CN108566536A - 基于可穿戴设备的特征采集分析系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于可穿戴设备的特征采集分析系统，包括可穿戴设备、无线联网模块和云计算大数据服务模块，可穿戴设备用于采集目标对象的数据信息；无线联网模块用于将可穿戴设备采集的数据信息发送给云计算大数据服务模块和将云计算大数据服务模块处理后得到的决策发送给可穿戴设备；云计算大数据服务模块存储多种数据，对接收的可穿戴设备采集的数据信息进行分析处理做出决策结果，并将决策结果发送给可穿戴设备。通过可穿戴设备主动采集目标对象，云计算大数据服务模块可快速、准确识别出对象，性能可靠、适用场景多、智能化程度高。

Description

基于可穿戴设备的特征采集分析系统

技术领域

本发明涉及智能穿戴设备技术领域，具体涉及一种基于可穿戴设备的特征采集分析系统。

背景技术

现有的智能采集分析系统，主要是利用监控摄像机和智能终端对场景中的人、车辆及其行为进行采集和分析，识别出人脸、车牌、行径等特征信息对应其身份信息，对事物及其行为进行分析，用于安防信息智能化分析和安全管理。现有智能采集分析系统的录入采集设备通常是固定安装，只能被动采集进入采集设备视角和合适距离内的目标，同时也受到观察目标是否会主动配合的影响，很难对更大范围的可疑目标进行信息采集和检测，因为视角和距离等诸多因素的影响，固定位置的录入设备对于移动目标和被动态遮蔽的目标如汽车内的乘客、人群中的尾随者等安检非常困难。因为录入采集设备的被动性特征，智能采集分析系统无法得到可疑目标的信息，安检系统对重点目标的监控和安检能力就受到极大限制，只能对相对正常主动配合的安全人群进行采集，发现可疑、嫌疑、在逃人员和套牌、丢失、改造车辆等物品的能力也很难提高，现有系统的被动性采集特征导致现有系统的安检的效果和成效和实际需求之间存在很大落差，亟待改进和创新。

现有系统的人脸识别、车牌识别、X光行李安检仪等系统和设备是单独分离系统，需要通过不同的拍摄录入设备对人脸、车牌、行李进行拍摄和处理，处理后的数据录入各自系统的数据库，数据直接没有关联，无法形成以人为核心的安检管理体系，因为人和车及行李物品之间没有形成直接关联，对车辆和行李物品的监控缺乏持续性和有效性，存在很大的安全漏洞和管理缺陷。

现有系统的数据处理智能化程度低，数据关联性能低、深度学习能力差，平台管理的数据模式相对简单，存在智能化分析和人工智能、大数据功能无法满足日益增长的公共安全需求的问题。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的在于提供一种基于可穿戴设备的特征采集分析系统，采用可穿戴设备采集目标对象的数据信息，对可穿戴设备采集的目标对象的数据信息进行大数据分析处理，得到决策结果，为可穿戴设备提供决策。

本发明实施例提供的一种基于可穿戴设备的特征采集分析系统，包括可穿戴设备、无线联网模块和云计算大数据服务模块，所述可穿戴设备用于采集目标对象的数据信息；所述无线联网模块用于将可穿戴设备采集的数据信息发送给云计算大数据服务模块和将云计算大数据服务模块处理后得到的决策发送给可穿戴设备；所述云计算大数据服务模块存储多种数据，对接收的可穿戴设备采集的数据信息进行分析处理做出决策结果，并将所述决策结果发送给可穿戴设备。

可选地，所述可穿戴设备包括可穿戴复合镜头模块，所述可穿戴复合镜头模块包括采集控制单元，还包括广角摄像头、高清变焦摄像头、红外摄像头和智能传感器中的一个或多个，所述采集控制单元控制广角摄像头、高清变焦摄像头、红外摄像头和/或智能传感器采集数据。

可选地，所述可穿戴设备还包括可穿戴设备控制模块所述可穿戴设备控制模块用于控制可穿戴复合镜头模块采集目标对象的数据信息，所述可穿戴设备控制模块包括视网膜透镜显示屏、耳机扬声器、麦克风拾音器和视频音频控制器，所述视频音频控制器分别控制视网膜透镜显示屏、耳机扬声器和麦克风拾音器采集数据。

