基于人脸识别的售票检票系统的制作方法

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基于旅客面部特征的实名制铁路车票检票身份认证算法

进行下采样、特征重组、差空间运算、ＰＣＡ降维，
形成训练样本，再输入ＳＶＭ分类器，经对ＳＶＭ
代身份证上人脸图像和当前所采集到的旅客人脸图像进行Ｇａｂｏｒ特征变换和重组以及差空间运算，
收稿日期：２０１２－０８－０１；修订日期：２０１２ — １２ — １３
随着我国铁路客运的快速发展，完全依赖人工
然后运用主成分分析（ＰＣＡ）ｌ５］法进行样本降维；
方式的实名制检票已无法满足铁路客运实际需求，构建自动实名制检票系统成为迫切需要解决的问
题。由于人的面部特征具有身份鉴定的特性，因此将自动验证人的面部特征纳入到实名制检票系统中，即将采集到的旅客当前人脸图像与其二代身份证照片上的人脸图像进行比对，从而实现票、证和人三者一致性认证的实名制铁路车票检票，是提高实名制检票效率的有效途径之一。由于二代身份证照片上的人脸图像与旅客当前的人脸图像存在较大的年龄差，因ｎｉｔｉｓ等［】］运用统计模型获取人脸形状随年龄的变化规律，并使用该模型进行年龄估计和人脸验证；但统计模型的获取易受到生活环境和生活方
可达９４．１４，且对光照与人脸表情变化具有鲁棒性。
关键词：实名制检票；身份认证；人脸验证；支持向量机；分类器；图像处理

基于人脸识别的快速检票系统的制作方法

本技术公开了一种基于人脸识别的快速检票系统，包括服务器、移动终端、进站检票终端及出站检票终端，移动终端包括摄像头，进站检票终端和出站检票终端均设有中央处理单元模块、通信模块、加解密模块、人像采集模块及图像处理模块，通信模块、图像处理模块及加解密模块分别与中央处理单元模块连接，人像采集模块与图像处理模块连接，移动终端通过无线网络与所述服务器连接通信，进站检票终端及出站检票终端通过通信模块与服务器通信连接。

本技术的一种基于人脸识别的快速检票系统无需刷卡，只需通过APP生成订单后通过进出站采集人像即可出入站点，系统自动检测判断是否合法，减少了用户通过的时间，特别是在高峰期，增加了过闸效率。

权利要求书1.一种基于人脸识别的快速检票系统，其特征在于：包括服务器、移动终端、进站检票终端及出站检票终端，所述移动终端包括摄像头，所述进站检票终端和所述出站检票终端均设有中央处理单元模块、通信模块、加解密模块、人像采集模块及图像处理模块，通信模块、图像处理模块及加解密模块分别与中央处理单元模块连接，人像采集模块与图像处理模块连接，所述移动终端通过无线网络与所述服务器连接通信，所述进站检票终端及所述出站检票终端通过通信模块与所述服务器通信连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于人脸识别的快速检票系统，其特征在于：所述移动终端还包括客户端APP，用于选择乘车进出站点生成消费订单及通过摄像头获取人脸图像，并将图像发送至所述服务器；所述服务器用于存储人脸图像及接收所述移动终端、所述进站检票终端及所述出站检票终端发送的信息并反馈对应信息，订单完成后根据预设算法进行计算扣费；所述进站检票终端用于通过人像采集模块采集人脸图像，人像采集模块将采集到的人脸图像发送至图像处理单元，图像处理单元经过编码，将人脸图像信息封装为数据包，并在包头填入本站的站点ID，然后发送至所述服务器，所述服务器解包并将接收到的人脸图像信息与存储的人脸图像进行比对，通过预设算法，找到存储在服务器中与其相似度最大的人脸图像，查找该人脸图像是否绑定了消费订单，若绑定了消费订单，通过比对站点ID和消费订单的进出站点判断是否合法，若合法，反馈合法信息至所述进站检票终端，放行用户，所述进站检票终端向所述服务器反馈已进站信息；所述出站检票终端用于通过人像采集模块采集人脸图像，人像采集模块将采集到的人脸图像发送至图像处理单元，图像处理单元经过编码，将人脸图像信息封装为数据包，并在包头填入本站的站点ID，然后发送至所述服务器，所述服务器解包并将接收到的人脸图像信息与存储的人脸图像进行比对，通过预设算法，找到存储在服务器中与其相似度最大的人脸图像，查找该人脸图像是否绑定了消费订单，若绑定了消费订单，通过比对站点ID和消费订单的进出站点判断是否合法，若合法，反馈合法信息至所述出站检票终端，放行用户，所述出站检票终端向所述服务器反馈已出站信息，所述服务器在接收到进站信息和出站信息后，对该消费订单计算扣费，完成本次订单。

