基于人脸识别和地理围栏的数据中心视频监控系统及方法与流程

本发明涉及银行监控设备技术领域，尤其是涉及一种基于人脸识别和地理围栏的数据中心视频监控系统。

背景技术：

根据银保监《商业银行数据中心监管指引》的要求，银行数据中心需要根据功能的不同划分为不同的区域；需要搭建机房环境监控系统，对基础设施设备、机房环境状况、安防系统状况进行7x24小时实时监测；要进入机房的人员需要佩戴专业胸牌。

目前银行等金融机构基本上均满足了监管要求，采用的一般方法是：在数据中心不同区域悬挂铭牌来进行功能区域的区分；安装机房集中监控设备对机房环境进行监控，不同的摄像头监控不同的区域；进出人员佩戴胸牌，有些银行还用不同的颜色区分不同的人员(正式、临时)。

但上述做法有如下缺陷：数据中心不同功能区域有不同的权限限制，但现有的视频监控系统均无法显著地区分不同的功能区域，亦无法确认进入该区域的人员是否有足够权限，尤其是当临时人员尾随其他正式人员进入受限区域时，视频监控系统和监控人员都无法及时做出合理的响应。当出现违规行为时，视频监控仅作为事后分析使用，无法在违规行为出现的时刻即作出响应。

因此，当前的常规做法，仅仅是满足了监管要求要有视频监控这个表面需求，而无法切实地满足深层次的反映人员在功能区域的活动情况。

虽然，当前也有一些使用了常规地理围栏系统，如用于景区导游的系统，也能做出越区警告。但这类系统，均只基于经纬度判断。而数据中心一般在垂直方向上有几层楼的功能区，单纯的经纬度无法区分不同楼层，因此这类系统不能用于数据中心监控。

技术实现要素：

本发明的目的在于针对上述存在问题和不足，提供一种能够显著区分数据中心不同区域和进入人员，对一些违规行为能作出即时响应，有效提升数据中心安全等级的数据中心视频监控装置。

本发明的技术方案是这样实现的：

本发明所述基于人脸识别和地理围栏的数据中心视频监控系统，包括：

佩戴单元，佩戴单元包括定位模块，具备定位功能；

摄像头单元，包括地理位置存储模块，具备定位功能，辅助佩戴单元完成垂直方向上的定位判断；

地理围栏管理单元，用于设置佩戴单元中的地理位置信息，并能够根据预设的条件对佩戴单元和摄像头单元中获取的地理位置信息进行检查、判断和运算处理；

人脸识别模块，对人的脸部特征信息进行身份识别；

视频监控管理单元，包括交互模块和控制模块，所述控制模块用于调度各功能模块以及设置各种技术参数，并通过交互模块与摄像头单元、佩戴单元、地理围栏管理单元、显示模块和告警模块进行数据交互；

摄像头单元识别到人脸或佩戴单元信息时，将拍摄画面、摄像头单元自身定位信息、上送至视频监控管理单元，视频监控管理单元接收摄像头单元监测的视频信息和定位信息，结合人脸识别模块及地理围栏管理单元预设的条件进行检查、判断和运算处理，确认人员是否佩戴了佩戴单元以及所处的区域，对于进入无权限区域的人员、无佩戴单元信息反馈的人员进行警告及显示。

进一步地，还包括显示模块和告警模块，用于对于进入无权限区域的人员、无佩戴单元信息反馈的人员进行警告及显示。

进一步地，所述佩戴单元包括定位模块、地理位置存储模块和交互模块，所述地理位置存储模块用于存储人员允许进入区域的数据，所述定位模块从地理位置存储模块中获取人员允许进入区域的数据并通过交互模块与视频监控管理单元进行数据交互。

