CN108781276A - 生物体搜索系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种能迅速且高精度地搜索被搜索体的生物体搜索系统。具有：包括摄像头、用于获取图像数据的图像数据处理单元、移动单元及通信单元的无人移动体；及包括能记录搜索数据的数据库和用于通知委托人的通知单元的服务器，所述无人移动体与所述服务器通过通信网络连接，包括用于将所述图像数据与所述数据库中记录的个体识别信息进行对比，以判断所述图像数据的搜索体是否是被搜索体的个体识别单元，将预先由委托人提供的所述被搜索数据登录至所述服务器，将摄像头所获取的图像数据与被搜索体的个体识别信息进行对比以进行个体识别，在与个体识别信息一致的情况下，判断为发现所述被搜索体，向委托人通知，从而构成生物体搜索系统。

Description

生物体搜索系统
技术领域
本发明涉及一种生物体搜索系统，其用于在室内或室外等规定范围内搜索特定的人等。
背景技术
以往，人搜索系统例如提出有走失儿童搜索系统(参照专利文献1)。
上述走失儿童搜索系统包括：ID标签，该ID标签由进入游乐园等设施的人携带，在接收到询问信号时发送预先登录的固有信息；询问器，该询问器配置于所述设施内的规定位置，在带有所述ID标签的人通过时，对该ID标签发送所述询问信号，以催促所述ID标签发送固有信息；摄像头装置，该摄像头装置配置于所述设施内的规定位置，在带有所述ID标签的人通过时，获取该人物的图像；以及管理装置，该管理装置对于由该摄像头装置获得的各个人的图像及由所述询问器获得的各ID标签的固有信息生成各个人的识别用数据。
由走失儿童搜索系统执行的搜索是指：由摄像头拍摄进入设施者的照片，自动将所拍摄的图像与ID进行配对并记录，在有儿童走失时，以分散配置的询问器读取所属ID的历史为参考，大致确定所在的位置，打印出该走失儿童的脸部照片，由负责人员在设施内寻找。
另外，已知有一种监视系统，其由多个监视摄像头装置协同工作，以捕捉作为跟踪对象的移动体的影像(参照专利文献2)。
上述监视系统构成为，监视摄像头装置包括图像识别功能，经由网络将所拍摄的跟踪对象的影像及特征信息传输至其它监视摄像头装置，从而能对跟踪对象持续跟踪。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特开平10-301984号公报
专利文献2：日本专利特开2003-324720号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
上述专利文献1所记载的走失儿童搜索系统中，由于摄像头是固定的，因此无法利用摄像头来跟踪搜索对象。
另外，上述专利文献2所记载的监视系统中，能切换多个摄像头来跟踪监视对象，但各摄像头的位置是固定的，因此无法避免会有死角这一问题。另外，即使能利用摄像头来跟踪监视对象，在离开摄像头的距离变远的情况下，只能确认到对象较小的身影，从而产生图像难以识别的问题。
本发明的目的在于提供一种能迅速且高精度地搜索被搜索体的生物体搜索系统。
解决技术问题的技术方案
为了解决上述问题，本发明的生物体搜索系统用于在室内或室外的规定范围内将委托人委托搜索的生物个体作为被搜索体进行搜索，其特征在于，具有：
无人移动体，该无人移动体包括：用于观察周围的摄像头、用于在所述摄像头所观察的图像中检测出预先确定的搜索体的特征部分时获取所述观察图像的图像数据的图像数据处理单元、可在空间内任意移动的移动单元以及用于与服务器进行数据收发的通信单元；以及
服务器，该服务器包括：能记录搜索数据的数据库以及用于在发现所述被搜索体时通知所述委托人的通知单元，所述搜索数据包含所述被搜索体的个体识别信息及所述委托人的通知对象信息，
