CN116681568A - 一种基于5g网络的信息安全防护监管系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于5G网络的信息安全防护监管系统及方法，属于信息安全技术领域。该系统包括数据采集模块、数据处理模块、运行管理模块和可视化模块；所述数据采集模块用于通过摄像头采集指定区域内的图像信息；所述数据处理模块通过人脸检测算法来识别图像信息中的人脸信息，将对应人员进行分类并标记，在系统中检索指定区域内所有座位信息并标记，以及对指定区域内进行区域类型划分；所述运行管理模块用于实时分析人员位置情况从而设定人员状态，根据人员状态进行虚化处理；所述可视化模块用于实时展示处理后的图像信息；本发明实现了在对指定区域进行监测的同时，保护了人员的隐私安全，降低信息泄漏的风险概率。

Description

一种基于5G网络的信息安全防护监管系统及方法

技术领域

本发明涉及信息安全技术领域，具体为一种基于5G网络的信息安全防护监管系统及方法。

背景技术

随着信息化的快速发展，越来越多的场合需要使用到摄像头进行监测，如银行、商场、学校、医院等公共场所，以及一些特定领域的工作场所，如工厂、矿山、机场等。这些监控系统可以帮助管理者及时发现和处理各种问题，提高工作效率和安全性，但同时也会侵犯人员的个人隐私，引发一些社会问题。

现阶段，随着监控技术的不断升级和完善，摄像头功能越来越齐全，拍摄到的画面清晰度也越来越高。即使相隔几十米远也能很清晰的观测到人员的面部细节，提高了监控质量的同时，也对个人隐私的泄漏带来巨大的威胁。监控系统可以记录下人员的行动轨迹、言行举止、面部表情等信息，这些信息一旦被泄漏就会导致个人信息安全问题。例如：一些商家可能会利用监控系统收集顾客的行为习惯和个人信息，从而进行精准营销或者售卖给第三方，导致用户的信息被滥用。与此同时，监控系统的使用也会引发一些道德和法律问题。例如：在学校或者企业场所使用监控系统进行员工或学生的行为监管，如果监控过于严格，可能会对个人的自由和人权构成侵害，引发社会争议。但出于对这些场所的资产安全或生产安全等方面考虑，又不得不采用摄像头进行监控。如何在保证场所资产安全或生产安全的同时，做到对内部人员的隐私安全保障，以及如何在监控数据主动展示或意外泄漏时尽可能降低数据安全风险概率，这些问题已经成为迫切需要得到解决的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于5G网络的信息安全防护监管系统及方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种基于5G网络的信息安全防护监管系统，该系统包括数据采集模块、数据处理模块、运行管理模块和可视化模块。

所述数据采集模块用于通过摄像头采集指定区域内的图像信息；所述数据处理模块通过人脸检测算法来识别图像信息中的人脸信息，将对应人员进行分类并标记，在系统中检索指定区域内所有座位信息并标记，以及对指定区域内进行区域类型划分；所述运行管理模块用于实时分析人员位置情况从而设定人员状态，根据人员状态进行虚化处理；所述可视化模块用于实时展示处理后的图像信息。

所述数据采集模块包括图像信息采集单元。

所述图像信息采集单元用于采集指定区域内的视频信息。通过安装在指定区域内的摄像头进行拍摄，拍摄到的画面实时回传至系统进行处理。

所述数据处理模块包括对象标记单元和区域划分单元。

所述对象标记单元用于对指定区域内所有对象进行分类标记。首先，对采集到的视频信息进行解帧操作，采用人脸检测算法逐帧分析，识别当前图像帧中人脸信息。其次，将识别出的人脸信息传入人脸库中进行检索，判断是否存在记录，存在记录则将对应人员划分为内部人员并标记，不存在记录则将对应人员划分为外部人员并标记。最后，在座位信息库中检索指定范围内的所有座位信息，座位信息包括位置坐标和座位号，根据位置坐标在当前图像帧上找到相应位置，按照座位号进行标记。

