本实用新型涉及一种监狱人员室内定位和身份验证控制系统，属于室内定位的技术领域。
背景技术：
监狱人员定位管理系统是监狱信息化建设的重要体现。系统将物联网技术运用到罪犯点名、出入登记等执法过程，可使监狱管理人员实时掌握监狱内各个受控区域在押人员的详细信息及数目，有效防止在押人员的出逃，减少罪犯结党闹事的几率，秘密监控高危在押人员，追查及跟进暴力事件的发生，最大限度的保障管理人员和在押人员的人身安全。另外，系统还能实现自动统计指定区域内人数，自动识别周边执勤干警信息，大大降低监狱管理人员的工作强度，在遇到突发事件时能够迅速定位执勤干警的所在位置。
监狱人员定位管理系统通过在干警和在押人员身上配备终端设备，自动感知干警和罪犯的所在位置和区域，判断是否在非法区域出现，发生非法聚集、非法靠近、出入禁区、靠近周界等异常行为时，及时发出报警。与监狱内其他智能化子系统，如门禁系统、视频监控系统、监管改造系统等联动，实现信息共享。可以了解各位置在押人员人数，分布等信息，查询各个地点中每个在押人员、干警的详细信息；随时掌握押犯当前位置，便于监狱指挥中心和领导即时统筹。
但是目前的监狱和看守所在押人员管理现状，多数还停留在以巡警巡查加摄像机监视报警的阶段，人工作业仍占绝大比重，信息采集仍然只是单纯依靠手工输入，无法严格做到对罪犯身份的唯一识别而不出错等问题。
如在申请号：201010203859.4 申请日：2010-06-17的文件中，公开了“一种监狱人员定位监控系统,包括腕带、监控报警器及监控中心设备;所述的腕带上安装有源RFID电子标签及传感器,所述的监控报警器设在监狱的各个区域内,腕带中的有源RFID电子标签和监控报警器通过无线射频通讯技术进行通讯;监控报警器和监控中心设备通过GPRS无线通讯方式或者局域网有线方式进行通讯。这种监控系统能够对犯人的身体变化进行监控,并能及时的识别监狱人员。”
而在另外一篇申请号：201010256863.7 申请日：2010-08-19的文件中，公开了“监狱实时定位监管系统,该系统是一种基于RFID技术的实时定位系统,该系统包括RFID射频电子标签、RFID阅读器、RFID天线、电子地图显示屏和后台监控中心,所述的RFID射频电子标签包括服刑人员标签和狱警标签,所述的RFID阅读器包括固定式阅读器和手持式阅读器。该系统利用特定位置的RFID天线来读取信号强度、到达时间等电子标签信息,后台监控中心将所得到的这些信息运用RSSI算法或TDOA算法来计算得出电子标签的位置,并在电子地图显示屏上显示。该系统能实时定位服刑人员和狱警的位置,当发生紧急情况的时候能及时进行处理,有效保证了服刑人员和狱警的安全。”
尽管上述文献对监狱监控系统做出改进，使其可以实时定位服刑人员和狱警的位置。但实际上，其仍然存在不足，如现有的监狱人员定位系统中，服刑人员所佩戴的腕带可拆卸，使得服刑人员之间可以互相交换腕带，使其无法对所佩戴的人员同时进行信息核对和人脸识别，容易造成避免腕带与所佩戴人员身份不符，使得定位地精准度降低，不能在第一时间有效的分辩出真实的服刑人员。
技术实现要素：
本实用新型所要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种监狱人员室内定位和身份验证控制系统，解决现有的监狱人员定位系统中，无法对所佩戴的人员同时进行信息核对和人脸识别，容易造成避免腕带与所佩戴人员身份不符，使得定位地精准度降低，不能在第一时间有效的分辩出真实的服刑人员的问题。
本实用新型具体采用以下技术方案解决上述技术问题：