进一步地，所述佩戴单元为胸牌、胸卡、胸针、手环或其它具备类似功能的装置。

进一步地，所述摄像头单元包括定位模块、地理位置存储模块、交互模块和摄像模块，所述地理位置存储模块用于存储摄像头的上下方位位置信息，所述摄像模块用于采集视频信息并通过交互模块与视频监控管理单元进行数据交互，所述定位模块从地理位置存储模块中获取摄像头的上下方位位置信息并通过交互模块与视频监控管理单元进行数据交互。

进一步地，所述视频监控管理单元包括交互模块和控制模块，所述控制模块用于调度各功能模块以及设置各种技术参数，并通过交互模块与摄像头单元、佩戴单元、地理围栏管理单元、显示模块和告警模块进行数据交互。

进一步地，所述的告警模块还包括设置于佩戴单元的蜂鸣器或闪烁灯，监测到佩戴人员的佩戴单元无权限区域时，执行蜂鸣或闪烁。即，佩戴单元内还具有电池、芯片。

本发明所述基于人脸识别和地理围栏的数据中心视频监控方法，包括以下步骤：

步骤一、采用地理围栏管理单元设置各佩戴单元中的地理位置信息，将预设好的佩戴单元发放给相应区域活动权限的使用人员；

步骤二、系统初始化，对地理围栏管理单元和摄像头单元进行设定；地理围栏管理单元中设定不同功能区域的地理围栏信息；摄像头单元的设定包括垂直方向在内的定位信息，辅助佩戴单元完成垂直方向上的定位判断；

步骤三、系统初始化完成后，在监控过程中，视频监控管理单元对拍摄画面信息、定位信息、佩戴单元信息进行检查、判断和运算处理，确认人员是否佩戴了佩戴单元以及所处的区域，对于进入无权限区域的人员、无佩戴单元信息反馈的人员进行警告及显示。

进一步地，所述步骤二的系统初始化还包括如下步骤，步骤201：视频监控装置开始进行初始化操作；

步骤202：视频监控管理单元进行初始化；

步骤203：人脸识别模块进行初始化，主要包括合法进出机房的人员信息；

步骤204：地理围栏管理单元进行初始化，主要包括各功能区的地理划分；

步骤205：摄像头单元进行初始化，主要包括定位信息；

步骤206：佩戴单元进行初始化，主要包括可进入功能区信息。

进一步地，步骤301：摄像模块进行正常拍摄，采集视频信息，交互模块与附近的佩戴单元进行数据交互，接收佩戴单元上送的数据，主要包括定位信息；

步骤302：摄像头单元通过交互模块将自身的视频监控信息、定位信息以及佩戴单元上送的定位信息上送到视频监控管理单元进行处理；

步骤303、视频监控管理单元接收摄像头单元上送信息，并调度显示模块进行常规视频显示；

步骤304:视频监控管理单元调度人脸识别模块进行识别；

步骤305：人脸识别模块识别出没有佩戴佩戴单元的人员后，视频监控管理单元调度告警模块进行报警；

步骤306:视频监控管理单元调度地理围栏管理单元进行识别；

步骤307:地理围栏管理单元识别出超越功能区限制人员后，视频监控管理单元调度告警模块进行报警。

摄像头单元识别到人脸或佩戴单元信息时，将拍摄画面、摄像头单元自身定位信息、上送至视频监控管理单元，视频监控管理单元通过人脸识别模块及地理围栏管理单元对接收到的视频信息和定位信息进行检查、判断和运算处理，确认人员是否佩戴了佩戴单元以及所处的区域，对于进入无权限区域的人员、无佩戴单元信息反馈的人员进行警告及显示。

同时，人员佩戴的佩戴单元定期上送定位信息至视频监控管理单元，视频监控管理单元通过地理围栏管理单元对接收到的数据进行检查、判断和运算处理，对超出地理围栏的人员进出行为通过告警模块作出告警行动，并通过显示模块显示出来。

