CN207771833U - 一种基于动态人脸识别技术可实现立体防控的智能安保机器人 - Google Patents

Abstract

一种基于动态人脸识别技术可实现立体防控的智能安保机器人，它涉及一种安保机器人领域，具体涉及一种基于动态人脸识别技术可实现立体防控的智能安保机器人。核心处理单元的语音信号输入端与语音处理单元连接，核心处理单元的人脸及视频信号输入端与动态人脸抓取单元、视频监控单元和视频分析单元的信号输出端相连接，核心处理单元的行走信号输出端与行走驱动单元的信号输入端连接，核心处理单元的环境信号输入端与环境分析单元的信号输入端连接。本实用新型高度集成了人脸识别、音视频监控与场景分析、高精度气体检测和远程监控等多种功能，完全可以达到无人值守、自主执行安保任务的目的，可在最大程度上预防犯罪事件的发生。

Description

一种基于动态人脸识别技术可实现立体防控的智能安保机 器人

技术领域

本实用新型涉及一种安保机器人领域，具体涉及一种基于动态人脸识别技术可实现立体防控的智能安保机器人。

背景技术

安保机器人主要用于：社会治安、保卫国家财产和人民生命财产安全的机器人。比如美国某公司推出的MDARS小车式安保机器人是一种半自主轮式机器人，可分为室内型和室外型两种，主要用于执行各种保安任务，包括巡逻放哨、火警和空气检测、威胁评估、情况判定、探测与阻止入侵者等。室内型主要应用于仓库和办公大楼等场合，而室外型则用于机场、仓库等主要地区。爆炸物处理机器人可用于探测并排除犯罪分子安放再机场、仓库等公共场所的炸弹和其他危险品，也可用于人质的解救工作。

市面上现有的安保机器人多数可实现数据的采集和传输，利用自身携带的多种传感器和传感器探头，对机器人周围环境进行音视频和多种环境数据的采集，然后推送到云端，也已经实现自动巡逻和简单语音交互。现有的这些安保机器人仅仅只是将多种采集模块的简单整合，然后将机器人采集到的数据全部回传到后端服务器进行处理，需要较大的数据传输带宽，由手其自身不具备太好的数据计算能力，对网络状况依赖性太高，造成其实时性较差，特别是在大量机器人组网的情况下，难于达到用户在安保机器人系统实际应用上的要求。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种基于动态人脸识别技术可实现立体防控的智能安保机器人，它高度集成了人脸识别、音视频监控与场景分析、高精度气体检测和远程监控等多种功能，从机器人视觉、听觉、嗅觉和触觉等角度对现场环境进行全方位、立体式的监控，完全可以达到无人值守、自主执行安保任务的目的，可在最大程度上预防犯罪事件的发生。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案是：它包含核心处理单元、语音处理单元、动态人脸抓取单元、视频监控单元、视频分析单元、行走单元、环境分析单元、无线通信单元、障碍探测单元、现场数据存储单元、高亮闪光警报单元，核心处理单元的语音信号输入端与语音处理单元连接，核心处理单元的人脸及视频信号输入端与动态人脸抓取单元、视频监控单元和视频分析单元的信号输出端相连接，核心处理单元的行走信号输出端与行走单元的信号输入端连接，核心处理单元的环境信号输入端与环境分析单元的信号输入端连接，核心处理单元的无线信号输入输出端与无线通信单元连接，核心处理单元的障碍信号输入端与障碍探测单元的连接，核心处理单元的现场数据输入端与现场数据存储单元相连接，核心处理单元的警报信号输出端连接高亮闪光警报单元。

所述的语音处理单元的信号端连接有语音采集单元和语音播放单元。

所述的动态人脸抓取单元、视频监控单元和视频分析单元的信号输入端均连接全景视频采集单元。

所述行走单元的信号输出端连接有左侧行走单元和右侧行走单元。

所述环境分析单元的信号输入端连接有环境采集单元。

多个安保机器人组成网络并通过数据交换器连接管理服务器。

本实用新型高度集成了人脸识别、音视频监控与场景分析、高精度气体检测和远程监控等多种功能，从机器人视觉、听觉、嗅觉和触觉等角度对现场环境进行全方位、立体式的监控，完全可以达到无人值守、自主执行安保任务的目的，可在最大程度上预防犯罪事件的发生。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型的结构示意框图；

