CN114139659A - 基于多维感知融合的轨迹数据采集系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于多维感知融合的轨迹数据采集系统，包括云端服务器和多维感知融合探针；多维感知融合探针用于对人像、车辆和手机码进行无感伴随采集，并将采集得到的数据与时间、地点数据进行融合，将融合后得到的数据集上传至云端服务器；多维感知融合探针还根据人像、车牌和手机码数据就地进行识别，并将识别结果上传至云端服务器；云端服务器用于对数据集进行融合分析，通过数据库比对确认目标身份信息、对目标进行实时定位及下发监控数据至多维感知融合探针，以及通过大屏拼接显示系统进行多屏联动显示。本发明具有轨迹数据采集效率高、无感伴随采集、多维感知的特点。
Description
技术领域
本发明涉及数据采集技术领域，特别是涉及一种基于多维感知融合的轨迹数据采集系统。
背景技术
目标的轨迹可以使人们直观、准确地了解目标的空间定位信息以及运动轨迹信息等，实现对目标的动态的了解，对于公共安全服务、资源管理、智能交通系统等领域具有重要意义。目前的目标轨迹技术主要依赖于视频与地理空间信息定位技术的融合，虽然能够实现对目标轨迹数据的采集，并进行二维或者三维的展示，但是其仍有一定的局限性，例如感知维度低，功能丰富性较低，轨迹溯源及时性较差等。因此，亟需一种能够对人员、车辆、手机进行精准、多维感知的轨迹数据采集的系统。
发明内容
基于此，有必要针对现有技术中存在的问题，提供一种基于多维感知融合的轨迹数据采集系统。
为解决上述问题，本发明采取如下的技术方案：
一种基于多维感知融合的轨迹数据采集系统，包括云端服务器和若干个与所述云端服务器5G通信连接的多维感知融合探针；
所述多维感知融合探针用于对人像、车辆和手机码进行伴随采集，并将采集得到的人像数据、车牌数据、手机码数据与时间数据、地点数据进行融合，将融合后得到的数据集上传至所述云端服务器；所述多维感知融合探针还根据所述人像数据、所述车牌数据和所述手机码数据就地进行人脸识别、车牌识别和手机码识别，并将识别结果上传至所述云端服务器；
所述云端服务器用于对所述数据集进行融合分析，通过数据库比对确认目标身份信息、对目标进行实时定位以及下发监控数据至各个所述多维感知融合探针，以及通过大屏拼接显示系统对所述识别结果、目标身份信息、目标定位位置进行多屏联动显示。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明所提出的基于多维感知融合的轨迹数据采集系统通过将多维感知融合探针安装在军工单位、保卫处、小区、冷链场所、车站、医院等地点的出入口，实现人员的“人-车-码-时间-地点”信息的无感伴随采集，可以就地进行人脸识别、车牌识别和手机码识别，同时将采集的数据上传至云端服务器，由云端服务器进行融合分析，以确认目标身份信息、对目标进行实时定位等，建立人员轨迹数据，同时云端服务器还下发监控数据至多维感知融合探针，实现对人、车、码的前端监控，形成闭环，实现真正的多维感知轨迹，具有轨迹数据采集效率高、无感伴随采集、多维感知的特点。
附图说明
图1为本发明基于多维感知融合的轨迹数据采集系统的结构示意图；
图2为本发明中多维感知融合探针的整体结构示意图；
图3为本发明中多维感知融合探针的机体的内部结构示意图；
附图标记说明：
100、云端服务器；200、多维感知融合探针；210、机架；220、支撑杆； 230、机体；2301、IP人像摄像机；2302、车牌识别一体机；2303、微热点5G 定向侦码仪；2304、处理主机；2305、5G工业路由器；2306、LED显示屏；2307、扬声器；2308、报警指示灯；2309、摄像机补光灯；2310、一体机补光灯；2311、复位按钮；2312、开关按钮；2313、壳体；2314、盖体；2315、第一遮雨罩； 2316、第二遮雨罩；240、底座；250、立杆；300、目标手机。
