CN107420844B - 基于面部检测的灯泡型警灯 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于面部检测的灯泡型警灯，包括折叠式安装底座、防爆网容器、释放设备、红色灯泡、蓝色灯泡和DSP处理芯片，所述折叠式安装底座用于固定所述红色灯泡和所述蓝色灯泡，所述防爆网容器用于容纳防爆网，所述释放设备设置于所述防爆网容器的后端，用于在接收到发射控制信号时，基于所述发射控制信号释放所述防爆网容器中的防爆网。通过本发明，能够扩展灯泡型警灯的功能，从而方便警方的使用。
Description
技术领域
本发明涉及灯泡型警灯领域，尤其涉及一种基于面部检测的灯泡型警灯。
背景技术
常见警灯的产品特点有以下几个方面：光效节能，例如光源可选用超高亮度固态免维护LED光源，光效高、寿命长、节能环保；优良的芯电路设计，声音和声光两种工作模式任意转换，声音报警声强高达115分贝以上，穿透能力强；可使用充电电池，例如高能无记忆电池组，充放电性能稳定、容量高、自放电率低、节能环保；安全可靠，可采用先进的光学软件和优化的结构密封设计，外壳选用进口的工程塑料，经受强力的碰撞和冲击，确保灯具可在恶劣的环境中长期稳定可靠的工作；以及使用方便，体积小、重量轻、携带方便，可采用台面放置、手提、磁力吸附等多种方式。
然而，现有技术中的警灯功能只局限于通过闪烁进行警示和威慑，而没有任何其他的辅助功能，这样，浪费了现有的警灯的硬件资源，无法为警车上的警务人员提供更多帮助。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种基于面部检测的灯泡型警灯，在警灯上集成了折叠式安装底座、防爆网容器、释放设备以及多个有针对性的图像处理设备，确定拍摄的图像是否包括所述通缉犯面部特征，并在包括所述通缉犯面部特征时，基于人体子图像在拍摄的图像中的相对位置确定发射方向，基于人体子图像在拍摄的图像中的景深确定发射力度，以控制释放设备释放所述防爆网容器中的防爆网的方向和力度。
根据本发明的一方面，提供了一种基于面部检测的灯泡型警灯，所述系统包括折叠式安装底座、防爆网容器、释放设备、红色灯泡、蓝色灯泡和DSP处理芯片，所述折叠式安装底座用于固定所述红色灯泡和所述蓝色灯泡，所述防爆网容器用于容纳防爆网，所述释放设备设置于所述防爆网容器的后端，用于在接收到发射控制信号时，基于所述发射控制信号释放所述防爆网容器中的防爆网；
其中，所述DSP处理芯片分别与所述折叠式安装底座、所述防爆网容器、所述释放设备、所述红色灯泡和所述蓝色灯泡连接，用于分别实现对所述折叠式安装底座、所述防爆网容器、所述释放设备、所述红色灯泡和所述蓝色灯泡的控制；
其中，所述折叠式安装底座包括固定件、折叠件和盒体，所述防爆网容器和所述释放设备都被嵌入在所述折叠式安装底座中的盒体内。
更具体地，在所述基于面部检测的灯泡型警灯中：所述DSP处理芯片用于分别实现对所述折叠式安装底座、所述防爆网容器、所述释放设备、所述红色灯泡和所述蓝色灯泡的控制包括：控制所述折叠式安装底座在折叠状态和打开状态二者进行切换。
更具体地，在所述基于面部检测的灯泡型警灯中：所述DSP处理芯片用于分别实现对所述折叠式安装底座、所述防爆网容器、所述释放设备、所述红色灯泡和所述蓝色灯泡的控制包括：控制所述红色灯泡的闪烁频率以及所述蓝色灯泡的闪烁频率。
更具体地，在所述基于面部检测的灯泡型警灯中：所述DSP处理芯片用于分别实现对所述折叠式安装底座、所述防爆网容器、所述释放设备、所述红色灯泡和所述蓝色灯泡的控制包括：控制所述释放设备以确定是否释放所述防爆网容器中的防爆网。
更具体地，在所述基于面部检测的灯泡型警灯中，还包括：视频捕捉设备，被嵌入在所述折叠式安装底座的盒体的外壳中，用于对所述警灯周围进行视频数据采集以获得高清视频流；
