CN112541998A - 一种基于云计算的小区安防系统 - Google Patents

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CN112541998A
CN112541998A CN202011410945.2A CN202011410945A CN112541998A CN 112541998 A CN112541998 A CN 112541998A CN 202011410945 A CN202011410945 A CN 202011410945A CN 112541998 A CN112541998 A CN 112541998A
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刘小兵
尹向东
杨杰
段华斌
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Abstract

本发明公开了一种基于云计算的小区安防系统，包括数据采集模块、匹配对比模块、信号处理模块、控制器、动作指令模块、图像分析模块、人员采集模块、户主确认模块和图像核对模块；本发明是将外来人员的远近距离与外界的环境光强度相结合，来控制门禁识别设备中的部件运动，进而可依据各外来人员当时所处的远近情况和光照情况，来调整摄像头的拍摄位置，以提高图像采集的清晰度，以免出现难以准确的分辨外来人员，给不法分子乘机而入的机会，不能够起到充分的防范作用，而调节补光灯的照射位置则能够在起到补光作用的同时，还可避免光线直射外来人员面部所造成的负面影响。

Description

一种基于云计算的小区安防系统
技术领域
本发明涉及小区安防系统技术领域，具体为一种基于云计算的小区安防系统。
背景技术
小区安防系统的主要职能是提高安全防范效果，而安全方面给居民生命和财产带来最大的威胁包括两方面：一方面是由人为引起的破坏，而另一方面是非人为引起的破坏，而小区安防系统即为通过有效的措施对这些不安全因素进行防范，以给小区居民创造安全舒适的居住环境。
小区安防系统主要包括住宅报警子系统、门禁控制子系统、视频监控子系统、电子巡更子系统和停车管理子系统五大类，而在现有的小区安防系统中，难以针对各外来人员所处的远近不同，以及在光线不足或过强时，来调整拍摄位置和补光情况，进而达到提高图像清晰度的效果，以免出现难以准确分辨外来人员，给不法分子乘机而入的机会，不能够起到充分的防范作用；
且在公开号为CN108550247A的文件中，仅是依据业主在手机上安装安防APP，并在陌生人敲门时来发出提醒，以及给小区物业发出警报，督促其进行检查，进而减少小区的偷窃问题，而将其与现有的小区安防系统相结合来说，难以针对各外来人员面部图像进行模型化分析，以区分出与户主交流密切的外来人员，并据此来完成自主学习阶段，进而在保证安全防范效果的同时还能够减少户主的处理量。
为了解决上述缺陷，现提供一种技术方案。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于云计算的小区安防系统，本发明是将外来人员的远近距离与外界的环境光强度相结合，来控制门禁识别设备中的部件运动，进而可依据各外来人员当时所处的远近情况和光照情况，来调整摄像头1的拍摄位置，以提高图像采集的清晰度，以免出现难以准确的分辨外来人员，给不法分子乘机而入的机会，而调节补光灯6的照射位置则能够在起到补光作用的同时，还可避免光线直射外来人员面部所造成的负面影响；
本发明是将外来人员的进出时间点、进出时长和进出次数分别进行赋值式标定，并依据其对与户主熟悉程度的影响占比进行权重分配，以得到户主交流度系数Zi并与预设值z相比较，当户主交流度系数Zi大于预设值z时，将与Zi相对应的外来人员面部图像的鼻尖到外眼角的距离T、鼻尖到下巴中心位置的距离Y和鼻尖到外眉尖的距离U均传输至图像核对模块，而图像核对模块在户主确认模块与图像分析模块中传输的鼻尖到外眼角的距离T、鼻尖到下巴中心位置的距离Y和鼻尖到外眉尖的距离U均相同时，则生成二级匹配信号并传输至信号处理模块，则由其来直接控制小区安防门禁锁开启，即无需户主再进行确认，将外来人员面部图像传输至户主手机中仅为通知作用，进而能够对各外来人员面部图像进行模型化分析，以区分出与户主交流密切的外来人员，并据此来完成自主学习阶段，进而在保证安全防范效果的同时还能够减少户主的处理量。
本发明所要解决的技术问题如下：
（1）如何提供一种有效的方式，来针对各外来人员所处的远近不同，以及在光线不足或过强时，调整拍摄位置和补光情况，进而达到提高图像清晰度的效果，以免出现难以准确分辨外来人员，给不法分子乘机而入的机会；
（2）如何来对各外来人员面部图像进行模型化分析，以区分出与户主交流密切的外来人员，并据此来完成自主学习阶段，进而在保证安全防范效果的同时还能够减少户主的处理量。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种基于云计算的小区安防系统，包括数据采集模块、匹配对比模块、信号处理模块、控制器、动作指令模块、图像分析模块、人员采集模块、户主确认模块和图像核对模块；
所述数据采集模块用于实时的采集外来人员的语音要素信息，并将其传输至匹配对比模块，且语音要素信息包括音高数据、音强数据、音长数据和音色数据，而不同的外来人员为不同的发音体，每个发音体发出的声音在音高、音强、音长和音色上各不相同；