可选地，所述云计算大数据服务模块包括人工智能支持子模块，所述人工智能支持子模块包括智能识别深度学习单元、指挥调度单元和地图控制单元中的一个或多个，所述智能识别深度学习单元用于对可穿戴设备采集的待识别数据信息进行深度学习和识别，得到判断结果；所述指挥调度单元用于为联网的可穿戴设备提供指挥、调度和协调的数据；所述地图控制单元用于对联网的可穿戴设备提供进行实时定位和路径追踪，并为可穿戴设备提供地图导航。

可选地，所述人工智能支持子模块还包括视频结构化行为分析单元、大数据分析单元和智能辅助决策单元中的一个或多个，所述视频结构化行为分析单元用于根据可穿戴设备采集的视频和图像信息进行结构化分析，识别出目标对象的活动轨迹；所述大数据分析单元用于对采集的目标对象的数据信息进行汇总、清洗、统计、分析、挖掘和应用，得到大数据分析结果，为智能辅助决策单元提供数据支持；所述智能辅助决策单元用于将所述大数据分析结果与数据源信息结合分析，得出决策结果。

可选地，所述云计算大数据服务模块还包括智能辅助子模块，所述智能辅助子模块包括摄像机智能随动单元，所述摄像机智能随动单元用于控制可穿戴设备周边的高清摄像机随着可穿戴设备的移动或转动同一视角或多视角的图像或视频的采集或监控。

可选地，所述智能辅助子模块还包括高空瞭望定位单元，所述高空瞭望定位单元用于控制城市瞭望摄像机或无人机摄像机对可穿戴设备周边的目标进行监控和动态分析，追踪和处置可穿戴设备周边的目标。

可选地，所述无线联网模块包括网络控制器，还包括蓝牙收发器、Wifi收发器、移动网络收发器和GPS/北斗定位器中的一种或多种，网络控制器控制蓝牙收发器、Wifi收发器、移动网络收发器和/或GPS/北斗定位器进行数据通信。

可选地，系统还包括电源模块，所述电源模块包括电池和充放电子模块。

可选地，所述可穿戴设备可穿戴设备为智能眼镜。

本发明的有益效果：

本发明实施例提供的基于可穿戴设备的特征采集分析系统，采用可穿戴设备采集目标对象的数据信息，对可穿戴设备采集的目标对象的数据信息进行大数据分析处理，得到决策结果，为可穿戴设备提供决策信息。通过可穿戴设备主动采集目标对象，云计算大数据服务模块可快速、准确识别出对象，性能可靠、适用场景多、智能化程度高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1示出了本发明实施例所提供的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。

应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。

还应当理解，在此本发明说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明。如在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。

还应当进一步理解，在本发明说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。

如在本说明书和所附权利要求书中所使用的那样，术语“如果”可以依据上下文被解释为“当...时”或“一旦”或“响应于确定”或“响应于检测到”。

如图1所示，图1示出了本发明实施例提供的一种基于可穿戴设备的特征采集分析系统，包括可穿戴设备、无线联网模块和云计算大数据服务模块，所述可穿戴设备用于采集目标对象的数据信息；所述无线联网模块用于将可穿戴设备采集的数据信息发送给云计算大数据服务模块和将云计算大数据服务模块处理后得到的决策发送给可穿戴设备；所述云计算大数据服务模块存储多种数据，对接收的可穿戴设备采集的数据信息进行分析处理做出决策结果，并将所述决策结果发送给可穿戴设备。基于可穿戴设备的特征采集分析系统可对移动的动态人、物、事件特征采集、分析和识别。可穿戴设备作为系统的采集设备，可穿戴设备可以是智能眼镜、智能手表、头盔或穿戴在肩部胸部腰部等部位的穿戴设备，在本实施例中采用智能眼镜作为可穿戴设备采集目标对象的数据信息。可穿戴设备动态跟随使用者的观察角度和观察方向，通过视觉传感可以跟随使用者的观察目标点，用刻画高层语义特征和底层图像特征即时分析场景中的不同目标，对目标进行分类和身份识别，可穿戴设备能够更加主动、准确、快速的找到重点目标。可穿戴设备将采集的数据信息通过无线网络传送给云计算大数据服务模块，云计算大数据服务模块对目标对象的数据信息进行比对、处理、分析和识别，作出决策结果，将决策结果发送给可穿戴设备。

本发明实施例提供的基于可穿戴设备的特征采集分析系统，采用可穿戴设备采集目标对象的数据信息，对可穿戴设备采集的目标对象的数据信息进行大数据分析处理，得到决策结果，为可穿戴设备提供决策信息。通过可穿戴设备主动采集目标对象，云计算大数据服务模块可快速、准确识别出对象，性能可靠、适用场景多、智能化程度高。