图2是多个安保机器人连接管理服务器的结构示意图。

具体实施方式

参看图1-图2所示，本具体实施方式采用的技术方案是：它包含核心处理单元、语音处理单元、动态人脸抓取单元、视频监控单元、视频分析单元、行走单元、环境分析单元、无线通信单元、障碍探测单元、现场数据存储单元、高亮闪光警报单元，核心处理单元的语音信号输入端与语音处理单元连接，核心处理单元的人脸及视频信号输入端与动态人脸抓取单元、视频监控单元和视频分析单元的信号输出端相连接，核心处理单元的行走信号输出端与行走单元的信号输入端连接，核心处理单元的环境信号输入端与环境分析单元的信号输入端连接，核心处理单元的无线信号输入输出端与无线通信单元连接，核心处理单元的障碍信号输入端与障碍探测单元的连接，核心处理单元的现场数据输入端与现场数据存储单元相连接，核心处理单元的警报信号输出端连接高亮闪光警报单元。

所述的语音处理单元的信号端连接有语音采集单元和语音播放单元。

所述的动态人脸抓取单元、视频监控单元和视频分析单元的信号输入端均连接全景视频采集单元。

所述行走单元的信号输出端连接有左侧行走单元和右侧行走单元。

所述环境分析单元的信号输入端连接有环境采集单元。

多个安保机器人组成阵列并通过数据交换器连接管理服务器。

全景视频采集单元用于不间断采集安保机器人外部的360度全景视频，用于后续分析；

动态人脸抓取单元从360度全景视频中识别出存在人员脸部信息的视频帧，并从视频帧中捕捉人脸图像，然后从背景图中剪切出人脸部分，进行算法优化，输出清晰的正面人像。

行走驱动单元用于接收核心处理单元发送的行走指令，转换成行走动作信号，驱动左侧行走单元或右侧行走单元；

环境采集单元利用多个传感器单元实时不间断采集外部环境信息，对采集下来的环境信息进行加工和汇总，发送给环境分析单元；

环境分析单元内置多种环境参数的预设值，接收到大量的环境信息后，环境分析单元会对环境信息进行智能预判，如果有参数达到或者超过预设值，环境分析单元会发送实时预警信息给核心处理单元；

无线通信单元通过无线链路和管理服务器连接，安保机器人通过无线通信单元和管理服务器进行数据收发；

障碍探测单元实时探测机器人周围是否存在障碍物，如果是固定障碍物(比如墙体、门、柱子、阶梯等)，障碍探测单元发送A型信号给核心处理单元，如果是活体障碍物(比如说人员、动物等)发送B型信号给核心处理单元。

现场数据存储单元用于暂存现场采集的视频数据、人像模板数据、传感器数据和障碍物数据，以及各种日志信息；

语音采集单元用于实时采集安保机器人周围环境中的各种声音，并将采集到的声音转换成数字流，发送给语音处理单元；

语音播放单元用于实时转换语音处理单元发送过来的语音数据，并将声音播放出来；

语音处理单元内置智能算法和内容库，能对语音采集单元采集到的声音进行自动分类，挑选出人员说话的声音，如果是内容库范围内的语音，语音处理模块会自动发送回复数据给语音播放模块，语音播放模块转换并播放，完成一次语音交互，所有的语音交互历史将转换成数据流发送给核心处理单元；

语音处理单元也可接收从管理服务器发送过来的人员语音，转发给语音播放单元进行实时播放；

核心处理单元主要有以下功能：

①接收360度全景视频，按照时间进行分段和排序，并发送到数据存储单元进行暂存，存储空间满了之后自动删除存储时间最长的视频数据段；可根据管理服务器发送的指令，从数据存储单元精确提取到相应时间段内的视频数据，通过无线通信单元转发到管理服务器；根据管理服务器发送的指令，也可以直接把360度全景视频转发过去(视频实时监控或者视频文件调度功能)；