标记是在图像帧上进行的，当前图像帧上被标记的对象，在后续图像帧中同样被标记，且不会再次进行分析。每个被标记的人员对应设置一个标记号，用来区分被标记的人员，通过查询内部人员的标记号可以得到人员信息。座位号作为每个被标记座位的标记号，用来区分被标记的座位，通过查询座位号可以得到对应座位信息。

区域划分单元用于对当前图像帧中区域进行划分。区域类型包括敏感区域、常规区域和公共区域。敏感区域根据重要设备或重要设施所在位置进行划分，重要设备或重要设施的数量与敏感区域的数量相同。常规区域根据座位所在位置进行划分，座位的数量与常规区域的数量相同。公共区域为当前图像帧上除敏感区域和常规区域的其他区域。

敏感区域按照重要设备或重要设施所在位置的边缘进行区域划分，根据实际情况，使得划分出来的区域边长距离重要设备或重要设施的边缘具有一定距离，敏感区域能够完全包含重要设备或重要设施，且不超过指定区域，也不和指定区域内其他区域或其他敏感区域相交。

常规区域同样按照座位的边缘进行区域划分，每个座位划分一个常规区域，根据实际情况，使得划分出来的区域边长距离座位的边缘具有一定距离，常规区域能够完全包含座位，且不超过指定区域，也不和指定区域内其他区域或其他常规区域相交。

敏感区域的数量根据环境来定义，重要设备或重要设施越多，敏感区域数量越多。常规区域数量根据座位数量来定义，每个常规区域内只包含一个座位，当前图像帧上有多少座位就有多少个常规区域。

所述运行管理模块包括动态识别单元和效果实现单元。

所述动态识别单元用于判断当前图像帧上所有人员的状态信息。状态信息包括清晰状态和虚化状态；通过分析人员的类型以及所在位置的区域类型来判断人员的状态信息。

首先，将当前图像帧中被标记的外部人员状态设定为清晰状态。其次，获取当前图像帧中被标记的内部人员的位置坐标，判断位置坐标所在的区域类型；当区域类型为敏感区域时，将对应内部人员状态设定为清晰状态；当区域类型为公共区域时，将对应内部人员状态设定为虚化状态。最后，当区域类型为常规区域时，在座位信息库中检索内部人员在指定范围内的座位号，与所在常规区域对应的座位号进行对比判断，结果一致，则将对应内部人员状态设定为虚化状态；结果不一致，则将对应内部人员状态设定为清晰状态。

所述效果实现单元用于实现动态识别单元判断结果。当人员为清晰状态时，不做处理；当人员为虚化状态时，识别人员的人体轮廓信息，对轮廓内图像进行虚化处理。

所述可视化模块用于将处理后的图像信息通过5G网络传输至指定设备上进行展示。

5G技术能够提供更高速率的数据传输和更低的延迟，将处理好的图像信息快速传输至指定设备进行展示或存储，降低数据传输过程中的风险概率，提高数据安全性。

一种基于5G网络的信息安全防护监管方法，该方法包括以下步骤：

S1、采集指定范围内的图像信息；

S2、分析图像信息中人员类型和区域类型；

S3、结合人员实际情况设定人员状态；

S4、根据人员状态进行虚化处理。

在S1中，图像信息是指视频信息分解得到的静态图像帧。首先，通过安装在指定区域内的摄像头实时拍摄，得到指定区域内的视频信息。其次，对视频信息进行解帧，分解成N张静态图像帧。最后，将每张静态图像帧与拍摄时间相匹配，通过分析静态图像帧能够获取对应拍摄时间，将拆解的静态图像帧按照时间顺序逐个传入下一步骤进行分析与处理。

静态图像帧数量N随着时间变化而增加，增加速度和摄像头参数有关，为确保后续分析效率，摄像头拍摄的视频帧率应该保持固定，拍摄的画面应该能够实现对指定区域的全面覆盖，确保没有漏拍任何一个角落。