一种监狱人员室内定位和身份验证控制系统，包括：用于存储佩戴用户的身份信息及采集获取佩戴用户人脸图像的RFID腕带，以及若干个基站；所述每个基站包括RFID识读器、分类器、图像匹配器、主控制器、及显示器，其中RFID识读器与分类器相连；所述分类器、图像匹配器分别与主控制器相连；所述主控制器与显示器相连；所述RFID识读器用于主动向RFID腕带发送射频信号，并接收和显示来自RFID腕带的反馈信号，所述反射信号包括佩戴用户的身份信息和人脸图像；所述分类器，用于将反射信号中的佩戴用户的身份信息和人脸图像分类；所述主控制器，用于预存用户的身份信息和人脸图像，及对所述反馈信号中的佩戴用户身份信息与预存的用户的身份信息匹配，且控制图像匹配器对佩戴用户人脸图像与预存的用户人脸图像匹配，及根据匹配结果输出控制信号；所述显示器根据控制信号将用户的身份信息显示；所述RFID腕带还包括触发器。
进一步地，作为本实用新型的一种优选技术方案：所述 RFID腕带包括摄像头、图像传感器、模数转换器、MCU处理器、存储器、射频天线，其中摄像头、图像传感器、模数转换器依次相连；所述模数转换器、存储器分别与MCU处理器的输入端相连；所述MCU处理器的输出端与视频天线相连。
进一步地，作为本实用新型的一种优选技术方案：所述RFID腕带还包括用于检测佩戴用户的体温的温度传感器。
进一步地，作为本实用新型的一种优选技术方案：所述RFID腕带采用TZTF-8122型腕带。
进一步地，作为本实用新型的一种优选技术方案：所述MCU处理器为STM32型MCU控制器。
本实用新型采用上述技术方案，能产生如下技术效果：
本实用新型所提供的监狱人员室内定位和身份验证控制系统，利用RFID技术，无需接触只需通过基站发送和接收无线射频信号即可自动识别并获得特定对象的数据，整个过程并不需要人工的干预，达到自动识别。并且对识别后的佩戴用户的身份信息和人脸图像分别进行验证，利用佩戴用户身份信息与预存的用户的身份信息匹配实现一次验证，且在验证通过后利用佩戴用户人脸图像与预存的用户人脸图像匹配实现二次验证，可以实时地采集佩戴用户人脸图像，且第一时间进行身份验证，在身份验证不成功时，及时发出警报，使得管理人员可以快速地获取该用户情况，并及时发出报警。以及用户还可以主动通过触发器发射射频信号，提供给基站进行身份验证，有效避免腕带与所佩戴人员身份不符的问题。
本实用新型可以满足监狱人员定位的需求，为适应监狱信息化发展，构建网络互联互通、信息资源共享、应用功能完备的狱政管理体系。系统安装简单：本系统硬件安装设备体积小，安装简单。最大限度降低工程量。可实现精确的室内区域定位，监舍内定位准确率高达99.9%。因此，可以解决现有的监狱人员定位系统中，无法对所佩戴的人员同时进行信息核对和人脸识别，使得定位地精准度降低，不能在第一时间有效的分辩出真实的服刑人员的问题。
附图说明
图1为监狱人员室内定位和身份验证控制系统的模块示意图。
具体实施方式
下面结合说明书附图对本实用新型的实施方式进行描述。
如图1所示，本实用新型设计了一种监狱人员室内定位和身份验证控制系统，该系统基于RFID技术，利用RFID无线通信技术将信息传输到基站进行人员定位。系统具体包括：用于存储佩戴用户的身份信息及采集获取佩戴用户人脸图像的RFID腕带，以及若干个基站；所述每个基站包括RFID识读器、分类器、图像匹配器、主控制器、及显示器，其中RFID识读器与分类器相连；所述分类器、图像匹配器分别与主控制器相连；所述主控制器与显示器相连；所述RFID识读器用于主动向RFID腕带发送射频信号，并接收和显示来自RFID腕带的反馈信号，所述反射信号包括佩戴用户的身份信息和人脸图像；所述分类器，用于将反射信号中的佩戴用户的身份信息和人脸图像分类；所述主控制器，用于预存用户的身份信息和人脸图像，及对所述反馈信号中的佩戴用户身份信息与预存的用户的身份信息匹配，且控制图像匹配器对佩戴用户人脸图像与预存的用户人脸图像匹配，及根据匹配结果输出控制信号；所述显示器根据控制信号将用户的身份信息显示；所述RFID腕带还包括触发器。
其中，系统中可根据需要设置基站的数量，使得基站可以根据监狱人员数量而设置，且每个基站具备对应的位置坐标，可在坐标获得基站的直接定位，最大限度降低工程量。可实现精确的室内区域定位，监舍内定位准确率高达99.9%。以及用户还可以主动通过触发器发射射频信号，提供给基站进行身份验证，实现用户的主动上报功能。
