CN114596659A - 一种社区用可移动感温闸门系统及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种社区用可移动感温闸门系统及其使用方法，属于电子技术领域，系统包括可移动人群人脸红外识别摄像群单元、人脸服务器、人脸录入单元、门禁人脸摄像头、暂存人脸信息服务器、可移动门禁开关单元和小区业主认证授权单元。可移动人群人脸红外识别摄像群单元提前快速对多个人脸进行识别，提前把检测到已有的人脸信息传给暂存人脸信息服务器，门禁人脸摄像头在正式识别开关的时候效率更加的高，对比的数据量非常的少，经过试验，每个人脸的识别时间可以缩短为原来五分之一，可移动人群人脸红外识别摄像群单元提前识别在系统没有人脸信息的人员到人脸录入单元申请住户的授权访问，整社区门禁人脸全自动化温度和门禁的管理，效率非常的高。

Description

一种社区用可移动感温闸门系统及其使用方法

技术领域

本发明涉及电子技术领域，尤其涉及一种社区用可移动感温闸门系统及其使用方法。

背景技术

传染病是一种常见病和多发病，其病因是由于病原体引起的在人与人之间、动物与动物之间或人与动物之间相互传播的一类疾病。目前流行的新型冠状病毒肺炎就是传染病的一种，由于其传染性极强，如不有效防控，会严重危害公民的身体健康和稳定的社会秩序。

目前对于新型冠状病毒肺炎防控通常依赖于体温检测设备对人体体温的检测。中国发明专利申请CN103961068A公开了一种体温检测装置和方法，其中体温检测装置包括用于获取被测者体温的测温头和处理终端，测温头包括第一无线模块，将获取的被测者体温通过第一无线模块传输到处理终端，处理终端包括和所述测温头的第一无线模块相对应的第二无线模块和身份识别器，身份识别器通过被测者携带的身份识别卡识别被测者身份，处理终端将获取的被测者体温和被识别的被测者身份关联的储存。该体温检测装置通过第一无线传输模块、第二无线传输模块及身份识别卡可关联的获取被测者体温和身份的体温；

中国发明专利申请CN111323146A公开了一种人脸识别体温检测装置，包括传动壳体和位于所述传动壳体内的传动装置，传动装置包括开口向上的压板槽，压板槽的下侧设有传动腔，传动腔的下侧设有动力腔以及位于动力腔右侧的连接腔，连接腔的下侧设有插头腔动力腔的下端壁固设有电机，该装置可同时对目标人群进行人脸识别和体温检测。

然而，上述体温检测装置具有如下缺点：这些装置只能固定设置，不能够移动，根据疫情的需要或者社区的需要随时的移动，特别是对于社区小区的进出管理，没能实现自动检测体温，自动开关门的需要，现有的很多人脸识别门禁，速度比较慢，在社区等人员进入量较大的场合不合适用，因此，需要设计一种能够自动识别进入人员的体温和快速是被人脸的系统。

发明内容

本发明的目的在于提供一种社区用可移动感温闸门系统及其使用方法，解决背景技术中提到的技术问题。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种社区用可移动感温闸门系统，包括可移动人群人脸红外识别摄像群单元、人脸服务器、人脸录入单元、门禁人脸摄像头、暂存人脸信息服务器、可移动门禁开关单元和小区业主认证授权单元，可移动人群人脸红外识别摄像群单元与人脸服务器连接，小区业主认证授权单元与人脸录入单元连接，人脸录入单元与人脸服务器连接，暂存人脸信息服务器与人脸服务器连接，可移动门禁开关单元和门禁人脸摄像头均与暂存人脸信息服务器连接，可移动人群人脸红外识别摄像群单元用于初次识别进入社区入口处的人脸信息和温度，当发现人脸信息在服务器无法查找时，提醒进入人员去人脸录入单元进行录入，人脸录入单元用于录入访客人员的人脸信息，人脸录入单元录入人脸信息时需要得到小区业主认证授权单元相应业主授权才能录入，人脸服务器把可移动人群人脸红外识别摄像群单元识别并与服务器数据匹配成功的人脸信息和温度信息传给暂存人脸信息服务器，门禁人脸摄像头二次识别人脸信息和温度信息，把识别的人脸信息与暂存人脸信息服务器缓存的人脸信息匹配，匹配成功后，通知可移动门禁开关单元开启，当可移动人群人脸红外识别摄像群单元和门禁人脸摄像头识别人体温度高于设定温度时，发出报警通知管理人员。