基于人脸图像的实名制火车票检票系统研究

关键词中图分类号实名制检票身份认证人脸验证第二代身份证ＴＰ３９１文献标识码ＡＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１０００ — ３８６ｘ．２０１３．０２．０２８
ＯＮＦＡＣＥＩＭＡＧＥ－ＢＡＳＥＤＴＩＣＫＥＴＣＨＥＣＫＩＮＧＳＹＳＴＥＭＦＯＲ
ＡｂｓｔｒａｃｔＣｏｎｓｉｄｅｉｎｒｇｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍｓｔｈｅｒｅａｌ－ｎａｍｅｔｒａｉｎｔｉｃｋｅｔｃｈｅｃｋｉｎｇｈａｓａｔｐｒｅｓｅｎｔｔｈａｔｔｈｅｅｉｃｆｉｅｎｃｙｏｆｍａｎｕａｌｔｉｃｋｅｔｃｈｅｃｋｉｎｇｉｓｌｏｗ
ＲＥＡＬ．ＮＡＭＥＴＲＡＩＮＴＩＣＫＥＴＳ
ＷａｎｇＸｉａｏｄｏｎｇＳｕｎＳｈｏｕｑｕｎＷａｎｇＢｉｎｇＬｉｕＳｈｏｕｙａｎＬｉａ・Ｘｉａｏｊｕｎ
（ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｈａｎｇｈａｉｆｏｒ￣ｉｅｅｅｎａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｓｈａｎｇｈａｉ２０００９３，Ｃｈｉｎａ）
ｏｆｅｎｔｒａｎｃｅ．Ｓｅｃｏｎｄｌｙ，ｔｈｅａｂｏｖｅｉｍａｇｅｓａｒｅｓｅｎｔｔｏｔｈｅａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎｍｏｄｕｌｅｏｒｆｉｄｅｎｔｉｔｙａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎｂｙｔｈｅｆａｃｅｆｅａｔｕｒｅ — ｂａｓｅｄｉｄｅｎｔｉｔｙａｌｌ — ｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎａｌｇｏｉｒｔｈｍ．ＴｈｅａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎｌｉｓｔｉＳｔｈｅｎｇｅｎｅｒａｔｅｄｂａｓｅｄｏｎｔｈｅａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓ．Ｆｉｎａｌｌｙ．ｔｈｅａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎｌｉｓｔｉＳｄｏｗｎ．

基于人工智能的自动售检票系统设计与实现

基于人工智能的自动售检票系统设计与实现随着科技的不断发展和进步，各种智能化的设备开始被广泛应用于各个行业和领域，其中包括自动售检票系统。

传统的售检票方式需要人工参与，效率低下，而基于人工智能的自动售检票系统则可以通过自主识别、判断和处理，大大提高售检票效率和准确率，同时还可以节省人力成本和降低误操作的风险。

一、基于人工智能的自动售检票系统的设计原理基于人工智能的自动售检票系统的设计原理主要包括：感知模块、决策模块和执行模块。

感知模块主要用于采集和处理票据信息，包括票据的类型、编号、价格和购票人的信息等。

决策模块则用于实现人工智能技术，通过对票据信息的识别、分类和判断，确定售票和检票的方式和结果。

执行模块则是将决策结果转化为具体的操作，并进行相应的记录和反馈，包括出票、打印、收款和闸机控制等。

二、基于人工智能的自动售检票系统的实现流程基于人工智能的自动售检票系统的实现流程主要包括以下步骤：1. 票据信息的采集和处理：通过票据扫描仪或高清晰度相机等设备将票据信息进行采集，并进行处理和识别，包括票据类型、编号、价格和购票人的信息等。

