法流程图；

图3是基于三维人脸识别技术的智能家居实现方法中三维人脸识别流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

如图1所示，一种基于三维人脸识别技术的智能家居系统，包括微处理器、与微处理器分别连接的三维人脸特征数据库、门禁系统、智能家居和手机客户端；所述门禁系统包括房门、门锁和安装在所述房门上方的激光扫描仪；所述手机客户端通过网络与所述微处理器相连；