进一步地，可移动人群人脸红外识别摄像群单元又若干个摄像头装置组成，摄像头装置设置为移动装置，摄像头装置的个数与社区入口位置宽度成正比，每个摄像头装置的摄像头的摄像面均在同一个平面上，摄像头装置与摄像头装置的摄像面为平行或者成小于45°夹角结构面。

进一步地，可移动人群人脸红外识别摄像群单元识别人脸图像的具体过程为：

步骤1：根据摄像头装置的位置信息和识别半径构建人脸识别摄像集群；

步骤2：计算构建人脸识别摄像集群的人脸识别范围；

步骤3：根据每个摄像头装置的识别能力分配识别人数的识别能力分配识别体系；

步骤4：将分配到的识别人数进行识别，与人脸服务器对比，对比成功后把对比成功的人脸图像和对应的温度信息传给暂存人脸信息服务器。

进一步地，步骤1的具体过程为：

步骤1.1：给定大小为n的摄像头装置对象数据集，令I＝1，选取k个初始聚类中心Z_j(I)，j＝1，2，3，…，k，k为正整数；

步骤1.2：计算每个摄像头装置与聚类中心的距离D(x_i,Z_j(I))，i＝1，2，3，…， k，如果满足D(x_i,Z_k(I))＝min{D(x_i,Z_j(I)),i＝1,2,3,…n}则x_i∈C_k；

步骤1.3：计算k个新的聚类中心，

即取聚类中所有元素各自维度的距离；

步骤1.4：判断Z_j(I+1)≠Z_j(I)，j＝1，2，3，…，k，则I＝I+1，返回步骤2.2，否则进入下一步；

步骤1.5：摄像头装置聚类距离的确定，具体算式如下：

其中，x₁为识别点构建的X坐标、x₂为识别点构建的Y坐标、x₃为平均辐射半径，将x₁、x₂和x₃代入K-means算法进行计算，得出的聚类结果即为摄像头装置的人脸识别摄像集群。

进一步地，步骤2的具体过程为：

步骤2.1:计算两摄像头装置间的直线距离，此处的距离为识别面的距离；

步骤3.2:计算摄像头装置断裂点；公式为：

其中，L_ik为第i个摄像头装置到断裂点k的距离；M_i、M_j为摄像头装置i、 j识别性能，设定用摄像头装置的每天平均人脸识别量来表示，初始使用设定考勤量来表示，L_ij为摄像头装置i、j的距离；

步骤2.3:计算摄像头装置的识别面场强，公式为：

其中，F_ik为第i个摄像头装置在k点处的人脸识别速度大小；

步骤2.4:计算摄像头装置的识别半径，公式为：

其中，R_ik为第i个摄像头装置在k点处的辐射半径；

步骤2.5:计算摄像头装置平均识别半径，公式为：

进一步地，所述步骤3的具体过程为：识别能力分配识别体系包括摄像头装置人脸识别能力、摄像头装置利用率和摄像头装置地位，摄像头装置人脸识别能力包括含平均识别半径和每天平均识别人脸数量，摄像头装置利用率包括摄像头图像识别运行时间利用率和摄像头装置同时识别人脸数量与摄像头装置同时顶级人脸识别量的比例，摄像头装置地位包括相对度数中心度、相对接近中心度和相对特征向量中心度。

进一步地，人脸录入单元包括人脸识别录入摄像头和申请显示模块，申请显示模块为触摸显示屏，访问人员在申请显示模块上根据需要访问的楼层和具体户型号提出申请，房主在小区业主认证授权单元查看申请信息并核对访问者的信息，然后授权访问，人脸识别录入摄像头开始采集访问者的人脸图像并传给人脸服务器。

进一步地，在暂存人脸信息服务器中，当人员经过可移动门禁开关单元后，暂存人脸信息服务器将已通过的人员的信息删除。

进一步地，可移动门禁开关单元包括排队栏和门禁，排队栏与门禁连接，排队栏和门禁底部设置有移动万向轮，排队栏上设置有两个以上的门禁识别摄像头。

一种社区用可移动感温闸门系统的使用方法，当一个小区需要防疫进入管理时，将上述的可移动感温闸门系统移动到小区入口处，把人脸服务器接入物业管理的单元门禁人脸信息，然后根据小区入口的大小进行布局可移动人群人脸红外识别摄像群单元的人群人脸红外识别摄像头(1)数量，然后安装电源，并将人脸录入单元接入到小区的单元门禁系统，安装调试好后，实时检测进入人员的体温，并替代社区入门的门禁系统。