在S2中，人员类型包括内部人员和外部人员，区域类型包括敏感区域、常规区域和公共区域。对静态图像帧中人员的类型与区域的类型进行分析，步骤如下：

S201、采用人脸检测算法识别静态图像帧中是否包含人脸，当检测到人脸信息时，自动传入人脸库中进行检索，判断是否存在记录，存在记录则将人脸信息所对应的人员划分为内部人员并标记，不存在记录则将人脸信息所对应人员划分为外部人员并标记。标记是在静态图像帧上进行标注的，在接下来的静态图像帧分析中，不再对被标记的人员进行人脸检测。

每个被标记的人员对应设置一个标记号，用来区分被标记的人员，通过查询内部人员的标记号可以得到人员信息。

S202、在座位信息库中检索指定范围内的所有座位信息，座位信息包括位置坐标和座位号，根据位置坐标在静态图像帧中找到相应位置，按照座位号在静态图像帧上进行标记。每个座位信息对应一个座位号，每个内部人员在指定范围内有且只有一个座位号，每个外部人员在指定范围内无座位号。

座位号的标记同样只进行一次，在接下来的静态图像帧分析中保持沿用前面标记的座位号。座位号作为每个被标记座位的标记号，用来区分被标记的座位，通过查询座位号可以得到对应座位信息。

S203、对静态图像帧进行区域划分：将重要设备或重要设施所在位置划分为敏感区域，重要设备或重要设施数量与敏感区域数量相同。将座位所在位置划分为常规区域，座位数量与常规区域数量相同。将静态图像帧中除敏感区域和常规区域以外的区域划分为公共区域。

在S3中，人员状态的设定步骤如下：

S301、将静态图像帧中被标记为外部人员的状态设定为清晰状态。

S302、获取静态图像帧中被标记为内部人员在图像中的位置坐标，判断位置坐标所在的区域类型。当区域类型为敏感区域时，将对应内部人员状态设定为清晰状态。当区域类型为公共区域时，将对应内部人员状态设定为虚化状态。当区域类型为常规区域时，进入下一步骤。

S303、在座位信息库中检索内部人员在指定范围内的座位号，与所在常规区域对应的座位号进行对比判断，结果一致，则将对应内部人员状态设定为虚化状态。结果不一致，则将对应内部人员状态设定为清晰状态。

在S4中，当人员状态为清晰状态时，不进行任何处理。当人员状态为虚化状态时，处理步骤如下：

S401、获取当前静态图像帧中虚化状态所对应的人员在图像中的位置坐标，以该位置坐标为圆心，距离M为半径，划分出圆形区域。

为提高虚化质量，距离M最短不能短于人员在静态图像帧上最长距离的一半；圆形区域面积大于完全覆盖一个人的面积，且小于完全覆盖两个人的面积。

S402、获取静态图像帧对应的背景图像，背景图像是摄像头在指定范围内没有人员时拍摄的图像，将背景图像按照S401中的圆形区域同样位置进行划分。

S403、将当前静态图像帧与背景图像的圆形区域内像素点的灰度值进行相减，取绝对值后得到差分图像，公式如下：

Z_n(x,y)＝|d_n(x,y)-B(x,y)|

式中，Z_n(x,y)为差分图像第n个像素点的灰度值，d_n(x,y)为当前静态图像帧第n个像素点的灰度值，B(x,y)为背景图像对应像素点的灰度值。

S404、设定阈值K，对差分图像所有像素点进行二值化处理，得到二值化图像，灰度值255的点为前景点，灰度值0的点为背景点；公式如下：

式中，Q_n(x,y)为二值化图像第n个像素点的灰度值，X为阈值，Z_n(x,y)为差分图像第n个像素点的灰度值。

S405、对图像Q_n进行连通性分析，采用OpenCV对图像进行人体轮廓检测,将当前静态图像帧中检测到完整人体轮廓所对应的区域进行虚化处理，其余区域恢复正常；以完成虚化状态人员的虚化处理。

