基於人臉識別技術的軌跡跟蹤系統及其方法與流程
2023-05-31 05:31:01 1
本發明涉及智能軌跡跟蹤領域，具體涉及一種基於人臉識別技術的軌跡跟蹤系統及其方法。
背景技術：
隨著科技的發展，計算機視覺已成為前沿科學最熱門的課題之一，而且也已經越來越多的進入人們的生活。智能視頻監視是計算機視覺的重要組成部分，其核心就是在不需要人為幹預的情況下，通過對實施場景中的情形進行實時處理，提取得到場景中運動目標的形狀、位置、顏色等信息，並在此基礎上分析、判斷和預測運動目標的各種行為，從而自動實現場景中人物的行為記錄。
人臉識別技術，特指利用分析比較的計算機技術，人臉識別是一項熱門的計算機技術研究領域，人臉追蹤偵測，自動調整影像放大，夜間紅外偵測，自動調整曝光強度；它屬於生物特徵識別技術，是對生物體(一般特指人)本身的生物特徵來區分生物體個體。人臉識別技術基於人的臉部特徵，對輸入的人臉圖像或者視頻流，首先判斷其是否存在人臉，如果存在人臉，則進一步的給出每個臉的位置、大小和各個主要面部器官的位置信息。並依據這些信息，進一步提取每個人臉中所蘊涵的身份特徵，並將其與已知的人臉進行對比，從而識別每個人臉的身份。
現有的計算機視覺多用於景區、樓宇、小區等公共區域的監控，如出現犯罪、事故、外來人口等情況，需要工作人員從多個攝像設備拍攝的視頻中尋找相關人員的移動軌跡，需要將每個視頻從頭到尾觀看，非常浪費時間，並且容易遺漏，管理難度大，因此需要一種結合人臉識別及計算機視覺進行軌跡追蹤的技術。
技術實現要素：
本發明的目的是提供一種基於人臉識別的軌跡跟蹤系統，結合人臉識別技術及計算機視覺技術，實現智能提取人臉識別結果的軌跡信息。
本發明的目的是通過以下技術方案來實現：
一種基於人臉識別的軌跡跟蹤系統，包括控制中心及分布在每個區域拍攝位的拍攝單元；所述控制中心內設有人臉識別單元、信息添加單元、軌跡查詢單元和軌跡編輯單元；其中，
拍攝單元，用於拍攝並上傳視頻場景；
人臉識別單元，用於獲取所述視頻場景中的第一人臉識別信息；
信息添加單元，用於為所述第一人臉識別信息添加軌跡信息，並存入人臉識別信息庫中；
軌跡查詢單元，用於獲取查詢者的第二人臉識別信息，並與第一人臉識別信息進行對比處理，獲取人臉相似度比較值；
軌跡編輯單元，調取人臉相似度比較值高於設定閥值的第一人臉識別信息，並按照軌跡信息對所述第一人臉識別信息進行排序。
在優選的實施方案中，所述軌跡信息內包含時間信息與位置信息，所述時間信息為拍攝單元拍攝視頻場景的拍攝時間；
所述位置信息為拍攝含有所述第一人臉識別信息的視頻場景的拍攝單元的位置坐標或所述拍攝單元的唯一編號。
在優選的實施方案中，還包括用戶註冊單元與數據關聯單元，所述用戶註冊單元用於註冊用戶的個人信息及人臉識別信息，並打包形成個人數據包，將所述個人數據包儲存在所述人臉識別信息庫中；
所述數據關聯單元，用於將存入人臉識別信息庫的第一人臉識別信息與個人數據包內的人臉識別信息進行對比處理，將人臉相似度比較值高於設定閾值的第一人臉識別信息與個人數據包進行關聯處理。
在優選的實施方案中，所述人臉識別信息庫內進一步設有臨時資料庫，用於在設定時間內儲存未註冊用戶的人臉識別信息，超過所述設定時間後，自動清除所述人臉識別信息。
在優選的實施方案中，軌跡編輯單元內設有電子地圖，所述電子地圖上設有所述拍攝單元的位置信息，根據所述軌跡信息在所述電子地圖上依次連接相關聯的拍攝單元，形成軌跡線。
一種基於人臉識別技術的軌跡跟蹤方法，包括如下步驟：
拍攝單元拍攝並實時上傳視頻場景；
人臉識別單元接收所述視頻場景，並發送從所述視頻場景中獲取的第一人臉識別信息；
信息添加單元接收所述第一人臉識別信息後添加軌跡信息，將所述添加軌跡信息的第一人臉識別信息存入人臉識別信息庫中；
軌跡查詢單元獲取查詢者的第二人臉識別信息，並與第一人臉識別信息進行對比處理，獲取人臉相似度比較值；
軌跡編輯單元調取人臉相似度比較值高於設定閥值的第一人臉識別信息，並按照軌跡信息對所述第一人臉識別信息進行排序。
