危险物品识别和追踪系统的制作方法

本发明涉及信息技术领域，尤其是物联网领域。

背景技术：

目前，随着“天网工程”、“雪亮工程”及“平安城市”的快速建设，城市的主要场所及重点区域都已经纳入公安的视频实时监控系统，这在预防和打击犯罪方面发挥了重要作用。然而，上述系统更多在于事后的分析、取证和追逃，这对于某些犯罪行为的事前识别预警，尤其是人体炸弹、汽车炸弹等事前不易察觉的犯罪行为而言效果十分有限。

现有技术中，针对城市爆炸袭击事件的预防手段基本依靠在交通要道、治安卡口及机场、车站、地铁等公共聚集场所进行安全检查，这种传统且被动的预防方式存在诸多缺点：

1、这种人工安检方式效率低下、遗漏率高且目标明显，犯罪分子很容易通过其它途径逃脱检查；

2、城市面积大、环境复杂，定点设防的方法很难覆盖整个城市，这就留给犯罪分子很多可乘之机；

3、很多爆炸恐怖分子本身就是亡命之徒，在上述人员密集区域接受检查很可能导致他们情急之下实施爆炸行为，造成严重的人员伤亡和财产损失。

鉴于现有技术的不足，本发明的危险物品识别和追踪系统基于城市现有的公安网格化视频监控系统，结合网格化微量爆炸物监测装置，即离子迁移谱技术，通过爆炸物路径分析+人脸识别，实现对爆炸恐怖分子的身份识别确认及实时追踪，最终在犯罪行为实施前抓获犯罪分子。解决传统技术手段无法对城市爆炸袭击事件进行事前有效识别预警的问题。同时离子迁移谱技术可以同时分辨出多种危险物品，不仅可以针对爆炸物的识别和追踪，本发明的应用适用于毒品类危险物品的识别和追踪。

共有技术说明

人脸识别算法

人脸识别算法是指在检测到人脸并定位面部关键特征点之后，主要的人脸区域就可以被裁剪出来，经过预处理之后，馈入后端的识别算法。识别算法要完成人脸特征的提取，并与库存的已知人脸进行比对，完成最终的分类。在现有技术中很多专业做人脸识别的企业对外提供人脸识别算法的应用服务，例如百度公司就可以对外提供人脸识别算法的应用，对于人脸特征的提取高达72个特征。

离子迁移谱

ims，是离子迁移谱(ionmobilityspectroscopy)的简称，离子迁移谱（ionmobilityspectrometry，ims）技术是从20世纪60年代末发展起来的一门检测技术，它以离子迁移时间的差别来进行离子的分离定性，借助类似于色谱保留时间的概念，起初被称为等离子体色谱。基于气相离子在弱电场中的迁移率来检测识别不同种类物质的一种常压分析化学方法，又被成为常压质谱。ims在环境气压条件下进行工作。特别适合于一些挥发性有机化合物的痕量探测，如毒品、爆炸物、化学战剂和大气污染物等。

现有技术中有上海新漫传感技术研究发展有限公司生产的e2008-ii基于离子迁移谱的危险物品检测仪，能对爆炸物和毒品同时进行检测和分析，灵敏度高，分析速度快，只需2～10秒即可给出检测结果，可外置采样器，采样面广，效率高。检测类型包括：梯恩梯tnt、地恩梯dnt、黑索今rdx、太安petn、硝化甘油ng、黑火药bp、特屈儿tetryl、塞姆汀semtex、硝酸铵an等炸药；可卡因coc、海洛因her、冰毒met、摇头丸mdma、k粉/氯胺酮ket、吗啡mop、杜冷丁dol、摇脚丸lsd等毒品和易制毒。

技术实现要素：

本发明的危险物品识别和追踪系统由信息采集终端和监控平台组成，信息采集终端包括人脸识别采集器、危险物品识别采集器和通信模块；监控平台包括通信器、人行轨迹生成器、危险物品轨迹生成器、轨迹对比器；

