CN104202579A - 一种智能警车 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种智能警车，智能警车包括：1)警车车体；2)设置在车体前部的控制平台，控制平台包括高清摄像头、图像处理器、存储器、显示器、语音播放设备和数字信号处理器，高清摄像头用于采集安保场所的安保图像，图像处理器与高清摄像头连接，用于对安保图像执行图像处理，存储器存储了可疑行为特征库和嫌疑人特征库，数字信号处理器与高清摄像头、图像处理器、存储器、显示器和语音播放设备分别连接，基于图像处理结果和存储器的存储内容，确定安保图像中是否存在嫌疑人，并在确定存在嫌疑人时，控制显示器和语音播放设备以实现报警。通过本发明，能够借助智能警车自动实现犯罪嫌疑人的识别。

Description

一种智能警车

技术领域

本发明涉及汽车监控领域，尤其涉及一种智能警车。

背景技术

现有技术中寻找犯罪嫌疑人的方式较为落后，仍依靠安保人员的个人经验，在人流中寻找他们认为行为可疑的人员进行排查，随后还需要人工操作电脑，将被排查人员的面部特征与各个预存的在逃犯罪嫌疑人的面部特征逐一对比，这种方式既浪费时间，效率低下，有过于依靠安保人员经验，可靠性不高。

警车是警察进行流动巡查的交通工具，其具有活动范围大、接触人群广的优点。因此，需要一种新的智能警车，能够在人流中自动识别出行为可疑的人员，并自动判断可疑人员是否属于在逃犯罪嫌疑人，减少人员操作。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种智能警车，利用机器人灵活、智能的特点，通过远程控制方式将机器人放置在安保关卡入口前方，基于图像识别确定可疑人员并进一步确定犯罪嫌疑人，并且在犯罪嫌疑人特征匹配不高的情况下，将现场图像通过COFDM信道发送给远端控制平台以待进一步分析，从而提供安保监控系统的智能化程度。

根据本发明的一方面，提供了一种智能警车，所述智能警车包括：1)警车车体；以及2)设置在所述警车车体前部的自动识别嫌疑人的安保机器人控制平台，所述控制平台包括高清摄像头、图像处理器、存储器、显示器、语音播放设备和数字信号处理器，所述高清摄像头用于采集安保场所的安保图像，所述图像处理器与所述高清摄像头连接，用于对所述安保图像执行图像处理，所述存储器存储了可疑行为特征库和嫌疑人特征库，所述数字信号处理器与所述高清摄像头、所述图像处理器、所述存储器、所述显示器和所述语音播放设备分别连接，基于所述图像处理结果和所述存储器的存储内容，确定所述安保图像中是否存在嫌疑人，并在确定存在嫌疑人时，控制所述显示器和所述语音播放设备以实现报警。

