CN102497531A

CN102497531A - 基于云计算平台的人脸识别无线视频监控系统

Info

Publication number: CN102497531A
Application number: CN2011103708418A
Authority: CN
Inventors: 胡传清
Original assignee: SHANGHAI KAIZHUO INFORMATION TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: SHANGHAI KAIZHUO INFORMATION TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2011-11-21
Filing date: 2011-11-21
Publication date: 2012-06-13

Abstract

基于云计算平台的人脸识别无线视频监控系统，其特征是：系统由云计算平台(6)，监控服务器(5)及无线监控终端(4)构成，其中无线监控终端(4)上安装无线传送模块（1）和监控摄像头(2)和智能加密TF卡(3)。通过人脸识别和加密认证，保证无线视频监控系统工作运行安全，即节约成本，又提高效率。所有的无线设备统一管理、一目了然，可全时实时监控,降低了安全监控人员的劳动强度，布线、改线工程方便，系统建设、安装、管理、设备位置变更和维护便捷，易于进行成本控制。

Description

基于云计算平台的人脸识别无线视频监控系统

技术领域

本发明涉及一种国际专利分类中的G07C登记或指示机器的运行或H04N图像通信技术或设备，特别是基于云计算平台的人脸识别无线视频监控系统。

背景技术

近年来，伴随着社会生产的迅速发展，很多社会隐患也随之而来，城市中主要街道、路口、企业、商场、学校、重要场所等地点都要监控并能够集中管理，且需要全天候监控，所以监控系统将面临着大容量存储的挑战。

随着视频监控应用领域的需求越来越大，市场用户对于过去既往通常采用的布线、装机调试的方案不再满意。

而同时，在WEB3.0里有云端的概念，而云端软件平台，采用应用虚拟化技术，集软件搜索、下载、使用、管理、备份等多种功能为一体，为网络搭建软件资源、软件应用和软件服务平台，改善目前软件获取和使用的方式，带给你简单流畅、方便快捷的全新体验。

在当今社会信息安全问题备受人们的关注。自身安全和个人隐私保护成为这个时代的热门话题。基于密码、个人识别码、磁卡和钥匙等传统的安全措施已不能完全满足社会要求。

另外，人脸识别是当前模式识别和图像理解中最热门的研究主题之一，也是安全监测的重要设备。已有的设备仅适用于限定任务域和条件下的应用，在复杂背景条件下的识别和跟踪还达不到实用要求,在国家自然科学基金的支持下，“基于网络视频服务器的多路人脸识别与监控系统”深入研究了复杂环境下的人脸识别算法，并形成了一套可实用的实验系统样机。

以公开的专利文献中有少量相关技术方案：例如

专利申请号201020181584无线视频监控系统，所述场景识别系统包括采集视频信息的视频采集模块，该视频采集模块与监控服务器连接并进行数据交互，以及通过无线通讯模块与监控服务器进行数据交互并获取视频采集模块采集的信息的至少一可视化无线监控终端。

专利申请号201020236152一种人脸识别监控装置，旨在提供一种能够自动判断被监控区域是否需要启动摄像的人脸识别监控装置。它包括摄像模块、人体感应模块、数据处理模块、存储模块和无线通讯模块；摄像模块、人体感应模块、存储模块和无线通讯模块分别与数据处理模块连接；数据处理模块中含有人脸识别芯片。

专利申请号200610117962基于人脸识别的监控装置及嵌入式门禁监控系统，其中，所述基于人脸识别的监控装置主要包括视频采集模块、视频编码模块、人脸识别模块、控制模块及通信模块，可对采集的包含人脸的视频图像进行人脸识别并根据识别的结果发出相应控制信号，同时也能对采集的视频图像进行视频编码以保存现场图像，所述嵌入式门禁监控系统包括摄像装置、所述人脸识别的监控装置及后台服务器，其通过对摄像装置摄取的人脸进行识别后控制相应的门禁系统，以控制人员的进出，同时后台服务器可对数据进行管理。

基于以上原因，对于应用于云端网络中的具有安全准入功能的实现人脸识别的无线监控系统相关技术方案未见公开。

发明内容

本发明的目的是提供一种对于应用于云端网络中的实现人脸识别的无线监控系统，该系统的数据安防护工作是由智能加密TF卡实现。

实现本发明的技术措施在于：系统由云计算平台对无线监控探头进行比对计算、监控服务器负责比对结果的调度，智能加密TF卡负责其数据的加密处理及传送通道的认证，其中无线监控终端上安装无线传送模块1和监控摄像头2和智能加密TF卡3。