所述无人移动体与所述服务器通过通信网络连接，
所述无人移动体或所述服务器包括个体识别单元，该个体识别单元用于将所述图像数据与所述个体识别信息进行对比，以判断所述图像数据的搜索体是否是被搜索体，
所述生物体搜索系统具有如下步骤：
预先将委托人所提供的所述被搜索数据登录至所述服务器的数据登录步骤；
由所述移动体通过摄像头观察周围的同时在搜索范围内移动的移动步骤；
在所述摄像头的观察图像中检测到预先设定的特征部分的情况下，判断检测到被搜索体，获取所述摄像头的观察图像以作为图像数据的图像数据处理步骤；
将所述图像数据与所述被搜索体的个体识别信息进行对比以进行对象搜索体的个体识别的个体识别步骤；以及
在通过所述个体识别，所述图像数据的对象搜索体与所述个体识别信息一致的情况下，判断为发现所述被搜索体，由所述通知单元向所述委托人通知发现被搜索体的通知步骤。
所述生物体搜索系统中，优选为，所述无人移动体为无人航空器。
所述生物体搜索系统中，优选为，使用多个无人移动体作为所述无人移动体。
所述生物体搜索系统中，优选为，是以人为所述被搜索体的人搜索系统，所述图像数据处理步骤具有以脸部为预先设定的特征部分的脸部检测步骤，所述个体识别步骤使用被搜索人的脸部信息作为个体识别信息。
所述生物体搜索系统中，优选为，所述图像数据处理步骤具有在观察图像中识别出人体轮廓时判断为检测到人的人检测步骤，在即使该人检测步骤中检测到人而所述脸部检测步骤中未能检测到脸部的情况下，控制移动体使得移动体移动到能检测到脸部的位置。
所述生物体搜索系统中，优选为，所述委托人的搜索数据包含是否跟踪所述被搜索体的信息，在要跟踪的情况下，具有在发现所述被搜索体时，由所述移动体跟踪所述被搜索体的跟踪步骤。
所述生物体搜索系统中，优选为，所述委托人的搜索数据包含所述委托人留给所述被搜索体的消息，具有在发现所述被搜索体时，对所述被搜索体发送所述消息的消息提供步骤。
发明效果
本发明的生物体搜索系统利用无人移动体进行生物体搜索，该无人移动体包括：用于观察周围的摄像头、图像记录单元、可在空间内任意移动的移动单元以及用于与服务器进行数据收发的通信单元，因此能获得如下效果：能使得摄像头的位置任意移动，能由摄像头无死角地跟踪被搜索体，能容易地进行图像识别而不会远离摄像头，能迅速且高精度地搜索被搜索体。
附图说明
图1是表示本发明的生物体搜索系统的一个实施例的概要的结构的说明图。
图2是表示图1的生物体搜索系统的无人航空器的结构的框图。
图3是表示图1的生物体搜索系统的搜索步骤的流程图。
具体实施方式
以下，利用附图对本发明的生物体搜索系统进行详细说明。图1是表示本发明的生物体搜索系统的一个实施例的概要的结构的说明图。图1所示的实施例是作为被搜索体搜索特定的人S(被搜索人)的情况下的人搜索系统的示例，作为无人移动体使用无人航空器(多旋翼航空器30)的情况的示例。
图1的人搜索系统用于在室内或室外的规定范围内作为被搜索体对委托人所委托的特定个人(生物个体)进行搜索。人搜索系统10具有多旋翼航空器30及服务器50，无人航空器30及服务器50构成为通过通信网络90相连，能互相收发数据。服务器50例如设置于搜索中心等，由负责人员进行数据的输入操作等操作。
通信网络90可以使用为公众方便而提供的共用网络或独立的专用网络中的任一种。通信网络90与无线航空器30之间通过无线方式相连接。另外，通信网络90与服务器50也可以以无线方式或有线方式中的任一种相连接。共用网络能使用通常的有线固定电话线路、移动电话线路等。