本发明与现有技术相比，具有以下优点：

本发明通过引入人脸识别和地理围栏处理，有效地解决了常规视频监控无法判断人员进出功能区域是否合理的问题。其主要优点如下：

1、实时反馈处于某功能区域的人员是否正常

通过佩戴单元反馈的地理围栏信息，视频监控管理单元能及时计算出相关人员所处功能区域，然后即时判断相关行为是否合理并作出响应动作；并通过摄像头单元进行配合定位，能够在垂直方向上对不同楼层的功能区进行有效区分，从而解决了现有经纬度定位无法在垂直场所识别的问题；

2、对于无佩戴单元的人员作出即时响应

通过摄像头单元对个体的人脸识别，对无佩戴单元信息反馈的人员进行实时判断，从而迅速地识别无佩戴单元人员。

下面结合附图对本发明作进一步地说明。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明的整体初始化流程图。

图3为本发明的摄像头单元主处理流程图。

图4为本发明的视频管理单元主处理流程图。

具体实施方式

实施例1

如图1所示为采用本发明的基于人脸识别和地理围栏的数据中心视频监控系统，该系统包括视频监控管理单元、摄像头单元、佩戴单元、人脸识别模块、地理围栏管理单元、显示模块、告警模块。

其中，视频监控管理单元包括交互模块和控制模块，交互模块用于与摄像头单元、佩戴单元、地理围栏管理单元、显示模块和告警模块进行数据交互；控制模块是常规管理功能，包括调度各功能模块、设置各种技术参数等。

地理围栏管理单元用于协助设置佩戴单元中的地理位置信息，并能够根据预设的条件对佩戴单元和摄像头单元中获取的地理位置信息进行检查、判断和运算处理。地理围栏管理单元中预设的条件包括不同功能区域的地理围栏信息。

摄像头单元具备定位功能，该定位功能通过gps、北斗、wifi、蓝牙或tfid定位系统来实现。其包括定位模块、地理位置存储模块、交互模块和摄像模块，地理位置存储模块用于存储摄像头的上下方位位置，用于地理围栏判断；定位模块从地理位置存储模块中获取摄像头的上下方位位置信息并通过交互模块与视频监控管理单元、佩戴单元进行数据交互；摄像模块为具备常规摄像功能的摄像头，用于采集视频信息并通过交互模块与视频监控管理单元进行数据交互，从而能够辅助佩戴单元完成垂直方向上的定位判断。

佩戴单元为具备定位功能的胸牌、胸卡、胸针、手环或其它具备类似功能的装置，该定位功能通过gps、北斗、wifi、蓝牙或tfid定位系统来实现。其包括定位模块、地理位置存储模块和交互模块，地理位置存储模块用于存储该卡有效区间数据供计算判断；定位模块从地理位置存储模块中获取人员允许进入区域的数据并通过交互模块与视频监控管理单元和摄像头单元进行数据交互。

人脸识别模块是常规人脸识别分析，加上摄像头单元反馈的信息判断该人体是否佩戴了佩戴单元。常规的人脸识别，是基于人的脸部特征信息进行身份识别的一种生物识别技术。用摄像机或摄像头采集含有人脸的图像或视频流，并自动在图像中检测和跟踪人脸，进而对检测到的人脸进行脸部识别的一系列相关技术，通常也叫做人像识别、面部识别。

地理围栏管理单元是常规地理围栏判断，加上摄像头单元反馈的上下方位的数据进行立体地理围栏判断。常规的地理围栏(geo-fencing)，是lbs的一种应用，就是用一个虚拟的栅栏围出一个虚拟的地理边界，当指定的被控物(如手机)进入、离开某个特定地理区域时，能触发相关的通知或报警。

显示模块为常规视频显示处理模块，告警模块通过屏幕闪烁、短信通知等常规方式进行告警处理。

所述的告警模块还包括设置于佩戴单元的蜂鸣器或闪烁灯，监测到佩戴人员的佩戴单元无权限区域时，执行蜂鸣或闪烁。即，佩戴单元内还具有电池、芯片。

所述的告警模块还包括设置于佩戴单元的蜂鸣器或闪烁灯，监测到佩戴人员的佩戴单元无权限区域时，执行蜂鸣或闪烁。即，佩戴单元内还具有电池、芯片。

本实施例中，视频监控管理单元、地理围栏管理单元、告警模块、显示模块均集成在监控电脑主机，由常规显示器进行显示；人脸识别模块、集成于摄像头单元内；各单元内的交互模块采用nb-iot模块进行数据交互。