所述匹配对比模块在接收到实时的语音要素信息后，将其中的音高数据、音强数据、音长数据和音色数据分别与预设范围a、预设范围b、预设范围c和预设范围d进行比较，当满足上述四者均位于各自的预设范围内时，则生成一级匹配信号，而其它情况下，则生成指示动作信号，并将上述两种信号均传输至信号处理模块；
所述信号处理模块在接收到实时的一级匹配信号时，控制小区安防门禁锁开启，而在接收到实时的指示动作信号时，控制门禁识别设备中的距离传感器和环境光传感器通电工作，并由距离传感器来实时的采集外来人员的位置信息，以及环境光传感器来实时的采集环境光强度数据，且位置信息包括外来人员与摄像头间的垂直距离数据和外来人员的额头处与摄像头间的直线距离数据，并将位置信息和环境光强度数据均经控制器传输至动作指令模块；
所述动作指令模块在接收到实时的位置信息和环境光强度数据后，即开始进行对比执行操作，具体步骤如下：
S1：获取到实时的位置信息，并将外来人员与摄像头间的垂直距离数据标定为Q，以及外来人员的额头处与摄像头间的直线距离数据标定为W，且Q与W位于同一平面，并依据公式，来求得外来人员与摄像头间的角度数据；
S2：将角度数据与预设范围e相比较，当满足角度数据大于预设范围e时，则控制门禁识别设备中的电动马达工作，电动马达带动螺纹杆顺时针方向转动，螺纹杆带动螺纹套筒下降直至角度数据位于预设范围e内；而当满足角度数据小于预设范围e时，则控制门禁识别设备中的电动马达工作，电动马达带动螺纹杆逆时针方向转动，螺纹杆带动螺纹套筒上升直至角度数据位于预设范围e内，且当满足角度数据位于预设范围e内时，则不控制门禁识别设备中的电动马达工作，而在螺纹杆带动螺纹套筒运动至紧贴电动马达处或限位块处时，角度数据仍不位于预设范围e内，则此时关闭电动马达来停止工作，进而依据外来人员与摄像头所呈的角度情况来调整摄像头的拍摄位置，以提高图像采集的精确度；
S3：同时获取到实时的环境光强度数据，并将其标定为R，且将环境光强度数据R与预设范围r相比较；
当满足环境光强度数据R大于预设范围r时，则控制门禁识别设备中的电磁铁工作，电磁铁通电产生磁力来带动伸缩弹簧逐渐向上运动收缩，伸缩弹簧带动第一滑块逐渐向上滑动，第一滑块带动第一活动杆运动，而依据第二活动杆与第一活动杆为配合结构，且第二活动杆在第一活动杆上滑动，以及第一活动杆与第一滑块、第二活动杆与电磁铁均为铰链活动连接，即第一活动杆在运动时为圆周式的下降过程，直至第一活动杆一端的缓冲海绵块与透光板相接触；
当满足环境光强度数据R小于预设范围r时，则控制门禁识别设备中的电动推杆工作，电动推杆推出并带动齿条向下运动，而依据齿条与齿轮相啮合，以及固定柱与齿轮间为轴承活动连接，即齿条带动齿轮顺时针转动，而依据齿轮与补光灯之间通过连接柱相固定，即齿轮带动补光灯向上运动直至预定处，同时控制补光灯开启，且当满足环境光强度数据R位于预设范围r内时，则不控制门禁识别设备中的电动推杆工作，同时直接控制补光灯开启，且预定处为补光灯与水平面间所夹的锐角呈三十度的位置，进而依据外来人员当时所处的光照情况，来调整摄像头的拍摄光线，以提高图像采集的清晰度，而调节补光灯的照射位置则能够在起到补光作用的同时，还可避免光线直射外来人员面部所造成的负面影响；
S4：最后控制摄像头开启来采集实时的外来人员面部图像，并生成图像信号传输至图像分析模块；
所述图像分析模块在接收到实时的图像信号时，将外来人员面部图像传输至户主手机中，且户主手机与图像分析模块和小区安防门禁锁之间均为电性连接，并由户主确认后来将小区安防门禁锁开启，同时对图像信号进行模型化分析，以得到户主交流度系数Zi，并将其传输至户主确认模块；
所述户主确认模块用于将户主交流度系数Zi与预设值z相比较，当户主交流度系数Zi大于预设值z时，将与Zi相对应的外来人员面部图像的鼻尖到外眼角的距离T、鼻尖到下巴中心位置的距离Y和鼻尖到外眉尖的距离U均传输至图像核对模块，且图像分析模块还将实时获取到的图像信号中外来人员面部图像的鼻尖到外眼角的距离T、鼻尖到下巴中心位置的距离Y和鼻尖到外眉尖的距离U均传输至图像核对模块；
所述图像核对模块用于将户主确认模块与图像分析模块中传输的鼻尖到外眼角的距离T、鼻尖到下巴中心位置的距离Y和鼻尖到外眉尖的距离U均进行比较，并在上述三者均相同时，则生成二级匹配信号并传输至信号处理模块，并由其来直接控制小区安防门禁锁开启，则无需户主再进行确认，将外来人员面部图像传输至户主手机中仅为通知作用，而当户主交流度系数Zi小于等于预设值z时，不生成任何信号进行传输。
进一步的，所述模型化分析操作的具体步骤如下：
D1：实时获取到图像信号，并将外来人员面部图像中的鼻尖到外眼角的距离标定为T、鼻尖到下巴中心位置的距离标定为Y和鼻尖到外眉尖的距离标定为U，且当出现T、Y和U均位于依次相对应的预设范围t、y和u之内时，则判定为同一人并生成采集信号，来传输至人员采集模块以提取所记录的该外来人员的进出时间点、进出时长和进出次数，且人员采集模块在接收到实时的采集信号时，即开始记录该外来人员的进出时间点、进出时长和进出次数，并与图像分析模块进行数据交换；
D2：获取到一段时间内的各外来人员的进出次数，并将其依次分为第一数量级、第二数量级和第三数量级，同时据此来标定次数系数Fi，i=1...n，具体标定过程为：获取到一段时间内的各外来人员的进出次数，并对其进行赋值操作，当一段时间内的各外来人员的进出次数分别对应着第一数量级、第二数量级和第三数量级时，则次数系数Fi分别对应着预设值P1、P2和P3，且P1大于P2大于P3，而在当i=1时的F1表示为一段时间内的第一位外来人员的进出次数；