图2是表示图1的生物体搜索系统的无人移动体的结构的框图。图1的人搜索系统将多旋翼航空器30用作为无人移动体。如图2所示，多旋翼航空器30具有能在空中飞行来任意移动的移动单元300。多旋翼航空器30的移动单元300包括：产生升力的多个旋翼310、控制飞行动作等的控制部320、用于对各部件供电的电池340等。多旋翼航空器30形成为能自主移动。
本发明中，无人移动体除了无人航空器之外，还可以使用构成为能自动驾驶的无人汽车等。此外，在使用多旋翼航空器30等无人航空器的情况下，即使在拥挤的人群中等也无需疏散人群，另外，由于能在人手够不到的高度位置飞行移动，因此遭受恶作剧的可能性较低。
另外，上述多旋翼航空器能自主移动，而无人移动体也可以通过远程操作来移动。
各旋翼310与DC电动机311相连，经由ESC(Electric Speed Controller：电子速度控制器)312与控制部320相连接。控制部320由CPU(中央处理装置)323、RAM/ROM(存储装置)322以及PWM控制器324等构成。控制部320还连接有加速度传感器、陀螺传感器(角速度传感器)、气压传感器、地磁传感器(电子指南针)等传感器组325、GPS接收器326等。
由移动单元300的PWM控制器324经由ESC312对DC电动机311的转速进行调节来对多旋翼航空器30进行控制。也就是说，通过适当地调节多个旋翼310的旋转方向、转速的平衡等，从而能对多旋翼航空器30的姿势、位置进行控制。
例如，控制部320的RAM/ROM322中存储有飞行控制程序，该飞行控制程序安装有多旋翼航空器30飞行时的飞行控制算法。控制部321能利用从传感器组325等获取到的信息通过飞行控制程序来控制多旋翼航空器30的姿势及位置。由此，多旋翼航空器30构成为能由移动单元300在规定范围内飞行从而为搜索被搜索体而移动。
多旋翼航空器30包括：用于观察周围的摄像头350、用于从该摄像头获取静止图像的图像数据的图像数据处理单元360、以及用于将图像数据处理单元360所获取的图像数据发送给服务器50或从服务器50接收数据的通信单元370。通信单元370使用能收发无线信号的通信装置。
摄像头350用于对多旋翼航空器30的周围进行监视来进行观察，可根据需要获取静止图像。摄像头350可以使用通过可见光来形成图像的可见光摄像头、通过红外线来形成图像的红外线摄像头等。摄像头350可使用用于监视摄像头等的拍摄元件。
在多旋翼航空器30也可以设置多台摄像头350。例如，也可以朝向不同的四个方向设置四台摄像头350。另外，摄像头350也可以安装成位于多旋翼航空器底面的360度摄像头，从而能对整个多旋翼航空器的周围进行观察。
多旋翼航空器30具备图像数据处理单元360，该图像数据处理单元360构成为以脸部为搜索体的特征部分，在利用摄像头350观察到的图像中检测到脸部的情况下，能获取该观察图像的静止图像的图像数据。
图像数据处理单元360只要是能将图像数据获取到移动体或服务器即可使用。具体而言，列举出用于将图像数据记录到记录装置等的处理、将图像数据暂时存储到存储装置的处理、将图像数据发送至服务器等的处理等。
图像数据处理单元360使用用于检测脸部(也称为脸部检测)的脸部检测单元。脸部检测单元实时地对所监视的图像进行图像处理，进行图案分析、图案识别等，在识别出脸部的情况下，设定为检测到脸部。
另外，该图像数据处理单元360具有人检测单元，在所观察的图像中识别出人体轮廓的情况下，判断为检测到人。人检测单元与脸部检测单元同样进行图像处理，来进行图案分析、图案识别等，在图像中识别到有人体轮廓的身影的情况下，设定为检测到人。
此外，进行本发明的图像处理时的脸部检测是指检测脸部所在的位置，而脸部识别是指在检测到脸部的基础上根据该脸部的特征信息来确定个人的处理。
