CN109801421A - 一种地铁智能安全检测系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种地铁智能安全检测系统及方法，所述系统包括进站检测设备、服务器模块和告警终端；所述进站检测设备包括设置于地铁进站通道中的通道检测模块，所述通道检测模块包括采集进站乘客人脸图像和肢体动作图像的结构化采集单元、检测乘客是否携带金属物品的检测门、与检测门联动对携带金属物品乘客进行采集的抓拍单元，以及对地铁进站通道出口处图像进行采集的对比验证单元；所述结构化采集单元、抓拍单元和对比验证单元均与服务器模块连接。本发明对进站乘客进行智能安全检测，并能够筛选出存在安全风险的乘客人脸图像进行告警推送，降低了地铁交通系统的安全隐患。

Description

一种地铁智能安全检测系统及方法

技术领域

本发明涉及地铁安全，特别是涉及一种地铁智能安全检测系统及方法。

背景技术

地铁是一种用电力牵引的快速大运量城市轨道交通工具，其线路通常敷设在地下隧道内。相对于其他城市交通工具来说，地铁几乎不会将噪音传播到地面以上从而减少了地面的噪音，同时地铁的行驶路线不与其他运输系统(如地面道路) 重叠、交叉，行车时受到的交通干扰较少，因此可以让乘客节省大量乘车时间，从而为人们的出行带来了很大的方便。

在地铁交通系统中，地铁的进站安检非常重要，但是目前的地铁进站安检主要以检查物品为主，没有对乘客本身的危险性进行检查，还存在着一定的安全隐患。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种地铁智能安全检测系统及方法，对进站乘客进行智能安全检测，并能够筛选出存在安全风险的乘客人脸图像进行告警推送，降低了地铁交通系统的安全隐患。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种地铁智能安全检测系统，包括进站检测设备、服务器模块和告警终端；

所述进站检测设备包括设置于地铁进站通道中的通道检测模块，所述通道检测模块包括采集进站乘客人脸图像和肢体动作图像的结构化采集单元、检测乘客是否携带金属物品的检测门、与检测门联动对携带金属物品乘客进行采集的抓拍单元，以及对地铁进站通道出口处图像进行采集的对比验证单元；所述结构化采集单元、抓拍单元和对比验证单元均与服务器模块连接；

所述服务器模块，用于根据结构化采集单元上传的人脸图像和肢体动作图像，进行人脸、表情和肢体动作分析，提取出具有安全隐患的乘客图像信息，并接收抓拍单元抓拍到的携带金属的乘客图像信息；将对比验证单元实时采集的图像，与具有安全隐患的乘客图像信息和携带金属的乘客图像信息分别进行对比，当对比结果一致时，生成告警指令与对比验证单元当前采集的图像一起推送给告警终端；

所述告警终端，用于接收服务器模块推送的告警指令和图像信息，并向地铁站点的工作人员进行告警和图像展示，提醒工作人员具有安全隐患的乘客和携带金属的乘客正在进站。

优选地，所述结构化检测单元、检测门、抓拍单元和对比验证单元沿地铁进站通道依次设置。

优选地，所述抓拍单元与检测门的联动方式包括但不限于以下两种：

第一，所述检测门包括门本体、金属探测器和CPU；所述金属探测器和CPU均设置于门本体上；所述抓拍单元为带控制串口的网络摄像机；金属探测器的输出端与CPU连接，CPU的输出端与网络摄像机的控制串口连接；所述金属探测器，用于在乘客通过门本体时，对乘客携带的是否携带金属进行探测，并在探测到乘客携带金属时，向CPU发送金属探测信号；所述CPU在接收到金属检测信号时，控制抓拍单元对门本体处的乘客图像抓拍，抓拍结果即为携带金属的乘客图像信息，抓拍单元将抓拍到的图像上传给服务器模块；

