专利名称：一种物联网智能安防网关的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及网关设备系统设计技术领域，尤其涉及一种物联网智能安防网关。
背景技术：
物联网技术的不断创新，带动了物联网设备的多样化、功能更加完善。同样，智能家庭安防的需求也在不断扩大，硬件设备与软件系统不断得到完善，但仍然存在监测行人 的误报率较高的问题。这也带动了模式分类与识别技术在智能家庭安防系统中的应用。
实用新型内容本实用新型的目的在于提出一种物联网智能安防网关，提供带有行人检测与人脸识别功能的物联网智能安防网关，能够保证智能安防系统在原有稳定、实用的基础上，具有更准确的行人检测与识别的能力，为达此目的，本实用新型采用以下技术方案一种物联网智能安防网关，包括核心单元和扩展单元，所述核心单元与扩展单元中的无线通信模块和GSM/GPRS模块组成无线控制系统；所述核心单元分别与射频模块和GSM/GPRS模块电连接，还与扩展单元中的HDMI转换模块电连接；所述核心单元，用于利用AdaBoost行人检测算法进行人脸检测，与保存在闪存模块中的基于隐马尔科夫模型(Hidden Markov Model，HMM)建立的家庭人脸数据库对比进行人脸识别，判断行人的身份；所述无线通信模块，用于将采集的视频图像传输至核心单元以及反馈核心单元的处理结果；所述GSM/GPRS模块，用于实现管理节点与用户节点的信息交互；所述HDMI转换模块，用于将采集的视频图像转换为高清图像，供管理节点进行实时监控。所述核心单元包括核心处理器、SDRAM内存模块和NAND型闪存模块，所述核心处理器分别与SDRAM内存模块和NAND型闪存模块电连接；所述核心单元用于完成系统启动代码的编写、操作系统的选择，作为硬件与应用程序的中间层，将AdaBoost行人检测算法以及HMM人脸识别算法保存在NAND型闪存模块中，由核心处理器调度到SDRAM内存模块中运行。所述无线通信模块包括射频模块和/或ZigBee模块。所述GSM/GPRS模块利用短信或彩信的方式通知用户手机并接收用户的短信命令进行后续处理，以实现用户对网关无线控制。所述扩展单元还包括USB接口、OTG接口、RS-232接口、以太网接口、SD卡接口、HDMI接口、总线扩展接口、按键接口、电源输入接口、音频输出接口以及WIFI模块、红外模块和后备电池；上述接口及模块根据具体应用需要分别并联接入所述核心单元。采用本实用新型的技术方案，提供带有行人检测与人脸识别功能的物联网智能安防网关，能够保证智能安防系统在原有稳定、实用的基础上，具有更准确的行人检测与识别的能力，降低系统的虚警率，增强系统功能的可靠性及可扩展性。
图I是本实用新型实施例提供的物联网智能安防网关的结构示意图。图2是本实用新型实施例中的安防网关扩展单元可扩展功能的示意图。
具体实施方式
以下结合附图并通过具体实施方式
来进一步说明本实用新型的技术方案。图I是本实用新型实施例提供的物联网智能安防网关的结构示意图。所述物联网智能安防网关包括核心单元和扩展单元。所述核心单元，与所述扩展单元中的无线通信模块和GSM/GPRS模块组成无线控制系统；所述核心单元分别与射频模块和GSM/GPRS模块电连接，还与扩展单元中的HDMI转换模块电连接。所述核心单元，利用AdaBoost行人检测算法提取采集的视频图像中行人的位置，用矩形框绘出行人区域；对于超出一定阈值的行人矩形框，采用人脸检测算法，检测出人脸，然后与HMM建立的家庭人脸数据库对比，进行人脸识别，判断行人的身份；所述无线通信模块，用于将采集的视频图像传输至核心单元，将核心单元的处理结果反馈至前端传感器；所述GSM/GPRS模块，用于实现管理节点与用户节点的信息交互。所述核心单元包括核心处理器、SDRAM内存模块和NAND型闪存模块，所述核心处理器分别与SDRAM内存模块和NAND型闪存模块电连接；所述核心单元用于完成系统启动代码的编写、操作系统的选择，作为硬件与应用程序的中间层，将AdaBoost行人检测算法以及HMM人脸识别算法保存在NAND型闪存模块中，由核心处理器调度到SDRAM内存模块中运行，运行速度较快。所述AdaBoost行人检测算法以及HMM人脸识别算法均为现有应用，具体可参考以下文献基于Adaboost算法的行人检测方法.郭烈，王荣本,张明恒,金立生.(吉林大学交通学院，长春130025).计算机工程，2008，34 (3) =201-204.基于隐马尔科夫模型的自动人脸识别方法.徐毅琼，李弼成，王波.(信息工程大学信息工程学院).计算机应用，2004，24:225-227.所述扩展单元包括USB接口、OTG接口、RS-232接口、以太网接口、SD卡接口、HDMI接口、总线扩展接口、按键接口、电源输入接口、音频输出接口以及HDMI转换模块、WIFI模块、红外模块、前端传感器模块、无线通信模块、GSM/GPRS模块和后备电池。上述接口及模块根据具体应用需要可以分别并联接入所述核心单元，如图2所示。摄像头模块可以采集门防区的行人和进入屋内的异常人员；音频模块实现现场喊话；GSM/GPRS模块实现前端节点异常信息告知用户与彩信的收发；SD卡接口可以接入最大4G容量的SD卡，用于存储系统的动态数据；USB接口可以实现数据的转存；WIFI模块与以太网模块可以实现信息的远程传输等等。各个模块的驱动程序都在嵌入式操作系统中实现，应用程序只需调用接口就可以实现模块的正常工作。本实用新型实施例中，核心单元中的核心处理器可选用ARM9核心处理器或者采用三星的S3C2440A作为核心处理器。