CN112270990A - 一种具备生命体征记录功能的监狱人员远程点名系统和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及生物识别技术领域，公开了一种具备生命体征记录功能的监狱人员远程点名系统，该系统包括后台服务器、识别和采集装置、人形监测摄像头以及生命体征手环；所述后台服务器用于下发点名指令以及实现点名规则任务，并进行数据整理、记录和分析；所述识别和采集装置用于采集验证人脸、指纹信息，并与后台服务器进行交互；所述人形监测摄像头用于记录点名过程以及人形数据验证；所述生命体征手环用于实时采集生命体征数据。本发明提供的远程点名系统操作方法简单，通过采集人脸、指纹和人形数据进行远程点名，并采集人员生命体征数据，可有效提高点名效率和准确度，适合推广应用。
Description
技术领域
本发明涉及生物识别技术领域，更具体地，涉及一种具备生命体征记录功能的监狱人员远程点名系统和方法。
背景技术
随着监狱管理的规范性要求越来越高，为确保安全和高效管控，监狱人员基本都是遵循按小时点名制度，然而通过人工点名，比较费时费力，且人工点名容易出现漏报或错报，点名耗时较长，日常管理存在风险。
而且，现在监狱管理对人员生命健康的保护要求越来越高，监狱方需要实时掌握人员的身体健康状态，防止意外事件发生，这样，就会极大增加监狱管理人员的工作量和难度。
因此，提出一种解决上述问题的具备生命体征记录功能的监狱人员远程点名系统和方法实为必要。
发明内容
本发明所提供的一种具备生命体征记录功能的监狱人员远程点名系统和方法，主要用于解决当前监狱管理过程中，人工点名费时费力，容易出现漏报或错报，管理存在风险以及监狱方要实时掌握人员的身体健康状态会导致工作量和工作难度大的问题。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种具备生命体征记录功能的监狱人员远程点名系统，该系统的设计思想如下：首先，使用人脸加指纹双验证的方法完成监狱人员身份验证工作，得到人员的初步信息，在该过程中，安装在监仓的摄像头自动记录视频并将视频传至识别和采集装置，点名以及分析人形特征数据，并与系统的人员数据库中的人形特征数据进行比较，进而完成身份验证过程；在身份验证过程中，通过识别和采集装置对被点名人员进行持续的额温测定，同时对监狱人员手腕上佩戴的生命体征手环测得的体温、心率、血氧值等数据进行采集，并传输给后台服务器整理、分析以及记录，从而完成远程点名和日常的生命体征检测记录工作。
本发明所采用的具体技术方案如下：
一种具备生命体征记录功能的监狱人员远程点名系统，包括以通信方式相互连接的后台服务器、识别和采集装置、人形监测摄像头以及生命体征手环；
所述后台服务器用于下发点名指令以及实现点名规则任务，主要发起和配置点名流程和逻辑，并对识别和采集装置获取的数据信息进行整理、记录和分析；
所述识别和采集装置用于识别和采集人脸、指纹信息后进行验证，并与所述后台服务器进行数据传输和交互；
所述人形监测摄像头用于记录点名过程以及采集人形数据；
所述生命体征手环由人员随身佩戴，用于实时采集人员的体温、心率、血氧值等生命体征数据；
所述人形监测摄像头与生命体征手环采集的数据均并上传给所述识别和采集装置自动分析和记录。
本发明的具备生命体征记录功能的监狱人员远程点名系统的工作原理如下：所述人形监测摄像头采集的数据和生命体征手环获取的数据进入所述识别和采集装置被自动分析和记录；所述识别和采集装置负责整个远程点名工作的核心业务，可以完成人脸、指纹、人形的识别和验证过程，同时也可以完成体温数据和生命体征数据的采集工作，最后还可以对点名过程进行监测和分析，并把相关的结果上报给后台服务器；所述后台服务器由于预先录入监狱人员身份特征信息，可以对系统获取的数据信息进行验证、整理和分析。