人脸识别采集器由摄像装置、人脸识别算法、人像记录器组成；

摄像装置负责摄取经过信息采集终端的人像，并将人像传递给人脸识别算法；

人脸识别算法负责从人像中分辨脸部图像，并根据有效的脸部图像提取人脸特征，并将人脸特征生成脸纹特征码；

人像记录器负责存储已生成脸纹特征码的人像及对应的脸纹特征码，并记录已生成脸纹特征码的人像的采集时刻；人像记录器将脸纹特征码及对应的人像和人像的采集时刻生成人脸采集信息，人像记录器将人脸采集信息发送给通信模块；

通信模块将人脸采集信息加上信息采集终端编码生成人脸轨迹采集信息，并将人脸轨迹采集信息发送给监控平台的通信器；

危险物品识别采集器由离子迁移谱感应器和危险物品记录器组成；

离子迁移谱感应器负责感应危险物品，输出危险物品类别给危险物品记录器；

危险物品记录器负责记录危险物品类别和记录危险物品类别的时刻，并将危险物品类别和记录危险物品类别的时刻生成危险物品采集信息；危险物品记录器将危险物品采集信息发送给通信模块；

通信模块将危险物品采集信息加上信息采集终端编码生成危险物品轨迹采集信息，并将危险物品轨迹采集信息发送给监控平台的通信器；

人行轨迹生成器由脸纹轨迹记录器和脸纹特征码比对器组成；

通信器收到人脸轨迹采集信息后将人脸轨迹采集信息发送给脸纹特征码比对器；

脸纹特征码比对器将收到的人脸轨迹采集信息中的脸纹特征码与脸纹轨迹记录器中的脸纹特征码进行比对；当比对的结果为人脸轨迹采集信息中的脸纹特征码不在脸纹轨迹记录器中的脸纹特征码中有所记录时，脸纹特征码比对器将人脸轨迹采集信息发送给脸纹轨迹记录器，脸纹轨迹记录器以人脸轨迹采集信息中的脸纹特征码为根生成脸纹轨迹信息，脸纹轨迹信息的根是人脸特征码，脸纹轨迹信息记录的信息包括人像采集时刻和信息采集终端编码；当比对的结果为人脸轨迹采集信息中的脸纹特征码在脸纹轨迹记录器中的脸纹特征码中有所记录时，脸纹特征码比对器将人脸轨迹采集信息发送给脸纹轨迹记录器，脸纹轨迹记录器在与人脸轨迹采集信息中的脸纹特征码一致的已记录的脸纹特征码为根的脸纹轨迹信息中加入新的脸纹轨迹信息，新的脸纹轨迹信息在原有的人像采集时刻和信息采集终端编码后加入新的人像采集时刻和新的信息采集终端编码，完成脸纹轨迹信息的更新；

通信器收到危险物品轨迹信息后将危险物品轨迹信息发送给危险物品特征码比对器；

危险物品特征码比对器将收到的危险物品轨迹采集信息中的危险物品类别与危险物品轨迹记录器中的危险物品类别进行比对；当比对的结果为危险物品轨迹采集信息中的危险物品类别不在危险物品记录器中的危险物品类别中有所记录时，危险物品特征码比对器将危险物品轨迹采集信息发送给危险物品轨迹记录器，危险物品轨迹记录器以危险物品轨迹采集信息中的危险物品类别为根生成危险物品轨迹信息，危险物品轨迹信息的根是危险物品类别，危险物品轨迹信息记录的信息包括记录危险物品类别的时刻和信息采集终端编码；当比对的结果为危险物品轨迹采集信息中的危险物品类别在危险物品轨迹记录器中的危险物品类别中有所记录时，危险物品特征码比对器将危险物品轨迹采集信息发送给危险物品轨迹记录器，危险物品轨迹记录器在与危险物品轨迹采集信息中的危险物品类别一致的已记录的危险物品类别为根的危险物品轨迹信息中加入新的危险物品轨迹信息，新的危险物品轨迹信息在原有的记录危险物品类别的时刻和信息采集终端编码后加入新的记录危险物品类别的时刻和新的信息采集终端编码，完成危险物品轨迹信息的更新；

