專利名稱：基于模式識別的汽車防盜搶網絡系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種汽車防盜搶網絡系統(tǒng)，尤其涉及一種基于模式識別方法對駕 駛員的身份進行識別，從而實現(xiàn)防盜搶功能的汽車防盜搶網絡系統(tǒng)，屬于機動車輛防盜搶 技術領域。
背景技術：
當前，汽車已經進入千萬個家庭，成為人們生活中必不可少的組成部分。在汽車越 來越普及的同時，丟車也成為日益頻繁的安全問題。汽車被盜搶的事件屢屢發(fā)生，給個人、 家庭和社會帶來很大的損失。因此，以防盜搶網絡系統(tǒng)為重點的汽車安全技術受到人們的 極大關注?，F(xiàn)有的汽車防盜搶網絡系統(tǒng)主要采用兩方面的技術思路一是基于車載周邊設備 進行嵌入式處理，所涉及到的車載周邊設備有圖像采集設備、紅外熱釋電檢測單元、門磁傳 感器、震動傳感器、慣性傳感器等；二是利用網絡技術實現(xiàn)位置跟蹤和遠程報警，所采用的 技術手段包括GSM/GPRS/3G、GPS/GIS等。例如在申請?zhí)枮?00810232645. 2的中國發(fā)明 專利申請中，提出了一種車輛遠程監(jiān)控防盜系統(tǒng)，當有人進入車內時，車載系統(tǒng)能夠檢測到 紅外熱釋電信號，并將汽車位置和車內圖像通過公共通信模塊發(fā)給手機。又如在申請?zhí)枮?200610144025. 4的中國發(fā)明專利申請中，公開了一種具有異地控制功能的無線汽車防盜裝 置，遇到異常情況時，利用無線通訊特別是3G手機通訊技術，傳輸現(xiàn)場狀況的圖像，并進行 音頻傳輸，從而達到記錄犯罪分子特征以及震懾犯罪分子，防止汽車被開走的目的。而申請 號為200810059492.6的中國發(fā)明專利申請則提出了一種基于全景成像技術的汽車無線防 盜監(jiān)控系統(tǒng)，當運動傳感裝置接受到外界運動信號時，車載主機自動開啟攝像裝置，通過安 裝在車頂?shù)膬蓚€全景鏡頭獲得汽車周圍360°范圍內的圖像，并在主機中的視頻處理裝置 處理后通過視頻發(fā)送裝置、3G通信模塊發(fā)送給3G手機等。但是，以上述專利申請為代表的現(xiàn)有汽車防盜搶技術仍然存在以下的不足之處(1)檢測能力不足由于防盜搶問題的復雜性，對車內外環(huán)境難以建立一個有效的模型，以便將異常 情況與正常情況區(qū)分開來?；趫D像采集設備、紅外熱釋電檢測單元、門磁傳感器、震動傳 感器、慣性傳感器等的檢測結果，往往會出現(xiàn)誤報和漏報的現(xiàn)象。(2)防盜能力的不足之處不能有效地將非法駕駛員與合法駕駛員區(qū)分開來。(3)防搶能力的不足之處行駛過程中面臨不法分子搶劫時，要求駕駛員觸動報警按鈕往往是不可取的；也 沒有充分有效地利用周圍力量實施救援。
發(fā)明內容本實用新型所要解決的技術問題在于提供一種基于模式識別的汽車防盜搶網絡CN 201932117 U
說明書
2/5頁
