CN112241698A - 一种基于人脸识别的公交车载机 - Google Patents

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赵玉坤
曹培宋
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程永照
杨勇
高洪昌
张鹏
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Abstract

本发明公开了一种基于人脸识别的公交车载机，属于公交车调度终端硬件设备技术领域，用于安装在驾驶室的中控台内连接车内设备，该车载机的内部集成有人机交互单元、主控处理单元、视频处理单元、电源管理单元、对外接口管理单元以及硬盘管理单元；所述视频处理单元包括人脸识别单元和视频编解码芯片，通过采集车载摄像机拍摄的视频画面经过所述视频编解码芯片的编解码处理，发送给所述人脸识别单元进行人脸识别；所述对外接口管理单元包括用于管理连接所述车载摄像机的接口以及车内其他电子设备的接口。利用人脸识别技术对驾驶员的考勤、乘客的刷脸支付、危害公共安全人员的追踪，方便远程掌握驾驶员和乘客的信息。

Description

一种基于人脸识别的公交车载机
技术领域
本发明属于公交车调度终端硬件设备技术领域，特别涉及一种基于人脸识别的公交车载机。
背景技术
人脸检测是采用人脸建模、学习进行检测；人脸跟踪是基于运动模型方法对被检测到的面部特征进行动态目标跟踪；人脸比对是跟进特征量进行比对，确定人的眼、鼻翼、嘴角等面部像的五官轮廓的大小、位置、距离等属性，计算出几何特征，这些特征形成面部特征量。
目前很多国内公交公司大量发售老年卡、学生卡、爱心卡等特殊卡片，但相应监管实施还未跟上，往往存在大量盗刷、冒刷的现象，不仅影响出钱坐公交的人们的出行，而且会影响社会风气，与市政府构建诚信社会，改善营商环境的努力不一致。关于在乘坐公交车的过程中有不符合该条件的人使用特殊卡问题。首先特殊卡中现役军人、持证的年轻残疾人(包括轻度残疾)、年轻的环卫工、引导员四类人员中，有较大比例的年轻人，这部分人员使用特殊卡容易被误解为违规使用，因此现有的公交车在运营管理上仍存在一定的缺陷。
发明内容
本发明的目的就在于为了解决上述公交车存在大量盗刷、冒刷的现象，特殊卡使用人员容易被误解的问题提出一种基于人脸识别的公交车载机，具有人脸识别技术对驾驶员的考勤、乘客的刷脸支付、危害公共安全人员的追踪，便于车辆和乘客管理的优点。
本发明通过以下技术方案来实现上述目的，一种基于人脸识别的公交车载机，用于安装在驾驶室的中控台内连接车内设备，该车载机的内部集成有人机交互单元、主控处理单元、视频处理单元、电源管理单元、对外接口管理单元以及硬盘管理单元；
所述视频处理单元包括人脸识别单元和视频编解码芯片，通过采集车载摄像机拍摄的视频画面经过所述视频编解码芯片的编解码处理，发送给所述人脸识别单元进行人脸识别；
所述对外接口管理单元包括用于管理连接所述车载摄像机的接口以及车内其他电子设备的接口；
所述电源管理单元用于为所述车载机的各个单元供电。
优选的，所述人脸识别单元包括NPU处理器，该NPU处理器内置人脸检测模块、人脸跟踪模块和人脸比对模型。
优选的，所述人机交互单元包括交互显示屏和控制按键，其中交互显示屏包括7寸TFT显示屏、LED可调节背光和光敏电阻。
优选的，所述主控处理单元包括ARMCPU处理器、与ARMCPU处理器连接的RAM芯片和ROM芯片、4G/5G模块、GPS/BD模块、以及ROM芯片内置的串口通信驱动软件、网络接口驱动软件和定位驱动软件，且主控处理单元通过4G/5G模块与中心平台网络互连。
优选的，所述电源管理单元用于将DC12V或DC24V电源电压转换成DC12V、DC5V、DC3.3V、DC2.5V、DC1.8V电源。
优选的，所述对外接口管理单元包括I/O接口、RS485/232接口、CAN接口和WAN接口。
优选的，所述硬盘存储管理包括视频存储硬盘、数据备份存储硬盘以及硬盘管理模块。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：利用人脸识别技术对驾驶员的考勤、乘客的刷脸支付、危害公共安全人员的追踪，方便远程掌握驾驶员和乘客的信息，并且该人脸识别是通过车载机和摄像机配合使用，摄像机作为前端只负责采集人脸视频画面，而车载机通过内部的视频处理单元进行人脸检测、跟踪和比对，通过车载机作为主要运算单元，可以提高识别效率，而且也减少摄像机的成本。
附图说明
图1为本发明的各单元连接结构示意图。
图2为本发明的人脸识别单元与后台连接示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，一种基于人脸识别的公交车载机，用于安装在驾驶室的中控台内连接车内设备，该车载机的内部集成有人机交互单元、主控处理单元、视频处理单元、电源管理单元、对外接口管理单元以及硬盘管理单元，通过人机交互单元方便驾驶人员操作该车载机，主控处理单元作为车载机的核心处理部分，用来协调各个单元之间的工作，并进行数据处理工作，所述视频处理单元包括人脸识别单元和视频编解码芯片，通过采集车载摄像机拍摄的视频画面经过所述视频编解码芯片的编解码处理，发送给所述人脸识别单元进行人脸识别，摄像机安装在正对乘客上客门位置，设备与车辆门控开关相连接，当车门开启时，触发人脸识别单元运行，当车门关闭后，人脸识别单元延迟关闭，该人脸识别单元不仅可以采集乘客的人脸数据，还可以采集到驾驶员的人脸数据，可作为驾驶人员考勤使用，实现无接触打卡的效果；所述对外接口管理单元包括用于管理连接所述车载摄像机的接口以及车内其他电子设备的接口，车载设备通过接口与车载机连接，这样摄像机和车载机分体式，摄像机只负责采集人脸数据工作，不进行人脸识别的运算，因此可以利用普通的摄像机实现人脸识别的各项功能，降低了摄像机的使用成本，而且车载机的体积大于摄像机，内置的人脸识别单元运算能力更强，摄像机即使更换，也不影响车载机的正常使用；所述电源管理单元用于为所述车载机的各个单元供电，所述电源管理单元用于将DC12V或DC24V电源电压转换成DC12V、DC5V、DC3.3V、DC2.5V、DC1.8V电源。
如图2所示，所述人脸识别单元包括NPU处理器，该NPU处理器内置人脸检测模块、人脸跟踪模块和人脸比对模型，人脸检测是采用人脸建模、学习进行检测；人脸跟踪是基于运动模型方法对被检测到的面部特征进行动态目标跟踪；人脸比对是跟进特征量进行比对，确定人的眼、鼻翼、嘴角等面部像的五官轮廓的大小、位置、距离等属性，计算出几何特征，这些特征形成面部特征量，人脸识别单元只进行数据处理工作，在人脸识别之后通过4G/5G模块可以将识别结果远程发送到中心平台，实现大数据存储。
所述人机交互单元包括交互显示屏和控制按键，其中交互显示屏包括7寸TFT显示屏、LED可调节背光和光敏电阻，通过交互显示屏来展示各个单元的工作情况，LED可调背光与光敏电阻配合，使括7寸TFT显示屏可以自动调节亮度，不会影响驾驶人员的观看，控制按键用来操作车载机的各项功能，所述主控处理单元包括ARMCPU处理器、与ARMCPU处理器连接的RAM芯片和ROM芯片、4G/5G模块、GPS/BD模块、以及ROM芯片内置的串口通信驱动软件、网络接口驱动软件和定位驱动软件，且主控处理单元通过4G/5G模块与中心平台网络互连，所述对外接口管理单元包括I/O接口、RS485/232接口、CAN接口和WAN接口，所述硬盘存储管理包括视频存储硬盘、数据备份存储硬盘以及硬盘管理模块，利用CAN接口，与车辆CAN数据进行对接，对车辆CAN数据进行管理运用，在车辆出现异常状态时进行提前预警；利用对外I/O接口、RS232/485接口、CAN接口与车载设备，如监控主机、车载三牌、车身信息等进行互联互通；利用GPS/BD定位所获取的位置信息，使用4G/5G将人脸识别数据、CAN数据、位置信息数据、车辆其他电子信息数据等上传中心平台。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (7)

