基於人臉識別的家用智能預警安防系統的製作方法
2023-08-03 18:56:26
專利名稱：基於人臉識別的家用智能預警安防系統的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種家用安防系統，特別是涉及一種基於人臉識別的家用智能預警安防系統。
背景技術：
目前，公共安防產品已構成龐大的產品系列，並在公共安全防範領域得到廣泛的運用。但通常情況下系統構成規模較大、施工技術複雜、使用操作不便、需經專門培訓、智能程度低。這些技術和經濟的原因，從根本上制約了家庭安防的發展。在防範層次結構上，當劃分到以家庭為最小單位時，則是空白。長期以來，對於入室盜竊案件的打擊與防範成為民眾和公安機關的難題，其根本原因是這類案件很難獲取有價值的破案線索。當前家庭安防存在如下缺陷(1)無合適的、專門針對家庭安防需求的成套安防系統；(2)現有的安防系統實時記錄了大量沒有非法進入時的冗餘信息，不利於高效查找非法入侵證據和快速抓拍信息及報警；(3)現有的安防系統智能化程度低，一般都是由監控人員觀察攝像頭拍攝的監控圖像來判斷是否有非法入侵行為發生，然而監控人員會有疲勞、注意力不集中等情況發生， 因此不能保證隨時及時的發現並制止不法行為的發生；(4)現有的安防系統傳輸的非法侵入信息包含大量家庭環境、設施等隱私信息；(5)現有安防系統存儲圖像一般借用個人電腦作記錄，採集圖像數據可能被入侵者毀掉，難以保證數據安全。
發明內容為克服現有安防系統智能化程度低、實時性差、洩露家庭環境隱私、冗餘信息大等缺點，為公安部門提供更有價值的破案線索，本實用新型提出了一種基於人臉識別的家用智能預警安防系統，該系統由內置人臉信息及非法入侵模塊啟動攝像和抓拍工作。本實用新型採用的解決方案是該家用智能預警安防系統包括置於攝像機中的鏡頭、圖像傳感器、鏡座，以及用於人體檢測、人臉識別、圖像過濾的智能模塊、通信模塊、存儲模塊和監控報警模塊，其中智能模塊和通信模塊集成於攝像機中，安裝於室內； 所採用的智能模塊包括順序連接的A/D模塊、由程序控制的DSP和通訊接口模塊， A/D模塊的輸入端與圖像傳感器的輸出端連接。該智能模塊以DSP為核心處理器，包括圖像輸入單元、圖像處理單元、圖像輸出單元和存儲單元。採用區域特徵分析算法，用於對採集到的圖像進行實時人像提取，並將採集到的人像和攝像機內存的合法人像進行對比，判斷進入行為是否合法，並將非法入侵者的圖像從家庭背景環境中過濾出； (1)人體檢測運動人體的檢測是整個安防系統的最低層，當有人進入場景時，所述的安防系統能自動檢測到運動人體，為進一步的處理提供信息。運動人體檢測的完整過程是通過實時採集監控系統中的視頻流，並進行分幀處理.首先將運動變化區域從所產生的圖像序列中提取出來，並對運動分割後得到的前景部分進行分類，從中檢測出對應於人體的部分；(2)人臉及非法入侵識別人臉識別技術是整個安防系統的核心。通過基於特徵臉(PAC)的人臉識別技術對進入者的人臉圖像進行識別，並將進入者的人臉圖像與攝像機存儲資料庫中的合法人像進行對比，判斷其是否為合法進入者；人臉識別是一種特殊的生物認證識別技術，具有唯一性和固定性，可以大大提高身份認證的安全性和長期有效性。其處理過程主要包括人臉圖像採集、人臉檢測、特徵值提取和人臉特徵對比。(3)圖像過濾將圖像中有用的信息提取出來，一方面減少需要處理圖像的數據量，另一方面過濾了用戶的室內陳設、環境，保護了用戶的隱私。在檢測出人體區域以後，將人體區域的圖像分割出來，以及在識別到臉部區域以後，將臉部區域的圖像分割出來；所述通信模塊包括WIFI模塊和GPRS模塊，WIFI模塊和GPRS模塊的輸入接口分別與通訊接口模塊的輸出接口連接；GPRS模塊用於將圖像數據從用戶發往管理中心監控室。 當非法侵入發生以後，能夠在第一時間將報警信號以及非法入侵者圖像發送到管理中心監控室，及時的制止不法行為；WIFI模塊用於將圖像數據保存在用戶隱蔽區域的無線微型硬碟中，使得存儲模塊與攝像機分離開來，保證其安全性；所述存儲模塊包括安裝於室內隱蔽處的無線硬碟和安裝於監控室內的無線硬碟錄像機，用於保存圖像數據，WIFI模塊的輸出接口與無線微型硬碟無線通訊連接，將採集到的圖像數據發送至無線微型硬碟中，GPRS模塊的輸出接口與無線硬碟錄像機無線通訊連接，將經過過濾的圖像數據發送至無線硬碟錄像機中；所述監控報警模塊包括安裝於監控室內的顯示非法入侵者圖像的監視器和聲光報警裝置，聲光報警裝置採用蜂鳴器和紅色燈泡。本實用新型一般情況下處於攝像不記錄狀態，其攝入的圖像進入圖像處理模塊進行分析和判斷。當檢測到人和人臉出現在攝像機中時，由內置的人臉信息及非法入侵識別模塊將採集到的人像和攝像機存儲資料庫中的合法人像進行對比，智能判斷進入行為是否合法，若判斷為非法進入則啟動攝像機攝像和抓拍記錄，並將圖像保存在隱蔽區域的無線硬碟中，同時將濾去隱私信息後的人像傳到預設的監控單位進行報警。本實用新型填補了家庭安防系統的空白，具有智能化程度高、實時性強、不洩露家庭環境隱私、冗餘信息小等優點。