获取到一段时间内的各外来人员的进出时长，并将其依次分为第一时长段、第二时长段和第三时长段，同时据此来标定时长系数Gi，i=1...n，具体标定过程为：获取到一段时间内的各外来人员的进出时长，并对其进行赋值操作，当一段时间内的各外来人员的进出时长分别对应着第一时长段、第二时长段和第三时长段时，则时长系数Gi分别对应着预设值K1、K2和K3，且K1大于K2大于K3，而在当i=1时的G1表示为一段时间内的第一位外来人员的进出时长；
获取到一段时间内的各外来人员的进出时间点，并将其位于预设时间段J的次数依次分为第一时量级、第二时量级和第三时量级，同时据此来标定时间点系数Hi，i=1...n，具体标定过程为：获取到一段时间内的各外来人员的进出时间点位于预设时间段J的次数，并对其进行赋值操作，当一段时间内的各外来人员的进出时间点位于预设时间段J的次数分别对应着第一时量级、第二时量级和第三时量级时，则时间点系数Hi分别对应着预设值V1、V2和V3，且V1大于V2大于V3，而在当i=1时的H1表示为一段时间内的第一位外来人员的进出时间点位于预设时间段J的次数；
D3：先将获取到的次数系数Fi、时长系数Gi和时间点系数Hi对与户主熟悉程度的影响占比进行权重分配，依次分配为预设值f、g和h且f大于g大于h，并由公式，i=1...n来求得一段时间内的户主交流度系数；
且一段时间标定为连续十五天的时间，而预设时间段J标定为10点至22点之间的时间。
进一步的，所述第一数量级、第二数量级和第三数量级依次对应着30次以上、29次至15次和14次以下；所述第一时长段、第二时长段和第三时长段依次对应着60小时以上、59小时至15小时和14小时以下；所述第一时量级、第二时量级和第三时量级依次对应着20次以上、19次至8次和7次以下。
进一步的，所述门禁识别设备由摄像头、距离传感器、透光板、齿条、固定柱、补光灯、齿轮、矩形口、电动推杆、第一活动杆、壳体、第二活动杆、电磁铁、伸缩弹簧、滑轨、第一滑块、限位块、螺纹杆、环境光传感器、第二滑块、螺纹套筒、挡块和电动马达组成，所述壳体的一侧嵌入有透光板，所述透光板的一侧中心处开设有矩形口，所述矩形口的内部安装有固定柱，所述固定柱的外部通过轴承活动连接有齿轮，所述齿轮远离壳体的一侧通过连接柱与补光灯相固定，所述壳体的顶部内壁靠近透光板处通过螺钉固定有电动推杆，所述电动推杆的一侧通过螺钉固定有齿条，且齿条与齿轮相啮合；
所述壳体与透光板相对的一侧中心处嵌入有滑轨，所述滑轨的两端均通过点焊固定有挡块，所述滑轨的内部自上而下分别安装有第一滑块和第二滑块，所述第一滑块的外端通过铰链活动连接有第一活动杆，且第一活动杆的一端通过粘接固定有缓冲海绵块并与透光板相配合，所述壳体与第一滑块相对的顶部内壁处通过螺钉固定有电磁铁，且电磁铁与第一滑块之间设置有伸缩弹簧，所述电磁铁的一侧通过铰链活动连接有第二活动杆，且第二活动杆与第一活动杆为配合结构，所述第二活动杆在第一活动杆上滑动，且滑动的端点处与第一活动杆的端点处之间均相距五厘米，且第一活动杆、第二活动杆和第一滑块均为非金属材质的构件，所述伸缩弹簧为金属材质的构件，以免电磁铁通电产生磁力并逐渐带动伸缩弹簧收缩时，对第一活动杆与第二活动杆之间的相对运动造成影响；
所述第二滑块的一侧通过螺栓固定有螺纹套筒，所述螺纹套筒的一侧通过螺钉固定有摄像头，所述摄像头的顶部分别设置有距离传感器和环境光传感器，所述壳体的底部内壁处通过螺钉固定有电动马达，所述电动马达的一侧通过联轴器活动连接有螺纹杆，所述螺纹杆穿过螺纹套筒，且一端通过点焊固定有限位块，所述摄像头、补光灯、电动推杆、电磁铁和电动马达均与外部电源电性连接。
本发明的有益效果：
1.本发明是由数据采集模块来实时的采集外来人员的语音要素信息，并传输至匹配对比模块来将语音要素信息中的音高数据、音强数据、音长数据和音色数据分别与预设范围a、预设范围b、预设范围c和预设范围d相比较，以生成一级匹配信号和指示动作信号，并传输至信号处理模块，信号处理模块在接收到实时的一级匹配信号时，控制小区安防门禁锁开启，而在接收到实时的指示动作信号时，控制距离传感器来实时的采集外来人员的位置信息，以及环境光传感器来实时的采集环境光强度数据，并经控制器传输至动作指令模块；
动作指令模块将位置信息和环境光强度数据一同进行对比执行操作，先依据位置信息中的外来人员与摄像头间的垂直距离数据Q，以及外来人员的额头处与摄像头间的直线距离数据W，再依据公式，来求得外来人员与摄像头间的角度数据；
且将角度数据与预设范围e相比较，当满足角度数据大于预设范围e时，则控制门禁识别设备中的电动马达工作，电动马达带动螺纹杆顺时针方向转动，螺纹杆带动螺纹套筒下降直至角度数据位于预设范围e内；而当满足角度数据小于预设范围e时，则控制门禁识别设备中的电动马达工作，电动马达带动螺纹杆逆时针方向转动，螺纹杆带动螺纹套筒上升直至角度数据位于预设范围e内，进而依据外来人员与摄像头所呈的角度情况来调整摄像头的拍摄位置，以提高图像采集的精确度；
同时将环境光强度数据R与预设范围r相比较，当满足环境光强度数据R大于预设范围r时，则控制门禁识别设备中的电磁铁工作，电磁铁通电产生磁力来带动伸缩弹簧逐渐向上运动收缩，伸缩弹簧带动第一滑块逐渐向上滑动，第一滑块带动第一活动杆运动，而依据第二活动杆与第一活动杆为配合结构，且第二活动杆在第一活动杆上滑动，以及第一活动杆与第一滑块、第二活动杆与电磁铁均为铰链活动连接，即第一活动杆在运动时为圆周式的下降过程，直至第一活动杆一端的缓冲海绵块与透光板相接触；
当满足环境光强度数据R小于预设范围r时，则控制门禁识别设备中的电动推杆工作，电动推杆推出并带动齿条向下运动，而依据齿条与齿轮相啮合，以及固定柱与齿轮间为轴承活动连接，即齿条带动齿轮顺时针转动，而依据齿轮与补光灯之间通过连接柱相固定，即齿轮带动补光灯向上运动直至预定处，同时控制补光灯开启，进而依据外来人员当时所处的光照情况，来调整摄像头的拍摄光线，以提高图像采集的清晰度，而调节补光灯的照射位置则能够在起到补光作用的同时，还可避免光线直射外来人员面部所造成的负面影响；