1.一种基于人脸识别的公交车载机，用于安装在驾驶室的中控台内连接车内设备，其特征在于，该车载机的内部集成有人机交互单元、主控处理单元、视频处理单元、电源管理单元、对外接口管理单元以及硬盘管理单元；
所述视频处理单元包括人脸识别单元和视频编解码芯片，通过采集车载摄像机拍摄的视频画面经过所述视频编解码芯片的编解码处理，发送给所述人脸识别单元进行人脸识别；
所述对外接口管理单元包括用于管理连接所述车载摄像机的接口以及车内其他电子设备的接口；
所述电源管理单元用于为所述车载机的各个单元供电。
2.根据权利要求1所述的一种基于人脸识别的公交车载机，其特征在于，所述人脸识别单元包括NPU处理器，该NPU处理器内置人脸检测模块、人脸跟踪模块和人脸比对模型。
3.根据权利要求1所述的一种基于人脸识别的公交车载机，其特征在于，所述人机交互单元包括交互显示屏和控制按键，其中交互显示屏包括7寸TFT显示屏、LED可调节背光和光敏电阻。
4.根据权利要求1所述的一种基于人脸识别的公交车载机，其特征在于，所述主控处理单元包括ARM CPU处理器、与ARMCPU处理器连接的RAM芯片和ROM芯片、4G/5G模块、GPS/BD模块、以及ROM芯片内置的串口通信驱动软件、网络接口驱动软件和定位驱动软件，且主控处理单元通过4G/5G模块与中心平台网络互连。
5.根据权利要求1所述的一种基于人脸识别的公交车载机，其特征在于，所述电源管理单元用于将DC12V或DC24V电源电压转换成DC12V、DC5V、DC3.3V、DC2.5V、DC1.8V电源。
6.根据权利要求1所述的一种基于人脸识别的公交车载机，其特征在于，所述对外接口管理单元包括I/O接口、RS485/232接口、CAN接口和WAN接口。
7.根据权利要求1所述的一种基于人脸识别的公交车载机，其特征在于，所述硬盘存储管理包括视频存储硬盘、数据备份存储硬盘以及硬盘管理模块。
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