危险物品轨迹记录器将危险物品轨迹信息发送给轨迹对比器，轨迹对比器根据危险物品轨迹信息中的记录危险物品类别的时刻和信息采集终端编码查询脸纹轨迹记录器中的脸纹轨迹信息，当脸纹轨迹信息中的人像采集时刻和信息采集终端编码与危险物品轨迹信息中的记录危险物品类别的时刻和信息采集终端编码一致时，判定脸纹轨迹信息中的脸纹特征码为犯罪嫌疑人的脸纹特征码；

由于电子产品的响应时间的不同，由阈值设定器设定以记录危险物品类别的时刻为基准时的阈值，以记录危险物品类别的时刻为基准时的阈值的取值范围为记录危险物品类别的时刻减去阈值至记录危险物品类别的时刻加上阈值，当人像采集时刻处于记录危险物品类别的时刻减去阈值至记录危险物品类别的时刻加上阈值的范围内时，判定人像采集时刻与记录危险物品类别的时刻相一致。

有益效果

（1）实现全区域、全天候监测

由于方案基于网格化视频监控系统+网格化微量爆炸物监测系统，两者均具备在城市内广泛部署、无缝覆盖的条件，真正实现全区域覆盖；此外，整个系统自动运行，无需人工干预，可进行7*24小时全天候监测；

（2）实现人（犯罪分子）、物（爆炸物）自动匹配

本方案创新性地将视频监控与微量爆炸物监测技术相结合，通过爆炸物路线轨迹分析及人像识别，实现犯罪分子与爆炸物的自动匹配。从而将对爆炸物这一难察觉的隐匿目标的追踪转变为对可疑人员/车辆这类易识别目标的追踪；

（3）实现爆炸袭击提前预警

识别到爆炸物并锁定犯罪分子后，即可对其展开追踪拦截，从而确保阻止犯罪行为的发生。

（4）实现多种危险物的同时检测

同时支持多种爆炸物和毒品的检测。

附图说明

图1是本发明的系统结构图。

具体实施方式

参考图1，实现本发明的危险物品识别和追踪系统由信息采集终端a和监控平台b组成，信息采集终端a包括人脸识别采集器1、危险物品识别采集器2和通信模块3；监控平台b包括通信器4、人行轨迹生成器5、危险物品轨迹生成器6、轨迹对比器7：

人脸识别采集器1由摄像装置10、人脸识别算法11、人像记录器12组成；

摄像装置10负责摄取经过信息采集终端a的人像，并将人像传递给人脸识别算法11；

人脸识别算法11负责从人像中分辨脸部图像，并根据有效的脸部图像提取人脸特征，并将人脸特征生成脸纹特征码；

人像记录器12负责存储已生成脸纹特征码的人像及对应的脸纹特征码，并记录已生成脸纹特征码的人像的采集时刻；人像记录器12将脸纹特征码及对应的人像和人像的采集时刻生成人脸采集信息，人像记录器12将人脸采集信息发送给通信模块3；

通信模块3将人脸采集信息加上信息采集终端编码30生成人脸轨迹采集信息，并将人脸轨迹采集信息发送给监控平台b的通信器4；

危险物品识别采集器2由离子迁移谱感应器20和危险物品记录器21组成；

离子迁移谱感应器20负责感应危险物品，输出危险物品类别给危险物品记录器21；

危险物品记录器21负责记录危险物品类别和记录危险物品类别的时刻，并将危险物品类别和记录危险物品类别的时刻生成危险物品采集信息；危险物品记录器21将危险物品采集信息发送给通信模块3；