与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：

1、本发明对人员类型进行划分，既保障了内部人员的隐私安全问题，同时也做到对外部人员的行为监控，防止产生资产损失或生产安全问题。

2、本发明对区域类型进行划分，在敏感区域内，任何人员不被虚化处理，保障了资产安全；在公共区域内，则根据人员类型进行虚化处理；在常规区域内，则判断人员是否与本区域具备关系，具备关系情况下才会进行虚化处理，保障了生产安全和人员隐私安全。

3、本发明在虚化处理时，针对部分区域进行图像处理，减少系统算力的消耗，且只针对部分区域中完整的人体轮廓进行虚化处理，提高虚化处理的精准程度，避免其他人员由于距离过近而被误虚化的问题。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明一种基于5G网络的信息安全防护监管系统及方法的结构示意图；

图2是本发明一种基于5G网络的信息安全防护监管系统及方法的流程示意图。

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。

需要说明的是，本申请所涉及的用户信息（包括但不限于用户设备信息、用户个人信息等）和数据（包括但不限于用于分析的数据、存储的数据、展示的数据等），均为经用户授权或者经过各方充分授权的信息和数据，且相关数据的收集、使用和处理需要遵守相关国家和地区的相关法律法规和标准。

请参阅图1，本发明提供技术方案：一种基于5G网络的信息安全防护监管系统，该系统包括数据采集模块、数据处理模块、运行管理模块和可视化模块。

数据采集模块用于通过摄像头采集指定区域内的图像信息；数据处理模块通过人脸检测算法来识别图像信息中的人脸信息，将对应人员进行分类并标记，在系统中检索指定区域内所有座位信息并标记，以及对指定区域内进行区域类型划分；运行管理模块用于实时分析人员位置情况从而设定人员状态，根据人员状态进行虚化处理；可视化模块用于实时展示处理后的图像信息。

数据采集模块包括图像信息采集单元。

图像信息采集单元用于采集指定区域内的视频信息。通过安装在指定区域内的摄像头进行拍摄，拍摄到的画面实时回传至系统进行处理。

数据处理模块包括对象标记单元和区域划分单元。

对象标记单元用于对指定区域内所有对象进行分类标记。首先，对采集到的视频信息进行解帧操作，采用人脸检测算法逐帧分析，识别当前图像帧中人脸信息。其次，将识别出的人脸信息传入人脸库中进行检索，判断是否存在记录，存在记录则将对应人员划分为内部人员并标记，不存在记录则将对应人员划分为外部人员并标记。最后，在座位信息库中检索指定范围内的所有座位信息，座位信息包括位置坐标和座位号，根据位置坐标在当前图像帧上找到相应位置，按照座位号进行标记。

标记是在图像帧上进行的，当前图像帧上被标记的对象，在后续图像帧中同样被标记，且不会再次进行分析。每个被标记的人员对应设置一个标记号，用来区分被标记的人员，通过查询内部人员的标记号可以得到人员信息。座位号作为每个被标记座位的标记号，用来区分被标记的座位，通过查询座位号可以得到对应座位信息。

区域划分单元用于对当前图像帧中区域进行划分。区域类型包括敏感区域、常规区域和公共区域。敏感区域根据重要设备或重要设施所在位置进行划分，重要设备或重要设施的数量与敏感区域的数量相同。常规区域根据座位所在位置进行划分，座位的数量与常规区域的数量相同。公共区域为当前图像帧上除敏感区域和常规区域的其他区域。

敏感区域按照重要设备或重要设施所在位置的边缘进行区域划分，根据实际情况，使得划分出来的区域边长距离重要设备或重要设施的边缘具有一定距离，敏感区域能够完全包含重要设备或重要设施，且不超过指定区域，也不和指定区域内其他区域或其他敏感区域相交。