最后控制摄像头开启来采集实时的外来人员面部图像，并生成图像信号传输至图像分析模块，进而能够针对各外来人员所处的远近不同，以及在光线不足或过强时，来调整拍摄位置和补光情况，以免出现难以准确分辨外来人员，给不法分子乘机而入的机会，不能够起到充分的防范作用；
2.本发明的图像分析模块还对图像信号进行模型化分析，并在图像信号中外来人员面部图像的鼻尖到外眼角的距离T、鼻尖到下巴中心位置的距离Y和鼻尖到外眉尖的距离U，均位于依次相对应的预设范围t、y和u之内时，则判定为同一人并生成采集信号，来传输至人员采集模块以提取所记录的该外来人员的进出时间点、进出时长和进出次数；
且先将一段时间内的各外来人员的进出次数来标定次数系数Fi并赋值，再将一段时间内的各外来人员的进出时长来标定时长系数Gi并赋值，最后将一段时间内的各外来人员的进出时间点，并将其位于预设时间段J的次数来标定时间点系数Hi并赋值；而依据次数系数Fi、时长系数Gi和时间点系数Hi对与户主熟悉程度的影响占比进行权重分配，并由公式，来求得一段时间内的户主交流度系数，并将其传输至户主确认模块；
户主确认模块将户主交流度系数Zi与预设值z相比较，当户主交流度系数Zi大于预设值z时，将与Zi相对应的外来人员面部图像的鼻尖到外眼角的距离T、鼻尖到下巴中心位置的距离Y和鼻尖到外眉尖的距离U均传输至图像核对模块，且图像分析模块还将实时的图像信号中外来人员面部图像的鼻尖到外眼角的距离T、鼻尖到下巴中心位置的距离Y和鼻尖到外眉尖的距离U均传输至图像核对模块；
图像核对模块在户主确认模块与图像分析模块中传输的鼻尖到外眼角的距离T、鼻尖到下巴中心位置的距离Y和鼻尖到外眉尖的距离U均相同时，则生成二级匹配信号并传输至信号处理模块，则由其来直接控制小区安防门禁锁开启，即无需户主再进行确认，将外来人员面部图像传输至户主手机中仅为通知作用，进而能够对各外来人员面部图像进行模型化分析，以区分出与户主交流密切的外来人员，并据此来完成自主学习阶段，进而在保证安全防范效果的同时还能够减少户主的处理量。
附图说明
为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1为本发明的系统框图；
图2为本发明的整体正视剖面结构示意图；
图中：1、摄像头；2、距离传感器；3、透光板；4、齿条；5、固定柱；6、补光灯；7、齿轮；8、矩形口；9、电动推杆；10、第一活动杆；11、壳体；12、第二活动杆；13、电磁铁；14、伸缩弹簧；15、滑轨；16、第一滑块；17、限位块；18、螺纹杆；19、环境光传感器；20、第二滑块；21、螺纹套筒；22、挡块；23、电动马达。
具体实施方式
如图1-2所示，一种基于云计算的小区安防系统，包括数据采集模块、匹配对比模块、信号处理模块、控制器、动作指令模块、图像分析模块、人员采集模块、户主确认模块和图像核对模块；
数据采集模块用于实时的采集外来人员的语音要素信息，并将其传输至匹配对比模块，且语音要素信息包括音高数据、音强数据、音长数据和音色数据，而不同的外来人员为不同的发音体，每个发音体发出的声音在音高、音强、音长和音色上各不相同；
匹配对比模块在接收到实时的语音要素信息后，将其中的音高数据、音强数据、音长数据和音色数据分别与预设范围a、预设范围b、预设范围c和预设范围d进行比较，当满足上述四者均位于各自的预设范围内时，则生成一级匹配信号，而其它情况下，则生成指示动作信号，并将上述两种信号均传输至信号处理模块；
信号处理模块在接收到实时的一级匹配信号时，控制小区安防门禁锁开启，而在接收到实时的指示动作信号时，控制门禁识别设备中的距离传感器2和环境光传感器19通电工作，并由距离传感器2来实时的采集外来人员的位置信息，以及环境光传感器19来实时的采集环境光强度数据，且位置信息包括外来人员与摄像头1间的垂直距离数据和外来人员的额头处与摄像头1间的直线距离数据，并将位置信息和环境光强度数据均经控制器传输至动作指令模块；
动作指令模块在接收到实时的位置信息和环境光强度数据后，即开始进行对比执行操作，具体步骤如下：
S1：获取到实时的位置信息，并将外来人员与摄像头1间的垂直距离数据标定为Q，以及外来人员的额头处与摄像头1间的直线距离数据标定为W，且Q与W位于同一平面，并依据公式，来求得外来人员与摄像头1间的角度数据；
S2：将角度数据与预设范围e相比较，当满足角度数据大于预设范围e时，则控制门禁识别设备中的电动马达23工作，电动马达23带动螺纹杆18顺时针方向转动，螺纹杆18带动螺纹套筒21下降直至角度数据位于预设范围e内；而当满足角度数据小于预设范围e时，则控制门禁识别设备中的电动马达23工作，电动马达23带动螺纹杆18逆时针方向转动，螺纹杆18带动螺纹套筒21上升直至角度数据位于预设范围e内，且当满足角度数据位于预设范围e内时，则不控制门禁识别设备中的电动马达23工作，而在螺纹杆18带动螺纹套筒21运动至紧贴电动马达23处或限位块17处时，角度数据仍不位于预设范围e内，则此时关闭电动马达23来停止工作，进而依据外来人员与摄像头1所呈的角度情况来调整摄像头1的拍摄位置，以提高图像采集的精确度；
S3：同时获取到实时的环境光强度数据，并将其标定为R，且将环境光强度数据R与预设范围r相比较；