更具体地，所述自动识别嫌疑人的安保机器人控制平台还包括MPEG-2图像压缩编码器，位于所述安保机器人的外壳前端内，连接所述高清摄像头，用于对所述安保图像执行MPEG-2图像压缩编码，以生成编码数据；COFDM无线图像发射器，位于所述安保机器人的外壳前端上，连接所述MPEG-2图像压缩编码器，用于对所述编码数据执行COFDM信道编码，将信道编码数据通过COFDM通信信道发射出去，以便于远端的安保管理平台的COFDM无线图像接收器接收；无线通信接口，位于所述安保机器人的外壳前端上，与所述安保管理平台通过无线通信网络连接，用于实现无线数据的收发；所述存储器位于所述安保机器人的外壳前端内，与所述无线通信接口连接，以通过所述无线通信接口从所述安保管理平台处定时更新所述可疑行为特征库和所述嫌疑人特征库，所述存储器还存储了人物上限灰度阈值、人物下限灰度阈值和特征匹配百分比阈值，所述人物上限灰度阈值和所述人物下限灰度阈值用于将图像中的人物与背景分开；机器人驱动设备，位于所述安保机器人的底盘上，用于基于接收的目地驱动指令，驱动安保机器人开赴预定安保场所，所述目的驱动指令中包含预定安保场所，所述机器人驱动设备包括直流无刷电动机、电机驱动器和两个电机驱动车轮，所述两个电机驱动车轮为两个后轮，所述直流无刷电动机包括减速器；用户输入设备，位于所述安保机器人的外壳前端上，连接所述存储器，用于根据用户的输入，设定存储器中的特征匹配百分比阈值；所述高清摄像头位于所述安保机器人的外壳前端上，以1280×720的分辨率采集所述安保图像；所述图像处理器位于所述安保机器人的外壳前端内，包括图像预处理单元、人物识别单元、可疑人物识别单元和特征匹配单元，所述图像预处理单元与所述高清摄像头连接，用于将所述安保图像依次执行对比度增强和小波滤波以输出预处理图像，所述人物识别单元与所述图像预处理单元和所述存储器分别连接，用于将所述预处理图像中灰度值在所述人物上限灰度阈值和所述人物下限灰度阈值之间的像素识别并组成一个以上人物子图像，所述可疑人物识别单元与所述人物识别单元和所述存储器分别连接，用于识别每一个人物子图像的行为特征，将识别的行为特征与所述可疑行为特征库中的各个可疑行为特征进行匹配，基于匹配结果确定每一个人物子图像中是否包含可疑人物，所述特征匹配单元与所述可疑人物识别单元和所述存储器分别连接，识别每一个确定包含可疑人物的人物子图像的人物面部特征，并将识别的人物面部特征与所述嫌疑人特征库的各个嫌疑人面部特征进行匹配，在存在匹配度高于等于所述特征匹配百分比阈值的嫌疑人面部特征时，判定确定包含可疑人物的人物子图像中包含嫌疑人，输出存在嫌疑人信号并输出对应嫌疑人面部特征所归属的嫌疑人的姓名，在不存在匹配度高于等于所述特征匹配百分比阈值的嫌疑人面部特征时，输出不存在嫌疑人信号；所述数字信号处理器与所述MPEG-2图像压缩编码器、所述COFDM无线图像发射器、所述无线通信接口、所述存储器、所述机器人驱动设备、所述用户输入设备、所述高清摄像头和所述图像处理器分别连接，将通过所述无线通信接口接收的目地驱动指令转发给所述机器人驱动设备，并在所述机器人驱动设备反馈已到达目地驱动指令所包含的预定安保场所后，启动所述高清摄像头和所述图像处理器；所述数字信号处理器在启动所述高清摄像头和所述图像处理器后，如果接收到存在嫌疑人信号时，将接收到的嫌疑人的姓名通过所述无线通信接口发送给所述安保管理平台，如果接收到不存在嫌疑人信号时，启动所述MPEG-2图像压缩编码器和所述COFDM无线图像发射器；所述显示器位于所述安保机器人的外壳前端上，连接所述数字信号处理器，用于显示所述接收到的嫌疑人的姓名；所述语音播放设备位于所述安保机器人的外壳前端上，连接所述数字信号处理器，用于播放与所述存在嫌疑人信号对应的语音警示文件。