核心处理器设置于控制主机内部，核心处理器外部设有射频模块并且与此射频模块为互逆关系，核心处理器通过射频模块无线连接前端传感器；核心处理器分别并联接入控制主机内部的SD卡、摄像头、WIFI模块、感应传感器以及音频外设，此外，核心处理器通过GSM/GPRS模块与用户手机进行无线连接。工作原理控制主机通过核心处理器控制射频模块实现前端传感器的信息汇总和处理，并通过GSM/GPRS模块利用短信或彩信的方式通知用户手机并接收短信命令进行后续处理，以此实现物联网无线控制。所述无线通信模块，优选为射频模块或者ZigBee模块。所述物联网无线智能安防·网关所在的物联网无线智能安防系统采用分层次星型网络拓扑结构。前端传感器，也称无线传感网络节点，通过选择一种无线通信方式，射频模块或ZigBee模块，将采集数据无线传输到核心单元的无线通信模块上。由核心单元的核心处理器通过AdaBoost行人检测算法以及HMM人脸识别算法对数据进行分析处理，作出决策判断，将处理结果也通过相同的无线传输方式反馈给前端传感器，实现远程无线监控。同时，系统通过AdaBoost行人检测算法以及HMM人脸识别算法将所有前端传感器采集的数据经过分析处理、加权融合组成信息，通过基于WiFi的Internet互联网和GSM移动通信网络来实现远程监测节点与管理节点的信息交互。管理节点，通常就是用户的PC机，或者是小区管理中心，负责将用户与网络连接起来。用户只需在Internet浏览器上输入管理节点的IP地址就可以实现对管理节点的控制，实现整个网络的配置，设定相关的监测任务或者查看所有传感器的监控信息。所述HDMI转换模块，用于将采集的视频图像转换为高清图像，供管理节点进行实时监控。所述HDMI转换模块可选用VGA转HDMI转换器，将前端传感器采集的视频转换为高清格式，再通过扩展单元的HDMI接口发送至管理节点的高清监视器，用于工作人员进行实时图像监控。行人检测是所述物联网智能安防网关的一个特色。利用AdaBoost行人检测算法提取视频序列中行人的位置，用矩形框绘出行人区域；对于超出一定阈值的行人矩形框，采用人脸检测算法，检测出人脸。然后与HMM建立的家庭人脸数据库对比，判断行人的身份，为安防系统提供有效保证。采用本实用新型的技术方案，提供带有行人检测与人脸识别功能的物联网智能安防网关，能够保证智能安防系统在原有稳定、实用的基础上，具有更准确的行人检测与识别的能力，降低系统的虚警率，增强系统功能的可靠性及可扩展性。以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式
，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉该技术的人在本实用新型所揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
权利要求1.一种物联网智能安防网关，包括核心单元和扩展单元，其特征在于， 所述核心单元，与所述扩展单元中的无线通信模块和GSM/GPRS模块组成无线控制系统；所述核心单元分别与射频模块和GSM/GPRS模块电连接，还与扩展单元中的HDMI转换模块电连接； 所述核心单元，用于利用AdaBoost行人检测算法进行人脸检测，与保存在闪存模块中的基于隐马尔科夫模型(Hidden Markov Model，HMM)建立的家庭人脸数据库对比进行人脸识别，判断行人的身份； 所述无线通信模块，用于将采集的视频图像传输至核心单元以及反馈核心单元的处理结果; 所述GSM/GPRS模块，用于实现管理节点与用户节点的信息交互； 所述HDMI转换模块，用于将采集的视频图像转换为高清图像，供管理节点进行实时监控。
2.根据权利要求I所述的网关，其特征在于，所述核心单元包括核心处理器、SDRAM内存模块和NAND型闪存模块，所述核心处理器分别与SDRAM内存模块和NAND型闪存模块电连接；所述核心单元用于完成系统启动代码的编写、操作系统的选择，作为硬件与应用程序的中间层，将AdaBoost行人检测算法以及HMM人脸识别算法保存在NAND型闪存模块中，由核心处理器调度到SDRAM内存模块中运行。
3.根据权利要求I所述的网关，其特征在于，所述无线通信模块包括射频模块和/或ZigBee 模块。
4.根据权利要求I所述的网关，其特征在于，所述GSM/GPRS模块利用短信或彩信的方式通知用户手机并接收用户的短信命令进行后续处理，以实现用户对网关无线控制。
5.根据权利要求1-4任一所述的网关，其特征在于，所述扩展单元还包括 USB接口、OTG接口、RS-232接口、以太网接口、SD卡接口、HDMI接口、总线扩展接口、按键接口、电源输入接口、音频输出接口以及WIFI模块、红外模块和后备电池；上述接口及模块根据具体应用需要分别并联接入所述核心单元。
专利摘要本实用新型公开了一种物联网智能安防网关，所述网关包括核心单元和扩展单元，所述核心单元与所述扩展单元中的无线通信模块和GSM/GPRS模块组成无线控制系统，核心单元利用AdaBoost行人检测算法以及隐马尔科夫模型人脸识别算法，判断行人的身份，实现对安防区域内行人身份的监控。本实用新型能够保证智能安防系统在原有稳定、实用的基础上，具有更准确的行人检测与识别的能力，降低系统的虚警率，增强系统功能的可靠性及可扩展性。
文档编号G06K9/00GK202798777SQ20122043447
公开日2013年3月13日 申请日期2012年8月29日 优先权日2012年8月29日
发明者王翊, 李伟, 杨恒, 张丽 申请人:无锡泛太科技有限公司