通信模块3将危险物品采集信息加上信息采集终端编码30生成危险物品轨迹采集信息，并将危险物品轨迹采集信息发送给监控平台b的通信器4；

人行轨迹生成器5由脸纹轨迹记录器51和脸纹特征码比对器50组成；

通信器4收到人脸轨迹采集信息后将人脸轨迹采集信息发送给脸纹特征码比对器50；

脸纹特征码比对器50将收到的人脸轨迹采集信息中的脸纹特征码与脸纹轨迹记录器51中的脸纹特征码进行比对；当比对的结果为人脸轨迹采集信息中的脸纹特征码不在脸纹轨迹记录器51中的脸纹特征码中有所记录时，脸纹特征码比对器50将人脸轨迹采集信息发送给脸纹轨迹记录器51，脸纹轨迹记录器51以人脸轨迹采集信息中的脸纹特征码为根生成脸纹轨迹信息，脸纹轨迹信息的根是人脸特征码，脸纹轨迹信息记录的信息包括人像采集时刻和信息采集终端编码30；当比对的结果为人脸轨迹采集信息中的脸纹特征码在脸纹轨迹记录器51中的脸纹特征码中有所记录时，脸纹特征码比对器50将人脸轨迹采集信息发送给脸纹轨迹记录器51，脸纹轨迹记录器51在与人脸轨迹采集信息中的脸纹特征码一致的已记录的脸纹特征码为根的脸纹轨迹信息中加入新的脸纹轨迹信息，新的脸纹轨迹信息在原有的人像采集时刻和信息采集终端编码30后加入新的人像采集时刻和新的信息采集终端编码30，完成脸纹轨迹信息的更新；

通信器4收到危险物品轨迹信息后将危险物品轨迹信息发送给危险物品特征码比对器60；

危险物品特征码比对器60将收到的危险物品轨迹采集信息中的危险物品类别与危险物品轨迹记录器61中的危险物品类别进行比对；当比对的结果为危险物品轨迹采集信息中的危险物品类别不在危险物品记录器61中的危险物品类别中有所记录时，危险物品特征码比对器60将危险物品轨迹采集信息发送给危险物品轨迹记录器61，危险物品轨迹记录器61以危险物品轨迹采集信息中的危险物品类别为根生成危险物品轨迹信息，危险物品轨迹信息的根是危险物品类别，危险物品轨迹信息记录的信息包括记录危险物品类别的时刻和信息采集终端编码30；当比对的结果为危险物品轨迹采集信息中的危险物品类别在危险物品轨迹记录器61中的危险物品类别中有所记录时，危险物品特征码比对器60将危险物品轨迹采集信息发送给危险物品轨迹记录器61，危险物品轨迹记录器61在与危险物品轨迹采集信息中的危险物品类别一致的已记录的危险物品类别为根的危险物品轨迹信息中加入新的危险物品轨迹信息，新的危险物品轨迹信息在原有的记录危险物品类别的时刻和信息采集终端编码30后加入新的记录危险物品类别的时刻和新的信息采集终端编码30，完成危险物品轨迹信息的更新；

危险物品轨迹记录器61将危险物品轨迹信息发送给轨迹对比器7，轨迹对比器7根据危险物品轨迹信息中的记录危险物品类别的时刻和信息采集终端编码30查询脸纹轨迹记录器51中的脸纹轨迹信息，当脸纹轨迹信息中的人像采集时刻和信息采集终端编码30与危险物品轨迹信息中的记录危险物品类别的时刻和信息采集终端编码30一致时，判定脸纹轨迹信息中的脸纹特征码为犯罪嫌疑人的脸纹特征码；

由于电子产品的响应时间的不同，由阈值设定器70设定以记录危险物品类别的时刻为基准时的阈值，以记录危险物品类别的时刻为基准时的阈值的取值范围为记录危险物品类别的时刻减去阈值至记录危险物品类别的时刻加上阈值，当人像采集时刻处于记录危险物品类别的时刻减去阈值至记录危险物品类别的时刻加上阈值的范围内时，判定人像采集时刻与记录危险物品类别的时刻相一致。