一种基于智慧城市的智慧安防监控用人脸识别装置及方法与流程

本发明涉及安防监控，具体为一种基于智慧城市的智慧安防监控用人脸识别装置及方法。

背景技术：

1、随着城市化进程的加速，城市人口数量的不断增加，城市安全问题也日益凸显。传统的安防监控设备已不能满足对城市安全的需求，需要更加智能化、高效化的安防监控系统。人脸识别技术作为一种高效、准确的监控手段，已经广泛应用于各个领域。

2、然而，传统的人脸识别技术只能识别人脸，无法实现对识别到的目标人物进行捕捉和跟踪，也无法对监控视角进行调节和联动其他监控设备，并且一些带有捕捉的监控设备在进行角度调节时极易对目标人物造成提醒或惊扰，不利于确保监控的隐秘性及安全性；

3、并且一些监控设备在经过长时间使用后，其表面容易形成污尘，由于其高度的原因，清洁极为不便。

4、为了解决上述缺陷，现提供一种技术方案。

技术实现思路

1、本发明的目的在于解决传统的人脸识别技术无法实现对监控视角进行调节并联动其他监控设备对识别到的目标人物进行捕捉和跟踪的问题，而提出一种基于智慧城市的智慧安防监控用人脸识别装置及方法。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

3、一种基于智慧城市的智慧安防监控用人脸识别装置，包括：

4、吊装组件，用于对监控设备与外部连接处进行安装；

5、防护壳体，所述防护壳体安装于吊装组件的底部，用于对监控设备进行防护；

6、监控设备，所述监控设备安装于防护壳体内，用于对监控区域进行监控并识别目标人物的特征信息；

7、所述监控设备通过调节机构安装在防护壳体内，所述调节机构包括两个固定件，两个所述固定件固定于防护壳体内，两个所述固定件的底部固定有连接盘，所述连接盘的顶部安装有第一电机，所述第一电机的输出端贯穿连接盘并固定有转动座，所述转动座的底部固定有凹形框架，所述凹形框架内安装有第二电机，所述第二电机的输出端和凹形框架内连接有监控设备；

8、所述监控设备包括监控设备壳体，所述监控设备壳体的一端固定于第二电机的输出端上，所述监控设备壳体的另一端通过连轴转动连接于凹形框架内，所述监控设备壳体的侧边开设有侧槽，且侧槽与第二电机相匹配，所述监控设备壳体内设置有监控镜头。

9、清洁组件，所述清洁组件安装于防护壳体上，用于对防护壳体的污尘进行自动清洁；

10、人脸识别系统，所述人脸识别系统包括：

11、预处理模块，用于获取监控设备中获取的影像数据并进行预处理；

12、检测模块，用于检测经过预处理的图像中人物的特征数据；

13、识别模块，用于接收检测模块检测的人脸数据及服装数据并进行判别；

14、调节模块，用于在识别到目标人物的特征数据后对监控设备的监控角度进行调节，完成对目标人物的追踪监控；

15、联动模块，用于对区域内其他监控设备进行搜索并调节其他监控设备对目标人物进行提前监控；

16、自洁模块，用于对检测出现污点的监控设备自动清洁。

17、进一步的，所述清洁组件包括刮框，所述刮框通过两个穿轴转动连接于顶盖的表面，所述顶盖内安装有第三电机，且第三电机的输出端贯穿顶盖并与一个穿轴固定，所述刮框内固定有卡接件，所述卡接件上卡接有刮条，且刮条与底盖的表面贴合，所述清洁组件上还安装有处理结构；

18、所述处理结构包括固定杆，所述固定杆固定于l形转杆上，所述固定杆的另一端固定有弧形腔，所述弧形腔的底部安装有若干个等距分布的喷头，且多个喷头均与刮条相匹配，所述弧形腔的顶部安装有接头，一个所述接头通过气管与外部气泵连通，另一个所述接头通过水管与外部水泵及水源连通，两个所述接头与弧形腔之间均设置有电控阀。

19、进一步的，所述吊装组件包括l形转杆，所述l形转杆固定于防护壳体上，所述l形转杆上通过阻尼转轴转动连接有连接柱，所述连接柱的顶部固定有吊装板，所述吊装板的底部固定有侧装板，所述吊装板和侧装板上均开设有若干个安装孔；

20、所述防护壳体包括顶盖，所述顶盖固定于l形转杆的下端，所述顶盖的底部固定有底盖，所述顶盖与底盖形成一个球形壳体，所述底盖采用钢化玻璃材质，所述底盖内粘接有防窥膜。