多旋翼航空器30包括麦克风等语音输入装置380、声音或图像、影像等的输出装置390。语音输入装置380能在发现被搜索人时用于供该被搜索人输入语音以与搜索中心的负责人员等进行对话等。输出装置390例如可列举扬声器等语音输出装置、液晶显示器等图像显示装置或投影仪等图像投影装置等。输出装置390用于对被搜索人提供(传达)消息、供搜索中心的负责人员与被搜索人进行对话。
服务器50包括：能记录被搜索人S的个体识别信息、委托人的电话号码、邮件地址等通知对象信息等搜索数据的数据库510、用于在发现被搜索人S时通知委托人的通知单元520、用于与包含从摄像头输入的搜索人的图像在内的图像数据进行对比以判断该搜索体是否为被搜索人的个体识别单元530、用于将所述搜索数据输入至所述数据库510的输入装置540等。通信网络90与服务器50经由控制装置进行通信。
数据库510中登录的搜索数据除了搜索范围、被搜索人的个体识别信息、委托人的联络对象信息以外，作为附加信息还列举出是否需要跟踪的数据、委托人留给被搜索人的语音消息、影像消息等。
数据库510中登录的被搜索人的个体识别信息例如使用个人的脸部照片等图像数据、个人的服装颜色等信息、个人的身高、体重等数据等。
通知单元520是能对语音、文字、图像等进行通信的通信设备等，具体而言，可列举移动电话、个人计算机、传真等。通知单元520所通知的通知对象可列举移动电话、管理中心、互联网等。通知单元520能在个体识别单元530发现被搜索体S时，由控制装置550从数据库510搜索联络对象，利用通知单元520向该联络对象通知发现被搜索体S。通知可使用语音、文字、图像数据、及其组合等。
以下，对图1的人搜索系统的搜索步骤进行说明。图3是表示人搜索系统的步骤的流程图。搜索步骤例如按以下步骤进行。
S110：预先登录委托人所提供的被搜索数据的数据登录步骤。
S120：移动体通过摄像头观察周围的同时在搜索范围内移动的移动步骤。
S130：判断摄像头的观察图像中是否有人以进行人检测的人检测步骤。
S140：判断摄像头的观察图像中是否有脸部以进行脸部检测的脸部检测步骤。
S150：在摄像头的观察图像中检测到预先设定的特征部分的情况下，判断为检测到对象搜索体，获取摄像头的观察图像以作为图像数据的图像数据处理步骤。
S160：将图像数据的对象搜索体与被搜索体的个体识别信息进行对比以进行对象搜索体的个体识别的个体识别步骤。
S170：在个体识别步骤中图像数据的对象搜索体与个体识别信息一致的情况下，判断为发现被搜索体，由通知单元向委托人通知发现被搜索体的发现通知步骤。下面，对上述步骤进行说明。
如图3所示，首先，在数据登录步骤S210中，搜索中心的工作人员利用服务器50的输入装置540将委托人提供的搜索数据登录至数据库510。
接着，移动步骤S120中，服务器50的控制装置550经由通信网络90对多旋翼航空器30发送控制信号，利用摄像头350观察周围的同时在规定搜索范围内移动。
接着，在人检测步骤S130中，判断摄像头350的观察图像中是否有人以进行人检测。在人检测步骤S130中未检测到人的情况下(否)回到移动步骤S120，多旋翼航空器30进一步在搜索范围内移动。在人检测步骤120中检测到人的情况下(是)，前进至接下来的脸部检测步骤S140。人检测步骤S120中，在识别到人体轮廓时判断为检测到人。
在脸部检测步骤S140中，判断摄像头的观察图像中是否有脸部的图像。在没有脸部图像的情况下(否)回到移动步骤S120，使多旋翼航空器30移动。为了能检测到脸部使多旋翼航空器30移动到人脸部的正面侧等位置。另一方面，在检测到了脸部图像的情况下(是)，判断为检测到搜索人并前进至图像数据处理步骤S150。