边缘增强设备，与所述视频捕捉设备连接，用于每接收到高清视频流的新的一帧图像，对新的一帧图像执行边缘增强图像，以获得高清视频流的新的增强图像；
小波滤波设备，与所述边缘增强设备连接，用于每接收到高清视频流的新的增强图像时，对高清视频流的新的增强图像进行Daubechies小波滤波处理以获得高清视频流的新的滤波图像；其中，所述小波滤波设备进行的Daubechies小波滤波处理包括：采用长度为4的Daubechies小波基对高清视频流的新的增强图像进行3级分解后再进行小波重建，以获得高清视频流的新的滤波图像；
后景分割设备，与所述小波滤波设备连接，用于每接收到高清视频流的新的滤波图像时，对新的滤波图像中的每一个像素作为目标像素进行如下处理：确定目标像素的像素值是否与之前背景图像中对应位置像素的像素值匹配，确定匹配，则将该目标像素作为背景点，确定不匹配，则将该目标像素作为非背景点，统计高清视频流历次图像中，该目标像素对应位置的像素点被确定为背景点的概率，当概率大于等于预设概率阈值时，采用历次图像中该目标像素对应位置处最新被确定为背景点的像素值更新之前背景图像中该目标像素对应位置处的像素值；所述后景分割设备在对新的滤波图像中的最后一个像素执行完上述处理后，输出更新后的背景图像；
目标识别设备，与所述后景分割设备连接，用于将高清视频流的新的滤波图像减去所述后景分割设备基于高清视频流的新的滤波图像更新后的背景图像，以获得前景图像，对所述前景图像中的目标进行基于预设人体颜色直方图特征的匹配，以确定所述前景图像中的人体目标，并输出与人体目标对应的、从所述前景图像处分割出来的人体子图像；
其中，所述DSP处理芯片还与所述目标识别设备连接，用于确定所述人体子图像是否包括所述通缉犯面部特征，并在包括所述通缉犯面部特征时，基于所述人体子图像在所述前景图像中的相对位置确定发射方向，基于所述人体子图像在所述前景图像中的景深确定发射力度，所述DSP处理芯片将所述发射方向和所述发射力度打包以生成所述发射控制信号。
更具体地，在所述基于面部检测的灯泡型警灯中：所述折叠式安装底座被设置在警车的顶部。
更具体地，在所述基于面部检测的灯泡型警灯中：所述DSP处理芯片被设置在警车的前端仪表盘内。
更具体地，在所述基于面部检测的灯泡型警灯中：所述DSP处理芯片用于分别实现对所述折叠式安装底座、所述防爆网容器、所述释放设备、所述红色灯泡和所述蓝色灯泡的控制还包括：控制使得所述红色灯泡的闪烁频率和所述蓝色灯泡的闪烁频率的和为预设值。
更具体地，在所述基于面部检测的灯泡型警灯中：所述折叠式安装底座的固定件用于将所述折叠式安装底座固定在警车的顶部。
更具体地，在所述基于面部检测的灯泡型警灯中：所述折叠式安装底座的折叠件用于折叠或打开所述折叠式安装底座，以使得所述折叠式安装底座在折叠状态和打开状态二者进行切换。
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基于面部检测的灯泡型警灯的结构方框图。
附图标记：1折叠式安装底座；2防爆网容器；3释放设备；4红色灯泡；5蓝色灯泡；6DSP处理芯片
具体实施方式
下面将参照附图对本发明的基于面部检测的灯泡型警灯的实施方案进行详细说明。
警车、消防车、救护车等特种车辆在任务需要的情况下使用警报器可以不受交通信号灯的限制并可以逆行，周边的行人、车辆有义务及时避让，前提是合法安装并核发使用的警报器，否则在理论上会受到相应处罚，这是特种车辆的特权、合法合理的特权。
另外警车在处置突发事件的过程中绝对要鸣笛，这除了为自己开道以便在第一时间赶到案发现场之外，另一个重要的作用就是对犯罪嫌疑人起到震慑作用，也就是你说的把人吓跑，突发事件时没有任何先兆的，警察对这样的事件只有应急预案、不可能有具体的行动部署，处突说白了就是慌慌张张的赶去救急，那么目的就是尽量把事件造成的损失降到最小，而不是一味的追求一举抓获嫌疑人。