作为上述技术方案的进一步改进，可穿戴设备包括可穿戴复合镜头模块，所述可穿戴复合镜头模块包括采集控制单元，还包括广角摄像头、高清变焦摄像头、红外摄像头和智能传感器中的一个或多个，所述采集控制单元控制广角摄像头、高清变焦摄像头、红外摄像头和/或智能传感器采集数据。120°以上广角高清摄像机，可随着人的视角做大范围广角拍摄。焦距50mm-150mm高清变焦摄像头，在5米-50米范围内准确抓拍对象细节特征，高清变焦摄像头对锁定目标进行高精度特征采集，确认人、物、事件的身份或类型，进行精准识别和追踪。弱光和黑暗环境下可拍摄对象图像，本实施例中采用近红外摄像头采集夜间图像。生物传感器，用于对人员目标进行活体检测，确定对象是真实人员。采集控制模块采用ARM处理运行安卓系统，控制镜头和智能传感器智能化采集对象特征。采集控制模块内置深度学习和智能化控制算法，可对人、车牌、文字等常见目标进行智能化识别和控制，提高可穿戴设备的采集、识别、决策、辅助功能效率和效能。

可穿戴设备还包括可穿戴设备控制模块，可穿戴设备控制模块用于控制可穿戴复合镜头模块采集目标对象的数据信息，所述可穿戴设备控制模块包括视网膜透镜显示屏、耳机扬声器、麦克风拾音器和视频音频控制器，所述视频音频控制器分别控制视网膜透镜显示屏、耳机扬声器和麦克风拾音器采集数据。视网膜透镜将图像和文字信息直接投射在用户的视网膜上，将采集、设备、分析信息和人眼现实场景叠加，支持用户对采集对象迅速做出反应。耳机扬声器采用入耳式耳机，智能化系统为用户提供语音信息和支持。麦克风拾音器采集场景中的声音信息，用于分析研判和监视举证。视频音频控制器内置编码传输模块，将音视频信息编码双向传输。

可穿戴设备具有符合多维度特征采集，高速网线网络传输，视频、图像、音频、文字指挥提示等移动智能化功能，可主动多设备联网采集和通过支持系统调度组网采集，具有极大的采集准确性、及时性、灵活性和智能化。

作为上述技术方案的进一步改进，所述云计算大数据服务模块包括人工智能支持子模块，所述人工智能支持子模块包括智能识别深度学习单元、地图控制单元、视频结构化行为分析单元、指挥调度单元、大数据分析单元和智能辅助决策单元中的一个或多个，所述智能识别深度学习单元用于对可穿戴设备采集的待识别数据信息进行深度学习和识别，得到判断结果；所述地图控制单元用于对联网的可穿戴设备提供进行实时定位和路径追踪，并为可穿戴设备提供地图导航；所述视频结构化行为分析单元用于根据可穿戴设备采集的视频和图像信息进行结构化分析，识别出目标对象的活动轨迹；所述指挥调度单元用于为联网的可穿戴设备提供指挥、调度和协调的数据；所述大数据分析单元用于对采集的目标对象的数据信息进行汇总、清洗、统计、分析、挖掘和应用，得到大数据分析结果，为智能辅助决策单元提供数据支持；所述智能辅助决策单元用于将所述大数据分析结果与数据源信息结合分析，得出决策结果。可穿戴设备通过云计算大数据服务模块，对可穿戴设备发送的数据信息进行深度学习和识别，识别出目标对象，得到判断结果。

对多个可穿戴设备进行控制和集群，形成动态监控人机移动网络，通过多个设备多维度采集目标特征和大数据研判分析，指挥多个用户协同工作，实现动态取证和动态布控，能更快更好的掌握目标动态和控制现场。

作为上述技术方案的进一步改进，所述云计算大数据服务模块还包括智能辅助子模块，所述智能辅助子模块包括摄像机智能随动单元，所述摄像机智能随动单元用于控制可穿戴设备周边的高清摄像机随着可穿戴设备的移动或转动同一视角或多视角的图像或视频的采集或监控。所述智能辅助子模块还包括高空瞭望定位单元，所述高空瞭望定位单元用于控制城市瞭望摄像机或无人机摄像机对可穿戴设备周边的目标进行监控和动态分析，追踪和处置可穿戴设备周边的目标。智能辅助子模块用于调动可穿戴设备周边的合适监控设备或系统对锁定目标多维度的特征采集和识别确认。