更具体地，所述自动识别嫌疑人的安保机器人控制平台中，所述显示器为液晶显示屏。

更具体地，所述自动识别嫌疑人的安保机器人控制平台中，所述语音播放设备为扬声器。

更具体地，所述自动识别嫌疑人的安保机器人控制平台中，将所述MPEG-2图像压缩编码器、所述COFDM无线图像发射器集成在一块集成电路板上。

更具体地，所述自动识别嫌疑人的安保机器人控制平台中，所述机器人驱动设备还包括两个前万向轮。

更具体地，所述自动识别嫌疑人的安保机器人控制平台还包括供电设备，用于为所述控制平台供电。

附图说明

以下将结合附图对本发明的实施方案进行描述，其中：

图1为根据本发明实施方案示出的自动识别嫌疑人的安保机器人控制平台的结构方框图。

图2为根据本发明实施方案示出的自动识别嫌疑人的安保机器人控制平台的图像处理器的结构方框图。

具体实施方式

下面将参照附图对本发明的自动识别嫌疑人的安保机器人控制平台的实施方案进行详细说明。

每一个国家都会将犯罪且经过侦查判定为嫌疑人的信息集中在一起，作为犯罪嫌疑人表格发往各地安保关卡。即使嫌疑人逃出国外，由于国际刑警组织的存在，该嫌疑人的信息还会发往加入国际刑警组织的各个国家。所述嫌疑人的信息包括嫌疑人照片、嫌疑人姓名和嫌疑人的身份信息。为了使得信息更为数字化，可以将嫌疑人的照片通过特征分析获得嫌疑人的面部特征，将面部特征与嫌疑人的姓名、嫌疑人的身份信息一起存入嫌疑人特征库以供各地数字设备的分析和处理。

警车是警察进行流动巡查的交通工具，其具有活动范围大、接触人群广的优点。如果在警车上安装智能识别系统，势必大大提高识别嫌疑人的效率。

但是，现有技术中还是以人工的方式操纵所述可疑行为特征库和所述嫌疑人特征库，这样，犯罪嫌疑人的识别效率较慢，识别过程漫长，甚至会在操作的过程中漏查真正的犯罪嫌疑人。

本发明的自动识别嫌疑人的安保机器人控制平台，将机器人应用的安保关卡中，通过多种图像识别技术完成可疑人员识别和犯罪嫌疑人识别，并在识别到犯罪嫌疑人时及时报警，在不太确定是否为犯罪嫌疑人时，通过COFDM信道将现场人员图像传给远端平台以待进一步分析。

图1为根据本发明实施方案示出的自动识别嫌疑人的安保机器人控制平台的结构方框图，如图1所示，所述控制平台包括高清摄像头1、图像处理器2、存储器3、显示器5、语音播放设备6、数字信号处理器4和供电设备7，所述高清摄像头1用于采集安保场所的安保图像，所述图像处理器2与所述高清摄像头1连接，用于对所述安保图像执行图像处理，所述存储器3存储了可疑行为特征库和嫌疑人特征库，所述数字信号处理器4与所述高清摄像头1、所述图像处理器2、所述存储器3、所述显示器5、所述语音播放设备6和所述供电设备7分别连接，基于所述图像处理结果和所述存储器3的存储内容，确定所述安保图像中是否存在嫌疑人，并在确定存在嫌疑人时，控制所述显示器5和所述语音播放设备6以实现报警，所述数字信号处理器4对所述供电设备7执行电量智能化管理。

接着，对本发明的安保机器人控制平台的结构进行更具体的说明。

所述控制平台还包括MPEG-2图像压缩编码器，位于所述安保机器人的外壳前端内，连接所述高清摄像头1，用于对所述安保图像执行MPEG-2图像压缩编码，以生成编码数据；COFDM无线图像发射器，位于所述安保机器人的外壳前端上，连接所述MPEG-2图像压缩编码器，用于对所述编码数据执行COFDM信道编码，将信道编码数据通过COFDM通信信道发射出去，以便于远端的安保管理平台的COFDM无线图像接收器接收。

所述控制平台还包括无线通信接口，位于所述安保机器人的外壳前端上，与所述安保管理平台通过无线通信网络连接，用于实现无线数据的收发；所述存储器3位于所述安保机器人的外壳前端内，与所述无线通信接口连接，以通过所述无线通信接口从所述安保管理平台处定时更新所述可疑行为特征库和所述嫌疑人特征库，所述存储器3还存储了人物上限灰度阈值、人物下限灰度阈值和特征匹配百分比阈值，所述人物上限灰度阈值和所述人物下限灰度阈值用于将图像中的人物与背景分开。

所述控制平台还包括机器人驱动设备，位于所述安保机器人的底盘上，用于基于接收的目地驱动指令，驱动安保机器人开赴预定安保场所，所述目的驱动指令中包含预定安保场所，所述机器人驱动设备包括直流无刷电动机、电机驱动器和两个电机驱动车轮，所述两个电机驱动车轮为两个后轮，所述直流无刷电动机包括减速器。