具体实施方式
下面将结合附图及较佳实施例对本发明的技术方案进行详细描述。
在其中一个实施例中，如图1所示，本发明提供一种基于多维感知融合的轨迹数据采集系统，该系统包括云端服务器100和若干个多维感知融合探针200，多维感知融合探针200与云端服务器100之间5G通信连接。多维感知融合探针 200可以安装在设防卡口、军营、军工单位、各企事业单位保卫处、小区、冷链场所、车站、医院、海关等地点的出入口，以采集进出这些出入口的人员人像、车辆和手机码。
本实施例中的多维感知融合探针200用于对人像、车辆和手机码 (InternationalMobile Subscriber Identity，IMSI)进行伴随采集，并且是无感伴随采集，不需要被采集人或者车辆进行任何操作，然后多维感知融合探针200 将采集得到的人像数据、车牌数据、手机码数据与时间数据、地点数据进行融合，融合后得到数据集，再将数据集上传至云端服务器100，供云端服务器100 处理。与此同时，多维感知融合探针200还根据人像数据就地进行人脸识别，根据车牌数据就地进行车牌识别，根据手机码数据就地进行手机码识别，并将人脸识别、车牌识别和手机码识别的识别结果上传至云端服务器100。多维感知融合探针200可以与现有的门禁系统相配合。多维感知融合探针200采集人像数据、车牌数据和手机码数据并根据这些数据就地进行识别，可以对门禁起到自动控制的作用，当识别结果为通过时，控制门禁和车道道闸开启，直接放行，当识别结果为未通过时，则不开启门禁和车道道闸。
云端服务器100用于对各个多维感知融合探针200上传的数据集进行融合分析，实现以人查码，以码查人，以车查码，以码查车等。通过数据库比对确认目标身份信息，例如，将数据集中的人像数据与人像数据库进行比对，确认目标图像，进而确认目标图像对应的身份信息，包括身份证号、关联手机号、地址记录、宾馆住宿、人员关系、交通出行、社会保险、案件等。提取目标对应的数据集中的地点数据，并将地点数据实时显示在二维或者三维地图上，实现对目标的实时定位。云端服务器100还用于下发监控数据至各个多维感知融合探针200，监控数据包括但不限于人像、车牌和手机码，多维感知融合探针 200对接收的监控数据进行存储，当多维感知融合探针200的人脸识别、车牌识别和手机码识别中任意一个的识别结果与存储的监控数据中对应的人像、车牌和手机码相匹配时，多维感知融合探针200反馈监控告警信息至云端服务器100，实现人、车、码的前端监控，落地抓人，形成闭环，辅助刑侦工作的开展。
可选地，监控数据存储在多维感知融合探针200的名单中，当多维感知融合探针200的人脸识别、车牌识别和手机码识别中任意一个的识别结果与名单中的数据相匹配时，多维感知融合探针200就地进行声光报警，以提示工作人员。当多维感知融合探针200的人脸识别、车牌识别和手机码识别的识别结果与白名单中的数据相匹配时，自动控制门禁和车道道闸开启，直接放行。
云端服务器100通过大屏拼接显示系统对识别结果、目标身份信息、目标定位位置进行多屏联动显示。大屏拼接显示系统将无缝拼接技术、多屏图像处理技术、信号切换技术、网络技术等科技手段综合为一体，是一种拥有高亮度、高清晰度、技术先进、功能强大、使用方便的显示系统，该系统能够将各类计算机视频信号、复合视频信号、色差信号等在大屏幕上显示，并实现信号的切换、叠加、组合等功能。本实施例中云端服务器100通过大屏拼接显示系统对识别结果、目标身份信息、目标定位位置进行多屏联动显示，方便工作人员进行查看以及实时监控。