常规区域同样按照座位的边缘进行区域划分，每个座位划分一个常规区域，根据实际情况，使得划分出来的区域边长距离座位的边缘具有一定距离，常规区域能够完全包含座位，且不超过指定区域，也不和指定区域内其他区域或其他常规区域相交。

敏感区域的数量根据环境来定义，重要设备或重要设施越多，敏感区域数量越多。常规区域数量根据座位数量来定义，每个常规区域内只包含一个座位，当前图像帧上有多少座位就有多少个常规区域。

运行管理模块包括动态识别单元和效果实现单元。

动态识别单元用于判断当前图像帧上所有人员的状态信息。状态信息包括清晰状态和虚化状态；通过分析人员的类型以及所在位置的区域类型来判断人员的状态信息。

首先，将当前图像帧中被标记的外部人员状态设定为清晰状态。其次，获取当前图像帧中被标记的内部人员的位置坐标，判断位置坐标所在的区域类型；当区域类型为敏感区域时，将对应内部人员状态设定为清晰状态；当区域类型为公共区域时，将对应内部人员状态设定为虚化状态。最后，当区域类型为常规区域时，在座位信息库中检索内部人员在指定范围内的座位号，与所在常规区域对应的座位号进行对比判断，结果一致，则将对应内部人员状态设定为虚化状态；结果不一致，则将对应内部人员状态设定为清晰状态。

效果实现单元用于实现动态识别单元判断结果。当人员为清晰状态时，不做处理；当人员为虚化状态时，识别人员的人体轮廓信息，对轮廓内图像进行虚化处理。

可视化模块用于将处理后的图像信息通过5G网络传输至指定设备上进行展示。

5G技术能够提供更高速率的数据传输和更低的延迟，将处理好的图像信息快速传输至指定设备进行展示或存储，降低数据传输过程中的风险概率，提高数据安全性。

请参阅图2，本发明提供技术方案，一种基于5G网络的信息安全防护监管方法，该方法包括以下步骤：

S1、采集指定范围内的图像信息；

S2、分析图像信息中人员类型和区域类型；

S3、结合人员实际情况设定人员状态；

S4、根据人员状态进行虚化处理。

在S1中，图像信息是指视频信息分解得到的静态图像帧。首先，通过安装在指定区域内的摄像头实时拍摄，得到指定区域内的视频信息。其次，对视频信息进行解帧，分解成N张静态图像帧。最后，将每张静态图像帧与拍摄时间相匹配，通过分析静态图像帧能够获取对应拍摄时间，将拆解的静态图像帧按照时间顺序逐个传入下一步骤进行分析与处理。

静态图像帧数量N随着时间变化而增加，增加速度和摄像头参数有关，为确保后续分析效率，摄像头拍摄的视频帧率应该保持固定，拍摄的画面应该能够实现对指定区域的全面覆盖，确保没有漏拍任何一个角落。

在S2中，人员类型包括内部人员和外部人员，区域类型包括敏感区域、常规区域和公共区域。对静态图像帧中人员的类型与区域的类型进行分析，步骤如下：

S201、采用人脸检测算法识别静态图像帧中是否包含人脸，当检测到人脸信息时，自动传入人脸库中进行检索，判断是否存在记录，存在记录则将人脸信息所对应的人员划分为内部人员并标记，不存在记录则将人脸信息所对应人员划分为外部人员并标记。标记是在静态图像帧上进行标注的，在接下来的静态图像帧分析中，不再对被标记的人员进行人脸检测。

每个被标记的人员对应设置一个标记号，用来区分被标记的人员，通过查询内部人员的标记号可以得到人员信息。

S202、在座位信息库中检索指定范围内的所有座位信息，座位信息包括位置坐标和座位号，根据位置坐标在静态图像帧中找到相应位置，按照座位号在静态图像帧上进行标记。每个座位信息对应一个座位号，每个内部人员在指定范围内有且只有一个座位号，每个外部人员在指定范围内无座位号。

座位号的标记同样只进行一次，在接下来的静态图像帧分析中保持沿用前面标记的座位号。座位号作为每个被标记座位的标记号，用来区分被标记的座位，通过查询座位号可以得到对应座位信息。