系統(tǒng)。該系統(tǒng)基于模式識別方法對駕駛員的身份進行識別，有效實現(xiàn)防盜搶功能。為實現(xiàn)上述的發(fā)明目的，本實用新型采用以下技術方案一種基于模式識別的汽車防盜搶網絡系統(tǒng)，其特征在于所述汽車防盜搶網絡系統(tǒng)包括熱釋電傳感器、云臺、攝像頭、前端嵌入式系統(tǒng)和前 端檢測模塊；其中，所述前端嵌入式系統(tǒng)中包括前端嵌入式中心單元、熱釋電接口電路、云臺控制電 路和視頻輸入處理接口，所述前端嵌入式中心單元分別連接所述熱釋電接口電路、所述云 臺控制電路和所述視頻輸入處理接口，并與用于執(zhí)行識別駕駛員身份信息的模式識別方法 的前端檢測模塊進行連接；所述熱釋電傳感器、所述云臺和所述攝像頭安裝在汽車前擋風玻璃駕駛員外側的 框架上，分別與所述熱釋電接口電路、所述云臺控制電路和所述視頻輸入處理接口進行連接。其中，所述汽車防盜搶網絡系統(tǒng)中還包括拾音器，所述拾音器與所述前端嵌入式 系統(tǒng)中的音頻輸入處理接口連接，所述音頻輸入處理接口連接所述前端嵌入式中心單元。所述汽車防盜搶網絡系統(tǒng)中還包括聲光發(fā)生器，所述聲光發(fā)生器與所述前端嵌入 式系統(tǒng)中的聲光發(fā)生器接口連接，所述聲光發(fā)生器接口連接所述前端嵌入式中心單元。所述前端嵌入式系統(tǒng)中具有汽車操縱接口，所述汽車操縱接口 一方面連接所述前 端嵌入式中心單元，另一方面連接汽車本身的操縱裝置。所述前端檢測模塊進一步包括人臉檢測模塊、人臉特征點定位模塊、活性鑒別模 塊、人臉識別模塊和防搶劫功能模塊。所述前端嵌入式系統(tǒng)中具有無線通訊模塊及天線，所述無線通訊模塊及天線連接 所述前端嵌入式中心單元。所述前端嵌入式系統(tǒng)中具有導航定位模塊及天線，所述導航定位模塊及天線連接 所述前端嵌入式中心單元。所述前端嵌入式系統(tǒng)中具有WLAN模塊及天線，所述WLAN模塊及天線連接所述前 端嵌入式中心單元。本實用新型所提供的汽車防盜搶網絡系統(tǒng)可以對駕駛員進行實時監(jiān)控，融合人臉 表情和聲音多項特征進行判斷，準確率高。使用本汽車防盜搶網絡系統(tǒng)，不但駕駛員身份不 合法時汽車不能被啟動，而且合法駕駛員正常行駛過程中遇到非法分子搶劫時也會從駕駛 員的異常表情和聲音中做出遇劫的正確判斷。
以下結合附圖和具體實施方式
對本實用新型作進一步的詳細說明。


圖1本實用新型所提供的汽車防盜搶網絡系統(tǒng)的組成原理示意圖；圖2為本汽車防盜搶網絡系統(tǒng)中，熱釋電傳感器及攝像頭等的安裝點示意圖；圖3為本汽車防盜搶網絡系統(tǒng)中，防搶劫功能模塊的工作模式示意圖。
具體實施方式
如
圖1所示，本實用新型所提供的汽車防盜搶網絡系統(tǒng)由如下幾部分組成熱釋電傳感器1、云臺2、攝像頭3、拾音器4、聲光發(fā)生器5、前端嵌入式系統(tǒng)6和前端檢測模塊7。 其中，前端嵌入式系統(tǒng)6以前端嵌入式中心單元62為中心，進一步包括電源輸入模塊61、熱 釋電接口電路63、云臺控制電路64、視頻輸入處理接口 65、音頻輸入處理接口 66、視頻輸出 處理接口 67、聲光發(fā)生器接口 68、汽車操縱接口 69、無線通訊模塊及天線610、導航定位模 塊及天線611和WLAN模塊及天線612。該前端嵌入式中心單元62分別與電源輸入模塊61、 熱釋電接口電路63、云臺控制電路64、視頻輸入處理接口 65、音頻輸入處理接口 66、視頻輸 出處理接口 67、聲光發(fā)生器接口 68、汽車操縱接口 69、無線通訊模塊及天線610、導航定位 模塊及天線611和WLAN模塊及天線612進行連接，同時還與前端檢測模塊7進行連接。該 前端檢測模塊7用于執(zhí)行識別人臉等駕駛員身份信息的模式識別方法。上述的前端嵌入式中心單元62包括處理器硬件及相應的驅動程序和操作系統(tǒng)軟 件。