云端服务器100向目前正在处于或者预设时间段内处于风险地区的目标手机推送通知消息，例如当向系统录入完成确诊病例的轨迹及相应的时间段后，云端服务器100向在该时间段内与确认病例的轨迹相重合的目标手机(或者目标手机码)推送通知消息。推送通知消息有两种方式，一种方式是通过微信进行推送，云端服务器100通过微信小程序平台向目标手机300的微信应用程序推送轨迹通知消息，轨迹通知消息内附有进入微信小程序对应页面的链接，当用户点击该链接后，进入微信小程序页面，页面上显示确认病例的详细信息以及轨迹重合的地点、时间等信息；另一种方式是通过短信进行推送，云端服务器100通过短信推送平台向目标手机300推送短信消息，短信消息包括通知文本和进入微信小程序对应页面的链接，通知文本简要说明可能存在的传染风险，如果用户想要详细了解，可以点击链接，手机自动调用微信应用程序，进入微信小程序的对应页面。通过向目标手机推送通知消息，可以帮助用户初步判断自身是否存在被传染的风险，以尽早采取相应的措施，对疫情的防控起到积极的作用。
进一步地，本实施例中的云端服务器100包括数据预处理服务器和主服务器，其中数据预处理服务器用于对数据集进行过滤预处理，剔除原始数据中的冗余信息和噪声干扰等，提高数据采集质量，过滤预处理后得到预处理后的数据；主服务器则用于对预处理后的数据进行融合分析，通过数据库比对确认目标身份信息、对目标进行实时定位以及下发监控数据至各个多维感知融合探针 200，以及通过大屏拼接显示系统对识别结果、目标身份信息、目标定位位置进行多屏联动显示。
进一步地，如图2和图3所示，本实施例中的多维感知融合探针200包括机架210和机体230，机体230通过支撑杆220固定安装在机架210上，其中机体230包括IP人像摄像机2301、车牌识别一体机2302、微热点5G定向侦码仪 2303、处理主机2304、5G工业路由器2305、LED显示屏2306、扬声器2307、报警指示灯2308、摄像机补光灯2309、一体机补光灯2310、复位按钮2311、开关按钮2312、壳体2313和与壳体2313配合的盖体2314。
具体地，仍参见图2和图3，壳体2313的内部由隔板分割成多个空间区域，IP人像摄像机2301和摄像机补光灯2309设置在第一层空间区域，微热点5G定向侦码仪2303设置在第二层空间区域，处理主机2304、5G工业路由器2305和扬声器2307设置在第三层空间区域，车牌识别一体机2302和一体机补光灯2310 设置在第四层空间区域；报警指示灯2308、复位按钮2311和开关按钮2312均设置在壳体2313的侧面。
LED显示屏2306安装在盖体2314的外侧，并且盖体2314上与IP人像摄像机2301、车牌识别一体机2302、摄像机补光灯2309和一体机补光灯2310的对应位置设有窗口，摄像机补光灯2309用于在弱光条件下为IP人像摄像机2301 提供补充照明，一体机补光灯2310用于在弱光条件下为车牌识别一体机2302 提供补充照明。
IP人像摄像机2301、车牌识别一体机2302、微热点5G定向侦码仪2303 对人像、车辆和手机码进行伴随采集，其中IP人像摄像机2301具有人像采集以及双目人脸识别活体检测功能，能够对采集的人像数据就地进行识别，得到人脸识别结果；车牌识别一体机2302是一种可自动聚焦、镜头内建、具有车牌识别功能的一体化摄像机，具有体积小巧、安装使用方便等优点，支持普通蓝牌、黑牌等各种车牌的识别，能够对采集的车牌数据就地进行识别，得到车牌识别结果；微热点5G定向侦码仪2303采用手机信号侦码设备在有效侦测范围内，对电信、移动、联通等运营商的所有频段、所有制式(2G、3G、4G、5G)的手机信号进行实时监测，采集手机的IMSI码，具有速度快、抓取的整个过程用户无感知等特点，微热点5G定向侦码仪2303对采集的IMSI码(即手机码)就地进行识别，得到手机码识别结果。
IP人像摄像机2301对采集的人像数据就地进行识别时，可以采用现有技术中的人脸识别技术实现，也可以采用基于GPU的2D还原3D建模算法获取图像数据，再利用3D人脸识别算法对图像数据进行人脸识别。这种基于将人脸的表达模型从2D转变为3D，再利用3D人脸识别算法进行人脸识别的方法，其处理的是3D的数据，如点云、体素等，这些数据是完整的、立体的，能表达出物体各个角度的特征，因此使得人脸识别准确率和活体检测准确率都更高。