作为上述技术方案的进一步改进，所述无线联网模块包括网络控制器，还包括蓝牙收发器、WiFi收发器、移动网络收发器和GPS/北斗定位器中的一种或多种，网络控制器控制蓝牙收发器、WiFi收发器、移动网络收发器和/或GPS/北斗定位器进行数据通信。蓝牙收发器实现近距离的无线传输，使用便利可同时对接多个设备，本实施例采用蓝牙3.0模块。WiFi收发器实现中近距离的无线联网，本实施例采用100M WiFi无线收发器。移动网络收发器实现远距离无线联网，采用3G、4G、5G无线联网，本实施例使用4G联网模块。GPS/北斗定位器实现设备实时定位，采用GPS或北斗定位器，本实施例采用GPS定位模块。网络控制器用于设备智能化联网管理和设置采用的联网模块。

系统还包括电源模块，所述电源模块包括电池和充放电子模块，电源模块为可穿戴复合镜头模块、可穿戴设备控制模块和无线联网模块供电。系统还包括其他安防系统接口和智能应用接口，其他安防系统接口支持110、112、119等应急或功能系统的智能化对接和消息收发，智能应用接口接入其他智能化软硬件系统，进一步扩展系统的采集、分析、设备、研判、预警等功能。

本发明实施例的基于可穿戴设备的特征采集分析系统具体应用于对动态人和车的特征采集和分析的场景的示例：

如警务执勤人员使用基于可穿戴设备的特征采集分析系统，可穿戴设备采用智能眼镜，可穿戴设备的所有部件都集成在眼镜壳体中，在一侧的眼镜腿内设置无线联网模块，在另一侧的眼镜腿设置可穿戴设备控制模块，电源模块采用集成的可充电电池，可充电电池为两块，分别设置在两侧的眼镜腿中，便于为其他模块供电。在鼻托中设置可穿戴复合镜头，便于采集数据信息。可穿戴设备的集成度高，性能稳定可靠，具有隐蔽性，可随着使用者的视角更快更好的采集人和物的特征信息。在广场巡视，走过大量人群和车辆等具有可识别特征的场景时，可穿戴设备随着用户的运动，在用户无特别关注目标的情况下，系统自动分析复合镜头模块的广角摄像头采集场景、人员和物品特征，采集场景、人员和物品特征通过网络(WiFi、蓝牙、3G、4G等)传输至人工智能支持子模块进行视频结构化分析，智能识别深度学习单元对场景中的人员特征和物品特征进行识别，大数据分析单元内存储的各种人员特征和物品特征，大数据分析单元对采集的场景中的人员特征和物品特征与存储的特征进行比对，智能辅助决策单元根据大数据分析单元得到的比对结果做出应对策略，如果发现场景中有问题人员和物品，人工智能支持子模块则控制可穿戴设备锁定比对结果中的问题人、问题物并启动高清变焦摄像头对问题人、问题物进行更高精度的采集从而确定人和物的身份，得到确定结果，确定结果通过语音提示或视网膜透镜显示屏发送给用户，实现完全智能化的移动、自动化对人、物特征进行采集并对其身份进行比对确定，对问题人、物做即时提示并能根据智能指挥系统进行指挥调度，同时人工智能支持子模块还可以对接和调度场景中合适的监控设备和系统对锁定目标进行多维度的特征采集和识别确认，极大的提高了人、物特征采集的灵活性和准确性。指挥调度单元对同一个场景中的多个可穿戴设备进行定位和引导，可对问题人、物的活动路径进行动态追踪和快速准确引导多个使用可穿戴设备的警务执勤人员锁定同一个目标进行协作和团队指挥调度。

在用户有特别关注的目标情况下，系统自动切换使用高清摄像头对目标进行快速特征采集，人工智能支持子模块对采集特征进行比对和设备，通过语音和视频图像方式为用户提供目标识别结果信息，并通过语音和视频方式与用户进行交互，为用户提供更多目标信息，帮战用户在最短的时间内对目标作出判断和处理。云计算大数据服务模块中的地图控制单元还可以为用户提供同事位置和团队采集信息的检索和关联性分析，提高团队工作的能力和效率。执勤警务人员可以更加高效的对大场景内的问题目标和特定目标进行判断和过滤，极大的提高了工作效率，同时可穿戴设备具有隐蔽性和更高的采集灵活性，被采集对象较难发现躲避，通过用户的移动和观察角度变化，无需被采集对象主动配合，就可以快速采集和识别。