第二，所述检测门包括门本体、金属探测器、CPU和指示灯；所述金属探测器、CPU和指示灯均设置于门本体上，金属探测器的输出端与CPU连接，CPU的输出端与指示灯连接；所述抓拍单元为网络摄像机和微处理器，网络摄像机与微处理器连接，微处理器与服务器模块连接；所述金属探测器，用于在乘客通过门本体时，对乘客携带的是否携带金属进行探测，并在探测到乘客携带金属时，向CPU发送金属探测信号；所述CPU在接收到金属检测信号时，控制指示灯发光；所述抓拍单元中，网络摄像机实时采集门本体处的乘客图像信息，传输给微处理器，微处理器对网络摄像机采集到的图像进行分析，当侦测到图像中存在指示灯发光信息时，将该图像作为携带金属的乘客图像信息，上传给服务器模块。

优选地，所述服务器模块包括：

危险人脸数据库，用于提供地铁系统中保存的危险人脸信息；

人脸识别单元，用于对进站检测设备上传的进站乘客人脸图像进行识别，筛选出存在于危险人脸数据库中的进站乘客图像信息；

表情识别单元，用于根据进站检测设备上传的进站乘客人脸图像，对乘客表情信息进行危险识别，筛选出具有危险表情的进站乘客图像信息；

动作识别单元，用于根据进站检测设备上传的肢体动作图像，对乘客的肢体动作进行危险识别，筛选出具有危险动作的进站乘客图像信息；

对比单元，用于将存在于危险人脸数据库中的进站乘客图像信息、具有危险表情的进站乘客图像信息、具有危险动作的乘客图像信息、以及携带金属的乘客图像信息，分别与对比验证单元实时采集的图像进行对比验证，当对比结果一致时，生成告警指令并保存对比验证单元当前采集的图像；

告警推送单元，用于将对比单元生成的告警指令和对比单元当前保存的图像推送给告警终端。

优选地，所述进站检测设备还包括位于地铁进站通道入口处的人数统计模块，所述人数统计模块包括一个或多个带网络接口的人数统计摄像头，所述人数统计模块与服务器模块连接。

优选地，所述结构化检测单元和对比验证单元均包括一个或多个网络摄像头。所述服务器模块包括一个或多个服务器。

所述地铁进站通道的个数为一个或多个，所述进站检测设备也包括一个或多个与地铁进站通道一一对应的通道检测模块，即每一个所述地铁进站通道中均设置有一个通道检测模块；所述服务器模块对各个通道检测模块上传的数据分别进行人脸识别、表情识别、动作识别、对比验证和图像、告警推送处理。

优选地，所述地铁智能安全检测系统还包括超算中心和监控中心；所述超算中心和监控中心分别与服务器模块连接；

所述监控中心，从服务器模块中获取通道检测模块采集到的信息和服务器模块的分析结果，并进行综合监控；

所述超算中心，从服务器模块中获取通道检测模块上传的进站乘客人脸图像，并与公安部的危险人脸数据库交互，筛选出存在于公安部的危险人脸数据库中的进站乘客人脸图像，通过服务器模块下发给告警终端，向地铁站点的工作人员进行告警和展示，提醒工作人员存在于公安部的危险人脸数据库中的乘客正在进站。

一种地铁智能安全检测系统的安全监测方法，包括以下步骤：

S1.进站检测设备中，结构化采集单元实时采集进站乘客的人脸图像和肢体动作图像上传到服务器模块；

S2.服务器模块对进站检测设备上传的进站乘客人脸图像进行识别，筛选出存在于危险人脸数据库中的进站乘客图像信息；

S3.服务器模块根据进站检测设备上传的进站乘客人脸图像，对乘客表情信息进行危险识别，筛选出具有危险表情的进站乘客图像信息；

S4.服务器模块根据进站检测设备上传的肢体动作图像，对乘客的肢体动作进行危险识别，筛选出具有危险动作的进站乘客图像信息；

S5.进站检测设备中，抓拍单元与检测门联动，在检测门检测到金属物品时，抓拍单元对检测门所在位置的图像进行采集，得到携带金属物品的进站乘客图像传输给服务器模块；

S6.进站检测设备中，对比验证单元对地铁进站通道出口处图像进行实时采集，并传输给服务器模块；

S7.服务器模块将存在于危险人脸数据库中的进站乘客图像信息、具有危险表情的进站乘客图像信息、具有危险动作的乘客图像信息、以及携带金属的乘客图像信息，分别与对比验证单元实时采集的图像进行对比验证，当对比结果一致时，生成告警指令，与对比验证单元当前采集的图像推送给告警终端。

