一种指纹面部解锁车辆的控制方法、系统及存储介质与流程

本发明涉及车辆控制，尤其是涉及一种指纹面部解锁车辆的控制方法、系统及存储介质。

背景技术：

1、随着近年来汽车行业的持续发展，汽车科技的进步愈加显著。peps(被动式无钥匙进入与启动系统)功能已经成为几乎每一辆汽车的标准配置。在此基础上，许多车型还推出了无钥匙解锁车辆的功能。然而，现有的技术仍然依赖于无钥匙解锁，需要通过手机、电脑等电子设备进行远程或近距离授权才能实现解锁。如果车主不携带钥匙和手机离开家，将无法启动车辆。为了解决这一问题，我们开发了一种无需物理介质的车辆解锁控制方法，它可以使用指纹识别或人脸识别技术来解锁车辆。

2、现有的技术方案包括车辆、用户终端以及服务器，这三者之间建立通信连接。服务器负责与用户终端和车辆进行数据传输。车辆内置了无钥匙进入及启动系统peps，并且peps的封闭设置限定在预设区域范围内，通常是车辆周围。服务器的主要功能在于响应用户终端的用车请求，通过将车辆的蓝牙信息发送给用户终端，同时将用户终端的蓝牙信息发送给车辆，以建立蓝牙连接。

3、在此系统中，车辆具备以下功能：当用户终端成功与车辆的蓝牙进行配对时，车辆被唤醒并激活车载终端。一旦车载终端接收到解锁指令，它将启动车辆解锁过程，并将之前处于失效状态的peps重新激活，从而允许车主使用无钥匙进入和启动车辆的功能。

4、用户必须依赖特定的介质，如智能手机、电脑等电子设备，以便将相关信息传输至服务器。服务器在接收到用户的请求后，会将必要的指令和数据反馈至用户的车辆，从而实现无钥匙解锁车门和启动车辆的功能。然而，如果用户没有可用的相关介质(如手机或电脑等电子设备)，那么上述功能将无法实现。

技术实现思路

1、鉴于以上现有技术的不足，本发明提供了一种指纹面部解锁车辆的控制方法、系统及存储介质，不仅避免了用钥匙或者设备授权才能开启开门，而且实现了无介质开启车门，同时人脸识别认证开启车门在安全上也有了保障。

2、为了实现上述目的及其他相关目的，本发明提供的技术方案如下：

3、一种指纹面部解锁车辆的控制方法，所述方法包括：

4、w1.车辆驾驶员预打开车门，基于车载指纹采集器获取驾驶员的指纹图像数据信息，基于车载摄像头实时获取驾驶员的面部图像数据信息；

5、w2.基于所述驾驶员的指纹图像数据信息，采用指纹局部方差梯度算法进行特征提取，输出驾驶员的指纹图像特征数据信息，并将所述驾驶员的面部图像数据信息输入深度卷积神经网络模型进行特征提取，得到驾驶员的面部图像特征数据信息；

6、w3.基于所述驾驶员的指纹图像特征数据信息和所述驾驶员的面部图像特征数据信息，构建多元组损失函数q，对指纹和面部的匹配度进行推算，得到驾驶员指纹和面部的匹配度数据信息；

7、w4.基于所述驾驶员指纹和面部的匹配度数据信息，设置预设阈值，若超过预设阈值则通过can激活bcm并发送解锁命令，bcm执行车门解锁命令，解开门锁，若未超过预设阈值则通过can向bcm发送闭锁命令，bcm执行车门闭锁命令，关闭门锁。