图像数据处理步骤S150中，由图像数据处理单元360将摄像头350的图像存储为图像数据。所存储的图像数据由控制装置392利用通信单元370经由通信网络90发送至服务器50。
接着，在服务器50中，执行个体识别步骤S160。个体识别步骤S160中，将发送至服务器50的图像数据经由控制装置550发送至个体识别单元530，利用作为数据库的个人识别信息登录的被搜索人的脸部信息判断脸部信息图像数据的人(搜索人)是否是被搜索人。判断过程中，将所登录的单一或多个脸部信息与脸部的图像数据进行对比，在超过预先设定的一致率的情况下，判断为与被搜索体一致，前进至接下来的发现通知步骤S170。另一方面，在对比结果为未达到预先设定的一致率的情况下，判断为不一致，回到移动步骤S120，使多旋翼航空器30移动。
在发现通知步骤S170中，判断为发现被搜索人S，利用通知单元520向委托人通知发现被搜索人。通知使得预先登录的通知对象(移动电话、管理中心、互联网)知晓发现的事实。
在发现通知步骤S170中，能添加发现被搜索人位置的位置信息。若在室外，则位置信息能使用多旋翼航空器30的GPS接收器的位置信息。另外，若在室内，则能使用周边影像或多旋翼航空器推定自身位置的位置信息等。
接着，参照数据库510中有无搜索数据的附加信息，在没有附加信息的情况下，结束处理。另外，在有附加信息的情况下，继续进行消息提供步骤S190、跟踪步骤S200等的处理。
消息提供步骤S190中，利用多旋翼航空器30的输出装置将预先登录于数据库的来自委托人的语音消息或影像消息等传递至被搜索人S。另外，也可以利用摄像头350、麦克风等语音输入装置380及图像、语音等的输出装置390在服务器50侧的管理中心的负责人员与被搜索人S之间进行语音通话或视频通话等，从而能与被发现的被搜索人进行交流。
在跟踪步骤S200中，针对数据库的搜索数据中被标记为需要跟踪的人物，对多旋翼航空器30的飞行进行控制，使得多旋翼航空器30继续跟踪被搜索人S，来继续监视被搜索人S。
在跟踪步骤S200中进行跟踪并监视的情况下，凭一台多旋翼航空器30无法同时在预先指定的搜索范围内进行搜索。该情况下，预先准备备用的多旋翼航空器，在开始跟踪的同时使备用的多旋翼航空器出发，从而能够在指定的范围内继续进行搜索。
另外，也可以使其它多旋翼航空器出发来继续进行跟踪步骤S200的跟踪。该情况下，通过区分整体监视用多旋翼航空器与跟踪监视用多旋翼航空器，从而能区分各自所请求的功能。例如，整体监视用多旋翼航空器能设定为是在结构下部具备360度摄像头，朝向四个方向设置四台摄像头同时进行拍摄处理等的大型且长时间工作的多旋翼航空器，而另一方面，跟踪监视用多旋翼航空器仅搭载单个摄像头，能构成为低噪声且小型的装置。
另外，在整体监视用多旋翼航空器与跟踪用多旋翼航空器合用的情况下，只要跟踪用多旋翼航空器足够小型，则也可以构成为在整体监视用多旋翼航空器上搭载跟踪用多旋翼航空器，从而在进行跟踪时从整体监视用多旋翼航空器出发。
以上，对本发明的实施方式进行了说明，本发明并不局限于上述实施方式，在不脱离本发明的技术思想的范围内可作各种变换。
本发明中作为被搜索体的生物个体不局限于上述的人，也可以适用于狗、猫等宠物、其它动物等各种生物个体等。
另外，在上述实施例中，将摄像头所拍摄的图像数据发送至服务器，利用设置于图像服务器的个体识别单元来进行个体识别步骤的处理，但只要多旋翼航空器的CPU等的性能足够高，能进行脸部识别，则也可以在多旋翼航空器设置个体识别单元，从服务器仅获取被搜索体的脸部数据，仅在多旋翼航空器上进行个体识别步骤。
其中，相对于脸部识别的运算处理需要高性能的CPU及大数据库，脸部检测、人检测等的运算处理则相较于脸部识别的运算处理量较小。因此，在成本等方面来看在多旋翼航空器等搭载高性能的CPU是不现实的，如实施例中所说明的那样，经由通信网络将图像数据发送至服务器，由服务器进行脸部识别处理是较为合理的。