实施例2

基于人脸识别和地理围栏的数据中心视频监控方法，包括以下步骤：

步骤一、采用地理围栏管理单元设置各佩戴单元中的地理位置信息，将预设好的佩戴单元发放给相应区域活动权限的使用人员；

步骤二、系统初始化，对地理围栏管理单元和摄像头单元进行设定；地理围栏管理单元中设定不同功能区域的地理围栏信息；摄像头单元的设定包括垂直方向在内的定位信息，辅助佩戴单元完成垂直方向上的定位判断；

步骤三、系统初始化完成后，在监控过程中，视频监控管理单元对拍摄画面信息、定位信息、佩戴单元信息进行检查、判断和运算处理，确认人员是否佩戴了佩戴单元以及所处的区域，对于进入无权限区域的人员、无佩戴单元信息反馈的人员进行警告及显示。

图2为本发明的初始化流程图，主要包括：

步骤101：视频监控装置开始进行初始化操作；

步骤102：视频监控管理单元进行初始化；

步骤103：人脸识别模块进行初始化，主要包括合法进出机房的人员信息；

步骤104：地理围栏管理单元进行初始化，主要包括各功能区的地理划分；

步骤105：摄像头单元进行初始化，主要包括定位信息；

步骤106：佩戴单元进行初始化，主要包括可进入功能区信息。

如图3所示，本发明的摄像头单元主要工作流程，具体包括：

步骤201：摄像模块进行正常拍摄，采集视频信息；

步骤202：交互模块与附近的佩戴单元进行数据交互，接收佩戴单元上送的数据，主要包括定位信息；

步骤203：摄像头单元通过交互模块将自身的视频监控信息、定位信息以及佩戴单元上送的定位信息上送到视频监控管理单元进行处理；

上述步骤不断循环。

如图4所示，本发明的视频监控装置的主处理流程，具体包括：

步骤301:视频监控管理单元接收摄像头单元上送信息，并调度显示模块进行常规视频显示；

步骤302:视频监控管理单元调度人脸识别模块进行识别；

步骤304：人脸识别模块识别出没有佩戴佩戴单元的人员后，视频监控管理单元调度告警模块进行报警；

步骤305:视频监控管理单元调度地理围栏管理单元进行识别；

步骤306:地理围栏管理单元识别出超越功能区限制人员后，视频监控管理单元调度告警模块进行报警。

本方法中，系统初始化完成后，在监控过程中：摄像头单元识别到人脸或佩戴单元信息时，将拍摄画面、摄像头单元自身定位信息、上送至视频监控管理单元，视频监控管理单元通过人脸识别模块及地理围栏管理单元对接收到的视频信息和定位信息进行检查、判断和运算处理，确认人员是否佩戴了佩戴单元以及所处的区域，对于进入无权限区域的人员、无佩戴单元信息反馈的人员进行警告及显示。

同时，人员佩戴的佩戴单元定期上送定位信息至视频监控管理单元，视频监控管理单元通过地理围栏管理单元对接收到的数据进行检查、判断和运算处理，对超出地理围栏的人员进出行为通过告警模块作出告警行动，并通过显示模块显示出来。

本装置的主要技术特点包括：

1、使用摄像头单元进行配合定位，解决了现有经纬度定位无法在垂直场所识别的问题；

2、使用人脸识别模块和摄像头单元进行配合，识别出无佩戴单元的人员。

本发明是通过实施例来描述的，但并不对本发明构成限制，参照本发明的描述，所公开的实施例的其他变化，如对于本领域的专业人士是容易想到的，这样的变化应该属于本发明权利要求限定的范围之内。