21、进一步的，所述检测模块检测经过预处理的图像中人物的特征数据具体操作步骤如下：

22、获取经过预处理后的图像，检测图像中的人脸数据及服装数据；

23、人脸数据的检测通过对人脸的位置及大小进行初步检测后再提取人脸的特征及纹理数据；

24、服装数据的检测通过对人物的大小及上下衣物的颜色及形状特征进行获取。

25、进一步的，所述识别模块对人脸数据及服装数据进行判别的具体操作步骤如下：

26、当接收到检测模块提取的若干个人脸特征及纹理数据后，与数据库中若干个目标人物的人脸数据进行分别比对，分别得到若干个人脸相似度；

27、将比对的若干个人脸相似度分别与预设人脸相似度进行再次比对，得到高于预设人脸相似度的实测人脸相似度，对相匹配的人物进行捕捉及标记；

28、再获取标记的相匹配人物服装数据中人物大小、上下衣物颜色及形状特征并分别与数据库中相对应的目标人物大小、上下衣物颜色及形状特征进行比对，得到服装相似度；

29、将标记的目标人物的人脸相似度与分析的服装相似度通过计算分析得到锁判值，并将计算得到的锁判值与预设锁判值进行比对，当大于预设的锁判值时则生成追踪信令。

30、进一步的，所述调节模块对目标人物进行追踪监控的具体操作步骤如下：

31、当接收到追踪信令后，对监控设备中拍摄的目标人物进行锁定，并以人物头部区域建立中心点，始终保持人物头部为监控画面的中心；

32、具体的，在目标人物头部区域偏离监控画面的中心后，以偏移的方向及距离通过监控设备中的调节机构控制整个监控设备的监控视线进行转移，使目标人物头部区域保持在监控画面的中心区域位置；

33、利用调节机构中的第一电机带动转动座及连接的凹形框架和监控设备壳体内的监控镜头进行多角度水平转动，同时通过设置在监控设备壳体侧壁上侧槽内的第二电机带动整个监控设备壳体及监控镜头通过连轴在凹形框架内进行纵向的角度调节；

34、接收到监控设备需要调节的方向和距离后，即可通过调节机构中的电机控制器控制第一电机和第二电机带动整个监控设备进行监控视角的转移，从而实现对目标人物的追踪监控；

35、当检测到目标人物消失在监控设备的监控画面中后，通过调节机构调节整个监控设备自动复位，使监控设备持续监控原来的监控区域，同时对目标人物消失的方向进行分析，并生成联动信令。

36、进一步的，所述自洁模块对检测出现污点的监控设备自动清洁的具体操作步骤如下：

37、设置监控设备的检测时间周期，在到达检测时间点后，控制调节机构控制整个监控设备进行多角度调节，覆盖监控设备最大监控区域，并对获取的监控图像进行分析，判断是否存在污点，当发现污点后，触发自洁操作；

38、自洁操作具体的通过控制安装在顶盖内的第三电机转动，带动连接第三电机输出端的穿轴带动整个刮框通过另一个穿轴在防护壳体的表面转动，从而使卡接在刮框内的卡接件对防护壳体中的底盖的表面进行刮污处理，完成刮污后复位；

39、再控制连接在接头上的水泵启动，控制水源向弧形腔内注入，并通过若干个喷头向刮条进行冲洗，完成冲洗后，控制水泵停止，并控制水泵连接的接头与弧形腔的电控阀关闭，并自动开启另一个接头与弧形腔连接的电控阀；此时开启与另一个接头连接的气泵，使气流通过弧形腔及多个喷头对刮条进行风干，风干的过程中通过控制第三电机持续地对底盖的表面进行刮污处理，同时清理底盖的表面留有的水渍；

40、完成自洁操作后，监控设备再次进行检测，判断底盖表面的污点是否存在，如依旧存在，则向管理人员终端发送污点提示信令；

41、同时对污点的数量通过检测的监控图像进行分析，达到预设污点数量后，再次向管理人员终端发送警示信令。

42、一种基于智慧城市的智慧安防监控用人脸识别方法，包括以下步骤：

43、s1：首先对监控设备获取的影像数据进行预处理，并对预处理后的图像进行人脸数据及相对应的服装数据的检测；

44、s2：再对检测的人脸数据与数据库中的目标人物人脸数据进行比对，得到高于预设人脸相似度相对应的人物，并对相对应的人物进行服装相似度的分析，根据目标人物的人脸相似度及服装相似度进行计算分析锁判值，并根据锁判值判断是否符合目标人物的标准，如符合则生成追踪信令；

45、s3：接收到追踪信令后，通过监控设备中的调节机构调节监控设备的监控区域使监控设备对目标人物进行持续追踪监控，保证目标人物位于监控设备监控画面的中心处；

46、s4：在目标人物消失在监控画面中后，获取目标人物最后消失的方向，并自动搜索此方向上的监控设备，对搜索到的监控设备通过调节机构调节整个监控设备的监控区域至目标人物需要到来的方向；

47、s5：设置监控设备检测周期，利用调节机构控制整个监控设备进行多角度调节，覆盖监控设备最大监控区域，并对获取的监控图像进行分析，判断是否存在污点，当发现污点后，触发自洁操作，自动对监控设备外侧的防护壳体进行清洁。

48、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

49、(1)本发明，利用人脸识别系统可对监控设备获取的影像数据进行预处理检测图像中人物的特征数据，并与数据库中的目标人物特征数据进行比对，判断为目标人物后可自动控制调节机构调节监控设备的监控画面，保持目标人物始终位于监控画面的中心点，并联动周边监控设备，实时监控目标人物的动作，同时也能保证监控设备使用时的隐私性；

50、(2)本发明，利用自洁模块配合清洁组件可实现周期性对防护壳体表面的污尘自动检测，一旦发现污尘则进行自动清洁，清洁效果好，避免长时间的污尘堆积导致监控设备的监控画面不够清晰或存在盲点，也大大降低了整个监控设备后期的维护成本。