本发明的有益效果是：本发明对进站乘客进行智能安全检测，并能够筛选出存在安全风险的乘客人脸图像进行告警推送，降低了地铁交通系统的安全隐患。

附图说明

图1为本发明的系统原理框图；

图2为实施例中多个通道检测模块的系统原理框图；

图3为本发明的方法流程图。

具体实施方式

下面结合附图进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下所述。

如图1所示，一种地铁智能安全检测系统，包括进站检测设备、服务器模块和告警终端；

所述进站检测设备包括设置于地铁进站通道中的通道检测模块，所述通道检测模块包括采集进站乘客人脸图像和肢体动作图像的结构化采集单元、检测乘客是否携带金属物品的检测门、与检测门联动对携带金属物品乘客进行采集的抓拍单元，以及对地铁进站通道出口处图像进行采集的对比验证单元；所述结构化采集单元、抓拍单元和对比验证单元均与服务器模块连接；

所述服务器模块，用于根据结构化采集单元上传的人脸图像和肢体动作图像，进行人脸、表情和肢体动作分析，提取出具有安全隐患的乘客图像信息，并接收抓拍单元抓拍到的携带金属的乘客图像信息；将对比验证单元实时采集的图像，与具有安全隐患的乘客图像信息和携带金属的乘客图像信息分别进行对比，当对比结果一致时，生成告警指令与对比验证单元当前采集的图像一起推送给告警终端；

所述告警终端，用于接收服务器模块推送的告警指令和图像信息，并向地铁站点的工作人员进行告警和图像展示，提醒工作人员具有安全隐患的乘客和携带金属的乘客正在进站。

在本申请的实施例中，所述结构化检测单元、检测门、抓拍单元和对比验证单元沿地铁进站通道依次设置。

在本申请的实施例中，所述抓拍单元与检测门的联动方式包括但不限于以下两种：

第一，所述检测门包括门本体、金属探测器和CPU；所述金属探测器和CPU均设置于门本体上；所述抓拍单元为带控制串口的网络摄像机；金属探测器的输出端与CPU连接，CPU的输出端与网络摄像机的控制串口连接；所述金属探测器，用于在乘客通过门本体时，对乘客携带的是否携带金属进行探测，并在探测到乘客携带金属时，向CPU发送金属探测信号；所述CPU在接收到金属检测信号时，控制抓拍单元对门本体处的乘客图像抓拍，抓拍结果即为携带金属的乘客图像信息，抓拍单元将抓拍到的图像上传给服务器模块；

第二，所述检测门包括门本体、金属探测器、CPU和指示灯；所述金属探测器、CPU和指示灯均设置于门本体上，金属探测器的输出端与CPU连接，CPU的输出端与指示灯连接；所述抓拍单元为网络摄像机和微处理器，网络摄像机与微处理器连接，微处理器与服务器模块连接；所述金属探测器，用于在乘客通过门本体时，对乘客携带的是否携带金属进行探测，并在探测到乘客携带金属时，向CPU发送金属探测信号；所述CPU在接收到金属检测信号时，控制指示灯发光；所述抓拍单元中，网络摄像机实时采集门本体处的乘客图像信息，传输给微处理器，微处理器对网络摄像机采集到的图像进行分析，当侦测到图像中存在指示灯发光信息时，将该图像作为携带金属的乘客图像信息，上传给服务器模块。

在本申请的实施例中，所述服务器模块包括：

危险人脸数据库，用于提供地铁系统中保存的危险人脸信息；

人脸识别单元，用于对进站检测设备上传的进站乘客人脸图像进行识别，筛选出存在于危险人脸数据库中的进站乘客图像信息；

表情识别单元，用于根据进站检测设备上传的进站乘客人脸图像，对乘客表情信息进行危险识别，筛选出具有危险表情的进站乘客图像信息；

动作识别单元，用于根据进站检测设备上传的肢体动作图像，对乘客的肢体动作进行危险识别，筛选出具有危险动作的进站乘客图像信息；

对比单元，用于将存在于危险人脸数据库中的进站乘客图像信息、具有危险表情的进站乘客图像信息、具有危险动作的乘客图像信息、以及携带金属的乘客图像信息，分别与对比验证单元实时采集的图像进行对比验证，当对比结果一致时，生成告警指令并保存对比验证单元当前采集的图像；