S203、对静态图像帧进行区域划分：将重要设备或重要设施所在位置划分为敏感区域，重要设备或重要设施数量与敏感区域数量相同。将座位所在位置划分为常规区域，座位数量与常规区域数量相同。将静态图像帧中除敏感区域和常规区域以外的区域划分为公共区域。

在S3中，人员状态的设定步骤如下：

S301、将静态图像帧中被标记为外部人员的状态设定为清晰状态。

S302、获取静态图像帧中被标记为内部人员在图像中的位置坐标，判断位置坐标所在的区域类型。当区域类型为敏感区域时，将对应内部人员状态设定为清晰状态。当区域类型为公共区域时，将对应内部人员状态设定为虚化状态。当区域类型为常规区域时，进入下一步骤。

S303、在座位信息库中检索内部人员在指定范围内的座位号，与所在常规区域对应的座位号进行对比判断，结果一致，则将对应内部人员状态设定为虚化状态。结果不一致，则将对应内部人员状态设定为清晰状态。

在S4中，当人员状态为清晰状态时，不进行任何处理。当人员状态为虚化状态时，处理步骤如下：

S401、获取当前静态图像帧中虚化状态所对应的人员在图像中的位置坐标，以该位置坐标为圆心，距离M为半径，划分出圆形区域。

为提高虚化质量，距离M最短不能短于人员在静态图像帧上最长距离的一半；圆形区域面积大于完全覆盖一个人的面积，且小于完全覆盖两个人的面积。

S402、获取静态图像帧对应的背景图像，背景图像是摄像头在指定范围内没有人员时拍摄的图像，将背景图像按照S401中的圆形区域同样位置进行划分。

S403、将当前静态图像帧与背景图像的圆形区域内像素点的灰度值进行相减，取绝对值后得到差分图像，公式如下：

Z_n(x,y)＝|d_n(x,y)-B(x,y)|

式中，Z_n(x,y)为差分图像第n个像素点的灰度值，d_n(x,y)为当前静态图像帧第n个像素点的灰度值，B(x,y)为背景图像对应像素点的灰度值。

S404、设定阈值K，对差分图像所有像素点进行二值化处理，得到二值化图像，灰度值255的点为前景点，灰度值0的点为背景点；公式如下：

式中，Q_n(x,y)为二值化图像第n个像素点的灰度值，X为阈值，Z_n(x,y)为差分图像第n个像素点的灰度值。

S405、对图像Q_n进行连通性分析，采用OpenCV对图像进行人体轮廓检测,将当前静态图像帧中检测到完整人体轮廓所对应的区域进行虚化处理，其余区域恢复正常；以完成虚化状态人员的虚化处理。

实施例一：

假设在指定区域内有A、B、C和D一共4个人员，摄像头分别对他们进行人脸识别后获取人脸信息，其中A、B和C在人脸库中存在记录，D在人脸库中不存在记录，则：

将A、B和C人员类型标记为内部人员，D人员类型标记为外部人员；

对指定区域内进行区域划分，划分为敏感区域、常规区域和公共区域；假设T₁、T₂和T₃时刻下，A、B、C和D人员位置情况如下：

T₁：A常规区域，B敏感区域，C公共区域，D常规区域；

T₂：A敏感区域，B公共区域，C常规区域，D敏感区域；

T₃：A公共区域，B常规区域，C敏感区域，D公共区域；

则判断结果如下：

在T₁时刻下，B清晰状态，C虚化状态，D清晰状态，在座位信息库中检索A人员在指定范围内的座位号，与所在常规区域对应的座位号进行对比判断，结果一致，则将对应内部人员状态设定为虚化状态；结果不一致，则将对应内部人员状态设定为清晰状态；

在T₂时刻下，A清晰状态，B虚化状态，D清晰状态，在座位信息库中检索C人员在指定范围内的座位号，与所在常规区域对应的座位号进行对比判断，结果一致，则将对应内部人员状态设定为虚化状态；结果不一致，则将对应内部人员状态设定为清晰状态；