所述识别和采集装置的指纹、人脸、人形检测环节可以根据后台服务器的配置进行组合，从而确保点名的正确性和可靠性；所述生命体征手环测得的数据可以佐证点名过程，若相关检测数据异常，还可以对于监狱的后续精细化管理提供依据和示警。
进一步的，所述识别和采集装置包括双目摄像头、红外测量模块、指纹验证模块以及蓝牙模块；
所述双目摄像头用于进行活体检测和人脸识别工作；
所述红外测量模块用于远距离持续测量人员的体温数据，其采用远红外矩阵测量模块，可以远距离采集人体的体温数据，精确度很高，可以达到医用级别，具有很强的实用性；
所述指纹验证模块用于完成人员指纹识别和身份验证工作。
进一步的，所述生命体征手环实时测得的生命体征数据通过所述蓝牙模块以蓝牙通信方式传输给所述识别和采集装置。
进一步的，所述识别和采集装置还包括核心计算模块、通信模块、数据存储单元以及显示单元；
所述核心计算模块用于离线完成人脸识别和人形分析工作，并对采集到的人体特征数据进行整理和分析，此外，还能对异常情况进行警告信息的推送等；
所述通信模块采用以太网进行数据传送，与所述后台服务器进行数据和指令交互；
所述数据存储单元用于完成监测视频、采集数据、分析结果的存储工作；
所述显示单元用于实现识别过程和识别结果的交互展示。
进一步的，所述识别和采集装置还具有音频单元，用于采集音频以及播放提示音，可以进行语音点名以及监狱人员语音答到。
进一步的，所述识别和采集装置还具有自动补光单元，其具备红外和白光补光功能，用于在人脸信息采集过程中进行自动补光操作，可以有效提示人脸识别的效果。
进一步的，所述双目摄像头安装于监仓内，其采用高性能成像传感器，包括红外传感器和彩色图像传感器，能同时输出两路高质量的图像视频数据，便于活体检测和人脸识别。
进一步的，所述识别和采集装置和人形监测摄像头各自于监仓内至少设置一套；
所述生命体征手环为每个监狱人员分别配置一只。
本发明的另一目的在于，公开一种利用上述的具备生命体征记录功能的监狱人员远程点名系统进行远程点名的方法，包括以下步骤：
S1.由后台服务器发出点名指令或者定时点名规则任务，触发点名流程后，通过系统中内置的音频单元进行语音提示，相关人员进行点名准备，然后系统启动识别和采集装置的身份识别过程；
S2.在身份识别过程中，人形监测摄像头自动启动并实时录像，音频单元进入人名播报流程，被播报名称的人员站立于识别和采集装置的前方；
当光线不足时，系统会自动触发自动补光单元工作，进行人脸验证补光操作，同时装置上安装的双目摄像头进行彩色和黑白两种特征数据的获取；
当识别和采集装置通过人脸、人形识别到检测对象后，会将采集到的人物特征数据和后台服务器中预先存储的人员信息进行比对，识别和采集装置和后台服务器分别通过自身具备的活体检测算法以及人脸识别算法进行快速的计算和验证，从而判断当前检测人员是否活体以及是否为正在被点名的本人；
若验证成功，则进行相应的提示已完成人脸验证，假如验证失败，则系统会通过后台消息推送一个警告消息给到后台服务器，值班人员接收到警告信息后可以对当前点名流程做出远程确认，以决定是否点名正常，并重新进行人脸流程或者暂时切换到下一人员的验证；
在完成人脸验证后，再进行指纹验证，这样人脸验证通过后还需要进入与指纹验证相互配合，可以提高人员信息验证的准确性；
完成身份识别后，系统会自动把这一阶段的过程录像进行存储，并进入下一环节工作；
S3.当人员身份信息验证无误后，系统自动启动生命体征数据采集过程，进而采集人形监测摄像头检测到的人形特征数据以及识别和采集装置测得的体温数据；
同时，系统触发蓝牙模块工作，通过蓝牙模块将识别和采集装置与生命体征手环连接，实时获取人员的体温、心率、血氧值等数据，并做相应记录；
假如采集到的人员体温数据、心率和血氧值数据严重偏离正常值，后台服务器会推送警告信息通知值班人员进行监控注意；
