CN201965714U - 基于人脸识别的家用智能预警安防系统 - Google Patents
基于人脸识别的家用智能预警安防系统 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型公开了一种基于人脸识别的家用智能预警安防系统，该家庭安防系统包括用于采集实时场景图像信息的摄像机镜头、图像传感器、用于人体检测、人脸识别、图像过滤等图像处理的智能模块、用于将图像数据从用户发往管理中心监控室的GPRS模块、用于将图像数据保存在用户隐蔽区域的无线微型硬盘中的WIFI模块、以及用于将图像数据显示出来并发出报警信号的监控报警模块。本实用新型能自动检测进入行为，判断进入行为是否合法，并进行智能报警。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种家用安防系统，特别是涉及一种基于人脸识别的家用智能预警安防系统。
背景技术
目前，公共安防产品已构成庞大的产品系列，并在公共安全防范领域得到广泛的运用。但通常情况下系统构成规模较大、施工技术复杂、使用操作不便、需经专门培训、智能程度低。这些技术和经济的原因，从根本上制约了家庭安防的发展。在防范层次结构上，当划分到以家庭为最小单位时，则是空白。长期以来，对于入室盗窃案件的打击与防范成为民众和公安机关的难题，其根本原因是这类案件很难获取有价值的破案线索。
当前家庭安防存在如下缺陷：
(1)无合适的、专门针对家庭安防需求的成套安防系统；
(2)现有的安防系统实时记录了大量没有非法进入时的冗余信息，不利于高效查找非法入侵证据和快速抓拍信息及报警；
(3)现有的安防系统智能化程度低，一般都是由监控人员观察摄像头拍摄的监控图像来判断是否有非法入侵行为发生，然而监控人员会有疲劳、注意力不集中等情况发生，因此不能保证随时及时的发现并制止不法行为的发生；
(4)现有的安防系统传输的非法侵入信息包含大量家庭环境、设施等隐私信息；
(5)现有安防系统存储图像一般借用个人电脑作记录，采集图像数据可能被入侵者毁掉，难以保证数据安全。
发明内容
为克服现有安防系统智能化程度低、实时性差、泄露家庭环境隐私、冗余信息大等缺点，为公安部门提供更有价值的破案线索，本实用新型提出了一种基于人脸识别的家用智能预警安防系统，该系统由内置人脸信息及非法入侵模块启动摄像和抓拍工作。
本实用新型采用的解决方案是：该家用智能预警安防系统包括置于摄像机中的镜头、图像传感器、镜座，以及用于人体检测、人脸识别、图像过滤的智能模块、通信模块、存储模块和监控报警模块，其中智能模块和通信模块集成于摄像机中，安装于室内；
所采用的智能模块包括顺序连接的A/D模块、由程序控制的DSP和通讯接口模块，A/D模块的输入端与图像传感器的输出端连接。该智能模块以DSP为核心处理器，包括图像输入单元、图像处理单元、图像输出单元和存储单元。采用区域特征分析算法，用于对采集到的图像进行实时人像提取，并将采集到的人像和摄像机内存的合法人像进行对比，判断进入行为是否合法，并将非法入侵者的图像从家庭背景环境中过滤出；
(1)人体检测：运动人体的检测是整个安防系统的最低层，当有人进入场景时，所述的安防系统能自动检测到运动人体，为进一步的处理提供信息。运动人体检测的完整过程是通过实时采集监控系统中的视频流，并进行分帧处理.首先将运动变化区域从所产生的图像序列中提取出来，并对运动分割后得到的前景部分进行分类，从中检测出对应于人体的部分；
(2)人脸及非法入侵识别：人脸识别技术是整个安防系统的核心。通过基于特征脸(PAC)的人脸识别技术对进入者的人脸图像进行识别，并将进入者的人脸图像与摄像机存储数据库中的合法人像进行对比，判断其是 否为合法进入者；
人脸识别是一种特殊的生物认证识别技术，具有唯一性和固定性，可以大大提高身份认证的安全性和长期有效性。其处理过程主要包括人脸图像采集、人脸检测、特征值提取和人脸特征对比。
(3)图像过滤：将图像中有用的信息提取出来，一方面减少需要处理图像的数据量，另一方面过滤了用户的室内陈设、环境，保护了用户的隐私。在检测出人体区域以后，将人体区域的图像分割出来，以及在识别到脸部区域以后，将脸部区域的图像分割出来；
所述通信模块包括WIFI模块和GPRS模块，WIFI模块和GPRS模块的输入接口分别与通讯接口模块的输出接口连接；GPRS模块用于将图像数据从用户发往管理中心监控室。当非法侵入发生以后，能够在第一时间将报警信号以及非法入侵者图像发送到管理中心监控室，及时的制止不法行为；WIFI模块用于将图像数据保存在用户隐蔽区域的无线微型硬盘中，使得存储模块与摄像机分离开来，保证其安全性；
