一种基于人工智能的全智能无人营业厅安全监控系统的制作方法

本发明涉及人工智能及电力营业厅领域，尤其涉及一种基于人工智能的全智能无人营业厅安全监控系统。

背景技术：

人工智能(artificialintelligence)，英文缩写为ai。它是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学。人工智能是计算机科学的一个分支，它企图了解智能的实质，并生产出一种新的以与人类智能相似的方式做出反应的智能机器，该领域的研究包括机器人、语言识别、图像识别、自然语言处理和专家系统等。人工智能从诞生以来，理论和技术日益成熟，应用领域也不断扩大，可以设想，未来人工智能带来的科技产品，将会是人类智慧的“容器”。人工智能可以对人的意识、思维的信息过程的模拟。人工智能不是人的智能，但能像人那样思考、也可能超过人的智能。

监控系统主要由前端监视设备、传输设备、后端存储、控制及显示设备这五大部分组成，其中后端设备可进一步分为中心控制设备和分控制设备。前、后端设备有多种构成方式，它们之间的联系可通过电缆、光纤、微波或无线传输等多种方式来实现。

人工智能和监控系统在市场上是两个独立的分支，没有将两者有机的结合起来，利用人工智能的智能化实现监控系统的多角度多领域的监控。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种基于人工智能的全智能无人营业厅安全监控系统。

为此，本发明的技术方案如下：

一种基于人工智能的全智能无人营业厅安全监控系统，包括环境采集单元、混合现实处理单元、人工智能单元，以太网传输模块、监控主机以及信息存储单元，所述环境采集单元连接所述混合现实处理单元，用于采集无人营业厅中的环境信息，并将这些信息传递给所述混合现实处理单元；所述混合现实处理单元用于对接收到的信息进行处理并生成混合现实模型和影像数据，进而通过太网传输模块传输至信息存储单元和监控主机；所述以太网传输模块电性输出连接所述监控主机，所述监控主机用于显示、查询、追溯所述混合现实模型和影像数据；所述监控主机双向连接所述信息存储单元，用于随时存储与调取所述混合现实模型和影像数据；所述信息存储单元用于存储混合现实模型数据、图像数据以及后台数据；所述人工智能单元电性连接所述混合现实处理单元，通过人机交互实现模型的比对和选择。

上述环境采集单元包括环境感知摄像头、环境光传感器、深度测量摄像头以及麦克风，所述环境感知摄像头用于采集无人营业厅的视频和温度、湿度数据；所述环境光传感器用于采集无人营业厅的光线数据；所述深度测量摄像头用于采集无人营业厅的视频和三维数据，实时生成3d图像，对3d图像进行实时目标识别、动作捕捉及/或场景感知；所述麦克风用于采集无人营业厅现场的声音数据。

上述混合现实处理单元包括数据处理模块、全息处理单元、光导透明全息镜头以及微型投影仪；所述数据处理模块用于将营业厅的光线、声音、湿度、温度以及视频、图片和三维数据进行处理，形成数字信号；所述全息处理单元用于在现实场景中叠加虚拟元素，利用所述数字信号建立混合现实模型，并实时追踪模型；所述光导透明全息镜头用于将生成的所述模型向外投射；所述微型投影仪用于将3d模型或者影像模型投射成全息影像。

上述人工智能单元包括人机交互单元、模型算法选择模块、目标识别模块、模型分析模块、结果输出单元和专家系统，所述人机交互单元连接所述模型算法选择模块，用于对模型算法进行选择和修正并将修正后的模型算法应用于所述目标识别模块；所述目标识别模块根据所选择的模型算法，将所述数据预处理单元输入的数据与目标数据进行比对和识别后传送给所述模型分析模块；所述模型分析模块用于对所述目标识别模块识别的目标与所述混合现实模型进行比对、分析后输送至所述结果输出单元；所述专家系统电性双向连接所述模型分析模块，用于模型分析模块比对、分析后的结果进行再次甄别；所述分析结果输出单元用于将比对分析后的结果输出。

上述专家系统包括用户界面系统、信息读取单元、问题解释单元、知识库、推理模块和工作存储器，所述用户界面系统电性输出连接所述信息读取单元和问题解释单元，用于读取混合现实模型与人工智能模型并进行分析甄别；所述信息读取单元和问题解释单元均电性输出连接知识库，用于利用知识库中的模型进行比对与经验识别；所述知识库电性输出连接推理模块，用于进行信息比对、推理与识别；所述推理模块电性输出连接工作存储器，用于存储推理结果。

在本发明的一个实施例中，所述环境感知摄像头设置有4个，用于全方位监控无人营业厅的温度、湿度等环境信息，避免局部变化。

上述的光导透明全息镜头采用2.5k光点最佳全息密度，可以形成明亮且丰富的多维四色全息图，是以真实世界作为画布，将虚拟元素插入到视觉中。所述全息处理单元能实时处理来自环境光传感器和深度测量摄像头的数据，保证了对所有动作手势可以迅速反应。

通过图像、声音及现场环境的采集传感器，形成远程的混合现实图像，以人工智能设备为依托，将实时图像及数据传输至以太网传输模块，所述的以太网传输模块连接监控主机，将人工智能有机的融合到安全监控系统中，并通过人工智能设备实现人机交互，实现安全监控系统的多角度，多领域的应用，保证监测信号的稳定性和实时性，能够对监控区域不间断的进行监测。