S4.当数据采集流程完成后，识别和采集装置在设备本地完成数据的记录，自动对本次点名过程进行分析，形成数据报告，并上报到后台服务器，后台服务器进一步进行分析以及数据存档。
与现有技术相比，本发明技术方案的有益效果是：
1.本发明提供的具备生命体征记录功能的监狱人员远程点名系统设计合理，系统各模块相互配合，在对监狱人员进行远程点名时，可以监控和记录点名过程，同时采集人员的生命体征数据，实施掌握人员的身体健康状况，能极大程度减少监狱管理的工作量和工作难度，规范监狱管理工作；
2.本发明提供的具备生命体征记录功能的监狱人员远程点名系统，通过采集生物体征数据如人脸、指纹以及人形数据，并结合采集到生命体征数据，对人员身份进行验证后完成点名，可有效提高点名效率和准确度，适合推广应用；
3.本发明提供的具备生命体征记录功能的监狱人员远程点名方法便于实现，可靠度高，有利于规范监狱的点名流程，确保点名精确，点名过程中采集的生命体征数据对于监狱精细化、人性化管理起到很大的支撑作用，特别是在传染性疾病流行的情况下，可以有效地降低监狱人员与管理人员的接触风险。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施方式中的技术方案，下面将对实施方式描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的监狱人员远程点名系统的结构图；
图2为本发明中的识别和采集装置的模块连接关系图；
图3为本发明的监狱人员远程点名系统的使用方法流程图。
图中：1-后台服务器，2-识别和采集装置，20-双目摄像头，21-红外测量模块，22-指纹验证模块，23-蓝牙模块，24-核心计算模块，25-通信模块、26-数据存储单元，27-显示单元，28-音频单元，29-自动补光单元，3-人形监测摄像头，4-生命体征手环。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案，以下实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受下述实施例的限制，因此本发明要求保护的范围并不局限于所述。
实施例：
如图1～3所示，一种具备生命体征记录功能的监狱人员远程点名系统，包括以通信方式相互连接的后台服务器1、识别和采集装置2、人形监测摄像头3以及生命体征手环4；
后台服务器1用于下发点名指令以及实现点名规则任务，主要发起和配置点名流程和逻辑，并对识别和采集装置2获取的数据信息进行整理、记录和分析；
识别和采集装置2用于识别和采集人脸、指纹信息后进行验证，并与后台服务器1进行数据传输和交互；
人形监测摄像头3用于记录点名过程以及采集人形数据；
生命体征手环4由人员随身佩戴，用于实时采集人员的体温、心率、血氧值等生命体征数据；
所述人形监测摄像头3与生命体征手环4采集的数据均并上传给所述识别和采集装置2自动分析和记录。
本发明的具备生命体征记录功能的监狱人员远程点名系统的工作原理如下：人形监测摄像头3采集的数据和生命体征手环4获取的数据进入识别和采集装置2被自动分析和记录；识别和采集装置2负责整个远程点名工作的核心业务，可以完成人脸、指纹、人形的识别和验证过程，同时也可以完成体温数据和生命体征数据的采集工作，最后还可以对点名过程进行监测和分析，并把相关的结果上报给后台服务器1；后台服务器1由于预先录入监狱人员身份特征信息，可以对系统获取的数据信息进行验证、整理和分析。
识别和采集装置2的指纹、人脸、人形检测环节可以根据后台服务器1的配置进行组合，从而确保点名的正确性和可靠性；生命体征手环4测得的数据可以佐证点名过程，若相关检测数据异常，还可以对于监狱的后续精细化管理提供依据和示警。
识别和采集装置2包括双目摄像头20、红外测量模块21、指纹验证模块22以及蓝牙模块23；
双目摄像头20用于进行活体检测和人脸识别工作；