本发明的优点在于，设备安装无线传送模块1和监控摄像头2和智能加密TF卡3，通过人脸识别和加密认证，保证无线视频监控系统工作运行安全，即节约成本，又提高效率。所有的无线设备统一管理、一目了然，可全时实时监控, 降低了安全监控人员的劳动强度，布线、改线工程方便，系统建设、安装、管理、设备位置变更和维护便捷，易于进行成本控制。

附图说明

图1：本发明中的系统结构关系示意图

附图标记包括：无线传送模块1，监控摄像头2，智能加密TF卡3，无线监控终端4，监控服务器5，云计算平台6。

具体实施方式

本发明的系统由云计算平台6、监控服务器5及无线监控终端4构成，其中无线监控终端4上安装无线传送模块1和监控摄像头2和智能加密TF卡3。

本发明中智能加密TF卡3利用全新设计的SD安全控制器安全模块，可以实现数据存储的同时还能实现数据加密及身份认证。

本发明中，监控摄像头2捕捉并拍摄扫描目标人物脸部图像经无线传输，通过云计算平台6进行进行比对计算识别，将识别结果反回给系统监控服务器5。

本发明中人脸图像的预处理进行识别所需的图像从数字视频监控系统得到,该图像多为人的上半身图像,其中人脸只占图像的一部分。因此,必须对该图像进行预处理,使每次进行识别的图像变成标准人脸图像,即人脸在图像中的方向一致、大小相同、位置相同。

本发明中监控摄像头(2)在统一规划、统一管理的基础上，采用固定地点摄像的方式，使用包括网络枪式摄像机、数字网络球式摄像机、网络视频服务器、红外夜视摄像机等多种视频采集端设备，在交通环境、山地环境和高楼环境等不同地理位置、不同角度，对各区域的重要场景和主要部分进行高质量图像拍摄，并将所拍摄的图像通过无线电波的传输方式传输到云计算平台（6）进行比对计算。

本发明据监控中心监控服务器5或其下级监控服务端不但可以远程控制其无线监控终端4实现实时监控，还可以根据云计算平台的比对结果来决定监控的进一步措施。监控服务器5作为监控中心，还可以向下拓扑为更低级别的网络，即进一步可分为二级或者三级监控中心，每个监控中心可根据各地的行政区域、经济情况、治安情况进行划分。

本发明中智能加密TF卡4接口协议和标准符合SD2.0规范，容量512MB～32GB，数据传输速度为写＞4MB/s，读＞10MB/s；支持SPI模式和SD模式，数据错误校正，工作电压范围2.7V～3.6 V，工作频率范围为0～60MHz，工作温度范围为-25C～85℃，卡片带点插拔保护、写保护特性、卡密码保护特性；安全功能指示支持3DES、RSA、ECC等对称和非对称算法引擎，支持客户定制私有读写接口；功耗指标，读操作＜40mA，写操作＜40mA，安全操作＜70mA，空闲＜0.2mA。

本发明中的监控服务器（5）作为监控中心，还可以向下拓扑为更低级别的网络，即进一步可分为二级或者三级监控中心，每个监控中心可根据各地的行政区域、经济情况、治安情况进行划分。每一级的监控中心都可以对所属监控信息向上级监控中心进行转发、回放等管理。

本发明中，至少包含一可视化无线监控终端4以无线方式与云计算平台6进行数据交互，并获得分别由监控摄像头2视频采集单元采集的视频集息，因此可以通过该可视化无线监控终端4实时了解视频采集单元所监控对象或范围情况，及时处置突发情况，减少处置突发情况的反映时间；同时可以使执勤人员的监控范围得到扩展和延伸；当人体感应模块检测到有人进入监控区域以后，摄像模块启动进行拍摄并将拍摄到的人脸图像通过智能加密TF卡加密后传送到云计算平台6的数据处理模块，数据处理模块进行人脸识别并与存储模块中的记录作对比；并将判定结果传送至监控服务器5后台，由后台根据比对结果决定对该被摄者的处理措施。

由于所述可视化无线监控终端4以无线方式与云计算服务平台6进行数据交互，并传送监控摄像头2视频采集单元采集的视频集息，因此可以使通过监控服务器5实时了解视频采集单元所监控对象并将通过云计算平台6获得比对结果。