告警推送单元，用于将对比单元生成的告警指令和对比单元当前保存的图像推送给告警终端。

在一些实施例中，所述告警终端可以是安装在工作人员手机上的APP客户端，用于接收来自服务器模块的告警指令和图像信息，通过手机中的语音播放器件对工作人员进行告警提醒，通过手机显示屏将接收到的图像向工作人员进行展示。在另一些实施例中，所述告警终端也可以是设置于地铁站点内的告警设备，或工作人员手持的告警设备，这些实施例中，告警设备一般包括告警接收单元、单片机、声光报警器和显示器，告警接收单元与告警推送单元建立通讯，接收来自服务器模块的告警指令和图像信息，并传输给单片机，单片机接收到告警指令和图像信息后，控制声光报警器进行报警，并将图像信息通过显示屏展示给工作人员；这些实施例中，告警接收单元与告警推送单元一般为相同类型的通信单元，如4G通讯单元等。

在本申请的实施例中，所述进站检测设备还包括位于地铁进站通道入口处的人数统计模块，所述人数统计模块包括一个或多个带网络接口的人数统计摄像头，所述人数统计模块与服务器模块连接。所述结构化检测单元和对比验证单元均包括一个或多个网络摄像头。

在本申请的实施例中，在带宽足够时，所述服务器模块可以采用一个独立的服务器是实现，在带宽不足时，所述服务器模块也可以采用多个相互连接的服务器来实现。

在本申请的实施例中，所述地铁进站通道的个数为一个或多个，所述进站检测设备也包括一个或多个与地铁进站通道一一对应的通道检测模块，即每一个所述地铁进站通道中均设置有一个通道检测模块；如图1所示，为一个通道检测模块的系统原理框图，如图2所示，为多个通道检测模块的系统原理框图；所述服务器模块对各个通道检测模块上传的数据分别进行人脸识别、表情识别、动作识别、对比验证和图像、告警推送处理。

在本申请的实施例中，所述地铁智能安全检测系统还包括超算中心和监控中心；所述超算中心和监控中心分别与服务器模块连接；所述监控中心，从服务器模块中获取通道检测模块采集到的信息和服务器模块的分析结果，并进行综合监控；所述超算中心，从服务器模块中获取通道检测模块上传的进站乘客人脸图像，并与公安部的危险人脸数据库交互，筛选出存在于公安部的危险人脸数据库中的进站乘客人脸图像，通过服务器模块下发给告警终端，向地铁站点的工作人员进行告警和展示，提醒工作人员存在于公安部的危险人脸数据库中的乘客正在进站。该实施例中，还可以利用一个服务器模块来负责一个区域内多个地铁站点中地铁进站通道中的安全检测，并各个地铁站点的信息同时传输给监控中心进行监控；在该实施例中，监控中心可以对一个或多个来自多个服务器模块的数据进行监控。

如图3所示，一种地铁智能安全检测系统的安全监测方法，包括以下步骤：

S1.进站检测设备中，结构化采集单元实时采集进站乘客的人脸图像和肢体动作图像上传到服务器模块；

S2.服务器模块对进站检测设备上传的进站乘客人脸图像进行识别，筛选出存在于危险人脸数据库中的进站乘客图像信息；

S3.服务器模块根据进站检测设备上传的进站乘客人脸图像，对乘客表情信息进行危险识别，筛选出具有危险表情的进站乘客图像信息；

S4.服务器模块根据进站检测设备上传的肢体动作图像，对乘客的肢体动作进行危险识别，筛选出具有危险动作的进站乘客图像信息；

S5.进站检测设备中，抓拍单元与检测门联动，在检测门检测到金属物品时，抓拍单元对检测门所在位置的图像进行采集，得到携带金属物品的进站乘客图像传输给服务器模块；

S6.进站检测设备中，对比验证单元对地铁进站通道出口处图像进行实时采集，并传输给服务器模块；

S7.服务器模块将存在于危险人脸数据库中的进站乘客图像信息、具有危险表情的进站乘客图像信息、具有危险动作的乘客图像信息、以及携带金属的乘客图像信息，分别与对比验证单元实时采集的图像进行对比验证，当对比结果一致时，生成告警指令，与对比验证单元当前采集的图像推送给告警终端。