所述控制平台还包括用户输入设备，位于所述安保机器人的外壳前端上，连接所述存储器3，用于根据用户的输入，设定存储器3中的特征匹配百分比阈值。

所述高清摄像头1位于所述安保机器人的外壳前端上，以1280×720的分辨率采集所述安保图像。

参照图2，所述图像处理2位于所述安保机器人的外壳前端内，包括依次连接的图像预处理单元21、人物识别单元22、可疑人物识别单元23和特征匹配单元24。

所述图像预处理单元21与所述高清摄像头1连接，用于将所述安保图像依次执行对比度增强和小波滤波以输出预处理图像。

所述人物识别单元22与所述图像预处理单元21和所述存储器3分别连接，用于将所述预处理图像中灰度值在所述人物上限灰度阈值和所述人物下限灰度阈值之间的像素识别并组成一个以上人物子图像。

所述可疑人物识别单元23与所述人物识别单元22和所述存储器3分别连接，用于识别每一个人物子图像的行为特征，将识别的行为特征与所述可疑行为特征库中的各个可疑行为特征进行匹配，基于匹配结果确定每一个人物子图像中是否包含可疑人物。

所述特征匹配单元24与所述可疑人物识别单元23和所述存储器3分别连接，识别每一个确定包含可疑人物的人物子图像的人物面部特征，并将识别的人物面部特征与所述嫌疑人特征库的各个嫌疑人面部特征进行匹配，在存在匹配度高于等于所述特征匹配百分比阈值的嫌疑人面部特征时，判定确定包含可疑人物的人物子图像中包含嫌疑人，输出存在嫌疑人信号并输出对应嫌疑人面部特征所归属的嫌疑人的姓名，在不存在匹配度高于等于所述特征匹配百分比阈值的嫌疑人面部特征时，输出不存在嫌疑人信号。

所述数字信号处理器4与所述MPEG-2图像压缩编码器、所述COFDM无线图像发射器、所述无线通信接口、所述存储器3、所述机器人驱动设备、所述用户输入设备、所述高清摄像头1和所述图像处理器2分别连接，将通过所述无线通信接口接收的目地驱动指令转发给所述机器人驱动设备，并在所述机器人驱动设备反馈已到达目地驱动指令所包含的预定安保场所后，启动所述高清摄像头1和所述图像处理器2。

所述数字信号处理器4在启动所述高清摄像头1和所述图像处理器2后，如果接收到存在嫌疑人信号时，将接收到的嫌疑人的姓名通过所述无线通信接口发送给所述安保管理平台，如果接收到不存在嫌疑人信号时，启动所述MPEG-2图像压缩编码器和所述COFDM无线图像发射器。

所述显示器5位于所述安保机器人的外壳前端上，连接所述数字信号处理器4，用于显示所述接收到的嫌疑人的姓名；所述语音播放设备6位于所述安保机器人的外壳前端上，连接所述数字信号处理器4，用于播放与所述存在嫌疑人信号对应的语音警示文件。

其中，所述自动识别嫌疑人的安保机器人控制平台中，所述显示器5可选为液晶显示屏，所述语音播放设备6可选为扬声器，可以将所述MPEG-2图像压缩编码器、所述COFDM无线图像发射器集成在一块集成电路板上，所述机器人驱动设备还包括两个前万向轮，以及所述供电设备7用于为所述控制平台供电。

另外，COFDM(coded orthogonal frequency division multiplexing)，即编码正交频分复用的简称，是目前世界最先进和最具发展潜力的调制技术。其基本原理就是将高速数据流通过串并转换，分配到传输速率较低的若干子信道中进行传输。其中，编码(C)是指信道编码采用编码率可变的卷积编码方式，以适应不同重要性数据的保护要求；正交频分(OFD)指使用大量的载波(副载波)，他们有相等的频率间隔，都是一个基本震荡频率的整数倍；复用(M)指多路数据源相互交织地分布在上述大量载波上，形成一个频道。COFDM技术属于多载波调制(Multi-Carrier Modulation，MCM)技术。MCM与COFDM常用于无线信道，他们的区别在于：COFDM技术特指将信道划分成正交的子信道，频道利用率高；而MCM，可以是更多种信道划分方法。