当满足环境光强度数据R大于预设范围r时，则控制门禁识别设备中的电磁铁13工作，电磁铁13通电产生磁力来带动伸缩弹簧14逐渐向上运动收缩，伸缩弹簧14带动第一滑块16逐渐向上滑动，第一滑块16带动第一活动杆10运动，而依据第二活动杆12与第一活动杆10为配合结构，且第二活动杆12在第一活动杆10上滑动，以及第一活动杆10与第一滑块16、第二活动杆12与电磁铁13均为铰链活动连接，即第一活动杆10在运动时为圆周式的下降过程，直至第一活动杆10一端的缓冲海绵块与透光板3相接触；
当满足环境光强度数据R小于预设范围r时，则控制门禁识别设备中的电动推杆9工作，电动推杆9推出并带动齿条4向下运动，而依据齿条4与齿轮7相啮合，以及固定柱5与齿轮7间为轴承活动连接，即齿条4带动齿轮7顺时针转动，而依据齿轮7与补光灯6之间通过连接柱相固定，即齿轮7带动补光灯6向上运动直至预定处，同时控制补光灯6开启，且当满足环境光强度数据R位于预设范围r内时，则不控制门禁识别设备中的电动推杆9工作，同时直接控制补光灯6开启，且预定处为补光灯6与水平面间所夹的锐角呈三十度的位置，进而依据外来人员当时所处的光照情况，来调整摄像头1的拍摄光线，以提高图像采集的清晰度，而调节补光灯6的照射位置则能够在起到补光作用的同时，还可避免光线直射外来人员面部所造成的负面影响；
S4：最后控制摄像头1开启来采集实时的外来人员面部图像，并生成图像信号传输至图像分析模块；
图像分析模块在接收到实时的图像信号时，将外来人员面部图像传输至户主手机中，且户主手机与图像分析模块和小区安防门禁锁之间均为电性连接，并由户主确认后来将小区安防门禁锁开启，同时对图像信号进行模型化分析，以得到户主交流度系数Zi，并将其传输至户主确认模块；
户主确认模块用于将户主交流度系数Zi与预设值z相比较，当户主交流度系数Zi大于预设值z时，将与Zi相对应的外来人员面部图像的鼻尖到外眼角的距离T、鼻尖到下巴中心位置的距离Y和鼻尖到外眉尖的距离U均传输至图像核对模块，且图像分析模块还将实时获取到的图像信号中外来人员面部图像的鼻尖到外眼角的距离T、鼻尖到下巴中心位置的距离Y和鼻尖到外眉尖的距离U均传输至图像核对模块；
图像核对模块用于将户主确认模块与图像分析模块中传输的鼻尖到外眼角的距离T、鼻尖到下巴中心位置的距离Y和鼻尖到外眉尖的距离U均进行比较，并在上述三者均相同时，则生成二级匹配信号并传输至信号处理模块，并由其来直接控制小区安防门禁锁开启，则无需户主再进行确认，将外来人员面部图像传输至户主手机中仅为通知作用，而当户主交流度系数Zi小于等于预设值z时，不生成任何信号进行传输。
进一步的，模型化分析操作的具体步骤如下：
D1：实时获取到图像信号，并将外来人员面部图像中的鼻尖到外眼角的距离标定为T、鼻尖到下巴中心位置的距离标定为Y和鼻尖到外眉尖的距离标定为U，且当出现T、Y和U均位于依次相对应的预设范围t、y和u之内时，则判定为同一人并生成采集信号，来传输至人员采集模块以提取所记录的该外来人员的进出时间点、进出时长和进出次数，且人员采集模块在接收到实时的采集信号时，即开始记录该外来人员的进出时间点、进出时长和进出次数，并与图像分析模块进行数据交换；
D2：获取到一段时间内的各外来人员的进出次数，并将其依次分为第一数量级、第二数量级和第三数量级，同时据此来标定次数系数Fi，i=1...n，具体标定过程为：获取到一段时间内的各外来人员的进出次数，并对其进行赋值操作，当一段时间内的各外来人员的进出次数分别对应着第一数量级、第二数量级和第三数量级时，则次数系数Fi分别对应着预设值P1、P2和P3，且P1大于P2大于P3，而在当i=1时的F1表示为一段时间内的第一位外来人员的进出次数；
获取到一段时间内的各外来人员的进出时长，并将其依次分为第一时长段、第二时长段和第三时长段，同时据此来标定时长系数Gi，i=1...n，具体标定过程为：获取到一段时间内的各外来人员的进出时长，并对其进行赋值操作，当一段时间内的各外来人员的进出时长分别对应着第一时长段、第二时长段和第三时长段时，则时长系数Gi分别对应着预设值K1、K2和K3，且K1大于K2大于K3，而在当i=1时的G1表示为一段时间内的第一位外来人员的进出时长；
获取到一段时间内的各外来人员的进出时间点，并将其位于预设时间段J的次数依次分为第一时量级、第二时量级和第三时量级，同时据此来标定时间点系数Hi，i=1...n，具体标定过程为：获取到一段时间内的各外来人员的进出时间点位于预设时间段J的次数，并对其进行赋值操作，当一段时间内的各外来人员的进出时间点位于预设时间段J的次数分别对应着第一时量级、第二时量级和第三时量级时，则时间点系数Hi分别对应着预设值V1、V2和V3，且V1大于V2大于V3，而在当i=1时的H1表示为一段时间内的第一位外来人员的进出时间点位于预设时间段J的次数；
D3：先将获取到的次数系数Fi、时长系数Gi和时间点系数Hi对与户主熟悉程度的影响占比进行权重分配，依次分配为预设值f、g和h且f大于g大于h，并由公式，i=1...n来求得一段时间内的户主交流度系数；
且一段时间标定为连续十五天的时间，而预设时间段J标定为10点至22点之间的时间。
进一步的，第一数量级、第二数量级和第三数量级依次对应着30次以上、29次至15次和14次以下；第一时长段、第二时长段和第三时长段依次对应着60小时以上、59小时至15小时和14小时以下；第一时量级、第二时量级和第三时量级依次对应着20次以上、19次至8次和7次以下。