2. 票据信息的分类和判断：通过人工智能技术，对所采集的票据信息进行分类和判断，包括票据是否有效、票面信息是否完整、购票人信息是否符合要求等。

3. 结果的反馈和记录：根据决策结果，将最终的售票和检票结果加以反馈和记录，包括出票、打印、收款和闸机控制等。

4. 用户反馈和技术优化：基于用户和技术反馈，对系统功能和性能进行优化和调整，进一步提高售检票效率和准确率。

三、基于人工智能的自动售检票系统的优点和不足基于人工智能的自动售检票系统的优点主要包括：1. 提高售检票效率：自动售检票系统可以大大提高售检票效率，减少等候时间，并且可以在较短的时间内处理大量的票据信息。

2. 降低误操作风险：自动售检票系统可以避免人为误操作的风险，同时也可以减少人工售检票的成本和工作量。

3. 提高服务水平：自动售检票系统可以提高售检票服务的准确性，为用户提供更好的体验和服务。

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本技术公开了基于人脸识别的售票检票系统，包括：业务服务器以及连接业务服务器的至少一个人脸录入终端和至少一个人脸识别检票装置；所述业务服务器接收人脸录入终端以及人脸识别检票装置采集的人脸图像信息，对人脸录入终端上传的人脸图像信息进行身份信息注册和支付方式绑定，并根据人脸识别检票装置采集的进、出站人员人脸图像信息确定人员进、出站位置生成支付结算信息。

本技术通过消除闸机挡板的方式，为乘客提供一种无感乘车无感支付的售票检票方案，注册用户可通过人脸识别实现自动检票以及乘车费用计算，同时提供人脸和二维码两种临时票购票方法，为非注册用户提供快速便捷的乘车通行方案，能够极大的提高乘车人员进站出站的通行效率。

权利要求书1.基于人脸识别的售票检票系统，其特征在于，包括：业务服务器以及连接业务服务器的至少一个人脸录入终端和至少一个人脸识别检票装置，所述人脸录入终端采集并向业务服务器上传人脸图像信息；所述人脸识别检票装置设置或并行设置于进、出站通道口上方，采集并向业务服务器上传进、出站人员人脸图像信息；所述业务服务器接收人脸录入终端以及人脸识别检票装置采集的人脸图像信息，对人脸录入终端上传的人脸图像信息进行身份信息注册和支付方式绑定，并根据人脸识别检票装置采集的进、出站人员人脸图像信息确定人员进、出站位置生成支付结算信息。

2.根据权利要求1所述的基于人脸识别的售票检票系统，其特征在于，所述的业务服务器包括：用户管理模块，对注册用户的身份信息与支付方式进行认证、管理和监督；票务管理模块，对注册人员的票务信息进行管理，生成费用支付信息；信用督察模块，对进、出站人员的乘车行为以及费用支付进行监督记录。

3.根据权利要求2所述的基于人脸识别的售票检票系统，其特征在于，所述的用户管理模块包括：身份信息注册单元，对采集的用户人脸图像信息与录入的身份信息进行注册、认证与绑定；支付方式绑定单元，为注册的用户提供支付手段选择和免密支付协议签订的服务。

4.根据权利要求2所述的基于人脸识别的售票检票系统，其特征在于，所述的票务管理模块包括：入站人脸接收单元，接收每个站点的人脸识别检票装置采集的进站通道口通过人员的人脸图像信息；出站人脸接收单元，接收每个站点的人脸识别检票装置采集的出站通道口通过人员的人脸图像信息；出入站人脸匹配单元，根据接收的进站通道口通过人员的人脸图像信息和出站通道口通过人员的人脸图像信息进行人脸匹配，获得每个人脸图像的进出站位置信息；费用计算单元，根据每个人脸图像的进出站位置信息，计算该人脸图像对应进站点与出站点所需支付的费用。

5.根据权利要求2所述的基于人脸识别的售票检票系统，其特征在于，所述的信用监督模块包括：费用支付验证模块，查询人脸信息对应用户的费用支付记录，对扣费不成功的用户标记为违规用户；异常行程记录模块，记录人脸信息对应的注册用户和非注册用户的违规行为，所述违规行为包括注册用户的出站入站图像信息单边缺失事件和非注册用户的出站入站行程和票价与系统内购票时存储的行程和票价不匹配事件。