圖1為本實用新型的運行環境和功能模塊圖。圖2為本實用新型的硬體結構圖。圖3為本實用新型的使用流程圖。
具體實施方式
如圖1所示，本實用新型所述的攝像鏡頭、圖像傳感器、智能模塊、GPRS模塊、WIFI 模塊、無線微型硬碟安裝運行於用戶家中，通過GPRS模塊與管理中心監控室進行通信，無線硬碟錄像機、監視器以及聲光報警裝置安裝運行於管理中心監控室。[0025]如圖2所示，本實用新型包括鏡頭、CXD圖像傳感器、A/D模塊、DSP、通訊接口模塊、 WIFI模塊、GPRS模塊、無線微型硬碟、無線硬碟錄像機、監視器、蜂鳴器和紅色燈泡。其中，鏡頭、CCD圖像傳感器用於採集用戶的實時場景圖像信息。A/D模塊、DSP模塊實現人體檢測、人臉及非法入侵識別、隱私圖像過濾功能，用於對採集到的圖像進行實時人像提取，並將採集的人像和攝像機內存的合法人像進行對比， 判斷進入行為是否合法，並將非法入侵者的圖像從家庭背景環境中過濾出來。通訊接口模塊、WIFI模塊、GPRS模塊用於發送處理後的非法入侵者圖像及報警信號。無線微型硬碟、無線硬碟錄像機用於保存圖像數據和錄放圖像。蜂鳴器和紅色燈泡用於發出聲光報警信號。如圖3所示，本實用新型的使用流程如下步驟Sl 所述的攝像頭、CCD圖像傳感器實時的採集用戶的場景圖像信息；步驟S2，當有進入行為發生後，所述的人體檢測模塊會自動檢測到運動人體，並將人體區域圖像提取出來；步驟S3 所述的人臉識別模塊對過濾的人體區域圖像進行人臉檢測；步驟S4 所述的人臉識別模塊判斷是否檢測到人臉，如果沒檢測到人臉，則執行步驟S6，直接發出預警信號，並將人體區域圖像通過所述WIFI模塊保存在隱蔽區域的無線硬碟中，並通過GPS模塊發送到管理中心監控室，如果檢測到人臉，則執行步驟S5 ；步驟S5 所述的非法識別模塊對檢測到的人臉圖像進行特徵值提取，對比已有資料庫中合法人的圖像，判斷是否為合法進入者。是合法進入者則不做任何處理，並結束流程，開始下一幀圖像處理，是非法進入者則進行步驟S6 ；步驟S6 發出預警信號，將人體區域圖像通過所述WIFI模塊保存在隱蔽區域的無線硬碟中；步驟S7 過濾圖像中用戶的室內陳設、環境，並通過GPRS模塊將隱私過濾後的圖像發送到監控中心。結束流程，開始下一幀圖像處理。本實用新型的保護範圍不局限於上述實施方式。本領域的普通技術人員可以根據本實用新型公開的這些技術啟示做出各種不脫離本實用新型實質的其它各種具體變形和組合，這些變形和組合仍然在本實用新型的保護範圍內。
權利要求1.基於人臉識別的家用智能預警安防系統，包括置於攝像機中的鏡頭、圖像傳感器和鏡座，其特徵在於還包括用於人體檢測、人臉識別、圖像過濾的智能模塊、通信模塊、存儲模塊和監控報警模塊，其中智能模塊和通信模塊集成於攝像機中，安裝於室內，所述智能模塊包括順序連接的A/D模塊、由程序控制的DSP和通訊接口模塊，A/D模塊的輸入端與圖像傳感器的輸出端連接；所述通信模塊包括WIFI模塊和GPRS模塊，WIFI模塊和GPRS模塊的輸入接口分別與通訊接口模塊的輸出接口連接；所述存儲模塊包括安裝於室內隱蔽處的無線微型硬碟和安裝於監控室內的無線硬碟錄像機，WIFI模塊的輸出接口與無線微型硬碟無線通訊連接，將採集到的圖像數據發送至無線微型硬碟中，GPRS模塊的輸出接口與無線硬碟錄像機無線通訊連接，將經過過濾的圖像數據發送至無線硬碟錄像機中；所述監控報警模塊包括安裝於監控室內的顯示非法入侵者圖像的監視器和聲光報警直ο
專利摘要本實用新型公開了一種基於人臉識別的家用智能預警安防系統，該家庭安防系統包括用於採集實時場景圖像信息的攝像機鏡頭、圖像傳感器、用於人體檢測、人臉識別、圖像過濾等圖像處理的智能模塊、用於將圖像數據從用戶發往管理中心監控室的GPRS模塊、用於將圖像數據保存在用戶隱蔽區域的無線微型硬碟中的WIFI模塊、以及用於將圖像數據顯示出來並發出報警信號的監控報警模塊。本實用新型能自動檢測進入行為，判斷進入行為是否合法，並進行智能報警。
文檔編號G08B13/196GK201965714SQ20102068660
公開日2011年9月7日 申請日期2010年12月29日 優先權日2010年12月29日
發明者申毅, 羊愷 申請人:吳曉航, 孔冀渝, 朱俊雄, 申毅, 羊愷