本发明由于采用了上述技术方案，具有以下有益效果：

本发明设置可移动人群人脸红外识别摄像群单元提前快速对多个人脸进行识别，然后提前把检测到已有的人脸信息传给暂存人脸信息服务器，使得门禁人脸摄像头在正式识别开关的时候效率更加的高，对比的数据量非常的少，经过试验，每个人脸的识别时间可以缩短为原来五分之一，可以很好的满足社区大流量人员进入的要求，同时可移动人群人脸红外识别摄像群单元提前识别在系统没有人脸信息的人员到人脸录入单元申请住户的授权访问，实现整社区门禁人脸全自动化温度和门禁的管理，效率非常的高，同时可以随时移动，根据需要的地方进行安装就可以使用。

附图说明

图1是本发明系统原理框图；

图2是本发明简要结构俯视图；

图3是本发明简要结构侧视图。

附图中，1-人群人脸红外识别摄像头，2-排队栏，3-门禁识别摄像头，4- 门禁，5-人脸录入系统。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举出优选实施例，对本发明进一步详细说明。然而，需要说明的是，说明书中列出的许多细节仅仅是为了使读者对本发明的一个或多个方面有一个透彻的理解，即便没有这些特定的细节也可以实现本发明的这些方面。

如图1-3所示，一种社区用可移动感温闸门系统，包括可移动人群人脸红外识别摄像群单元、人脸服务器、人脸录入单元、门禁人脸摄像头、暂存人脸信息服务器、可移动门禁开关单元和小区业主认证授权单元，可移动人群人脸红外识别摄像群单元与人脸服务器连接，小区业主认证授权单元与人脸录入单元连接，人脸录入单元与人脸服务器连接，暂存人脸信息服务器与人脸服务器连接，可移动门禁开关单元和门禁人脸摄像头均与暂存人脸信息服务器连接，可移动人群人脸红外识别摄像群单元用于初次识别进入社区入口处的人脸信息和温度，当发现人脸信息在服务器无法查找时，提醒进入人员去人脸录入单元进行录入，人脸录入单元用于录入访客人员的人脸信息，人脸录入单元录入人脸信息时需要得到小区业主认证授权单元相应业主授权才能录入，人脸服务器把可移动人群人脸红外识别摄像群单元识别并与服务器数据匹配成功的人脸信息和温度信息传给暂存人脸信息服务器，门禁人脸摄像头二次识别人脸信息和温度信息，把识别的人脸信息与暂存人脸信息服务器缓存的人脸信息匹配，匹配成功后，通知可移动门禁开关单元开启，当可移动人群人脸红外识别摄像群单元和门禁人脸摄像头识别人体温度高于设定温度时，发出报警通知管理人员。在暂存人脸信息服务器中，当人员经过可移动门禁开关单元后，暂存人脸信息服务器将已通过的人员的信息删除。

可移动门禁开关单元包括排队栏2和门禁4，排队栏2与门禁4连接，排队栏2和门禁4底部设置有移动万向轮，排队栏2上设置有两个以上的门禁识别摄像头3。可移动人群人脸红外识别摄像群单元包括人群人脸红外识别摄像头1，如图2-3所示。人脸录入单元包括人脸识别录入摄像头和申请显示模块，申请显示模块为触摸显示屏，访问人员在申请显示模块上根据需要访问的楼层和具体户型号提出申请，房主在小区业主认证授权单元查看申请信息并核对访问者的信息，然后授权访问，人脸识别录入摄像头开始采集访问者的人脸图像并传给人脸服务器。

可移动人群人脸红外识别摄像群单元又若干个摄像头装置组成，摄像头装置设置为移动装置，摄像头装置的个数与社区入口位置宽度成正比，每个摄像头装置的摄像头的摄像面均在同一个平面上，摄像头装置与摄像头装置的摄像面为平行或者成小于45°夹角结构面。

3.根据权利要求2所述的一种社区用可移动感温闸门系统，其特征在于：可移动人群人脸红外识别摄像群单元识别人脸图像的具体过程为：

步骤1：根据摄像头装置的位置信息和识别半径构建人脸识别摄像集群。

步骤1的具体过程为：

步骤1.1：给定大小为n的摄像头装置对象数据集，令I＝1，选取k个初始聚类中心Z_j(I)，j＝1，2，3，…，k，k为正整数；

步骤1.2：计算每个摄像头装置与聚类中心的距离D(x_i,Z_j(I))，i＝1，2，3，…， k，如果满足D(x_i,Z_k(I))＝min{D(x_i,Z_j(I)),i＝1,2,3,…n}则x_i∈C_k；