由处理主机2304将采集的人像数据、车牌数据、手机码数据与时间数据、地点数据进行融合，融合后得到数据集，然后通过5G工业路由器2305将数据集和识别结果上传至云端服务器100，处理主机2304还用于接收云端服务器100 下发的监控数据，并控制LED显示屏2306对当前的IP人像摄像机2301、车牌识别一体机2302的识别结果进行显示，处理主机2304还用于根据识别结果和监控数据的匹配情况控制扬声器2307和报警指示灯2308进行声光报警。报警指示灯2308包括人像指示灯、车牌指示灯和手机码指示灯，当处理主机2304控制扬声器2307和报警指示灯2308进行声光报警时，处理主机2304控制相应的指示灯常亮或者闪烁，例如，当IP人像摄像机2301的人脸识别结果与监控数据相匹配时，处理主机2304控制人像指示灯常亮或者闪烁；当车牌识别一体机 2302的车牌识别结果与监控数据相匹配时，处理主机2304控制车牌指示灯常亮或者闪烁；当微热点5G定向侦码仪2303的手机码识别结果与监控数据相匹配时，处理主机2304控制手机码指示灯常亮或者闪烁。开关按钮2312用于控制多维感知融合探针200整体的电源通断，复位按钮2311(也称为复位键或者重启键)的作用是当处理主机2304死机的时候按下此键，能够在不断电的情况下把处理主机2304的CPU及运行数据清零，然后使其重新启动。
更进一步地，仍参见图2和图3，多维感知融合探针200还包括第一遮雨罩 2315和第二遮雨罩2316，并且第一遮雨罩2315和第二遮雨罩2316均为倒置的 U形；第一遮雨罩2315位于IP人像摄像机2301和摄像机补光灯2309的上方，第二遮雨罩2316位于车牌识别一体机2302和一体机补光灯2310的上方。第一遮雨罩2315和第二遮雨罩2316能够有效防止IP人像摄像机2301、摄像机补光灯2309、车牌识别一体机2302和一体机补光灯2310被淋湿，保持IP人像摄像机2301和车牌识别一体机2302的画面清晰，保证识别的准确率。优选地，第一遮雨罩2315和第二遮雨罩2316均为倒置的U形。
更进一步地，多维感知融合探针200还包括底座240，机架210的底部固定在底座240上，底座240可以通过螺栓与地面固定，以提高多维感知融合探针 200的安装稳定性。机架210和底座240的材质可以采用不锈钢、铝材等成本低、防腐蚀的材料。
仍参见图2，壳体2313与底座240之间设有一对立杆250，立杆250分别位于壳体2313的两侧。一对立杆250对机体230起到进一步稳定支撑的作用。
每一个立杆上设有一个LED灯条，LED灯条的颜色可以根据实际需要进行选择，该LED灯条可以用于在夜间照明，使多维感知融合探针200更加醒目。
壳体2313的背面与扬声器2307的对应位置设有喇叭孔，扬声器2307发出的声音主要通过喇叭孔向外传播，有利于提高扬声器2307的音质和音量。
壳体2313的背面设有百叶窗式散热孔，可以增加机体230的散热，避免机体230内的温度过高，对其内的设备造成损坏。
本发明所提出的基于多维感知融合的轨迹数据采集系统可对战疫人员进行轨迹溯源，在小区、冷链场所、医院、车站、核酸检测点、疫苗接种点等地换装、加装多维感知融合探针，实现人员“人-车-码-时间-地点”信息的无感伴随采集、数据集关联碰撞，采集的数据可用于建立人员14/21/28天轨迹数据和接触人员关系图谱，实现疫情及人员流动常态化防控，对高风险人员预警、自动报警。