它安裝在汽車內的適當位置，可采用ARM系列芯片、FPGA、DSP或單片機等來實現(xiàn)，并具 有自帶時鐘。云臺控制電路64用于提供云臺運動和攝像頭鏡頭伸縮驅動命令，以確保得到 足夠大且完整的駕駛員頭部視頻圖像。汽車操縱接口 69連接汽車本身的操縱裝置，用于對 汽車自身的制動、喇叭等進行操縱。汽車蓄電池的輸出直接與電源輸入接口 61相連，為本 汽車防盜搶網絡系統(tǒng)中的有關設備供電。無線通訊模塊及天線610用于實現(xiàn)廣域網無線通 信，如采用GSM/GPRS/3G/4G通信模塊及相應的SIM/USIM卡等。導航定位模塊及天線611 可以支持接收美國GPS、俄羅斯GNNS、歐洲伽利略、中國北斗2等衛(wèi)星信息或慣性導航系統(tǒng) 進行導航定位，能夠實時獲知汽車所處的經度、緯度，便于在需要求援時將具體位置通過服 務器告知預設的客戶端。WLAN模塊及天線612用于實現(xiàn)局域網無線通信。當多輛汽車都安 裝了本汽車防盜搶網絡系統(tǒng)時，可實現(xiàn)車與車之間的通信；而當路網基礎設施也安裝了本 汽車防盜搶網絡系統(tǒng)的相應功能模塊時，可實現(xiàn)車與路直接的通信。當一個車內的駕駛員 受到劫持，可以自動向相鄰車輛發(fā)送信號以便警示或求救。如圖2所示，熱釋電傳感器1、攝像頭2、云臺3及拾音器4安裝在前擋風玻璃駕駛 員外側的框架上，確保不影響駕駛員視線且處于與駕駛員頭部高度相當?shù)奈恢?。熱釋電接口電?3連接熱釋電傳感器1。當駕駛員位置無人時，熱釋電傳感器一 直在工作，而整個汽車防盜搶網絡系統(tǒng)處于休眠狀態(tài)。一旦駕駛員位置出現(xiàn)人，熱釋電傳感 器1能夠第一時間檢測到駕駛員位置人體的紅外熱釋電信號，汽車防盜搶網絡系統(tǒng)自動從 休眠狀態(tài)恢復到正常工作狀態(tài)。云臺控制電路64連接云臺2，視頻輸入處理接口 65連接攝像頭3。它們負責將駕 駛員頭部的視頻圖像傳送到前端嵌入式系統(tǒng)6。前端嵌入式系統(tǒng)6提供云臺運動和攝像頭 鏡頭伸縮驅動命令，以確保得到足夠大且完整的駕駛員頭部視頻圖像。如果自然光能確保 成像要求，則關閉紅外燈；否則，打開紅外燈。如果正常行駛過程中汽車遭到非法搶劫，駕駛 員自然發(fā)出的異常表情通過攝像頭3傳送到前端嵌入式系統(tǒng)6，前端嵌入式系統(tǒng)6將通過無 線通訊模塊及天線610接入無線網絡，向服務器及附近裝有同類防盜搶網絡系統(tǒng)的汽車報警。音頻輸入處理接口 66連接拾音器4。如果正常行駛過程中汽車遭到非法搶劫，駕 駛員自然發(fā)出的異常聲音便通過拾音器4傳送到前端嵌入式系統(tǒng)6，前端嵌入式系統(tǒng)6將通 過無線通訊模塊及天線610接入無線網絡，向服務器及附近裝有同類汽車防盜搶網絡系統(tǒng) 的汽車報警。[0035]聲光發(fā)生器接68連接聲光發(fā)生器5。聲光發(fā)生器5包括聲音發(fā)生器、燈光(可發(fā) 出紅、橙、黃、綠等燈光)或視頻顯示器等。如