6.根据权利要求1所述的基于人脸识别的售票检票系统，其特征在于，所述的人脸录入终端采用手机APP或采用设置于站点服务厅的人脸录入设备进行注册人脸录入，包括：第一信息录入单元，包括人脸图像信息录入以及人员身份信息录入，用于采集注册人员的人脸图像信息和人员身份信息；第一通信单元，连接第一信息录入单元与业务服务器，用于向业务服务器传输录入的人脸信息与人员信息，并向第一信息录入单元下发支付结算信息；支付结算单元，提供支付接口，根据业务服务器下发的支付结算信息进行乘车费用结算。

7.根据权利要求1所述的基于人脸识别的售票检票系统，其特征在于，所述的人脸识别检票装置为设置于每个通道的多个人脸识别摄像头，多个通道的人脸识别摄像头相互复用，选择并上传人脸特征值超过预设阈值的人脸图片信息。

8.根据权利要求1所述的基于人脸识别的售票检票系统，其特征在于，还包括设置于乘车站点的人脸购票终端，所述的人脸购票终端连接业务服务器，提供人脸临时票的购买的交互平台终端；所述人脸临时票通过人脸购票终端采集人脸图像信息，并通过支付选定该人脸图像对应乘客到达的站点所需费用来获得人脸临时票的使用权。

9.根据权利要求1所述的基于人脸识别的售票检票系统，其特征在于，还包括设置于乘车站点的二维码购票终端，所述的二维码购票终端连接业务服务器，提供二维码临时票的购买的交互平台终端；所述二维码临时票通过支付选定到达的站点所需费用来获得二维码临时票的使用权。

10.根据权利要求9所述的基于人脸识别的售票检票系统，其特征在于，还包括设置于每个通道口两侧的扫码检票装置，所述扫码检票装置包括采集当前通过通道口乘客的人脸图像信息的人脸采集设备和采集当前通过通道口乘客展示的二维码信息的二维码读头装置，将采集的人脸图像信息与二维码信息进行绑定并共同发送至业务服务器。

11.根据权利要求1所述的基于人脸识别的售票检票系统，其特征在于，还包括设置于进出站通道口内部的至少一个票务服务终端，所述票务服务终端连接业务服务器，通过票务服务终端设置的交互触摸屏与人脸采集装置为乘客提供票务查询以及票务行程修改业务。

技术说明书基于人脸识别的售票检票系统技术领域本技术涉及人脸识别领域，尤其涉及基于人脸识别的售票检票系统。

背景技术地铁与城市中其他交通工具相比，除了能避免城市地面拥挤和充分利用空间外，还有很多优点。

一是运量大。

地铁的运输能力要比地面公共汽车大7－10倍，是任何城市交通工具所不能比拟的。

二是速度快。

地铁列车在地下隧道内风驰电掣地行进，行驶的时速可超过80公里。

地铁在许多城市交通中已担负起主要的乘客运输任务。

地铁的快速发展给与了人们便利的出行选择，但是地铁闸机的不断开合为高峰出行增添了不必要的拥堵，同时手持地铁乘车卡进站与出站的售票检票方案在高峰期同样降低了入口与出口的通行效率，也增加了乘客乘车的不便捷性。

技术内容本技术的目的在于，针对上述问题，提出基于人脸识别的售票检票系统。

基于人脸识别的售票检票系统，包括：业务服务器以及连接业务服务器的至少一个人脸录入终端和至少一个人脸识别检票装置，所述人脸录入终端采集并向业务服务器上传人脸图像信息；所述人脸识别检票装置设置或并行设置于进、出站通道口上方，采集并向业务服务器上传进、出站人员人脸图像信息；所述业务服务器接收人脸录入终端以及人脸识别检票装置采集的人脸图像信息，对人脸录入终端上传的人脸图像信息进行身份信息注册和支付方式绑定，并根据人脸识别检票装置采集的进、出站人员人脸图像信息确定人员进、出站位置生成支付结算信息。

进一步的，基于人脸识别的售票检票系统，所述的业务服务器包括：用户管理模块，对注册用户的身份信息与支付方式进行认证、管理和监督；票务管理模块，对注册人员的票务信息进行管理，生成费用支付信息；信用督察模块，对进、出站人员的乘车行为以及费用支付进行监督记录。