COFDM技术的推出其实是为了提高载波的频谱利用率，或者是为了改进对多载波的调制，他的特点是各子载波相互正交，使扩频调制后的频谱可以相互重叠，从而减小了子载波间的相互干扰。COFDM每个载波所使用的调制方法可以不同。各个载波能够根据信道状况的不同选择不同的调制方式，比如BPSK、QPSK、8PSK、16QAM、64QAM等等，以频谱利用率和误码率之间的最佳平衡为原则。COFDM技术使用了自适应调制，根据信道条件的好坏来选择不同的调制方式。COFDM还采用了功率控制和自适应调制相协调工作方式。信道好的时候，发射功率不变，可以增强调制方式(如64QAM)，或者在低调制方式(如QPSK)时降低发射功率。

另外，MPEG-2标准制定于1994年，设计目标是高级工业标准的图象质量以及更高的传输率。MPEG-2所能提供的传输率在3-10Mbits/sec间，其在NTSC制式下的分辨率可达720X486，MPEG-2也可提供并能够提供广播级的视像和CD级的音质。MPEG-2的音频编码可提供左右中及两个环绕声道，以及一个加重低音声道，由于MPEG-2在设计时的巧妙处理，使得大多数MPEG-2解码器也可播放MPEG-1格式的数据，如VCD。同时，由于MPEG-2的出色性能表现，已能适用于HDTV。除了作为DVD的指定标准外，MPEG-2还可用于为广播，有线电视网，电缆网络以及卫星直播提供广播级的数字视频。

采用本发明的自动识别嫌疑人的安保机器人控制平台，针对现有安保控制平台过于依赖安保人员经验、识别效率较低的技术问题，借助机器人平台灵活安置安保设备，依赖图像处理技术完成可疑人员的识别和犯罪嫌疑人的识别，并在犯罪嫌疑人不确定情况下，将现场图像发送给远端管理平台以进行更准确的判断，从而提高平台灵活性的同时，保证犯罪嫌疑人判定的科学性、可靠性。

可以理解的是，虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然而上述实施例并非用以限定本发明。对于任何熟悉本领域的技术人员而言，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (7)

1.一种智能警车，其特征在于，所述智能警车包括：

1)警车车体；以及

2)设置在所述警车车体前部的自动识别嫌疑人的安保机器人控制平台，所述控制平台包括高清摄像头、图像处理器、存储器、显示器、语音播放设备和数字信号处理器，所述高清摄像头用于采集安保场所的安保图像，所述图像处理器与所述高清摄像头连接，用于对所述安保图像执行图像处理，所述存储器存储了可疑行为特征库和嫌疑人特征库，所述数字信号处理器与所述高清摄像头、所述图像处理器、所述存储器、所述显示器和所述语音播放设备分别连接，基于所述图像处理结果和所述存储器的存储内容，确定所述安保图像中是否存在嫌疑人，并在确定存在嫌疑人时，控制所述显示器和所述语音播放设备以实现报警。

2.如权利要求1所述的智能警车，其特征在于，所述控制平台还包括：

MPEG-2图像压缩编码器，位于所述安保机器人的外壳前端内，连接所述高清摄像头，用于对所述安保图像执行MPEG-2图像压缩编码，以生成编码数据；

COFDM无线图像发射器，位于所述安保机器人的外壳前端上，连接所述MPEG-2图像压缩编码器，用于对所述编码数据执行COFDM信道编码，将信道编码数据通过COFDM通信信道发射出去，以便于远端的安保管理平台的COFDM无线图像接收器接收；

无线通信接口，位于所述安保机器人的外壳前端上，与所述安保管理平台通过无线通信网络连接，用于实现无线数据的收发；

所述存储器位于所述安保机器人的外壳前端内，与所述无线通信接口连接，以通过所述无线通信接口从所述安保管理平台处定时更新所述可疑行为特征库和所述嫌疑人特征库，所述存储器还存储了人物上限灰度阈值、人物下限灰度阈值和特征匹配百分比阈值，所述人物上限灰度阈值和所述人物下限灰度阈值用于将图像中的人物与背景分开；