本发明对进站乘客进行了智能安全检测，能够快速确定存在安全风险（人脸、动作表情存在隐患，或携带金属物品）的乘客并进行告警推送，有效降低了地铁交通系统的安全隐患，并能够与现有的地铁物品检测系统（安检机）配合，进一步提高地铁乘车的安全性。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应该看作是对其他实施例的排除，而可用于其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种地铁智能安全检测系统，其特征在于：包括进站检测设备、服务器模块和告警终端；

所述进站检测设备包括设置于地铁进站通道中的通道检测模块，所述通道检测模块包括采集进站乘客人脸图像和肢体动作图像的结构化采集单元、检测乘客是否携带金属物品的检测门、与检测门联动对携带金属物品乘客进行采集的抓拍单元，以及对地铁进站通道出口处图像进行采集的对比验证单元；所述结构化采集单元、抓拍单元和对比验证单元均与服务器模块连接；

所述服务器模块，用于根据结构化采集单元上传的人脸图像和肢体动作图像，进行人脸、表情和肢体动作分析，提取出具有安全隐患的乘客图像信息，并接收抓拍单元抓拍到的携带金属的乘客图像信息；将对比验证单元实时采集的图像，与具有安全隐患的乘客图像信息和携带金属的乘客图像信息分别进行对比，当对比结果一致时，生成告警指令与对比验证单元当前采集的图像一起推送给告警终端；

所述告警终端，用于接收服务器模块推送的告警指令和图像信息，并向地铁站点的工作人员进行告警和图像展示，提醒工作人员具有安全隐患的乘客和携带金属的乘客正在进站。

2.根据权利要求1所述的一种地铁智能安全检测系统，其特征在于：所述结构化检测单元、检测门、抓拍单元和对比验证单元沿地铁进站通道依次设置。

3.根据权利要求1所述的一种地铁智能安全检测系统，其特征在于：所述抓拍单元与检测门的联动方式包括但不限于以下两种：

第一，所述检测门包括门本体、金属探测器和CPU；所述金属探测器和CPU均设置于门本体上；所述抓拍单元为带控制串口的网络摄像机；金属探测器的输出端与CPU连接，CPU的输出端与网络摄像机的控制串口连接；所述金属探测器，用于在乘客通过门本体时，对乘客携带的是否携带金属进行探测，并在探测到乘客携带金属时，向CPU发送金属探测信号；所述CPU在接收到金属检测信号时，控制抓拍单元对门本体处的乘客图像抓拍，抓拍结果即为携带金属的乘客图像信息，抓拍单元将抓拍到的图像上传给服务器模块；

第二，所述检测门包括门本体、金属探测器、CPU和指示灯；所述金属探测器、CPU和指示灯均设置于门本体上，金属探测器的输出端与CPU连接，CPU的输出端与指示灯连接；所述抓拍单元为网络摄像机和微处理器，网络摄像机与微处理器连接，微处理器与服务器模块连接；所述金属探测器，用于在乘客通过门本体时，对乘客携带的是否携带金属进行探测，并在探测到乘客携带金属时，向CPU发送金属探测信号；所述CPU在接收到金属检测信号时，控制指示灯发光；所述抓拍单元中，网络摄像机实时采集门本体处的乘客图像信息，传输给微处理器，微处理器对网络摄像机采集到的图像进行分析，当侦测到图像中存在指示灯发光信息时，将该图像作为携带金属的乘客图像信息，上传给服务器模块。