另外，上述实施例中，对个体识别使用可见光摄像头，以利用拍摄到的图像数据的脸部信息的脸部识别技术来检索被搜索人，但个体识别信息也可以使用服装颜色或花纹等。另外，在使用红外线摄像头作为摄像头的情况下，也可以通过红外线摄像头所获得的热分布图像来检测被搜索体的温度，将体温等温度数据用作为生物体的个体识别信息来进行个体识别。
另外，也可以将脸部检测以外的其它数据与脸部检测合用，从而能提高个体识别的精度。其它数据列举有被搜索体的体重、身高等尺寸信息、服装颜色等。例如，在脸部未朝向多旋翼航空器的摄像头的情况下，上述数据是有效的。

Claims (7)

1.一种生物体搜索系统，用于在室内或室外的规定范围内将委托人委托搜索的生物个体作为被搜索体进行搜索，其特征在于，包括：
无人移动体，该无人移动体包括：用于观察周围的摄像头、用于在所述摄像头所观察的图像中检测出预先设定的搜索体的特征部分时获取所述观察图像的图像数据的图像数据处理单元、可在空间内任意移动的移动单元以及用于与服务器进行数据收发的通信单元；以及
服务器，该服务器包括：能记录搜索数据的数据库以及用于在发现所述被搜索体时通知所述委托人的通知单元，所述搜索数据包含所述被搜索体的个体识别信息及所述委托人的通知对象信息，
所述无人移动体与所述服务器通过通信网络连接，
所述无人移动体或所述服务器包括个体识别单元，该个体识别单元用于将所述图像数据与所述个体识别信息进行对比，以判断所述图像数据的搜索体是否是被搜索体，
所述生物体搜索系统具有如下步骤：
预先将委托人所提供的所述被搜索数据登录至所述服务器的数据登录步骤；
所述移动体通过摄像头观察周围的同时在搜索范围内移动的移动步骤；
在所述摄像头的观察图像中检测到预先设定的特征部分的情况下，判断为检测到被搜索体，获取所述摄像头的观察图像以作为图像数据的图像数据处理步骤；
将所述图像数据与所述被搜索体的个体识别信息进行对比以进行个体识别的个体识别步骤；以及
在通过所述个体识别，所述图像数据的被搜索体与所述个体识别信息一致的情况下，判断为发现所述被搜索体，由所述通知单元向所述委托人通知发现被搜索体的通知步骤。
2.如权利要求1所述的生物体搜索系统，其特征在于，
所述无人移动体是无人航空器。
3.如权利要求1或2所述的生物体搜索系统，其特征在于，
使用多个无人移动体作为所述无人移动体。
4.如权利要求1至3中任一项所述的生物体搜索系统，其特征在于，
所述生物体搜索系统是以人为所述被搜索体的人搜索系统，所述图像数据处理步骤具有以人的脸部为预先设定的特征部分的脸部检测步骤，所述个体识别步骤使用被搜索人的脸部信息作为个体识别信息。
5.如权利要求4所述的生物体搜索系统，其特征在于，
所述图像数据处理步骤具有在观察图像中识别出人体轮廓时判断为检测到人的人检测步骤，在即使该人检测步骤中检测到人而所述脸部检测步骤中未能检测到脸部的情况下，控制移动体使得移动体移动到能检测到脸部的位置。
6.如权利要求1至4中任一项所述的生物体搜索系统，其特征在于，
所述委托人的搜索数据包含是否跟踪所述被搜索体的信息，在要跟踪的情况下，具有跟踪步骤，该跟踪步骤在发现所述被搜索体时，由所述移动体跟踪所述被搜索体。
7.如权利要求1至6中任一项所述的生物体搜索系统，其特征在于，
所述委托人的搜索数据包含所述委托人留给所述被搜索体的消息，具有信息提供步骤，该信息提供步骤在发现所述被搜索体时，对所述被搜索体发送所述消息。
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