圖1所示，本汽車防盜搶網絡系統(tǒng)中的前端檢測模塊7進一步包括人臉檢測模 塊71、人臉特征點定位模塊72、活性鑒別模塊73、人臉識別模塊74和防搶劫功能模塊75。 其中，人臉檢測模塊71和人臉特征點定位模塊72相連接，這兩個功能模塊分別連接活性鑒 別模塊73、人臉識別模塊74和防搶劫功能模塊75。人臉檢測模塊71用于對輸入的單幀 圖像數(shù)據，找到圖像中人臉的位置，并將人臉的位置用矩形框表示。人臉特征點定位模塊 72用于對輸入的單幀圖像數(shù)據，得到人臉的五官位置，五官位置用多個點的坐標序列表示。 活性鑒別模塊73對于輸入的單幀圖像數(shù)據，區(qū)別登陸者是否照片，以此判斷該繼續(xù)進行人 臉識別還是拒絕照片登陸。人臉識別模塊74對于輸入的單幀圖像數(shù)據，通過與人臉庫中 注冊過的人臉圖像比對，對于庫中注冊過的人臉予以放行，對于庫中沒有注冊過的人臉予 以拒絕。上述的各功能模塊是基于現(xiàn)有的模式識別方法，以軟件或者固件方式實現(xiàn)的。例 如基于 LGBP 的人臉識別方法(參見 http://www. jdl. ac. cn/project/faceld/articles/ ICCV2005-wczhang-LGBP. pdf)、基于AdaBoost的Gabor特征選擇及判別分析方法(參 見 http://www. jdl. ac. cn/project/faceId/articles/FRJDL-FG04-BoostedGabor-Yang. pdf)、基于 SV 的 Kerne 1 判別分析方法(參見 http://www. jdl. ac. cn/project/faceld/ artic 1 es/FRJDL-baochangzhang-CVPR05. pdf)和基于特定人臉子空間的人臉識別方法 (參見 http //www. jdl. ac. cn/pro j ect/f ace I d/art i c 1 es/FRJDL-Sha02. pdf)等，在此就 不詳細贅述了。圖3顯示了防搶劫功能模塊75的具體工作模式。攝像頭3和拾音器4分別將采 集的駕駛員圖像和聲音數(shù)據輸入前端檢測模塊7之中。對于輸入的圖像幀，由人臉檢測模 塊71和人臉特征點定位模塊72分別進行圖像定位和特征識別，并由人臉識別模塊74進行 人臉特征比對，從而產生人臉特征識別結果。同樣地，對于拾音器4輸入的聲音數(shù)據，由防 搶劫功能模塊75中內置的聲音識別子模塊(圖中未示)進行相應的識別判斷。如果結果 正常，則允許駕駛員操縱車輛；如果結果不正常，則一方面通過汽車操縱接口 69控制汽車 操縱裝置，使汽車不能正常發(fā)動和行駛，另一方面則由防搶劫功能模塊75通過LAN和WAN 方式進行網絡報警。利用本實用新型所提供的汽車防盜搶網絡系統(tǒng)，當有人進入駕駛位置時，該系統(tǒng) 會自動啟動。當合法駕駛員處于離車狀態(tài)，非法人員進入駕駛位置時，汽車防盜搶網絡系統(tǒng) 檢測出其身份不合法。如果駕駛員身份不合法時，汽車不能被啟動，車內喇叭會報警。同時， 遠程客戶端(包括合法駕駛員的手機等)會得到報警示意被盜，附近裝有與本車同類防盜 搶網絡系統(tǒng)的汽車也會得到報警示意被盜，并報告汽車特征信息與地理位置。如果合法駕 駛員正常行駛過程中遇到非法分子搶劫時，防搶劫功能模塊75會從駕駛員自然的異常表 情和聲音做出遇劫的正確判斷。防搶劫功能模塊75認為汽車遇劫時，及時向遠程客戶端報 警示意被搶劫，同時向附近裝有與本車同類防盜搶網絡系統(tǒng)的汽車報警示意被搶劫，并報 告汽車特征信息與地理位置。以上對本實用新型所提供的基于模式識別的汽車防盜搶網絡系統(tǒng)進行了詳細的 說明，但顯然本實用新型的具體實現(xiàn)形式并不局限于此。對于本技術領域的一般技術人員 來說，在不背離本實用新型的權利要求范圍的情況下對它進行的各種顯而易見的改變都在本實用新型的保護范圍之內。