进一步的，门禁识别设备由摄像头1、距离传感器2、透光板3、齿条4、固定柱5、补光灯6、齿轮7、矩形口8、电动推杆9、第一活动杆10、壳体11、第二活动杆12、电磁铁13、伸缩弹簧14、滑轨15、第一滑块16、限位块17、螺纹杆18、环境光传感器19、第二滑块20、螺纹套筒21、挡块22和电动马达23组成，壳体11的一侧嵌入有透光板3，透光板3的一侧中心处开设有矩形口8，矩形口8的内部安装有固定柱5，固定柱5的外部通过轴承活动连接有齿轮7，齿轮7远离壳体11的一侧通过连接柱与补光灯6相固定，壳体11的顶部内壁靠近透光板3处通过螺钉固定有电动推杆9，电动推杆9的一侧通过螺钉固定有齿条4，且齿条4与齿轮7相啮合；
壳体11与透光板3相对的一侧中心处嵌入有滑轨15，滑轨15的两端均通过点焊固定有挡块22，滑轨15的内部自上而下分别安装有第一滑块16和第二滑块20，第一滑块16的外端通过铰链活动连接有第一活动杆10，且第一活动杆10的一端通过粘接固定有缓冲海绵块并与透光板3相配合，壳体11与第一滑块16相对的顶部内壁处通过螺钉固定有电磁铁13，且电磁铁13与第一滑块16之间设置有伸缩弹簧14，电磁铁13的一侧通过铰链活动连接有第二活动杆12，且第二活动杆12与第一活动杆10为配合结构，第二活动杆12在第一活动杆10上滑动，且滑动的端点处与第一活动杆10的端点处之间均相距五厘米，且第一活动杆10、第二活动杆12和第一滑块16均为非金属材质的构件，伸缩弹簧14为金属材质的构件，以免电磁铁13通电产生磁力并逐渐带动伸缩弹簧14收缩时，对第一活动杆10与第二活动杆12之间的相对运动造成影响；
第二滑块20的一侧通过螺栓固定有螺纹套筒21，螺纹套筒21的一侧通过螺钉固定有摄像头1，摄像头1的顶部分别设置有距离传感器2和环境光传感器19，壳体11的底部内壁处通过螺钉固定有电动马达23，电动马达23的一侧通过联轴器活动连接有螺纹杆18，螺纹杆18穿过螺纹套筒21，且一端通过点焊固定有限位块17，摄像头1、补光灯6、电动推杆9、电磁铁13和电动马达23均与外部电源电性连接。
一种基于云计算的小区安防系统，在工作过程中，先由数据采集模块来实时的采集外来人员的语音要素信息，并将其传输至匹配对比模块，匹配对比模块将语音要素信息中的音高数据、音强数据、音长数据和音色数据分别与预设范围a、预设范围b、预设范围c和预设范围d进行比较，并生成一级匹配信号和指示动作信号，并将上述两种信号均传输至信号处理模块，信号处理模块在接收到实时的一级匹配信号时，控制小区安防门禁锁开启，而在接收到实时的指示动作信号时，控制门禁识别设备中的距离传感器2和环境光传感器19通电工作，并由距离传感器2来实时的采集外来人员的位置信息，以及环境光传感器19来实时的采集环境光强度数据，并将位置信息和环境光强度数据均经控制器传输至动作指令模块；
动作指令模块将位置信息和环境光强度数据一同进行对比执行操作，先依据位置信息中的外来人员与摄像头1间的垂直距离数据Q，以及外来人员的额头处与摄像头1间的直线距离数据W，且Q与W位于同一平面，再依据公式，来求得外来人员与摄像头1间的角度数据；
而将角度数据与预设范围e相比较，当满足角度数据大于预设范围e时，则控制门禁识别设备中的电动马达23工作，电动马达23带动螺纹杆18顺时针方向转动，螺纹杆18带动螺纹套筒21下降直至角度数据位于预设范围e内；而当满足角度数据小于预设范围e时，则控制门禁识别设备中的电动马达23工作，电动马达23带动螺纹杆18逆时针方向转动，螺纹杆18带动螺纹套筒21上升直至角度数据位于预设范围e内，且当满足角度数据位于预设范围e内时，则不控制门禁识别设备中的电动马达23工作，而在螺纹杆18带动螺纹套筒21运动至紧贴电动马达23处或限位块17处时，角度数据仍不位于预设范围e内，则此时关闭电动马达23来停止工作，进而依据外来人员与摄像头1所呈的角度情况来调整摄像头1的拍摄位置，以提高图像采集的精确度；
同时将环境光强度数据R与预设范围r相比较，当满足环境光强度数据R大于预设范围r时，则控制门禁识别设备中的电磁铁13工作，电磁铁13通电产生磁力来带动伸缩弹簧14逐渐向上运动收缩，伸缩弹簧14带动第一滑块16逐渐向上滑动，第一滑块16带动第一活动杆10运动，而依据第二活动杆12与第一活动杆10为配合结构，且第二活动杆12在第一活动杆10上滑动，以及第一活动杆10与第一滑块16、第二活动杆12与电磁铁13均为铰链活动连接，即第一活动杆10在运动时为圆周式的下降过程，直至第一活动杆10一端的缓冲海绵块与透光板3相接触；
当满足环境光强度数据R小于预设范围r时，则控制门禁识别设备中的电动推杆9工作，电动推杆9推出并带动齿条4向下运动，而依据齿条4与齿轮7相啮合，以及固定柱5与齿轮7间为轴承活动连接，即齿条4带动齿轮7顺时针转动，而依据齿轮7与补光灯6之间通过连接柱相固定，即齿轮7带动补光灯6向上运动直至预定处，同时控制补光灯6开启，且当满足环境光强度数据R位于预设范围r内时，则不控制门禁识别设备中的电动推杆9工作，同时直接控制补光灯6开启，且预定处为补光灯6与水平面间所夹的锐角呈三十度的位置，进而依据外来人员当时所处的光照情况，来调整摄像头1的拍摄光线，以提高图像采集的清晰度，而调节补光灯6的照射位置则能够在起到补光作用的同时，还可避免光线直射外来人员面部所造成的负面影响；
最后控制摄像头1开启来采集实时的外来人员面部图像，并生成图像信号传输至图像分析模块，进而能够针对各外来人员所处的远近不同，以及在光线不足或过强时，来调整拍摄位置和补光情况，以免出现难以准确分辨外来人员，给不法分子乘机而入的机会，不能够起到充分的防范作用；