在優選的實施方案中，所述拍攝單元拍攝視頻場景的同時記錄拍攝時間，上傳拍攝場景、拍攝時間及位置信息，所述位置信息為所述拍攝單元的位置坐標或唯一編號，所述拍攝時間與位置信息作均為軌跡信息。
在優選的實施方案中，用戶通過用戶註冊單元註冊用戶的個人信息及人臉識別信息，並打包形成個人數據包，將所述個人數據包儲存在所述人臉識別信息庫中；
數據關聯單元將存入人臉識別信息庫的第一人臉識別信息與個人數據包內的人臉識別信息進行對比處理，將人臉相似度比較值高於設定閾值的第一人臉識別信息與個人數據包進行關聯處理。
在優選的實施方案中，將在設定時間內儲存未註冊用戶的人臉識別信息存入臨時資料庫中，超過所述設定時間後，自動從臨時資料庫中清除所述人臉識別信息。
在優選的實施方案中，軌跡編輯單元內的電子地圖上設有所述拍攝單元的位置信息，根據所述軌跡信息在所述電子地圖上依次連接相關聯的拍攝單元，形成軌跡線。
本發明基於人臉識別的軌跡跟蹤系統，具有如下有益效果：
1)本發明通過人臉識別技術提取多個視頻場景中相關人物的人臉識別信息，與已獲取的人臉識別信息進行比較，添加相似度，再次查詢時可將與查詢人員相似度高的軌跡信息均提取出來，展示查詢人員的移動軌跡。
2)本發明通過在電子地圖上描繪軌跡線，能夠使用戶直觀的看到被查詢人員在電子地圖上的移動軌跡，提高了查詢工作效率。
附圖說明
下面根據附圖對本發明作進一步詳細說明。
圖1為本發明實施例所述的基於人臉識別的軌跡跟蹤系統的硬體結構圖；
圖2為本發明實施例所述的基於人臉識別的軌跡跟蹤系統的軟體結構圖。
具體實施方式
為使本發明實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。通常在此處附圖中描述和示出的本發明實施例的組件可以以各種不同的配置來布置和設計。因此，以下對在附圖中提供的本發明的實施例的詳細描述並非旨在限制要求保護的本發明的範圍，而是僅僅表示本發明的選定實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。
下面詳細描述本發明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用於解釋本發明，而不能理解為對本發明的限制。
下面將參照附圖和具體實施例對本發明作進一步的說明。
如圖1所示，本發明實施例的一種基於人臉識別的軌跡跟蹤系統，硬體包括控制中心1及分布在每個區域內的拍攝位上的拍攝單元2。該拍攝單元2為攝像頭、航拍器等能夠實時拍攝視頻的設備。
拍攝單元，用於拍攝視頻場景，通過有線或無線實時上傳該視頻場景，同時上傳該視頻場景的拍攝時間及拍攝位置。
如圖2所示，軟體包括設置在控制中心1內的人臉識別單元、信息添加單元、用戶註冊單元、軌跡查詢單元、軌跡編輯單元。各個單元具體功能如下：
人臉識別單元，通過接收拍攝單元發送的視頻場景，並從視頻場景中獲取第一人臉識別信息。其獲取人臉識別信息的方法可以包括基於人臉特徵點的識別算法(Feature-based recognition algorithms)、基於整幅人臉圖像的識別算法(Appearance-based recognition algorithms)、基於模板的識別算法(Template-based recognition algorithms)和利用神經網絡進行識別的算法(Recognition algorithms using neural network)中的一種或多種。所述人臉識別信息可以包括五官特徵信息、面部曲線信息等。獲取視頻場景中的人臉識別信息的方法本領域技術人員可以根據需要進行設定，在此不再贅述。
信息添加單元，用於為所述第一人臉識別信息添加軌跡信息。所述軌跡信息內包含時間信息與位置信息。所述時間信息為時間信息為拍攝單元拍攝視頻場景的拍攝時間。所述位置信息為拍攝含有所述第一人臉識別信息的視頻場景的拍攝單元的位置坐標或所述拍攝單元的唯一編號，通過添加拍攝單元的位置信息，從而確定該第一人臉識別信息的獲取位置，將添加軌跡信息的第一人臉識別信息存入人臉識別信息庫中。