红外测量模块21用于远距离持续测量人员的体温数据，其采用远红外矩阵测量模块，可以远距离采集人体的体温数据，精确度很高，可以达到医用级别，具有很强的实用性；
指纹验证模块22用于完成人员指纹识别和身份验证工作。
蓝牙模块23采用了蓝牙5.0技术，生命体征手环4实时测得的生命体征数据通过蓝牙模块23以蓝牙通信方式传输给所述识别和采集装置2。
识别和采集装置2还包括核心计算模块24、通信模块25、数据存储单元26以及显示单元27；
核心计算模块24用于离线完成人脸识别和人形分析工作，并对采集到的人体特征数据进行整理和分析，此外，还能对异常情况进行警告信息的推送等；
通信模块25采用以太网进行数据传送，与后台服务器1进行数据和指令交互；
数据存储单元26用于完成监测视频、采集数据、分析结果的存储工作；
显示单元27用于实现识别过程和识别结果的交互展示。
识别和采集装置2还具有音频单元28，用于采集音频以及播放提示音，可以进行语音点名以及监狱人员语音答到。
识别和采集装置2还具有自动补光单元29，其具备红外和白光补光功能，用于在人脸信息采集过程中进行自动补光操作，可以有效提示人脸识别的效果。
双目摄像头20安装于监仓内，其采用高性能成像传感器，包括红外传感器和彩色图像传感器，能同时输出两路高质量的图像视频数据，便于活体检测和人脸识别。
识别和采集装置2和人形监测摄像头3各自于监仓内至少设置一套；
生命体征手环4为每个监狱人员分别配置一只。
本发明的具备生命体征记录功能的监狱人员远程点名系统的点名方法，包括以下步骤：
S1.由后台服务器1发出点名指令或者定时点名规则任务，触发点名流程后，通过系统中内置的音频单元28进行语音提示，相关人员进行点名准备，然后系统启动识别和采集装置2的身份识别过程；
S2.在身份识别过程中，人形监测摄像头3自动启动并实时录像，音频单元28进入人名播报流程，被播报名称的人员站立于识别和采集装置2的前方；
当光线不足时，系统会自动触发自动补光单元29工作，进行人脸验证补光操作，同时装置上安装的双目摄像头20进行彩色和黑白两种特征数据的获取；
当识别和采集装置2通过人脸、人形识别到检测对象后，会将采集到的人物特征数据和后台服务器1中预先存储的人员信息进行比对，识别和采集装置2和后台服务器1分别通过自身具备的活体检测算法以及人脸识别算法进行快速的计算和验证，从而判断当前检测人员是否活体以及是否为正在被点名的本人；
若验证成功，则进行相应的提示已完成人脸验证，假如验证失败，则系统会通过后台消息推送一个警告消息给到后台服务器1，值班人员接收到警告信息后可以对当前点名流程做出远程确认，以决定是否点名正常，并重新进行人脸流程或者暂时切换到下一人员的验证；
在完成人脸验证后，再进行指纹验证，这样人脸验证通过后还需要进入与指纹验证相互配合，可以提高人员信息验证的准确性；
完成身份识别后，系统会自动把这一阶段的过程录像进行存储，并进入下一环节工作；
S3.当人员身份信息验证无误后，系统自动启动生命体征数据采集过程，进而采集人形监测摄像头3检测到的人形特征数据以及识别和采集装置2测得的体温数据；
同时，系统触发蓝牙模块23工作，通过蓝牙模块23将识别和采集装置2与生命体征手环4连接，实时获取人员的体温、心率、血氧值等数据，并做相应记录；
假如采集到的人员体温数据、心率和血氧值数据严重偏离正常值，后台服务器1会推送警告信息通知值班人员进行监控注意；
S4.当数据采集流程完成后，识别和采集装置2在设备本地完成数据的记录，自动对本次点名过程进行分析，形成数据报告，并上报到后台服务器1，后台服务器1进一步进行分析以及数据存档。