②接收动态人脸抓取单元输出的清晰正面人像，使用动态人脸识别算法和现场数据存储单元内的人像模板数据进行比对，在极短时间内给出比对结果，一旦发现和人像模板数据匹配的人像，核心处理单元立即把当前用于比对的清晰正面人像和比对结果通过无线通信单元发送到管理服务器。(人脸比对识别功能)

③收集障碍探测单元的发送信号，如果是A型信号，核心处理单元从信号中解析出障碍物方位和大小等信息，启动相应的避障策略，通过行走驱动单元驱动左侧或者右侧行走单元，躲避障碍物；如果是B型信号，核心处理单元也会从信号中解析出障碍物方位，启动相应的避障策略，通过行走驱动单元驱动左侧或者右侧行走单元，躲避障碍物，并发出友好语音提示。(自动躲避障碍物，智能巡逻)

④一旦有某项环境参数超标，达到危险级别，核心处理服务器会接收到环境分析单元发送过来的预警信息，解析信息得到详细的内容，转发到管理服务器，同时发送信号驱动高亮闪光警报单元和语音处理单元，发出声光预警。(环境参数超标预警)

⑤把接收到语音处理单元发送的语音交互历史打包成数据流，发送给管理服务器；(语音交互历史记录处理和转发)

⑥通过无线通信单元接收并解析得到管理服务器发送的行走指令，发送给行走驱动单元，实现安保机器人远程遥控行走的功能；(远程遥控行走)

⑦通过无线通信单元与管理服务器之间互发心跳包，确实无线连接状态良好，如果心跳包发送失败，连接中断后，核心处理单元还可以通过环境状态自动判断和避开障碍物，保障安保机器人正常运行，数据全部自动存储在机器人内置的数据存储单元。(安保机器人离线运行)

本实用新型高度集成了人脸识别、音视频监控与场景分析、高精度气体检测和远程监控等多种功能，从机器人视觉、听觉、嗅觉和触觉等角度对现场环境进行全方位、立体式的监控，完全可以达到无人值守、自主执行安保任务的目的，可在最大程度上预防犯罪事件的发生。

以上所述，仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案所做的其它修改或者等同替换，只要不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (6)

1.一种基于动态人脸识别技术可实现立体防控的智能安保机器人，其特征在于：它包含核心处理单元、语音处理单元、动态人脸抓取单元、视频监控单元、视频分析单元、行走单驱动元、环境分析单元、无线通信单元、障碍探测单元、现场数据存储单元、高亮闪光警报单元，以及左侧行走单元、右侧行走单元，核心处理单元的语音信号输入端与语音处理单元连接，核心处理单元的人脸及视频信号输入端与动态人脸抓取单元、视频监控单元和视频分析单元的信号输出端相连接，核心处理单元的行走信号输出端与行走驱动单元的信号输入端连接，核心处理单元的环境信号输入端与环境分析单元的信号输入端连接，核心处理单元的无线信号输入输出端与无线通信单元连接，核心处理单元的障碍信号输入端与障碍探测单元的连接，核心处理单元的现场数据输入端与现场数据存储单元相连接，核心处理单元的警报信号输出端连接高亮闪光警报单元，左侧行走单元和右侧行走单元内置步进电机，负责机器人前进、后退、左转、右转等各种动作的实现。

2.根据权利要求1所述的一种基于动态人脸识别技术可实现立体防控的智能安保机器人，其特征在于：所述的语音处理单元的信号端连接有语音采集单元和语音播放单元。

3.根据权利要求1所述的一种基于动态人脸识别技术可实现立体防控的智能安保机器人，其特征在于：所述的动态人脸抓取单元、视频监控单元和视频分析单元的信号输入端均连接全景视频采集单元。

4.根据权利要求1所述的一种基于动态人脸识别技术可实现立体防控的智能安保机器人，其特征在于：所述行走单元的信号输出端连接有左侧行走单元和右侧行走单元。

5.根据权利要求1所述的一种基于动态人脸识别技术可实现立体防控的智能安保机器人，其特征在于：所述环境分析单元的信号输入端连接有环境采集单元。

6.根据权利要求1所述的一种基于动态人脸识别技术可实现立体防控的智能安保机器人，其特征在于：多个安保机器人组成阵列并通过数据交换器连接管理服务器。