对于系统来说，其所述RFID腕带可以包括摄像头、图像传感器、模数转换器、MCU处理器、存储器、射频天线，其中摄像头、图像传感器、模数转换器依次相连；所述模数转换器、存储器分别与MCU处理器的输入端相连；所述MCU处理器的输出端与视频天线相连。其原理是存储器内存储佩戴用户的身份信息；利用摄像头对所佩戴腕带的人员进行人脸录入，经图像传感器对录入的人脸进行人脸图像采集；采集后的图像传输到模数转换器中转换得到数字化的人脸图像后，送入MCU处理器中。并且MCU处理器将存储器所存储佩戴用户的身份信息和得到的数字化人脸图像通过射频天线发送至基站。以及，触发器可以直接连接MCU处理器，利用触发器生成触发信号，使得MCU处理器能够发射信号。
其中，所述每个基站其原理是，在基站需要对佩戴RFID腕带的人员进行身份验证时，首先主动通过RFID识读器向附近区域内的监狱人员所佩戴的RFID腕带发出射频信号，然后由监狱人员所佩戴的RFID腕带根据射频信号后，其中的MCU处理器将存储器所存储佩戴用户的身份信息和得到的数字化人脸图像通过射频天线返回至RFID识读器；然后由分类器对其中的信息分类，即佩戴用户的身份信息和数字化人脸图像分类开。然后主控制器首先将佩戴用户的身份信息与内部所预存的用户身份信息匹配，匹配成功则进入下一步人脸识别，否则匹配失败直接生成和发出报警信号，通过显示器显示该人员的信息，以警示监狱管理人员和服刑人员。在匹配成功后，进入人脸识别过程，由图像匹配器对所述反馈信号中的佩戴用户人脸图像与预存的用户人脸图像匹配，在匹配成功时，主控制器可以不产生报警信号，在匹配失败时，生成和发出报警信号，通过显示器显示该人员的信息。
由此，利用佩戴用户身份信息与预存的用户的身份信息匹配实现一次验证，且在验证通过后利用佩戴用户人脸图像与预存的用户人脸图像匹配实现二次验证，可以实时地采集佩戴用户人脸图像，且第一时间进行身份验证。
进一步地，所述RFID腕带还包括用于检测佩戴用户的体温的温度传感器。所述RFID腕带温度传感器可以对佩戴用户的体温检测，及获得温度信号后输入MCU处理器，由MCU处理器获得体温值，并将其连同用户信息一同经射频天线发射。
以及，所述RFID腕带采用TZTF-8122型腕带，识别距离大于100米，可选配低频功能，实现精确定位、进出判断。所述主控制器为STM32型MCU控制器。其是基于ARM的STM32 F0系列单片机实现了32位性能，同时传承了STM32系列的重要特性，特别适合成本实用新型敏感型应用。STM32 F0 MCU控制器集实时性能、低功耗运算。实现了高度的功能集成，提供多种存储容量和封装的选择，为成本敏感型应用带来了更加灵活的选择。
本实用新型中各部件均为现有的电子模块，属于硬件模块，以及MCU处理器和主控制器和的功能是运用现有的主控制器本身所具备的接收、简单处理、发送的功能来实现，也未还有特定的方法流程。
本实用新型中涉及到的相关模块及其实现的功能是在改进后的硬件及其构成的装置上搭载现有技术中常规的计算机软件程序或有关协议就可实现，并非是对现有技术中的计算机软件程序或有关协议进行改进。本实用新型的创新之处在于对装置整体的改进，包括各硬件模块及其连接组合关系，而非是对各硬件模块中为实现有关功能而搭载的软件或协议的改进。
综上，本实用新型使得管理人员可以快速地获取该用户情况，并及时发出报警。可以满足监狱人员定位的需求，为适应监狱信息化发展，本系统硬件安装设备体积小，安装简单。最大限度降低工程量。可以精准地对监狱人员身份验证，有效避免腕带与所佩戴人员身份不符的问题。
上面结合附图对本实用新型的实施方式作了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下做出各种变化。