本发明系统提供了多种人脸识别算法选择的功能，一方面可以使本系统能够在特定场合迅速融合多种特征或识别结果，形成特定任务域的人脸识别实用系统；另一方面本系统可以作为一个通用人脸识别算法评测系统，以便在统一的环境和标准下评测各种人脸识别算法的性能。

以下结合具体实施例程，进行说明：

本发明系统中的前端图像采集部分以监控摄像头2为主，无线传送模块1负责将采集到的信息通过智能加密TF卡3进行硬件加密并存储，并通过以智能加密TF卡(3)进行认证的安全通道将加密后的图像数据传送到云计算平台。

本发明系统中的监控管理中心主要由依靠监控服务器5连接的云计算平台6构成，并且包括由无线监控终端4参与实现监控管理功能：监控中心监控服务器5主要由视频解码器、矩阵电视墙、监控服务器、硬盘录像机、视频服务器等组成，可完成现场图像接收与显示、录像的存储、检索、回放、备份、恢复等。

本发明在室内可控环境下的识别率可以达到99%以上，可以用于门襟、考勤等领域。在自然环境下，该系统也有较高的识别率，尤其是在考虑Top-n (n>10)识真率的条件下，可在公安、交通、机场、车站等监控及追捕逃犯等领域的有效辅助手段，可大大提高安全性和工作效率。

本发明系统中的无线传输主要依靠TD-SCDMA，WCDMA，EVDO，WIFI等网络与云计算平台6连接。无线链路系统是通过智能安全卡加密后音视频信息、及认证后的安全传输通道。同时，在控制中心通过监控服务器5可对无线监控点进行控制，因而在传输系统中还包含有加密后的控制信号。

本发明系统中的监控管理中心主要由依靠云计算平台6连接的监控服务器5构成，甚至包括由无线监控终端4参与实现监控管理功能：监控中心监控服务器5主要由视频解码器、矩阵电视墙、监控服务器、硬盘录像机、视频服务器等组成，可完成现场图像接收与显示、录像的存储、检索、回放、备份、恢复等。

本发明涉及的监控范围广，距离远，且监控点均密集型分布。由于不需布线因此作为远端监控点的监控摄像头2甚至可以自由而快捷的架设在十字路口的灯杆上或置于无法布线的任何位置。对于地理位置较苛刻，建筑物较为高大，往往造成监控点与监控中心之间存在遮挡，无法可视时，中继点一般选择架设在为至高点上，以保证无线链路的稳定性。同时，中继链路的带宽要求较大，因此可以采用点对点的设备构成骨干链路，以保证无线链路的稳定性以及图像的流畅性。

本发明中人脸识别作为一种新兴的生物特征识别技术(Biometrics)，与虹膜识别、指纹扫描、掌形扫描等技术相比，人脸识别技术在应用方面具有独到的优势：

1.使用方便，用户接受度高。人脸识别技术使用通用的摄像机作为识别信息获取装置，以非接触的方式在识别对象未察觉的情况下完成识别过程。

2.直观性突出。人脸识别技术所使用的依据是人的面部图像，而人脸无疑是肉眼能够判别的最直观的信息源，方便人工确认、审计，“以貌取人”符合人的认知规律。

3.识别精确度高，速度快。与其它生物识别技术相比，人脸识别技术的识别精度处于较高的水平，误识率、拒认率较低。

4.不易仿冒。在安全性要求高的应用场合，人脸识别技术要求识别对象必须亲临识别现场，他人难以仿冒。人脸识别技术所独具的活性判别能力保证了他人无法以非活性的照片、木偶、蜡像来欺骗识别系统。这是指纹等生物特征识别技术所很难做到的。举例来说，用合法用户的断指即可仿冒合法用户的身份而使识别系统无从觉察。

5.使用通用性设备。人脸识别技术所使用的设备为一般的PC、摄像机等常规设备，由于目前计算机、闭路电视监控系统等已经得到了广泛的应用，因此对于多数用户而言使用人脸识别技术无需添置大量专用设备，从而既保护了用户的原有投资又扩展了用户已有设备的功能，满足了用户安全防范的需求。