步骤1.3：计算k个新的聚类中心，

即取聚类中所有元素各自维度的距离；

步骤1.4：判断Z_j(I+1)≠Z_j(I)，j＝1，2，3，…，k，则I＝I+1，返回步骤2.2，否则进入下一步；

步骤1.5：摄像头装置聚类距离的确定，具体算式如下：

其中，x₁为识别点构建的X坐标、x₂为识别点构建的Y坐标、x₃为平均辐射半径，将x₁、x₂和x₃代入K-means算法进行计算，得出的聚类结果即为摄像头装置的人脸识别摄像集群。

步骤2：计算构建人脸识别摄像集群的人脸识别范围。

步骤2.1:计算两摄像头装置间的直线距离，此处的距离为识别面的距离；

步骤3.2:计算摄像头装置断裂点；公式为：

其中，L_ik为第i个摄像头装置到断裂点k的距离；M_i、M_j为摄像头装置i、 j识别性能，设定用摄像头装置的每天平均人脸识别量来表示，初始使用设定考勤量来表示，L_ij为摄像头装置i、j的距离；

步骤2.3:计算摄像头装置的识别面场强，公式为：

其中，F_ik为第i个摄像头装置在k点处的人脸识别速度大小；

步骤2.4:计算摄像头装置的识别半径，公式为：

其中，R_ik为第i个摄像头装置在k点处的辐射半径；

步骤2.5:计算摄像头装置平均识别半径，公式为：

步骤3：根据每个摄像头装置的识别能力分配识别人数的识别能力分配识别体系。识别能力分配识别体系包括摄像头装置人脸识别能力、摄像头装置利用率和摄像头装置地位，摄像头装置人脸识别能力包括含平均识别半径和每天平均识别人脸数量，摄像头装置利用率包括摄像头图像识别运行时间利用率和摄像头装置同时识别人脸数量与摄像头装置同时顶级人脸识别量的比例，摄像头装置地位包括相对度数中心度、相对接近中心度和相对特征向量中心度。

步骤4：将分配到的识别人数进行识别，与人脸服务器对比，对比成功后把对比成功的人脸图像和对应的温度信息传给暂存人脸信息服务器。

一种社区用可移动感温闸门系统的使用方法，当一个小区需要防疫进入管理时，将上述的可移动感温闸门系统移动到小区入口处，把人脸服务器接入物业管理的单元门禁人脸信息，然后根据小区入口的大小进行布局可移动人群人脸红外识别摄像群单元的人群人脸红外识别摄像头1数量，然后安装电源，并将人脸录入单元接入到小区的单元门禁系统，安装调试好后，实时检测进入人员的体温，并替代社区入门的门禁系统。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种社区用可移动感温闸门系统，其特征在于：包括可移动人群人脸红外识别摄像群单元、人脸服务器、人脸录入单元、门禁人脸摄像头、暂存人脸信息服务器、可移动门禁开关单元和小区业主认证授权单元，可移动人群人脸红外识别摄像群单元与人脸服务器连接，小区业主认证授权单元与人脸录入单元连接，人脸录入单元与人脸服务器连接，暂存人脸信息服务器与人脸服务器连接，可移动门禁开关单元和门禁人脸摄像头均与暂存人脸信息服务器连接，可移动人群人脸红外识别摄像群单元用于初次识别进入社区入口处的人脸信息和温度，当发现人脸信息在服务器无法查找时，提醒进入人员去人脸录入单元进行录入，人脸录入单元用于录入访客人员的人脸信息，人脸录入单元录入人脸信息时需要得到小区业主认证授权单元相应业主授权才能录入，人脸服务器把可移动人群人脸红外识别摄像群单元识别并与服务器数据匹配成功的人脸信息和温度信息传给暂存人脸信息服务器，门禁人脸摄像头二次识别人脸信息和温度信息，把识别的人脸信息与暂存人脸信息服务器缓存的人脸信息匹配，匹配成功后，通知可移动门禁开关单元开启，当可移动人群人脸红外识别摄像群单元和门禁人脸摄像头识别人体温度高于设定温度时，发出报警通知管理人员。

2.根据权利要求1所述的一种社区用可移动感温闸门系统，其特征在于：可移动人群人脸红外识别摄像群单元又若干个摄像头装置组成，摄像头装置设置为移动装置，摄像头装置的个数与社区入口位置宽度成正比，每个摄像头装置的摄像头的摄像面均在同一个平面上，摄像头装置与摄像头装置的摄像面为平行或者成小于45°夹角结构面。

