CN210015451U - 一种嵌入式便携人脸布控箱装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种嵌入式便携人脸布控箱装置。该装置包括前端的便携无线摄像机和后端的人脸布控箱，便携无线摄像机通过无线网络与人脸布控箱连接；人脸布控箱包含通讯装置、人脸识别装置、数据存储装置、至少一个人脸布控装置和总线，通讯装置、人脸识别装置、数据存储装置以及人脸布控装置通过总线相连进行通信和数据交换。通讯装置接收便携无线摄像机采集的人脸图像并向人脸识别装置发送，人脸识别装置对接收到的人脸图像进行特征提取并将结果向人脸布控装置发送，人脸布控装置基于布控人脸库进行人脸特征比对。本实用新型具有简单轻便、高效率、低成本的优点，可以无需连接远程服务器进行人脸布控。

Description

一种嵌入式便携人脸布控箱装置

技术领域

本实用新型涉及人脸识别、图像处理领域，具体涉及一种嵌入式便携人脸布控箱装置。

背景技术

人脸识别是近年来兴起的人工智能技术之一，其利用计算设备自动比较人脸视觉特征信息实现基于人脸图像的身份鉴别，其具有直接、友好、非接触等特点并在各行各业得到广泛用于。

人脸布控是人脸识别技术在公共安全领域的具体应用之一，通过将前端摄像头实时采集、抓拍的人脸图像与布控目标数据库中人员人脸图像进行实时比对和报警，第一时间确认抓拍目标人员的身份信息，以及时向刑侦、治安及警务人员提供该目标人员相关信息，便于对该布控人员采取进一步的行动。随着近年来深度学习技术在安防领域的广泛落地，如何结合人脸识别技术和人脸布控实际需求，使其形成更符合实际应用场景的人脸布控产品已成为当前各大安防厂商的核心竞争点之一。

由于人脸布控场景复杂多变，存在大量无网络环境的应用场景，主流的基于云端人脸识别服务器的人脸识别技术无法广泛适用。因此，基于嵌入式终端计算设备的人脸布控产品成为市场迫切需求。然而目前普通的ARM嵌入式终端设备对于深度学习应用存在计算性能问题，主流的ARM嵌入式设备无法承载深度学习模型的高计算量和高复杂度运算，无法保证嵌入式深度学习能够实时、高效运行起来。

实用新型内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型提供了一种嵌入式便携人脸布控箱装置，用以实现对多路便携摄像头拍摄视频的实时分析、处理以及人像库比对报警，设计了一套高效率、低成本的嵌入式深度学习的硬件解决方案去解决人脸布控问题。

本实用新型的目的采用如下技术方案实现：

一种嵌入式便携人脸布控箱装置，包括便携无线摄像机和人脸布控箱，所述便携无线摄像机通过无线网络与所述人脸布控箱连接；所述人脸布控箱包含通讯装置、人脸识别装置、数据存储装置、至少一个(一个或多个)人脸布控装置和总线，所述通讯装置、所述人脸识别装置、所述数据存储装置以及所述人脸布控装置通过所述总线相连进行通信和数据交换。其中前端的便携无线摄像机用于随时随地部署监控位点，后端的人脸布控箱用于接收前端摄像机采集人像并进行人脸布控。

进一步，所述通讯装置接收所述便携无线摄像机采集的人脸图像并向所述人脸识别装置发送，所述人脸识别装置对接收到的人脸图像进行特征提取并将结果向所述人脸布控装置发送，所述人脸布控装置基于布控人脸特征库进行人脸特征比对。

进一步，所述人脸识别装置对接收到的人脸图像进行基于深度神经网络的特征提取。

进一步，所述通讯装置为无线网络交换机。

进一步，所述人脸识别装置包含图像处理芯片和NPU计算单元，所述图像处理芯片和所述NPU计算单元之间采用PCIE高速连接用于数据交换。

进一步，所述人脸布控装置包含布控载板，所述布控载板上部署存储单元和运算单元，所述运算单元用于人像特征比对计算，所述存储单元存储用于比对的布控人脸特征库以提高比对效率。

进一步，所述布控载板上连接有散热单元，所述散热单元与所述运算单元抵接。

进一步，所述人脸布控箱内还设有散热风扇，所述人脸布控箱的壳体上与所述散热风扇对应的位置处设有散热口，所述散热风扇通过所述散热口向所述人脸布控箱内送入空气或将所述人脸布控箱内的空气排出。

进一步，所述数据存储装置为SDD硬盘和机械硬盘。

进一步，所述数据存储装置存储布控人脸特征库底库及布控过程中所需存取的视屏帧及人脸图像。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1.本实用新型采用“无线便携摄像机+人脸布控箱”模式进行部署，和传统基于云服务器的人脸布控系统相比，具有安装、布控灵活特点，可以无需连接远程服务器进行人脸布控；

2.本实用新型采用深度神经网络技术与嵌入式技术相结合，使用“图像处理芯片+NPU计算单元”的嵌入式深度学习硬件架构设计人脸识别装置进行人脸特征提取，和传统人脸识别技术相比无需GPU显卡，具有简单轻便、高效率、低成本的优点，且与人脸布控应用契合；

3.本使用新型的人脸布控箱可设置多个人脸布控装置，各布控装置间可相对独立运行，可以实现对多路监控视频的实时分析和人脸布控，能够更好适应布控场景需求，扩展性强。

附图说明

图1为本实用新型的嵌入式便携人脸布控箱装置的系统架构图。

图2为本实用新型的人脸布控箱内部架构图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，一种嵌入式便携人脸布控箱装置，包括前端便携无线摄像机(摄像头)和后端人脸布控箱，所述便携无线摄像机通过无线网络与人脸布控箱连接。