在T₃时刻下，A虚化状态，C清晰状态，D清晰状态，在座位信息库中检索B人员在指定范围内的座位号，与所在常规区域对应的座位号进行对比判断，结果一致，则将对应内部人员状态设定为虚化状态；结果不一致，则将对应内部人员状态设定为清晰状态；

当人员为清晰状态时，不做处理；当人员为虚化状态时，识别人员的人体轮廓信息，对轮廓内图像进行虚化处理。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于5G网络的信息安全防护监管系统，其特征在于：该系统包括数据采集模块、数据处理模块、运行管理模块和可视化模块；

所述数据采集模块用于通过摄像头采集指定区域内的图像信息；所述数据处理模块通过人脸检测算法来识别图像信息中的人脸信息，将对应人员进行分类并标记，在系统中检索指定区域内所有座位信息并标记，以及对指定区域内进行区域类型划分；所述运行管理模块用于实时分析人员位置情况从而设定人员状态，根据人员状态进行虚化处理；所述可视化模块用于实时展示处理后的图像信息。

2.根据权利要求1所述的一种基于5G网络的信息安全防护监管系统，其特征在于：所述数据采集模块包括图像信息采集单元；

所述图像信息采集单元用于采集指定区域内的视频信息；通过安装在指定区域内的摄像头进行拍摄，拍摄到的画面实时回传至系统进行处理。

3.根据权利要求1所述的一种基于5G网络的信息安全防护监管系统，其特征在于：所述数据处理模块包括对象标记单元和区域划分单元；

所述对象标记单元用于对指定区域内所有对象进行分类标记；首先，对采集到的视频信息进行解帧操作，采用人脸检测算法逐帧分析，识别当前图像帧中人脸信息；其次，将识别出的人脸信息传入人脸库中进行检索，判断是否存在记录，存在记录则将对应人员划分为内部人员并标记，不存在记录则将对应人员划分为外部人员并标记；最后，在座位信息库中检索指定范围内的所有座位信息，座位信息包括位置坐标和座位号，根据位置坐标在当前图像帧上找到相应位置，按照座位号进行标记；

区域划分单元用于对当前图像帧中区域进行划分；区域类型包括敏感区域、常规区域和公共区域；敏感区域根据重要设备或重要设施所在位置进行划分，重要设备或重要设施的数量与敏感区域的数量相同；常规区域根据座位所在位置进行划分，座位的数量与常规区域的数量相同；公共区域为当前图像帧上除敏感区域和常规区域的其他区域。

4.根据权利要求1所述的一种基于5G网络的信息安全防护监管系统，其特征在于：所述运行管理模块包括动态识别单元和效果实现单元；

所述动态识别单元用于判断当前图像帧上所有人员的状态信息；状态信息包括清晰状态和虚化状态；通过分析人员的类型以及所在位置的区域类型来判断人员的状态信息；

所述效果实现单元用于实现动态识别单元判断结果；当人员为清晰状态时，不做处理；当人员为虚化状态时，识别人员的人体轮廓信息，对轮廓内图像进行虚化处理。

5.根据权利要求1所述的一种基于5G网络的信息安全防护监管系统，其特征在于：所述可视化模块用于将处理后的图像信息通过5G网络传输至指定设备上进行展示。

6.一种基于5G网络的信息安全防护监管方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

S1、采集指定范围内的图像信息；

S2、分析图像信息中人员类型和区域类型；

S3、结合人员实际情况设定人员状态；

S4、根据人员状态进行虚化处理。

7.根据权利要求6所述的一种基于5G网络的信息安全防护监管方法，其特征在于：在S1中，图像信息是指视频信息分解得到的静态图像帧；首先，通过安装在指定区域内的摄像头实时拍摄，得到指定区域内的视频信息；其次，对视频信息进行解帧，分解成N张静态图像帧；最后，将每张静态图像帧与拍摄时间相匹配，通过分析静态图像帧能够获取对应拍摄时间，将拆解的静态图像帧按照时间顺序逐个传入下一步骤进行分析与处理。