3.根据权利要求2所述的一种社区用可移动感温闸门系统，其特征在于：可移动人群人脸红外识别摄像群单元识别人脸图像的具体过程为：

步骤1：根据摄像头装置的位置信息和识别半径构建人脸识别摄像集群；

步骤2：计算构建人脸识别摄像集群的人脸识别范围；

步骤3：根据每个摄像头装置的识别能力分配识别人数的识别能力分配识别体系；

步骤4：将分配到的识别人数进行识别，与人脸服务器对比，对比成功后把对比成功的人脸图像和对应的温度信息传给暂存人脸信息服务器。

4.根据权利要求3所述的一种社区用可移动感温闸门系统，其特征在于，步骤1的具体过程为：

步骤1.1：给定大小为n的摄像头装置对象数据集，令I＝1，选取k个初始聚类中心Z_j(I)，j＝1，2，3，…，k，k为正整数；

步骤1.2：计算每个摄像头装置与聚类中心的距离D(x_i,Z_j(I))，i＝1，2，3，…，k，如果满足D(x_i,Z_k(I))＝min{D(x_i,Z_j(I)),i＝1,2,3,…n}则x_i∈C_k；

步骤1.3：计算k个新的聚类中心，

k，即取聚类中所有元素各自维度的距离；

步骤1.4：判断Z_j(I+1)≠Z_j(I)，j＝1，2，3，…，k，则I＝I+1，返回步骤2.2，否则进入下一步；

步骤1.5：摄像头装置聚类距离的确定，具体算式如下：

其中，x₁为识别点构建的X坐标、x₂为识别点构建的Y坐标、x₃为平均辐射半径，将x₁、x₂和x₃代入K-means算法进行计算，得出的聚类结果即为摄像头装置的人脸识别摄像集群。

5.根据权利要求3所述的一种社区用可移动感温闸门系统，其特征在于，步骤2的具体过程为：

步骤2.1:计算两摄像头装置间的直线距离，此处的距离为识别面的距离；

步骤3.2:计算摄像头装置断裂点；公式为：

其中，L_ik为第i个摄像头装置到断裂点k的距离；M_i、M_j为摄像头装置i、j识别性能，设定用摄像头装置的每天平均人脸识别量来表示，初始使用设定考勤量来表示，L_ij为摄像头装置i、j的距离；

步骤2.3:计算摄像头装置的识别面场强，公式为：

其中，F_ik为第i个摄像头装置在k点处的人脸识别速度大小；

步骤2.4:计算摄像头装置的识别半径，公式为：

其中，R_ik为第i个摄像头装置在k点处的辐射半径；

步骤2.5:计算摄像头装置平均识别半径，公式为：

6.根据权利要求3所述的一种社区用可移动感温闸门系统，其特征在于，所述步骤3的具体过程为：识别能力分配识别体系包括摄像头装置人脸识别能力、摄像头装置利用率和摄像头装置地位，摄像头装置人脸识别能力包括含平均识别半径和每天平均识别人脸数量，摄像头装置利用率包括摄像头图像识别运行时间利用率和摄像头装置同时识别人脸数量与摄像头装置同时顶级人脸识别量的比例，摄像头装置地位包括相对度数中心度、相对接近中心度和相对特征向量中心度。

7.根据权利要求1所述的一种社区用可移动感温闸门系统，其特征在于，人脸录入单元包括人脸识别录入摄像头和申请显示模块，申请显示模块为触摸显示屏，访问人员在申请显示模块上根据需要访问的楼层和具体户型号提出申请，房主在小区业主认证授权单元查看申请信息并核对访问者的信息，然后授权访问，人脸识别录入摄像头开始采集访问者的人脸图像并传给人脸服务器。

8.根据权利要求1所述的一种社区用可移动感温闸门系统，其特征在于，在暂存人脸信息服务器中，当人员经过可移动门禁开关单元后，暂存人脸信息服务器将已通过的人员的信息删除。

9.根据权利要求1所述的一种社区用可移动感温闸门系统，其特征在于，可移动门禁开关单元包括排队栏(2)和门禁(4)，排队栏(2)与门禁(4)连接，排队栏(2)和门禁(4)底部设置有移动万向轮，排队栏(2)上设置有两个以上的门禁识别摄像头(3)。

10.根据权利要求1-9任意一项所述的一种社区用可移动感温闸门系统的使用方法，其特征在于，当一个小区需要防疫进入管理时，将上述的可移动感温闸门系统移动到小区入口处，把人脸服务器接入物业管理的单元门禁人脸信息，然后根据小区入口的大小进行布局可移动人群人脸红外识别摄像群单元的人群人脸红外识别摄像头(1)数量，然后安装电源，并将人脸录入单元接入到小区的单元门禁系统，安装调试好后，实时检测进入人员的体温，并替代社区入门的门禁系统。

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