当前警车上的警灯功能固化，缺乏能够给予警务人员各种帮助的辅助功能，例如，无法快速识别到通缉犯并采用防爆网对通缉犯进行自动抓捕。为了克服上述不足，本发明搭建了一种基于面部检测的灯泡型警灯，用于解决上述技术问题。
图1为根据本发明实施方案示出的基于面部检测的灯泡型警灯的结构方框图，所述系统包括折叠式安装底座、防爆网容器、释放设备、红色灯泡、蓝色灯泡和DSP处理芯片，所述折叠式安装底座用于固定所述红色灯泡和所述蓝色灯泡，所述防爆网容器用于容纳防爆网，所述释放设备设置于所述防爆网容器的后端，用于在接收到发射控制信号时，基于所述发射控制信号释放所述防爆网容器中的防爆网；
其中，所述DSP处理芯片分别与所述折叠式安装底座、所述防爆网容器、所述释放设备、所述红色灯泡和所述蓝色灯泡连接，用于分别实现对所述折叠式安装底座、所述防爆网容器、所述释放设备、所述红色灯泡和所述蓝色灯泡的控制；
其中，所述折叠式安装底座包括固定件、折叠件和盒体，所述防爆网容器和所述释放设备都被嵌入在所述折叠式安装底座中的盒体内。
接着，继续对本发明的基于面部检测的灯泡型警灯的具体结构进行进一步的说明。
另外，在所述基于面部检测的灯泡型警灯中：所述DSP处理芯片用于分别实现对所述折叠式安装底座、所述防爆网容器、所述释放设备、所述红色灯泡和所述蓝色灯泡的控制包括：控制所述折叠式安装底座在折叠状态和打开状态二者进行切换。
另外，在所述基于面部检测的灯泡型警灯中：所述DSP处理芯片用于分别实现对所述折叠式安装底座、所述防爆网容器、所述释放设备、所述红色灯泡和所述蓝色灯泡的控制包括：控制所述红色灯泡的闪烁频率以及所述蓝色灯泡的闪烁频率。
另外，在所述基于面部检测的灯泡型警灯中：所述DSP处理芯片用于分别实现对所述折叠式安装底座、所述防爆网容器、所述释放设备、所述红色灯泡和所述蓝色灯泡的控制包括：控制所述释放设备以确定是否释放所述防爆网容器中的防爆网。
另外，在所述基于面部检测的灯泡型警灯中还可以包括：视频捕捉设备，被嵌入在所述折叠式安装底座的盒体的外壳中，用于对所述警灯周围进行视频数据采集以获得高清视频流；边缘增强设备，与所述视频捕捉设备连接，用于每接收到高清视频流的新的一帧图像，对新的一帧图像执行边缘增强图像，以获得高清视频流的新的增强图像；
小波滤波设备，与所述边缘增强设备连接，用于每接收到高清视频流的新的增强图像时，对高清视频流的新的增强图像进行Daubechies小波滤波处理以获得高清视频流的新的滤波图像；其中，所述小波滤波设备进行的Daubechies小波滤波处理包括：采用长度为4的Daubechies小波基对高清视频流的新的增强图像进行3级分解后再进行小波重建，以获得高清视频流的新的滤波图像；
后景分割设备，与所述小波滤波设备连接，用于每接收到高清视频流的新的滤波图像时，对新的滤波图像中的每一个像素作为目标像素进行如下处理：确定目标像素的像素值是否与之前背景图像中对应位置像素的像素值匹配，确定匹配，则将该目标像素作为背景点，确定不匹配，则将该目标像素作为非背景点，统计高清视频流历次图像中，该目标像素对应位置的像素点被确定为背景点的概率，当概率大于等于预设概率阈值时，采用历次图像中该目标像素对应位置处最新被确定为背景点的像素值更新之前背景图像中该目标像素对应位置处的像素值；所述后景分割设备在对新的滤波图像中的最后一个像素执行完上述处理后，输出更新后的背景图像；
目标识别设备，与所述后景分割设备连接，用于将高清视频流的新的滤波图像减去所述后景分割设备基于高清视频流的新的滤波图像更新后的背景图像，以获得前景图像，对所述前景图像中的目标进行基于预设人体颜色直方图特征的匹配，以确定所述前景图像中的人体目标，并输出与人体目标对应的、从所述前景图像处分割出来的人体子图像；