如图2所示，所述人脸布控箱包含通讯装置、人脸识别装置、数据存储装置、一个或多个人脸布控装置和总线，以及位于外部的壳体(图2中未示意该壳体)。所述通讯装置用于接收便携无线摄像机采集的人脸图像并向所述人脸识别装置发送，所述人脸识别装置用于对接收到人脸图像进行基于深度神经网络的特征提取并将结果向人脸布控装置发送，所述人脸布控装置基于所布控人脸库进行人脸特征比对，所述通讯装置、人脸识别装置、人脸布控装置及数据存储装置通过总线相连进行通信和数据交换。

本实施例中，所述便携无线摄像机为常用无线网络摄像机即可，摄像机附带支架方便部署；所述通讯装置为无线网络交换机；所述人脸识别装置包含图像处理芯片和NPU计算单元，所述图像处理芯片和所述NPU计算单元之间采用PCIE高速连接用于数据交换，所述图像处理芯片用于接收多路摄像机采集视频图像帧，进行解码、抽帧及人脸图像预处理，可选用常规NVR芯片，如海思系列芯片；所述NPU计算单元用于部署的人脸检测、人脸特征抽取等深度神经网络模型计算加速，输出人脸特征用于布控比对；所述人脸布控装置的布控载板集成运算单元和存储单元，所述运算单元用于人像特征比对计算，所述存储单元加载用于比对的布控人脸特征库，所述布控载板上连接有散热单元，所述散热单元与所述运算单元抵接；所述数据存储装置为固态硬盘及机械硬盘，用于存贮所需人脸图像及布控人脸特征库。

本实施例中，人脸布控箱内还设有散热风扇，人脸布控箱的壳体上与散热风扇对应的位置处设有散热口，散热风扇通过散热口向人脸布控箱内送入空气或将人脸布控箱内的空气排出。

本实施例在运行时，管理人员将无线摄像机部署在布控点位进行视频图像采集，并通过无线网络将视频数据实时传送给人脸布控箱；人脸布控箱中人脸识别装置的图像处理芯片接收多路视频流并进行解码及图像预处理等操作，处理后视屏帧推送给NPU计算单元；NPU计算单元调用基于深度神经网络的人脸检测、跟踪、特征提取等模型对视频帧中出现的人脸进行检测、跟踪及特征提取；抽取的人脸特征在人脸布控装置的布控载板上的运算单元与所述人脸布控装置的存储单元中加载的布控人脸特征库进行特征比对识别，如比对结果命中布控人脸库则给出报警提示，多个人脸布控装置可同时加载多个不同的布控人脸特征库同时比对；数据存储装置用于存储布控人脸特征库底库及布控过程中所需存取的视屏帧及人脸图像，布控人脸特征库底库包含全部布控人员特征并根据需要动态生成不同的用于比对的布控人脸特征库分发给不同人脸布控装置。其中，视频源的接入、视频帧解码、图像预处理、人脸检测、跟踪、识别等均可通过现有技术实现，不再赘述。

本实用新型技术方案与现有技术相比具有以下优势：设计了一套应用于嵌入式设备的人脸识别、人脸布控装置，和现有方案相比具有高效率、低成本且部署灵活方面的特点，可广泛应用于多种场景下的人脸布控任务。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种嵌入式便携人脸布控箱装置，其特征在于，包括便携无线摄像机和人脸布控箱，所述便携无线摄像机通过无线网络与所述人脸布控箱连接；所述人脸布控箱包含通讯装置、人脸识别装置、数据存储装置、至少一个人脸布控装置和总线，所述通讯装置、所述人脸识别装置、所述数据存储装置以及所述人脸布控装置通过所述总线相连进行通信和数据交换。

2.根据权利要求1所述的嵌入式便携人脸布控箱装置，其特征在于，所述通讯装置接收所述便携无线摄像机采集的人脸图像并向所述人脸识别装置发送，所述人脸识别装置对接收到的人脸图像进行特征提取并将结果向所述人脸布控装置发送，所述人脸布控装置基于布控人脸特征库进行人脸特征比对。

3.根据权利要求2所述的嵌入式便携人脸布控箱装置，其特征在于，所述人脸识别装置对接收到的人脸图像进行基于深度神经网络的特征提取。

4.根据权利要求1所述的嵌入式便携人脸布控箱装置，其特征在于，所述通讯装置为无线网络交换机。

5.根据权利要求1所述的嵌入式便携人脸布控箱装置，其特征在于，所述人脸识别装置包含图像处理芯片和NPU计算单元，所述图像处理芯片和所述NPU计算单元之间采用PCIE高速连接以用于数据交换。

6.根据权利要求1所述的嵌入式便携人脸布控箱装置，其特征在于，所述人脸布控装置包含布控载板，所述布控载板上部署存储单元和运算单元，所述运算单元用于人像特征比对计算，所述存储单元存储用于比对的布控人脸特征库。

7.根据权利要求6所述的嵌入式便携人脸布控箱装置，其特征在于，所述布控载板上连接有散热单元，所述散热单元与所述运算单元抵接。

8.根据权利要求1所述的嵌入式便携人脸布控箱装置，其特征在于，所述人脸布控箱内设有散热风扇，所述人脸布控箱的壳体上与所述散热风扇对应的位置处设有散热口，所述散热风扇通过所述散热口向所述人脸布控箱内送入空气或将所述人脸布控箱内的空气排出。

9.根据权利要求1所述的嵌入式便携人脸布控箱装置，其特征在于，所述数据存储装置为SDD硬盘和机械硬盘。

10.根据权利要求1或9所述的嵌入式便携人脸布控箱装置，其特征在于，所述数据存储装置存储布控人脸特征库底库及布控过程中所需存取的视屏帧及人脸图像。

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