机器人驱动设备，位于所述安保机器人的底盘上，用于基于接收的目地驱动指令，驱动安保机器人开赴预定安保场所，所述目的驱动指令中包含预定安保场所，所述机器人驱动设备包括直流无刷电动机、电机驱动器和两个电机驱动车轮，所述两个电机驱动车轮为两个后轮，所述直流无刷电动机包括减速器；

用户输入设备，位于所述安保机器人的外壳前端上，连接所述存储器，用于根据用户的输入，设定存储器中的特征匹配百分比阈值；

所述高清摄像头位于所述安保机器人的外壳前端上，以1280×720的分辨率采集所述安保图像；

所述图像处理器位于所述安保机器人的外壳前端内，包括图像预处理单元、人物识别单元、可疑人物识别单元和特征匹配单元，所述图像预处理单元与所述高清摄像头连接，用于将所述安保图像依次执行对比度增强和小波滤波以输出预处理图像，所述人物识别单元与所述图像预处理单元和所述存储器分别连接，用于将所述预处理图像中灰度值在所述人物上限灰度阈值和所述人物下限灰度阈值之间的像素识别并组成一个以上人物子图像，所述可疑人物识别单元与所述人物识别单元和所述存储器分别连接，用于识别每一个人物子图像的行为特征，将识别的行为特征与所述可疑行为特征库中的各个可疑行为特征进行匹配，基于匹配结果确定每一个人物子图像中是否包含可疑人物，所述特征匹配单元与所述可疑人物识别单元和所述存储器分别连接，识别每一个确定包含可疑人物的人物子图像的人物面部特征，并将识别的人物面部特征与所述嫌疑人特征库的各个嫌疑人面部特征进行匹配，在存在匹配度高于等于所述特征匹配百分比阈值的嫌疑人面部特征时，判定确定包含可疑人物的人物子图像中包含嫌疑人，输出存在嫌疑人信号并输出对应嫌疑人面部特征所归属的嫌疑人的姓名，在不存在匹配度高于等于所述特征匹配百分比阈值的嫌疑人面部特征时，输出不存在嫌疑人信号；

所述数字信号处理器与所述MPEG-2图像压缩编码器、所述COFDM无线图像发射器、所述无线通信接口、所述存储器、所述机器人驱动设备、所述用户输入设备、所述高清摄像头和所述图像处理器分别连接，将通过所述无线通信接口接收的目地驱动指令转发给所述机器人驱动设备，并在所述机器人驱动设备反馈已到达目地驱动指令所包含的预定安保场所后，启动所述高清摄像头和所述图像处理器；

所述数字信号处理器在启动所述高清摄像头和所述图像处理器后，如果接收到存在嫌疑人信号时，将接收到的嫌疑人的姓名通过所述无线通信接口发送给所述安保管理平台，如果接收到不存在嫌疑人信号时，启动所述MPEG-2图像压缩编码器和所述COFDM无线图像发射器；

所述显示器位于所述安保机器人的外壳前端上，连接所述数字信号处理器，用于显示所述接收到的嫌疑人的姓名；

所述语音播放设备位于所述安保机器人的外壳前端上，连接所述数字信号处理器，用于播放与所述存在嫌疑人信号对应的语音警示文件。

3.如权利要求2所述的智能警车，其特征在于：

所述显示器为液晶显示屏。

4.如权利要求2所述的智能警车，其特征在于：

所述语音播放设备为扬声器。

5.如权利要求2所述的智能警车，其特征在于：

将所述MPEG-2图像压缩编码器、所述COFDM无线图像发射器集成在一块集成电路板上。

6.如权利要求2所述的智能警车，其特征在于：

所述机器人驱动设备还包括两个前万向轮。

7.如权利要求2所述的智能警车，其特征在于，所述控制平台还包括：

供电设备，用于为所述控制平台供电。