4.根据权利要求1所述的一种地铁智能安全检测系统，其特征在于：所述服务器模块包括：

危险人脸数据库，用于提供地铁系统中保存的危险人脸信息；

人脸识别单元，用于对进站检测设备上传的进站乘客人脸图像进行识别，筛选出存在于危险人脸数据库中的进站乘客图像信息；

表情识别单元，用于根据进站检测设备上传的进站乘客人脸图像，对乘客表情信息进行危险识别，筛选出具有危险表情的进站乘客图像信息；

动作识别单元，用于根据进站检测设备上传的肢体动作图像，对乘客的肢体动作进行危险识别，筛选出具有危险动作的进站乘客图像信息；

对比单元，用于将存在于危险人脸数据库中的进站乘客图像信息、具有危险表情的进站乘客图像信息、具有危险动作的乘客图像信息、以及携带金属的乘客图像信息，分别与对比验证单元实时采集的图像进行对比验证，当对比结果一致时，生成告警指令并保存对比验证单元当前采集的图像；

告警推送单元，用于将对比单元生成的告警指令和对比单元当前保存的图像推送给告警终端。

5.根据权利要求1所述的一种地铁智能安全检测系统，其特征在于：所述进站检测设备还包括位于地铁进站通道入口处的人数统计模块，所述人数统计模块包括一个或多个带网络接口的人数统计摄像头，所述人数统计模块与服务器模块连接。

6.根据权利要求1所述的一种地铁智能安全检测系统，其特征在于：所述结构化检测单元和对比验证单元均包括一个或多个网络摄像头。

7.根据权利要求1所述的一种地铁智能安全检测系统，其特征在于：所述地铁进站通道的个数为一个或多个，所述进站检测设备也包括一个或多个与地铁进站通道一一对应的通道检测模块，即每一个所述地铁进站通道中均设置有一个通道检测模块；所述服务器模块对各个通道检测模块上传的数据分别进行人脸识别、表情识别、动作识别、对比验证和图像、告警推送处理。

8.根据权利要求1所述的一种地铁智能安全检测系统，其特征在于：所述服务器模块包括一个或多个服务器。

9.根据权利要求1所述的一种地铁智能安全检测系统，其特征在于：所述地铁智能安全检测系统还包括超算中心和监控中心；所述超算中心和监控中心分别与服务器模块连接；

所述监控中心，从服务器模块中获取通道检测模块采集到的信息和服务器模块的分析结果，并进行综合监控；

所述超算中心，从服务器模块中获取通道检测模块上传的进站乘客人脸图像，并与公安部的危险人脸数据库交互，筛选出存在于公安部的危险人脸数据库中的进站乘客人脸图像，通过服务器模块下发给告警终端，向地铁站点的工作人员进行告警和展示，提醒工作人员存在于公安部的危险人脸数据库中的乘客正在进站。

10.根据权利要求1~10中任意一项所述的一种地铁智能安全检测系统的安全监测方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1.进站检测设备中，结构化采集单元实时采集进站乘客的人脸图像和肢体动作图像上传到服务器模块；

S2.服务器模块对进站检测设备上传的进站乘客人脸图像进行识别，筛选出存在于危险人脸数据库中的进站乘客图像信息；

S3.服务器模块根据进站检测设备上传的进站乘客人脸图像，对乘客表情信息进行危险识别，筛选出具有危险表情的进站乘客图像信息；

S4.服务器模块根据进站检测设备上传的肢体动作图像，对乘客的肢体动作进行危险识别，筛选出具有危险动作的进站乘客图像信息；

S5.进站检测设备中，抓拍单元与检测门联动，在检测门检测到金属物品时，抓拍单元对检测门所在位置的图像进行采集，得到携带金属物品的进站乘客图像传输给服务器模块；

S6.进站检测设备中，对比验证单元对地铁进站通道出口处图像进行实时采集，并传输给服务器模块；

S7.服务器模块将存在于危险人脸数据库中的进站乘客图像信息、具有危险表情的进站乘客图像信息、具有危险动作的乘客图像信息、以及携带金属的乘客图像信息，分别与对比验证单元实时采集的图像进行对比验证，当对比结果一致时，生成告警指令，与对比验证单元当前采集的图像推送给告警终端。