本发明能够对人工智能相关技术、混合现实技术的应用以及相关供电营业厅安全监控系统等提供有力的数据支撑，充分考虑系统功能扩充接口，摄像机监控点、编码器、存储服务器、存储阵列等都可以很方便地扩充；且充分考虑各个安全监控设备之间的兼容性，即使是使用不同厂商、不同系统的产品，都能够达到非常好的兼容性。从而促进安全监控产业健康快速发展，有利于推动电力营业厅人工智能工作的全面开展。

本发明的全智能无人营业厅安全监控系统立足于供电营业厅日常服务管理，提供有效的技术防范电子化手段，以满足日益丰富的管理需求,并考虑充分考虑满足当前和未来营业厅发展与运营的功能要求。

附图说明

图1是基于人工智能的全智能无人营业厅安全监控系统的架构图；

图2是本发明中人工智能单元的组成示意图；

图3是本发明中专家系统的结构示意图；

图4是利用本发明的监控系统进行监控的工作流程示意图。

具体实施方式

为能清楚说明本方案的技术特点，下面结合附图和具体实施方式对本发明的技术方案进行详细阐述。

图1所示为本发明的全智能无人营业厅的安全监控系统的架构图。如图1所示，环境采集单元通过环境感知摄像头、环境光传感器、深度测量摄像头、麦克风采集营业厅现场的环境信息，包括温度和湿度等环境数据、光线数据、营业厅的三维数据、声音数据及视频图像。所采集的环境信息输出至混合现实处理单元，混合现实处理单元除了通过光导透明全息镜头、全息处理单元以及微型投影仪建立营业厅的环境的3d模型并进行全息投影外，还可以与人机交互单元进行交互，达到混合现实的结果。同时混合现实处理单元输出的模型及影像通过以太网传输模块输出至监控主机并进行图像存储。

所述环境采集单元连接所述混合现实处理单元，用于采集无人营业厅中的环境信息，并将这些信息传递给所述混合现实处理单元；所述混合现实处理单元用于对接收到的信息进行处理并生成混合现实模型和影像数据，进而通过太网传输模块传输至信息存储单元和监控主机；所述以太网传输模块电性输出连接所述监控主机，所述监控主机用于显示、查询、追溯和所述混合现实模型和影像数据；所述监控主机双向连接所述信息存储单元，用于随时存储与调取所述混合现实模型和影像数据；所述信息存储单元用于存储混合现实模型数据、图像数据以及后台数据；所述人工智能单元电性连接所述混合现实处理单元，通过人机交互实现模型的比对和选择。

在本发明的一个实施例中，所述环境采集单元包括环境光传感器、一个深度测量摄像头、四个环境感知摄像头和麦克风。所述环境感知摄像头用于采集无人营业厅的视频和温度、湿度数据；所述环境光传感器用于采集无人营业厅的光线数据；所述深度测量摄像头用于采集无人营业厅的视频和三维数据，实时生成3d图像，对3d图像进行实时目标识别、动作捕捉及/或场景感知；所述麦克风用于采集无人营业厅现场的声音数据。这些元件协助处理无人营业厅中的环境信息。本发明中的摄像头采用高清摄像头，可以捕捉全息图像需要的视频和图片，麦克风可以根据相应位置的全息图像传输匹配的声音，提供更加沉浸的体验。

所述混合现实处理单元包括数据处理模块、全息处理单元、光导透明全息镜头以及微型投影仪。所述数据处理模块用于将营业厅的光线、声音、湿度、温度以及三维数据进行处理，形成数字信号；所述全息处理单元(hpu)利用所述数字信号进行3d模型或影像模型的建立，并实时追踪模型，hpu能实时处理来自环境光传感器和深度测量摄像头的数据，保证了对所有动作手势作出迅速反应。在本发明的一个实施例中，光导透明全息镜头采用2.5k光点最佳全息密度，可以形成明亮且丰富的多维四色全息图，能以真实世界作为画布，将虚拟元素插入到视觉中。所述微型投影仪用于将3d模型或者影像模型投射成全息影像。

如图2所示，所述人工智能单元包括人机交互单元、模型算法选择模块、目标识别模块、模型分析模块、结果输出单元和专家系统。

所述人机交互单元连接所述模型算法选择模块，用于对模型算法进行选择和修正并将修正后的模型算法应用于所述目标识别模块；所述目标识别模块根据所选择的模型算法，将所述数据预处理单元输入的数据与目标数据进行比对和识别后传送给所述模型分析模块；所述模型分析模块用于对所述目标识别模块识别的目标与所述混合现实模型进行比对、分析后输送至所述结果输出单元；所述专家系统电性双向连接所述模型分析模块，用于模型分析模块比对、分析后的结果进行再次甄别；所述分析结果输出单元用于将比对分析后的结果输出。

参见图3，所述专家系统包括用户界面系统，所述用户界面系统分析电性输出连接信息读取单元和问题解释单元，所述信息读取单元和问题解释单元均电性输出连接知识库，所述知识库电性输出连接推理模块，所述推理模块电性输出连接工作存储器。所述用户界面系统电性输出连接所述信息读取单元和问题解释单元，用于读取混合现实模型与人工智能模型并进行分析甄别；所述信息读取单元和问题解释单元均电性输出连接知识库，用于利用知识库中的模型进行比对与经验识别；所述知识库电性输出连接推理模块，用于进行信息比对、推理与识别；所述推理模块电性输出连接工作存储器，用于存储推理结果。

参见图4，使用该监控系统进行监控时，操作者通过用户界面可以进行如下流程的操作:系统初始化后，如果未出现流程异常及/或故障，则执行启动命令，否则，返回上一级菜单。如果系统正常，则进行环境信息采集，建立模型形成3d投影信息。完成后，进行人工智能介入，启动人工智能单元形成模型比对与模型算法的确认，完成后执行数据输出，完成实时监控。