8、进一步的，在步骤w2中，所述采用指纹局部方差梯度算法进行特征提取包括：

9、w211.基于所述驾驶员的指纹图像数据信息，构建像素坐标系，将图像投影至像素坐标系，得到驾驶员的指纹的像素坐标数据信息；

10、w212.基于所述驾驶员的指纹的像素坐标数据信息，建立局部指纹像素的方差梯度函数m，

11、

12、其中，(i,j)为驾驶员的指纹的像素坐标数据信息，p为指纹像素的平均值函数，f为像素值函数，m和n为样本容量，得到局部指纹图像的特征数据信息；

13、w213.基于所述局部指纹图像的特征数据信息，建立指纹图像的特征融合函数n，

14、

15、其中，j为局部指纹图像特征数据信息的总数，rj为局部指纹图像的特征数据信息，λj为权重系数，得到驾驶员的指纹图像特征数据信息。

16、进一步的，所述像素值函数f为，

17、

18、其中，(x,y)为像素坐标数据信息，r，g和b为常量系数；

19、所述权重系数λj的约束条件为，

20、

21、其中，j为局部指纹图像特征数据信息的总数。

22、进一步的，在步骤w2中，所述并将所述驾驶员的面部图像数据信息输入深度卷积神经网络模型进行特征提取包括：

23、w221.基于所述驾驶员的面部图像数据信息，构建驾驶员的面部图像数据集，并将图像数据集划分为训练数据集和测试训练集；

24、w222.将所述训练数据集输入深度卷积神经网络模型进行训练和学习，确定网络参数，得到训练好的深度卷积神经网络模型；

25、w223.基于所述训练好的深度卷积神经网络模型，输入所述驾驶员的面部图像数据信息进行特征提取，得到驾驶员的面部图像特征数据信息。

26、进一步的，在步骤w3中，所述多元组损失函数q，

27、

28、其中，v为指纹和面部的特征样本容量，av为驾驶员的指纹图像特征数据信息，bv为驾驶员的面部图像特征数据信息，αv和βv为权重系数，η为损失决定因子。

29、进一步的，所述损失决定因子η为，

30、η＝∫∫(av+bv+av·bv)davdbv

31、其中，av为驾驶员的指纹图像特征数据信息，bv为驾驶员的面部图像特征数据信息。

32、为了实现上述目的及其他相关目的，本发明还提供了一种用于实现任一项所述的指纹面部解锁车辆的控制方法的系统，所述系统包括：

33、信息输入模块，用于驾驶员的个人信息的输入，获取驾驶员的指纹图像数据信息和驾驶员的面部图像数据信息；

34、信息获取模块，用于实时获取预开车门的驾驶员的指纹图像数据信息和面部图像数据信息；

35、信息特征提取模块，与所述信息获取模块连接，用于采用指纹局部方差梯度算法进行特征提取，输出驾驶员的指纹图像特征数据信息，并将所述驾驶员的面部图像数据信息输入深度卷积神经网络模型进行特征提取，得到驾驶员的面部图像特征数据信息；

36、信息特征匹配模块，与所述信息特征提取模块连接，用于构建多元组损失函数q，对指纹和面部的匹配度进行推算，得到驾驶员指纹和面部的匹配度数据信息；

37、数据执行模块，与所述信息特征匹配模块连接，用于通过can激活bcm并发送解锁命令，bcm执行车门解锁命令，解开门锁，若未超过预设阈值则通过can向bcm发送闭锁命令，bcm执行车门闭锁命令，关闭门锁。

38、进一步的，所述系统还包括数据存储模块，与所述数据执行模块连接，用于存储车门解锁命令和关闭门锁命令。

39、进一步的，所述系统还包括预警模块，与所述数据执行模块连接，用于多次尝试车门开锁失败，通过语音进行提醒或警告。

40、为了实现上述目的及其他相关目的，本发明还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有被编程或配置以执行任意一项所述的指纹面部解锁车辆的控制方法的计算机程序。

41、本发明具有以下积极效果：

42、1.本发明通过采用指纹局部方差梯度算法进行特征提取，并结合所述驾驶员的面部图像数据信息输入深度卷积神经网络模型进行特征提取，得到驾驶员的面部图像特征数据信息，不仅能够对驾驶员的指纹和面部进行精确和全面的特征提取，而且防止非驾驶人员进入车内，保证车辆的安全。

43、2.本发明通过构建多元组损失函数q，对指纹和面部的匹配度进行推算，得到驾驶员指纹和面部的匹配度数据信息，不仅能够避免了用钥匙或者设备授权才能开启开门，而且实现了无介质开启车门，同时人脸识别认证开启车门在安全上也有了保障。

44、3.本发明避免了用钥匙或者设备授权才能启动车辆，实现了无介质启动车辆，密码的存在也避免了一些无驾驶条件的人员驾驶车辆，更具有安全性。