进一步的，基于人脸识别的售票检票系统，所述的用户管理模块包括：身份信息注册单元，对采集的用户人脸图像信息与录入的身份信息进行注册、认证与绑定；支付方式绑定单元，为注册的用户提供支付手段选择和免密支付协议签订服务。

进一步的，基于人脸识别的售票检票系统，所述的票务管理模块包括：入站人脸接收单元，接收每个站点的人脸识别检票装置采集的进站通道口通过人员的人脸图像信息；出站人脸接收单元，接收每个站点的人脸识别检票装置采集的出站通道口通过人员的人脸图像信息；出入站人脸匹配单元，根据接收的进站通道口通过人员的人脸图像信息和出站通道口通过人员的人脸图像信息进行人脸匹配，获得每个人脸图像的进出站位置信息；费用计算单元，根据每个人脸图像的进出站位置信息，计算该人脸图像对应进站点与出站点所需支付的费用。

进一步的，基于人脸识别的售票检票系统，所述的信用监督模块包括：费用支付验证模块，查询人脸信息对应用户的费用支付记录，对扣费不成功的用户标记为违规用户；异常行程记录模块，记录人脸信息对应的注册用户和非注册用户的违规行为，所述违规行为包括注册用户的出站入站图像信息单边缺失事件和非注册用户的出站入站行程和票价与购票时系统内存储的行程和票价不匹配事件。

进一步的，基于人脸识别的售票检票系统，所述的人脸录入终端采用手机APP或采用设置于站点服务厅的人脸录入设备进行注册人脸录入，包括：第一信息录入单元，包括人脸图像信息录入以及人员身份信息录入，用于采集注册人员的人脸图像信息和人员身份信息；第一通信单元，连接第一信息录入单元与业务服务器，用于向业务服务器传输录入的人脸信息与人员信息，并向第一信息录入单元下发支付结算信息；支付结算单元，提供支付接口，根据业务服务器下发的支付结算信息进行乘车费用结算。

进一步的，基于人脸识别的售票检票系统，所述的人脸识别检票装置为设置于每个通道的多个人脸识别摄像头，多个通道的人脸识别摄像头相互复用，选择并上传人脸特征值超过预设阈值的人脸图片信息。

进一步的，基于人脸识别的售票检票系统，还包括设置于乘车站点的人脸购票终端，所述的人脸购票终端连接业务服务器，提供人脸临时票的购买的交互平台终端；所述人脸临时票通过人脸购票终端采集人脸图像信息，并通过支付选定该人脸图像对应乘客到达的站点所需费用来获得人脸临时票的使用权。

进一步的，基于人脸识别的售票检票系统，还包括设置于乘车站点的二维码购票终端，所述的二维码购票终端连接业务服务器，提供二维码临时票的购买的交互平台终端；所述二维码临时票通过支付选定到达的站点所需费用来获得二维码临时票的使用权。

进一步的，基于人脸识别的售票检票系统，还包括设置于每个通道口两侧的扫码检票装置，所述扫码检票装置包括采集当前通过通道口乘客的人脸图像信息的人脸采集设备和采集当前通过通道口乘客展示的二维码信息的二维码读头装置，将采集的人脸图像信息与二维码信息进行绑定并共同发送至业务服务器进一步的，基于人脸识别的售票检票系统，还包括设置于进出站通道口内部的至少一个票务服务终端，所述票务服务终端连接业务服务器，通过票务服务终端设置的交互触摸屏与人脸采集装置为乘客提供票务查询以及票务行程修改业务。

本技术的有益效果：本技术通过设置人脸录入终端与人脸识别检票装置，在传统的检票系统上增设基于人脸识别的售票检票方案，通过消除闸机挡板的方式，为乘客提供一种无感乘车无感支付的售票检票方案，注册用户可通过人脸识别实现自动检票以及乘车费用计算，同时在乘车站点设置人脸购票终端和二维码购票终端，提供人脸和二维码两种临时票购票方法，为非注册用户提供快速便捷的乘车通行方案，能够极大的提高乘车人员进站出站的通行效率。

附图说明图1是本技术注册用户人脸售票检票结构原理示意图。

图2是本技术基于人脸识别的售票检票系统多个人脸识别摄像头设置原理示意图。