另外，可穿戴设备可在微光和黑暗环境下使用红外和生物、材料传感系统采集人、物特征，在特殊环境下能充分发挥移动智能化系统的优势，准确快速的识别和确定人、物的身份和特征，为警务执勤提供便利和提高工作效率。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，上述描述的终端和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露终端和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另外，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口、装置或单元的间接耦合或通信连接，也可以是电的，机械的或其它的形式连接。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (10)

1.基于可穿戴设备的特征采集分析系统，其特征在于，包括可穿戴设备、无线联网模块和云计算大数据服务模块，所述可穿戴设备用于采集目标对象的数据信息；所述无线联网模块用于将可穿戴设备采集的数据信息发送给云计算大数据服务模块和将云计算大数据服务模块处理后得到的决策发送给可穿戴设备；所述云计算大数据服务模块存储多种数据，对接收的可穿戴设备采集的数据信息进行分析处理做出决策结果，并将所述决策结果发送给可穿戴设备。

2.如权利要求1所述的基于可穿戴设备的特征采集分析系统，其特征在于，所述可穿戴设备包括可穿戴复合镜头模块，所述可穿戴复合镜头模块包括采集控制单元，还包括广角摄像头、高清变焦摄像头、红外摄像头和智能传感器中的一个或多个，所述采集控制单元控制广角摄像头、高清变焦摄像头、红外摄像头和/或智能传感器采集数据。

3.如权利要求2所述的基于可穿戴设备的特征采集分析系统，其特征在于，所述可穿戴设备还包括可穿戴设备控制模块所述可穿戴设备控制模块用于控制可穿戴复合镜头模块采集目标对象的数据信息，所述可穿戴设备控制模块包括视网膜透镜显示屏、耳机扬声器、麦克风拾音器和视频音频控制器，所述视频音频控制器分别控制视网膜透镜显示屏、耳机扬声器和麦克风拾音器采集数据。

4.如权利要求1所述的基于可穿戴设备的特征采集分析系统，其特征在于，所述云计算大数据服务模块包括人工智能支持子模块，所述人工智能支持子模块包括智能识别深度学习单元、指挥调度单元和地图控制单元中的一个或多个，所述智能识别深度学习单元用于对可穿戴设备采集的待识别数据信息进行深度学习和识别，得到判断结果；所述指挥调度单元用于为联网的可穿戴设备提供指挥、调度和协调的数据；所述地图控制单元用于对联网的可穿戴设备提供进行实时定位和路径追踪，并为可穿戴设备提供地图导航。

5.如权利要求4所述的基于可穿戴设备的特征采集分析系统，其特征在于，所述人工智能支持子模块还包括视频结构化行为分析单元、大数据分析单元和智能辅助决策单元中的一个或多个，所述视频结构化行为分析单元用于根据可穿戴设备采集的视频和图像信息进行结构化分析，识别出目标对象的活动轨迹；所述大数据分析单元用于对采集的目标对象的数据信息进行汇总、清洗、统计、分析、挖掘和应用，得到大数据分析结果，为智能辅助决策单元提供数据支持；所述智能辅助决策单元用于将所述大数据分析结果与数据源信息结合分析，得出决策结果。

6.如权利要求4所述的基于可穿戴设备的特征采集分析系统，其特征在于，所述云计算大数据服务模块还包括智能辅助子模块，所述智能辅助子模块包括摄像机智能随动单元，所述摄像机智能随动单元用于控制可穿戴设备周边的高清摄像机随着可穿戴设备的移动或转动同一视角或多视角的图像或视频的采集或监控。

7.如权利要求6所述的基于可穿戴设备的特征采集分析系统，其特征在于，所述智能辅助子模块还包括高空瞭望定位单元，所述高空瞭望定位单元用于控制城市瞭望摄像机或无人机摄像机对可穿戴设备周边的目标进行监控和动态分析，追踪和处置可穿戴设备周边的目标。

8.如权利要求1所述的基于可穿戴设备的特征采集分析系统，其特征在于，所述无线联网模块包括网络控制器，还包括蓝牙收发器、Wifi收发器、移动网络收发器和GPS/北斗定位器中的一种或多种，网络控制器控制蓝牙收发器、Wifi收发器、移动网络收发器和/或GPS/北斗定位器进行数据通信。

9.如权利要求1所述的基于可穿戴设备的特征采集分析系统，其特征在于，还包括电源模块，所述电源模块包括电池和充放电子模块。

10.如权利要求1-9之一所述的基于可穿戴设备的特征采集分析系统，其特征在于，所述可穿戴设备为智能眼镜。