而图像分析模块在接收到实时的图像信号时，将外来人员面部图像传输至户主手机中，且户主手机与图像分析模块和小区安防门禁锁之间均为电性连接，并由户主确认后来将小区安防门禁锁开启，同时还对图像信号进行模型化分析，并在图像信号中外来人员面部图像的鼻尖到外眼角的距离T、鼻尖到下巴中心位置的距离Y和鼻尖到外眉尖的距离U，均位于依次相对应的预设范围t、y和u之内时，则判定为同一人并生成采集信号，来传输至人员采集模块以提取所记录的该外来人员的进出时间点、进出时长和进出次数，且先将一段时间内的各外来人员的进出次数来标定次数系数Fi并赋值，再将一段时间内的各外来人员的进出时长来标定时长系数Gi并赋值，最后将一段时间内的各外来人员的进出时间点，并将其位于预设时间段J的次数来标定时间点系数Hi并赋值，而将次数系数Fi、时长系数Gi和时间点系数Hi对与户主熟悉程度的影响占比进行权重分配，并由公式，来求得一段时间内的户主交流度系数，并将其传输至户主确认模块；
而户主确认模块将户主交流度系数Zi与预设值z相比较，当户主交流度系数Zi大于预设值z时，将与Zi相对应的外来人员面部图像的鼻尖到外眼角的距离T、鼻尖到下巴中心位置的距离Y和鼻尖到外眉尖的距离U均传输至图像核对模块，且图像分析模块还将实时获取到的图像信号中外来人员面部图像的鼻尖到外眼角的距离T、鼻尖到下巴中心位置的距离Y和鼻尖到外眉尖的距离U均传输至图像核对模块；
而图像核对模块在户主确认模块与图像分析模块中传输的鼻尖到外眼角的距离T、鼻尖到下巴中心位置的距离Y和鼻尖到外眉尖的距离U均相同时，则生成二级匹配信号并传输至信号处理模块，则由其来直接控制小区安防门禁锁开启，即无需户主再进行确认，将外来人员面部图像传输至户主手机中仅为通知作用，而当户主交流度系数Zi小于等于预设值z时，不生成任何信号进行传输；进而能够对各外来人员面部图像进行模型化分析，以区分出与户主交流密切的外来人员，并据此来完成自主学习阶段，进而在保证安全防范效果的同时还能够减少户主的处理量。
以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (2)

1.一种基于云计算的小区安防系统，其特征在于，包括数据采集模块、匹配对比模块、信号处理模块、控制器、动作指令模块、图像分析模块、人员采集模块、户主确认模块和图像核对模块；
所述数据采集模块用于实时的采集外来人员的语音要素信息，并将其传输至匹配对比模块，且语音要素信息包括音高数据、音强数据、音长数据和音色数据；
所述匹配对比模块在接收到实时的语音要素信息后，将其中的音高数据、音强数据、音长数据和音色数据分别与预设范围a、预设范围b、预设范围c和预设范围d进行比较，当满足上述四者均位于各自的预设范围内时，则生成一级匹配信号，而其它情况下，则生成指示动作信号，并将上述两种信号均传输至信号处理模块；
所述信号处理模块在接收到实时的一级匹配信号时，控制小区安防门禁锁开启，而在接收到实时的指示动作信号时，控制门禁识别设备中的距离传感器（2）和环境光传感器（19）通电工作，并由距离传感器（2）来实时的采集外来人员的位置信息，以及环境光传感器（19）来实时的采集环境光强度数据，且位置信息包括外来人员与摄像头（1）间的垂直距离数据和外来人员的额头处与摄像头（1）间的直线距离数据，并将位置信息和环境光强度数据均经控制器传输至动作指令模块；
所述动作指令模块在接收到实时的位置信息和环境光强度数据后，即开始进行对比执行操作，具体步骤如下：
S1：获取到实时的位置信息，并将外来人员与摄像头（1）间的垂直距离数据标定为Q，以及外来人员的额头处与摄像头（1）间的直线距离数据标定为W，且Q与W位于同一平面，并依据公式，来求得外来人员与摄像头（1）间的角度数据；
S2：将角度数据与预设范围e相比较，当满足角度数据大于预设范围e时，则控制门禁识别设备中的电动马达（23）工作，电动马达（23）带动螺纹杆（18）顺时针方向转动，螺纹杆（18）带动螺纹套筒（21）下降直至角度数据位于预设范围e内；而当满足角度数据小于预设范围e时，则控制门禁识别设备中的电动马达（23）工作，电动马达（23）带动螺纹杆（18）逆时针方向转动，螺纹杆（18）带动螺纹套筒（21）上升直至角度数据位于预设范围e内；
S3：同时获取到实时的环境光强度数据，并将其标定为R，且将环境光强度数据R与预设范围r相比较；
当满足环境光强度数据R大于预设范围r时，则控制门禁识别设备中的电磁铁（13）工作，电磁铁（13）通电产生磁力来带动伸缩弹簧（14）逐渐向上运动收缩，伸缩弹簧（14）带动第一滑块（16）逐渐向上滑动，第一滑块（16）带动第一活动杆（10）运动，而依据第二活动杆（12）与第一活动杆（10）为配合结构，且第二活动杆（12）在第一活动杆（10）上滑动，以及第一活动杆（10）与第一滑块（16）、第二活动杆（12）与电磁铁（13）均为铰链活动连接，即第一活动杆（10）在运动时为圆周式的下降过程，直至第一活动杆（10）一端的缓冲海绵块与透光板（3）相接触；
当满足环境光强度数据R小于预设范围r时，则控制门禁识别设备中的电动推杆（9）工作，电动推杆（9）推出并带动齿条（4）向下运动，而依据齿条（4）与齿轮（7）相啮合，以及固定柱（5）与齿轮（7）间为轴承活动连接，即齿条（4）带动齿轮（7）顺时针转动，而依据齿轮（7）与补光灯（6）之间通过连接柱相固定，即齿轮（7）带动补光灯（6）向上运动直至预定处，同时控制补光灯（6）开启；
S4：最后控制摄像头（1）开启来采集实时的外来人员面部图像，并生成图像信号传输至图像分析模块；
所述图像分析模块在接收到实时的图像信号时，将外来人员面部图像传输至户主手机中，且户主手机与图像分析模块和小区安防门禁锁之间均为电性连接，并由户主确认后来将小区安防门禁锁开启，同时对图像信号进行模型化分析，以得到户主交流度系数Zi，并将其传输至户主确认模块；