其中，所述DSP处理芯片还与所述目标识别设备连接，用于确定所述人体子图像是否包括所述通缉犯面部特征，并在包括所述通缉犯面部特征时，基于所述人体子图像在所述前景图像中的相对位置确定发射方向，基于所述人体子图像在所述前景图像中的景深确定发射力度，所述DSP处理芯片将所述发射方向和所述发射力度打包以生成所述发射控制信号。
另外，在所述基于面部检测的灯泡型警灯中：所述折叠式安装底座被设置在警车的顶部。
另外，在所述基于面部检测的灯泡型警灯中：所述DSP处理芯片被设置在警车的前端仪表盘内。
另外，在所述基于面部检测的灯泡型警灯中：所述DSP处理芯片用于分别实现对所述折叠式安装底座、所述防爆网容器、所述释放设备、所述红色灯泡和所述蓝色灯泡的控制还包括：控制使得所述红色灯泡的闪烁频率和所述蓝色灯泡的闪烁频率的和为预设值。
另外，在所述基于面部检测的灯泡型警灯中：所述折叠式安装底座的固定件用于将所述折叠式安装底座固定在警车的顶部。
另外，在所述基于面部检测的灯泡型警灯中：所述折叠式安装底座的折叠件用于折叠或打开所述折叠式安装底座，以使得所述折叠式安装底座在折叠状态和打开状态二者进行切换。
其中，DSP芯片的内部采用程序和数据分开的哈佛结构，具有专门的硬件乘法器，广泛采用流水线操作，提供特殊的DSP指令，可以用来快速的实现各种数字信号处理算法。
根据数字信号处理的要求，DSP芯片一般具有如下的一些主要特点：(1)在一个指令周期内可完成一次乘法和一次加法。(2)程序和数据空间分开，可以同时访问指令和数据。(3)片内具有快速RAM，通常可通过独立的数据总线在两块中同时访问。(4)具有低开销或无开销循环及跳转的硬件支持。(5)快速的中断处理和硬件I/O支持。(6)具有在单周期内操作的多个硬件地址产生器。(7)可以并行执行多个操作。(8)支持流水线操作，使取指、译码和执行等操作可以重叠执行。
根据DSP芯片工作的数据格式来分类的。数据以定点格式工作的DSP芯片称为定点DSP芯片，如TI公司的TMS320C1X/C2X、TMS320C2XX/C5X、TMS320C54X/C62XX系列，AD公司的ADSP21XX系列，AT&T公司的DSP16/16A，Motolora公司的MC56000等。以浮点格式工作的称为浮点DSP芯片，如TI公司的TMS320C3X/C4X/C8X，AD公司的ADSP21XXX系列，AT&T公司的DSP32/32C，Motolora公司的MC96002等。
不同浮点DSP芯片所采用的浮点格式不完全一样，有的DSP芯片采用自定义的浮点格式，如TMS320C3X，而有的DSP芯片则采用IEEE的标准浮点格式，如Motorola公司的MC96002、FUJITSU公司的MB86232和ZORAN公司的ZR35325等。
采用本发明的基于面部检测的灯泡型警灯，针对现有技术中警灯无法使用防爆网等辅助警用工具的技术问题，通过高精度、有针对性的图像处理设备确定附近通缉犯是否存在，以及在通缉犯出现时确定通缉犯的相对方向和距离，还在现有的警灯硬件上集成了折叠式安装底座、防爆网容器、释放设备，能够基于确定的通缉犯的相对方向和距离，释放防爆网进行自行抓捕。
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 (6)
1.一种基于面部检测的灯泡型警灯，包括折叠式安装底座、防爆网容器、释放设备、红色灯泡、蓝色灯泡和DSP处理芯片，所述折叠式安装底座用于固定所述红色灯泡和所述蓝色灯泡，所述防爆网容器用于容纳防爆网，所述释放设备设置于所述防爆网容器的后端，用于在接收到发射控制信号时，基于所述发射控制信号释放所述防爆网容器中的防爆网；
其中，所述DSP处理芯片分别与所述折叠式安装底座、所述防爆网容器、所述释放设备、所述红色灯泡和所述蓝色灯泡连接，用于分别实现对所述折叠式安装底座、所述防爆网容器、所述释放设备、所述红色灯泡和所述蓝色灯泡的控制；
其中，所述折叠式安装底座包括固定件、折叠件和盒体，所述防爆网容器和所述释放设备都被嵌入在所述折叠式安装底座中的盒体内；