本发明所提出的基于多维感知融合的轨迹数据采集系统通过将多维感知融合探针安装在军工单位、保卫处、小区、冷链场所、车站、医院等地点的出入口，实现人员的“人-车-码-时间-地点”信息的无感伴随采集，可以就地进行人脸识别、车牌识别和手机码识别，同时将采集的数据上传至云端服务器，由云端服务器进行融合分析，以确认目标身份信息、对目标进行实时定位等，建立人员轨迹数据，同时云端服务器还下发监控数据至多维感知融合探针，实现对人、车、码的前端监控，形成闭环，实现真正的多维感知轨迹，具有轨迹数据采集效率高、无感伴随采集、多维感知的特点。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种基于多维感知融合的轨迹数据采集系统，其特征在于，包括云端服务器(100)和若干个与所述云端服务器(100)5G通信连接的多维感知融合探针(200)；
所述多维感知融合探针(200)用于对人像、车辆和手机码进行伴随采集，并将采集得到的人像数据、车牌数据、手机码数据与时间数据、地点数据进行融合，将融合后得到的数据集上传至所述云端服务器(100)；所述多维感知融合探针(200)还根据所述人像数据、所述车牌数据和所述手机码数据就地进行人脸识别、车牌识别和手机码识别，并将识别结果上传至所述云端服务器(100)；
所述云端服务器(100)用于对所述数据集进行融合分析，通过数据库比对确认目标身份信息、对目标进行实时定位以及下发监控数据至各个所述多维感知融合探针(200)，以及通过大屏拼接显示系统对所述识别结果、目标身份信息、目标定位位置进行多屏联动显示。
2.根据权利要求1所述的基于多维感知融合的轨迹数据采集系统，其特征在于，
所述监控数据存储在所述多维感知融合探针(200)的名单中，当所述多维感知融合探针(200)的人脸识别、车牌识别和手机码识别中任意一个的识别结果与所述名单中的数据相匹配时，所述多维感知融合探针(200)就地进行声光报警。
3.根据权利要求1所述的基于多维感知融合的轨迹数据采集系统，其特征在于，
所述云端服务器(100)通过微信小程序平台向目标手机(300)的微信应用程序推送轨迹通知消息，所述轨迹通知消息内附有进入微信小程序对应页面的链接。
4.根据权利要求3所述的基于多维感知融合的轨迹数据采集系统，其特征在于，
所述云端服务器(100)通过短信推送平台向目标手机(300)推送短信消息，所述短信消息包括通知文本和进入微信小程序对应页面的链接。
5.根据权利要求1所述的基于多维感知融合的轨迹数据采集系统，其特征在于，所述云端服务器(100)包括数据预处理服务器和主服务器；
所述数据预处理服务器对所述数据集进行过滤预处理，得到预处理后的数据；
所述主服务器对预处理后的数据进行融合分析，通过数据库比对确认目标身份信息、对目标进行实时定位以及下发监控数据至各个所述多维感知融合探针(200)，以及通过大屏拼接显示系统对所述识别结果、目标身份信息、目标定位位置进行多屏联动显示。
6.根据权利要求1所述的基于多维感知融合的轨迹数据采集系统，其特征在于，所述多维感知融合探针(200)包括机架(210)和通过支撑杆(220)固定安装在所述机架(210)上的机体(230)，所述机体(230)包括IP人像摄像机(2301)、车牌识别一体机(2302)、微热点5G定向侦码仪(2303)、处理主机(2304)、5G工业路由器(2305)、LED显示屏(2306)、扬声器(2307)、报警指示灯(2308)、摄像机补光灯(2309)、一体机补光灯(2310)、复位按钮(2311)、开关按钮(2312)、壳体(2313)和与所述壳体(2313)配合的盖体(2314)；
所述壳体(2313)的内部由隔板分割成多个空间区域，所述IP人像摄像机(2301)和所述摄像机补光灯(2309)设置在第一层空间区域，所述微热点5G定向侦码仪(2303)设置在第二层空间区域，所述处理主机(2304)、所述5G工业路由器(2305)和所述扬声器(2307)设置在第三层空间区域，所述车牌识别一体机(2302)和所述一体机补光灯(2310)设置在第四层空间区域；所述报警指示灯(2308)、所述复位按钮(2311)和所述开关按钮(2312)均设置在所述壳体(2313)的侧面；