所述户主确认模块用于将户主交流度系数Zi与预设值z相比较，当户主交流度系数Zi大于预设值z时，将与Zi相对应的外来人员面部图像的鼻尖到外眼角的距离T、鼻尖到下巴中心位置的距离Y和鼻尖到外眉尖的距离U均传输至图像核对模块，且图像分析模块还将实时获取到的图像信号中外来人员面部图像的鼻尖到外眼角的距离T、鼻尖到下巴中心位置的距离Y和鼻尖到外眉尖的距离U均传输至图像核对模块；
所述图像核对模块用于将户主确认模块与图像分析模块中传输的鼻尖到外眼角的距离T、鼻尖到下巴中心位置的距离Y和鼻尖到外眉尖的距离U均进行比较，并在上述三者均相同时，则生成二级匹配信号并传输至信号处理模块，并由其来直接控制小区安防门禁锁开启；
所述模型化分析操作的具体步骤如下：
D1：实时获取到图像信号，并将外来人员面部图像中的鼻尖到外眼角的距离标定为T、鼻尖到下巴中心位置的距离标定为Y和鼻尖到外眉尖的距离标定为U，且当出现T、Y和U均位于依次相对应的预设范围t、y和u之内时，则判定为同一人并生成采集信号，来传输至人员采集模块以提取所记录的该外来人员的进出时间点、进出时长和进出次数，且人员采集模块在接收到实时的采集信号时，即开始记录该外来人员的进出时间点、进出时长和进出次数，并与图像分析模块进行数据交换；
D2：获取到一段时间内的各外来人员的进出次数，并将其依次分为第一数量级、第二数量级和第三数量级，同时据此来标定次数系数Fi，i=1...n，具体标定过程为：获取到一段时间内的各外来人员的进出次数，并对其进行赋值操作，当一段时间内的各外来人员的进出次数分别对应着第一数量级、第二数量级和第三数量级时，则次数系数Fi分别对应着预设值P1、P2和P3，且P1大于P2大于P3；
获取到一段时间内的各外来人员的进出时长，并将其依次分为第一时长段、第二时长段和第三时长段，同时据此来标定时长系数Gi，i=1...n，具体标定过程为：获取到一段时间内的各外来人员的进出时长，并对其进行赋值操作，当一段时间内的各外来人员的进出时长分别对应着第一时长段、第二时长段和第三时长段时，则时长系数Gi分别对应着预设值K1、K2和K3，且K1大于K2大于K3；
获取到一段时间内的各外来人员的进出时间点，并将其位于预设时间段J的次数依次分为第一时量级、第二时量级和第三时量级，同时据此来标定时间点系数Hi，i=1...n，具体标定过程为：获取到一段时间内的各外来人员的进出时间点位于预设时间段J的次数，并对其进行赋值操作，当一段时间内的各外来人员的进出时间点位于预设时间段J的次数分别对应着第一时量级、第二时量级和第三时量级时，则时间点系数Hi分别对应着预设值V1、V2和V3，且V1大于V2大于V3；
D3：先将获取到的次数系数Fi、时长系数Gi和时间点系数Hi对与户主熟悉程度的影响占比进行权重分配，依次分配为预设值f、g和h且f大于g大于h，并由公式，i=1...n来求得一段时间内的户主交流度系数；
且一段时间标定为连续十五天的时间，而预设时间段J标定为10点至22点之间的时间；
所述门禁识别设备由摄像头（1）、距离传感器（2）、透光板（3）、齿条（4）、固定柱（5）、补光灯（6）、齿轮（7）、矩形口（8）、电动推杆（9）、第一活动杆（10）、壳体（11）、第二活动杆（12）、电磁铁（13）、伸缩弹簧（14）、滑轨（15）、第一滑块（16）、限位块（17）、螺纹杆（18）、环境光传感器（19）、第二滑块（20）、螺纹套筒（21）、挡块（22）和电动马达（23）组成，所述壳体（11）的一侧嵌入有透光板（3），所述透光板（3）的一侧中心处开设有矩形口（8），所述矩形口（8）的内部安装有固定柱（5），所述固定柱（5）的外部通过轴承活动连接有齿轮（7），所述齿轮（7）远离壳体（11）的一侧通过连接柱与补光灯（6）相固定，所述壳体（11）的顶部内壁靠近透光板（3）处通过螺钉固定有电动推杆（9），所述电动推杆（9）的一侧通过螺钉固定有齿条（4），且齿条（4）与齿轮（7）相啮合；
所述壳体（11）与透光板（3）相对的一侧中心处嵌入有滑轨（15），所述滑轨（15）的两端均通过点焊固定有挡块（22），所述滑轨（15）的内部自上而下分别安装有第一滑块（16）和第二滑块（20），所述第一滑块（16）的外端通过铰链活动连接有第一活动杆（10），且第一活动杆（10）的一端通过粘接固定有缓冲海绵块并与透光板（3）相配合，所述壳体（11）与第一滑块（16）相对的顶部内壁处通过螺钉固定有电磁铁（13），且电磁铁（13）与第一滑块（16）之间设置有伸缩弹簧（14），所述电磁铁（13）的一侧通过铰链活动连接有第二活动杆（12），且第二活动杆（12）与第一活动杆（10）为配合结构，所述第二活动杆（12）在第一活动杆（10）上滑动，且滑动的端点处与第一活动杆（10）的端点处之间均相距五厘米；
所述第二滑块（20）的一侧通过螺栓固定有螺纹套筒（21），所述螺纹套筒（21）的一侧通过螺钉固定有摄像头（1），所述摄像头（1）的顶部分别设置有距离传感器（2）和环境光传感器（19），所述壳体（11）的底部内壁处通过螺钉固定有电动马达（23），所述电动马达（23）的一侧通过联轴器活动连接有螺纹杆（18），所述螺纹杆（18）穿过螺纹套筒（21），且一端通过点焊固定有限位块（17），所述摄像头（1）、补光灯（6）、电动推杆（9）、电磁铁（13）和电动马达（23）均与外部电源电性连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于云计算的小区安防系统，其特征在于，所述第一活动杆（10）、第二活动杆（12）和第一滑块（16）均为非金属材质的构件，所述伸缩弹簧（14）为金属材质的构件。
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