用戶註冊單元，用於註冊用戶信息及用戶的人臉識別信息。用戶信息包括姓名、性別、職務、年齡、工作單位等個人信息，將該用戶信息與人臉識別信息進行打包，得到個人信息包，儲存在人臉識別信息庫中。
數據關聯單元，用於將存入人臉識別信息庫的第一人臉識別信息與個人數據包內的人臉識別信息進行對比處理，該比較處理的方法前文已經闡述，再次不再贅述，將人臉相似度比較值高於設定閾值的第一人臉識別信息與個人數據包進行關聯處理。
人臉識別信息庫內設有臨時資料庫，用於在設定時間內儲存未註冊用戶的人臉識別信息。臨時資料庫自動為該人臉識別信息添加清除時間點，該設定時間可設為1小時、半小時、6小時、12小時、24小時、48小時等，根據人工檢查的時間間隔設定該時間，當超過設定時間(即到達清除時間點)後臨時資料庫自動清除該人臉識別信息。通過信息添加單元將第一人臉識別信息存入人臉識別信息庫之前，將該第一人臉識別信息與人臉識別信息庫內已儲存的人臉識別信息進行相似度對比，若找到相似度超過閥值的人臉識別信息，則將該第一人臉識別信息存入該人臉識別信息的個人信息包內；若未找到相似度超過閥值的人臉識別信息，則將該第一人臉識別信息存入到臨時資料庫內，可減少人臉識別信息庫的存儲負擔，將未註冊的人臉識別信息清除，只儲存註冊用戶的人臉識別信息。
軌跡查詢單元，用於設定查詢相似度閥值，獲取查詢者的第二人臉識別信息，將該第二人臉識別信息與第一人臉識別信息進行對比處理，獲取人臉相似度比較值。
軌跡編輯單元，調取全部人臉相似度比較值高於查詢相似度閥值的第一人臉識別信息，並按照軌跡信息進行排序，可按照每個第一人臉識別信息的時間信息或位置信息進行排列，而位置信息需要提前為拍攝單元的位置信息排列順序。所述軌跡編輯單元內設有電子地圖，所述電子地圖上設有所述拍攝單元的位置信息，根據所述軌跡信息在所述電子地圖上依次連接相關聯的拍攝單元，形成軌跡線，能夠使用戶直觀的看到被查詢人員在電子地圖上的移動軌跡，提高了查詢工作效率。
一種基於人臉識別技術的軌跡跟蹤方法，包括如下步驟：
用戶通過用戶註冊單元註冊用戶的個人信息及人臉識別信息，用戶信息包括姓名、性別、職務、年齡、工作單位等個人信息，並打包形成個人數據包，將個人數據包儲存在所述人臉識別信息庫中。
拍攝單元拍攝視頻場景，同時記錄拍攝時間，上傳拍攝場景、拍攝時間及位置信息，所述位置信息為所述拍攝單元的位置坐標或唯一編號，所述拍攝時間與位置信息作均為軌跡信息。
人臉識別單元接收所述視頻場景，並發送從所述視頻場景中獲取的第一人臉識別信息。
信息添加單元接收所述第一人臉識別信息後添加軌跡信息，將所述添加軌跡信息的第一人臉識別信息存入人臉識別信息庫中。
數據關聯單元將存入人臉識別信息庫的第一人臉識別信息與個人數據包內的人臉識別信息進行對比處理，將人臉相似度比較值高於設定閾值的第一人臉識別信息與個人數據包進行關聯處理。若人臉識別信息庫中沒有找到與第一人臉識別信息相比人臉相似度比較值高於設定閾值的個人數據包，則判定該第一人臉識別信息的用戶為未註冊用戶，將在設定時間內儲存未註冊用戶的人臉識別信息存入臨時資料庫中，超過所述設定時間後，自動從臨時資料庫中清除所述人臉識別信息。
軌跡查詢單元獲取查詢者的第二人臉識別信息，並與第一人臉識別信息進行對比處理，獲取人臉相似度比較值。
軌跡編輯單元調取人臉相似度比較值高於設定閥值的第一人臉識別信息，並按照軌跡信息對所述第一人臉識別信息進行排序。軌跡編輯單元內的電子地圖上設有所述拍攝單元的位置信息，根據所述軌跡信息在所述電子地圖上依次連接相關聯的拍攝單元，形成軌跡線。
最後應說明的是：以上所述的各實施例僅用於說明本發明的技術方案，而非對其限制；儘管參照前述實施例對本發明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：其依然可以對前述實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分或全部技術特徵進行等同替換；而這些修改或替換，並不使相應技術方案的本質脫離本發明各實施例技術方案的範圍。