權利要求1.一種基于模式識別的汽車防盜搶網絡系統(tǒng)，其特征在于所述汽車防盜搶網絡系統(tǒng)包括熱釋電傳感器、云臺、攝像頭、前端嵌入式系統(tǒng)和前端檢 測模塊；其中，所述前端嵌入式系統(tǒng)中包括前端嵌入式中心單元、熱釋電接口電路、云臺控制電路和 視頻輸入處理接口，所述前端嵌入式中心單元分別連接所述熱釋電接口電路、所述云臺控 制電路和所述視頻輸入處理接口，并與用于執(zhí)行識別駕駛員身份信息的模式識別方法的前 端檢測模塊進行連接；所述熱釋電傳感器、所述云臺和所述攝像頭安裝在汽車前擋風玻璃駕駛員外側的框架 上，分別與所述熱釋電接口電路、所述云臺控制電路和所述視頻輸入處理接口進行連接。
2.如權利要求1所述的汽車防盜搶網絡系統(tǒng)，其特征在于所述汽車防盜搶網絡系統(tǒng)中還包括拾音器，所述拾音器與所述前端嵌入式系統(tǒng)中的音 頻輸入處理接口連接，所述音頻輸入處理接口連接所述前端嵌入式中心單元。
3.如權利要求1所述的汽車防盜搶網絡系統(tǒng)，其特征在于所述汽車防盜搶網絡系統(tǒng)中還包括聲光發(fā)生器，所述聲光發(fā)生器與所述前端嵌入式系 統(tǒng)中的聲光發(fā)生器接口連接，所述聲光發(fā)生器接口連接所述前端嵌入式中心單元。
4.如權利要求1所述的汽車防盜搶網絡系統(tǒng)，其特征在于所述前端嵌入式系統(tǒng)中具有汽車操縱接口，所述汽車操縱接口一方面連接所述前端嵌 入式中心單元，另一方面連接汽車本身的操縱裝置。
5.如權利要求1所述的汽車防盜搶網絡系統(tǒng)，其特征在于所述前端檢測模塊進一步包括人臉檢測模塊、人臉特征點定位模塊、活性鑒別模塊、人 臉識別模塊和防搶劫功能模塊。
6.如權利要求1所述的汽車防盜搶網絡系統(tǒng)，其特征在于所述前端嵌入式系統(tǒng)中具有無線通訊模塊及天線，所述無線通訊模塊及天線連接所述 前端嵌入式中心單元。
7.如權利要求1所述的汽車防盜搶網絡系統(tǒng)，其特征在于所述前端嵌入式系統(tǒng)中具有導航定位模塊及天線，所述導航定位模塊及天線連接所述 前端嵌入式中心單元。
8.如權利要求1所述的汽車防盜搶網絡系統(tǒng)，其特征在于所述前端嵌入式系統(tǒng)中具有WLAN模塊及天線，所述WLAN模塊及天線連接所述前端嵌 入式中心單元。
專利摘要本實用新型公開了一種基于模式識別的汽車防盜搶網絡系統(tǒng)，包括熱釋電傳感器、云臺、攝像頭、前端嵌入式系統(tǒng)和前端檢測模塊；其中，前端嵌入式系統(tǒng)中包括前端嵌入式中心單元、熱釋電接口電路、云臺控制電路和視頻輸入處理接口，前端嵌入式中心單元分別連接熱釋電接口電路、云臺控制電路和視頻輸入處理接口，并與用于執(zhí)行識別駕駛員身份信息的模式識別方法的前端檢測模塊進行連接；熱釋電傳感器、云臺和攝像頭安裝在汽車前擋風玻璃駕駛員外側的框架上，分別與熱釋電接口電路、云臺控制電路和視頻輸入處理接口進行連接。本汽車防盜搶網絡系統(tǒng)可以對駕駛員進行實時監(jiān)控，融合人臉表情和聲音多項特征進行判斷，準確率高。
文檔編號B60R25/00GK201932117SQ201020696640
公開日2011年8月17日 申請日期2010年12月31日 優(yōu)先權日2010年12月31日
發(fā)明者李明航, 李瑛 , 王東煒, 田科豐, 鄭隨兵 申請人:北京星河易達科技有限公司