所述LED显示屏(2306)安装在所述盖体(2314)的外侧，且所述盖体(2314)上与所述IP人像摄像机(2301)、所述车牌识别一体机(2302)、所述摄像机补光灯(2309)和所述一体机补光灯(2310)的对应位置设有窗口；
所述IP人像摄像机(2301)、所述车牌识别一体机(2302)、所述微热点5G定向侦码仪(2303)对人像、车辆和手机码进行伴随采集以及就地分别进行人脸识别、车牌识别和手机码识别，由所述处理主机(2304)进行融合后，通过所述5G工业路由器(2305)将所述数据集和所述识别结果上传至所述云端服务器(100)，所述处理主机(2304)还用于接收所述云端服务器(100)下发的监控数据，并控制所述LED显示屏(2306)对所述IP人像摄像机(2301)和/或所述车牌识别一体机(2302)的识别结果进行显示以及根据所述识别结果和所述监控数据的匹配情况控制所述扬声器(2307)和所述报警指示灯(2308)进行声光报警。
7.根据权利要求6所述的基于多维感知融合的轨迹数据采集系统，其特征在于，
所述IP人像摄像机(2301)采用基于GPU的2D还原3D建模算法获取图像数据，再利用3D人脸识别算法对所述图像数据进行人脸识别。
8.根据权利要求6所述的基于多维感知融合的轨迹数据采集系统，其特征在于，
所述报警指示灯(2308)包括人像指示灯、车牌指示灯和手机码指示灯，当进行声光报警时，所述处理主机(2304)控制所述扬声器(2307)发声，并且控制相应的指示灯常亮或者闪烁。
9.根据权利要求6所述的基于多维感知融合的轨迹数据采集系统，其特征在于，所述多维感知融合探针(200)还包括第一遮雨罩(2315)和第二遮雨罩(2316)，且所述第一遮雨罩(2315)和所述第二遮雨罩(2316)均为倒置的U形；
所述第一遮雨罩(2315)位于所述IP人像摄像机(2301)和所述摄像机补光灯(2309)的上方，所述第二遮雨罩(2316)位于所述车牌识别一体机(2302)和所述一体机补光灯(2310)的上方。
10.根据权利要求6所述的基于多维感知融合的轨迹数据采集系统，其特征在于，所述多维感知融合探针(200)还包括底座(240)；
所述机架(210)的底部固定在所述底座(240)上。
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| CN202110632175.4A CN114139659A (zh) | 2021-06-07 | 2021-06-07 | 基于多维感知融合的轨迹数据采集系统 |
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|---|---|---|---|---|
| CN117475806A (zh) * | 2023-12-28 | 2024-01-30 | 深圳康荣电子有限公司 | 基于多维传感数据反馈的显示屏自适应响应方法及其装置 |
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2021
- 2021-06-07 CN CN202110632175.4A patent/CN114139659A/zh active Pending
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| CN117475806A (zh) * | 2023-12-28 | 2024-01-30 | 深圳康荣电子有限公司 | 基于多维传感数据反馈的显示屏自适应响应方法及其装置 |
| CN117475806B (zh) * | 2023-12-28 | 2024-03-29 | 深圳康荣电子有限公司 | 基于多维传感数据反馈的显示屏自适应响应方法及其装置 |
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