8.根据权利要求6所述的一种基于5G网络的信息安全防护监管方法，其特征在于：在S2中，人员类型包括内部人员和外部人员，区域类型包括敏感区域、常规区域和公共区域；对静态图像帧中人员的类型与区域的类型进行分析，步骤如下：

S201、采用人脸检测算法识别静态图像帧中是否包含人脸，当检测到人脸信息时，自动传入人脸库中进行检索，判断是否存在记录，存在记录则将人脸信息所对应的人员划分为内部人员并标记，不存在记录则将人脸信息所对应人员划分为外部人员并标记；标记是在静态图像帧上进行标注的，在接下来的静态图像帧分析中，不再对被标记的人员进行人脸检测；

S202、在座位信息库中检索指定范围内的所有座位信息，座位信息包括位置坐标和座位号，根据位置坐标在静态图像帧中找到相应位置，按照座位号在静态图像帧上进行标记；每个座位信息对应一个座位号，每个内部人员在指定范围内有且只有一个座位号，每个外部人员在指定范围内无座位号；

S203、对静态图像帧进行区域划分：将重要设备或重要设施所在位置划分为敏感区域，重要设备或重要设施数量与敏感区域数量相同；将座位所在位置划分为常规区域，座位数量与常规区域数量相同；将静态图像帧中除敏感区域和常规区域以外的区域划分为公共区域。

9.根据权利要求6所述的一种基于5G网络的信息安全防护监管方法，其特征在于：在S3中，人员状态的设定步骤如下：

S301、将静态图像帧中被标记为外部人员的状态设定为清晰状态；

S302、获取静态图像帧中被标记为内部人员在图像中的位置坐标，判断位置坐标所在的区域类型；当区域类型为敏感区域时，将对应内部人员状态设定为清晰状态；当区域类型为公共区域时，将对应内部人员状态设定为虚化状态；当区域类型为常规区域时，进入下一步骤；

S303、在座位信息库中检索内部人员在指定范围内的座位号，与所在常规区域对应的座位号进行对比判断，结果一致，则将对应内部人员状态设定为虚化状态；结果不一致，则将对应内部人员状态设定为清晰状态。

10.根据权利要求6所述的一种基于5G网络的信息安全防护监管方法，其特征在于：在S4中，当人员状态为清晰状态时，不进行任何处理；当人员状态为虚化状态时，处理步骤如下：

S401、获取当前静态图像帧中虚化状态所对应的人员在图像中的位置坐标，以该位置坐标为圆心，距离M为半径，划分出圆形区域；

S402、获取静态图像帧对应的背景图像，背景图像是摄像头在指定范围内没有人员时拍摄的图像，将背景图像按照S401中的圆形区域同样位置进行划分；

S403、将当前静态图像帧与背景图像的圆形区域内像素点的灰度值进行相减，取绝对值后得到差分图像，公式如下：

Z_n(x,y)＝|d_n(x,y)-B(x,y)|

式中，Z_n(x,y)为差分图像第n个像素点的灰度值，d_n(x,y)为当前静态图像帧第n个像素点的灰度值，B(x,y)为背景图像对应像素点的灰度值；

S404、设定阈值K，对差分图像所有像素点进行二值化处理，得到二值化图像，灰度值255的点为前景点，灰度值0的点为背景点；公式如下：

式中，Q_n(x,y)为二值化图像第n个像素点的灰度值，X为阈值，Z_n(x,y)为差分图像第n个像素点的灰度值；

S405、对图像Q_n进行连通性分析，采用OpenCV对图像进行人体轮廓检测,将当前静态图像帧中检测到完整人体轮廓所对应的区域进行虚化处理，其余区域恢复正常；以完成虚化状态人员的虚化处理。