6.基础资料易于获得。人脸识别技术所采用的依据是人脸照片或实时摄取的人脸图像，因而无疑是最容易获得的。

7.成本较低，易于推广使用。由于人脸识别技术所使用的是常规通用设备，价格均在一般用户可接受的范围之内，与其它生物识别技术相比，人脸识别产品具有很高的性能价格比。

具体的还包括如下必不可少的实现技术：安装在无线监控终端4上的摄像头2扫描使用者脸部信息，通过智能加密TF卡3加密存储后并通过无线监控终端4上的无线传送模块1传送至云计算平台6上，传送通道为以智能安全卡4为认证载体的加密授权通道。

本发明中，无线监控终端4上安装无线传送模块1和监控摄像头2和智能加密TF卡3。

由于黑客以及网络犯罪的潜在威胁，本发明在出现外人非法掌握智能加密TF卡4中存储的核准资料时，但破解这些数据资料需要花费大量时间，所以进一步提高了安全保障。

本发明具有低成本、灵活性、方便快捷、可移动性强等特点。根据使用单位的需要，可随时增加、减少或更改网络监控点的位置，甚至高速移动的执行监督任务的车辆也可以成为移动的监控点。

本发明适于公安、交通、机场、车站等场所的监控，银行及重大安全部门的身份鉴别，日常门禁及考勤系统等。

在以上实施例中，未及叙述的技术，以及涉及实施的其他必要技术等采用现有技术，不再依次列举详述。

Claims

1.基于云计算平台的人脸识别无线视频监控系统，其特征是：系统由云计算平台(6)，监控服务器(5)及无线监控终端(4)构成，其中无线监控终端(4)上安装无线传送模块（1）和监控摄像头(2)和智能加密TF卡(3)。

2.如权利要求1所述的基于云计算平台的人脸识别无线视频监控系统，特征在于，监控摄像头(2)捕捉并拍摄扫描目标人物脸部图像通过无线传输，传递给云计算平台（6）进行比对计算识别，将识别结果反回给系统监控服务器（5）。

3.如权利要求1所述的基于云计算平台的人脸识别无线视频监控系统，其特征在于，无线监控终端(4)上安装无线传送模块（1）和监控摄像头(2)和智能加密TF卡(3)。

4.如权利要求1所述的基于云计算平台的人脸识别无线视频监控系统，其特征在于，系统中的监控管理中心主要由依靠监控服务器（5）连接的云计算平台(6)构成，并且包括由无线监控终端(4)参与实现监控管理功能：监控中心监控服务器(5)主要由视频解码器、矩阵电视墙、监控服务器、硬盘录像机、视频服务器等组成，可完成现场图像接收与显示、录像的存储、检索、回放、备份、恢复等。

5.如权利要求1所述的基于云计算平台的人脸识别无线视频监控系统，其特征在于，智能加密TF卡(3)接口协议和标准符合SD2.0规范，容量512MB～32GB，数据传输速度为写＞4MB/s，读＞10MB/s；支持SPI模式和SD模式，数据错误校正，工作电压范围2.7V～3.6 V，工作频率范围为0～60MHz，工作温度范围为-25C～85℃，卡片带点插拔保护、写保护特性、卡密码保护特性；安全功能支持3DES、RSA、ECC等对称和非对称算法引擎，客户可定制私有读写操作接口；功耗指标，读操作＜40mA，写操作＜40mA，安全操作＜70mA，空闲＜0.2mA。

6.如权利要求1所述的基于云计算平台的人脸识别无线视频监控系统，其特征在于，监控服务器(5)作为监控中心，还可以向下拓扑为更低级别的网络，即进一步可分为二级或者三级监控中心，每个监控中心可根据各地的行政区域、经济情况、治安情况进行划分。

7.如权利要求1所述的基于云计算平台的人脸识别无线视频监控系统，其特征在于，至少包含一可视化无线监控终端(4)以无线方式与云计算平台（6）进行数据交互，并获得分别由监控摄像头(2)视频采集单元采集的视频集息，因此可以通过该可视化无线监控终端(4)实时了解视频采集单元所监控对象或范围情况，及时处置突发情况，减少处置突发情况的反映时间；同时可以使执勤人员的监控范围得到扩展和延伸；当人体感应模块检测到有人进入监控区域以后，摄像模块启动进行拍摄并将拍摄到的人脸图像通过智能加密TF卡加密后传送到云计算平台（6）的数据处理模块，数据处理模块进行人脸识别并与存储模块中的记录作对比；并将判定结果传送至监控服务器（5）后台，由后台根据比对结果决定对该被摄者的处理措施。