所述存储模块包括安装于室内隐蔽处的无线硬盘和安装于监控室内的无线硬盘录像机，用于保存图像数据，WIFI模块的输出接口与无线微型硬盘无线通讯连接，将采集到的图像数据发送至无线微型硬盘中，GPRS模块的输出接口与无线硬盘录像机无线通讯连接，将经过过滤的图像数据发送至无线硬盘录像机中；
所述监控报警模块包括安装于监控室内的显示非法入侵者图像的监视器和声光报警装置，声光报警装置采用蜂鸣器和红色灯泡。
本实用新型一般情况下处于摄像不记录状态，其摄入的图像进入图像处理模块进行分析和判断。当检测到人和人脸出现在摄像机中时，由内置的人脸信息及非法入侵识别模块将采集到的人像和摄像机存储数据库中的合法人像进行对比，智能判断进入行为是否合法，若判断为非法进入则启 动摄像机摄像和抓拍记录，并将图像保存在隐蔽区域的无线硬盘中，同时将滤去隐私信息后的人像传到预设的监控单位进行报警。
本实用新型填补了家庭安防系统的空白，具有智能化程度高、实时性强、不泄露家庭环境隐私、冗余信息小等优点。
附图说明
图1为本实用新型的运行环境和功能模块图。
图2为本实用新型的硬件结构图。
图3为本实用新型的使用流程图。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型所述的摄像镜头、图像传感器、智能模块、GPRS模块、WIFI模块、无线微型硬盘安装运行于用户家中，通过GPRS模块与管理中心监控室进行通信，无线硬盘录像机、监视器以及声光报警装置安装运行于管理中心监控室。
如图2所示，本实用新型包括镜头、CCD图像传感器、A/D模块、DSP、通讯接口模块、WIFI模块、GPRS模块、无线微型硬盘、无线硬盘录像机、监视器、蜂鸣器和红色灯泡。
其中，镜头、CCD图像传感器用于采集用户的实时场景图像信息。
A/D模块、DSP模块实现人体检测、人脸及非法入侵识别、隐私图像过滤功能，用于对采集到的图像进行实时人像提取，并将采集的人像和摄像机内存的合法人像进行对比，判断进入行为是否合法，并将非法入侵者的图像从家庭背景环境中过滤出来。
通讯接口模块、WIFI模块、GPRS模块用于发送处理后的非法入侵者图像及报警信号。
无线微型硬盘、无线硬盘录像机用于保存图像数据和录放图像。
蜂鸣器和红色灯泡用于发出声光报警信号。
如图3所示，本实用新型的使用流程如下：
步骤S1：所述的摄像头、CCD图像传感器实时的采集用户的场景图像信息；
步骤S2，：当有进入行为发生后，所述的人体检测模块会自动检测到运动人体，并将人体区域图像提取出来；
步骤S3：所述的人脸识别模块对过滤的人体区域图像进行人脸检测；
步骤S4：所述的人脸识别模块判断是否检测到人脸，如果没检测到人脸，则执行步骤S6，直接发出预警信号，并将人体区域图像通过所述WIFI模块保存在隐蔽区域的无线硬盘中，并通过GPS模块发送到管理中心监控室，如果检测到人脸，则执行步骤S5；
步骤S5：所述的非法识别模块对检测到的人脸图像进行特征值提取，对比已有数据库中合法人的图像，判断是否为合法进入者。是合法进入者则不做任何处理，并结束流程，开始下一帧图像处理，是非法进入者则进行步骤S6；
步骤S6：发出预警信号，将人体区域图像通过所述WIFI模块保存在隐蔽区域的无线硬盘中；
步骤S7：过滤图像中用户的室内陈设、环境，并通过GPRS模块将隐私过滤后的图像发送到监控中心。结束流程，开始下一帧图像处理。
本实用新型的保护范围不局限于上述实施方式。本领域的普通技术人员可以根据本实用新型公开的这些技术启示做出各种不脱离本实用新型实质的其它各种具体变形和组合，这些变形和组合仍然在本实用新型的保护范围内。
Claims (1)
1.基于人脸识别的家用智能预警安防系统，包括置于摄像机中的镜头、图像传感器和镜座，其特征在于：还包括用于人体检测、人脸识别、图像过滤的智能模块、通信模块、存储模块和监控报警模块，其中智能模块和通信模块集成于摄像机中，安装于室内，
所述智能模块包括顺序连接的A/D模块、由程序控制的DSP和通讯接口模块，A/D模块的输入端与图像传感器的输出端连接；
所述通信模块包括WIFI模块和GPRS模块，WIFI模块和GPRS模块的输入接口分别与通讯接口模块的输出接口连接；
所述存储模块包括安装于室内隐蔽处的无线微型硬盘和安装于监控室内的无线硬盘录像机，WIFI模块的输出接口与无线微型硬盘无线通讯连接，将采集到的图像数据发送至无线微型硬盘中，GPRS模块的输出接口与无线硬盘录像机无线通讯连接，将经过过滤的图像数据发送至无线硬盘录像机中；
所述监控报警模块包括安装于监控室内的显示非法入侵者图像的监视器和声光报警装置。
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