所述DSP处理芯片用于分别实现对所述折叠式安装底座、所述防爆网容器、所述释放设备、所述红色灯泡和所述蓝色灯泡的控制包括：控制所述折叠式安装底座在折叠状态和打开状态二者进行切换；
所述DSP处理芯片用于分别实现对所述折叠式安装底座、所述防爆网容器、所述释放设备、所述红色灯泡和所述蓝色灯泡的控制包括：控制所述红色灯泡的闪烁频率以及所述蓝色灯泡的闪烁频率；
所述DSP处理芯片用于分别实现对所述折叠式安装底座、所述防爆网容器、所述释放设备、所述红色灯泡和所述蓝色灯泡的控制包括：控制所述释放设备以确定是否释放所述防爆网容器中的防爆网；
还包括：
视频捕捉设备，被嵌入在所述折叠式安装底座的盒体的外壳中，用于对所述警灯周围进行视频数据采集以获得高清视频流；
边缘增强设备，与所述视频捕捉设备连接，用于每接收到高清视频流的新的一帧图像，对新的一帧图像执行边缘增强图像，以获得高清视频流的新的增强图像；
小波滤波设备，与所述边缘增强设备连接，用于每接收到高清视频流的新的增强图像时，对高清视频流的新的增强图像进行Daubechies小波滤波处理以获得高清视频流的新的滤波图像；其中，所述小波滤波设备进行的Daubechies小波滤波处理包括：采用长度为4的Daubechies小波基对高清视频流的新的增强图像进行3级分解后再进行小波重建，以获得高清视频流的新的滤波图像；
后景分割设备，与所述小波滤波设备连接，用于每接收到高清视频流的新的滤波图像时，对新的滤波图像中的每一个像素作为目标像素进行如下处理：确定目标像素的像素值是否与之前背景图像中对应位置像素的像素值匹配，确定匹配，则将该目标像素作为背景点，确定不匹配，则将该目标像素作为非背景点，统计高清视频流历次图像中，该目标像素对应位置的像素点被确定为背景点的概率，当概率大于等于预设概率阈值时，采用历次图像中该目标像素对应位置处最新被确定为背景点的像素值更新之前背景图像中该目标像素对应位置处的像素值；所述后景分割设备在对新的滤波图像中的最后一个像素执行完上述处理后，输出更新后的背景图像；
目标识别设备，与所述后景分割设备连接，用于将高清视频流的新的滤波图像减去所述后景分割设备基于高清视频流的新的滤波图像更新后的背景图像，以获得前景图像，对所述前景图像中的目标进行基于预设人体颜色直方图特征的匹配，以确定所述前景图像中的人体目标，并输出与人体目标对应的、从所述前景图像处分割出来的人体子图像；
其中，所述DSP处理芯片还与所述目标识别设备连接，用于确定所述人体子图像是否包括通缉犯面部特征，并在包括所述通缉犯面部特征时，基于所述人体子图像在所述前景图像中的相对位置确定发射方向，基于所述人体子图像在所述前景图像中的景深确定发射力度，所述DSP处理芯片将所述发射方向和所述发射力度打包以生成所述发射控制信号。
2.如权利要求1所述的基于面部检测的灯泡型警灯，其特征在于：
所述折叠式安装底座被设置在警车的顶部。
3.如权利要求2所述的基于面部检测的灯泡型警灯，其特征在于：
所述DSP处理芯片被设置在警车的前端仪表盘内。
4.如权利要求3所述的基于面部检测的灯泡型警灯，其特征在于：
所述DSP处理芯片用于分别实现对所述折叠式安装底座、所述防爆网容器、所述释放设备、所述红色灯泡和所述蓝色灯泡的控制还包括：控制使得所述红色灯泡的闪烁频率和所述蓝色灯泡的闪烁频率的和为预设值。
5.如权利要求4所述的基于面部检测的灯泡型警灯，其特征在于：
所述折叠式安装底座的固定件用于将所述折叠式安装底座固定在警车的顶部。
6.如权利要求5所述的基于面部检测的灯泡型警灯，其特征在于：
所述折叠式安装底座的折叠件用于折叠或打开所述折叠式安装底座，以使得所述折叠式安装底座在折叠状态和打开状态二者进行切换。
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