本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施例的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无需也无法对所有的实施例予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种具备生命体征记录功能的监狱人员远程点名系统，其特征在于，包括后台服务器、识别和采集装置、人形监测摄像头以及生命体征手环；
所述后台服务器用于下发点名指令以及实现点名规则任务，并对系统采集的数据信息进行整理、记录和分析；
所述识别和采集装置用于识别和采集人脸、指纹信息后进行验证，并与所述后台服务器进行数据交互；
所述人形监测摄像头用于记录点名过程以及采集人形数据；
所述生命体征手环用于实时采集人员的生命体征数据；
所述人形监测摄像头与生命体征手环采集的数据均并上传给所述识别和采集装置自动分析和记录。
2.根据权利要求1所述的具备生命体征记录功能的监狱人员远程点名系统，其特征在于，所述识别和采集装置包括双目摄像头、红外测量模块、指纹验证模块以及蓝牙模块；
所述双目摄像头用于进行活体检测和人脸识别工作；
所述红外测量模块用于持续测量人员的体温数据；
所述指纹验证模块用于完成人员指纹识别和身份验证工作。
3.根据权利要求2所述的具备生命体征记录功能的监狱人员远程点名系统，其特征在于，所述生命体征手环实时测得的生命体征数据通过所述蓝牙模块以蓝牙通信方式传输给所述识别和采集装置。
4.根据权利要求3所述的具备生命体征记录功能的监狱人员远程点名系统，其特征在于，所述识别和采集装置还包括核心计算模块、通信模块、数据存储单元以及显示单元；
所述核心计算模块用于完成人脸识别和人形分析工作，并对采集到的人体特征数据进行整理和分析；
所述通信模块用于数据传送以及与所述后台服务器进行数据和指令交互；
所述数据存储单元用于完成监测视频、采集数据、分析结果的存储工作；
所述显示单元用于实现识别过程和识别结果的交互展示。
5.根据权利要求4所述的具备生命体征记录功能的监狱人员远程点名系统，其特征在于，所述识别和采集装置还具有音频单元，用于采集音频以及播放提示音。
6.根据权利要求5所述的具备生命体征记录功能的监狱人员远程点名系统，其特征在于，所述识别和采集装置还具有自动补光单元，用于在人脸信息采集过程中进行自动补光操作。
7.根据权利要求6所述的具备生命体征记录功能的监狱人员远程点名系统，其特征在于，所述双目摄像头安装于监仓内，其采用高性能成像传感器，包括红外传感器和彩色图像传感器，能同时输出两路高质量的图像视频数据，便于活体检测和人脸识别。
8.根据权利要求7所述的具备生命体征记录功能的监狱人员远程点名系统，其特征在于，所述识别和采集装置和人形监测摄像头各自于监仓内至少设置一套；
所述生命体征手环为每人分别配置一只。
9.利用如权利要求1-8任一项所述的具备生命体征记录功能的监狱人员远程点名系统进行点名的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1.由后台服务器发出点名指令或者点名规则任务，启动所述识别和采集装置的身份识别识别过程；
S2.在身份识别过程中，人形监测摄像头自动启动并录像，当识别和采集装置通过人脸或者指纹识别到检测对象后，会将采集到的数据和后台服务器中存储的人员信息进行比对，判断识别结果；
S3.当人员信息验证正确无误后，系统启动生命体征数据采集过程，进而采集人形监测摄像头检测的人形特征数据以及获取生命体征手环测得的数据；
S4.当数据采集流程完成后，所述识别和采集装置在设备本地完成数据的记录和分析工作，并将相应的结果上报给后台服务器进行统计分析以及存储。
10.根据权利要求9所述的具备生命体征记录功能的监狱人员远程点名系统的使用方法，其特征在于，在步骤S3中，所述生命体征手环测得的数据包括体温、心率、血氧值等。
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