專利名稱：一種基于gps定位及虹膜認(rèn)證的監(jiān)控裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于監(jiān)控技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于GPS定位及虹膜認(rèn)證 的監(jiān)控裝置，特別適用于司法部門對被監(jiān)視居住、取保候?qū)彽热藛T進行監(jiān)控。
背景技術(shù)：
監(jiān)視居住是指人民法院、人民檢察院、公安機關(guān)在刑事訴訟中限令犯罪 嫌疑人、被告人在規(guī)定的期限內(nèi)不得離開住處或者指定的居所，并對其行為 加以監(jiān)視、限制其人身自由的一種強制措施。取保候?qū)徥侵溉嗣穹ㄔ骸⑷嗣?檢察院或公安機關(guān)責(zé)令某些犯罪嫌疑人、刑事被告人提出保證人或者交納保 證金，保證隨傳隨到的一種強制措施。
監(jiān)視居住和取保候?qū)従晒矙C關(guān)執(zhí)行，實踐中通常采用的方式為由 公安機關(guān)對被監(jiān)視居住或取保候?qū)徣诉M行登記，然后規(guī)定其定期到公安機關(guān) 報道。然而，由于公安機關(guān)人力資源的有限性，這難免會增加公安人員的工 作量，工作效率也較低。而且如果被監(jiān)視居住或取保候?qū)徣藳]有按照規(guī)定報 道，也不容易被發(fā)現(xiàn)，從而造成對被監(jiān)視居住或取保候?qū)徣说谋O(jiān)控不力。
發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本實用新型的目的是提供一種監(jiān)控力度強、 效率高的基于GPS定位及虹膜認(rèn)證的監(jiān)控裝置。
為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案如下 一種基于GPS定 位及虹膜認(rèn)證的監(jiān)控裝置(11 )，包括用于采集所述監(jiān)控裝置位置信息的GPS定 位模塊(112)，用于采集被監(jiān)視人員虹膜圖像的虹膜圖像采集模塊(113)，用 于根據(jù)不同的指令發(fā)出不同語音的語音報警模塊(114),用于遠(yuǎn)程無線通信的 無線通信模塊(111);所述GPS定位模塊(112 )、虹膜圖像采集模塊(113 )和 語音報警模塊(114)通過電路與無線通信模塊連接(111 )。如上所述的一種基于GPS定位及虹膜認(rèn)證的監(jiān)控裝置，其中，虹膜圖像采
集模塊(113)還設(shè)有用于分析虹膜圖像清晰度的虹膜圖像分析模塊。
如上所述的一種基于GPS定位及虹膜認(rèn)證的監(jiān)控裝置，其中，虹膜圖像采 集模塊(113)還設(shè)有用于提取虹膜圖像中虹膜特征的虹膜特征提取模塊。
如上所述的一種基于GPS定位及虹膜認(rèn)證的監(jiān)控裝置，其中，語音報警模 塊(114)包括用于存儲預(yù)先錄制的報警語音以及報警語音與指令之間對應(yīng)關(guān)系 的存儲器。
采用本實用新型所述監(jiān)控裝置極大地方便了公安機關(guān)對本轄區(qū)內(nèi)所有被 監(jiān)視人員的監(jiān)控，增強了對被監(jiān)視人員的監(jiān)控力度，并減少了公安機關(guān)的工 作量，提高了工作效率，同時也省去了被監(jiān)視人員按期到公安機關(guān)報道的麻煩。


圖1是具體實施方式
中監(jiān)控裝置與監(jiān)控服務(wù)器的連接關(guān)系示意圖2是具體實施方式
中監(jiān)控裝置結(jié)構(gòu)示意圖3是具體實施方式
中GPS定位模塊原理示意圖。
具體實施方式
下面結(jié)合具體實施方式
和附圖對本實用新型進行詳細(xì)描述。 本實用新型的核心思想是在被監(jiān)視人員處設(shè)置本實用新型所述監(jiān)控裝 置，由被監(jiān)視人員隨身攜帶，在公安機關(guān)處設(shè)置監(jiān)控服務(wù)器，監(jiān)控裝置和監(jiān) 控服務(wù)器通過無線網(wǎng)絡(luò)進行通信。監(jiān)控裝置與監(jiān)控服務(wù)器相互配合，完成被 監(jiān)視人員的定位、遠(yuǎn)程身份認(rèn)證以及報警等功能。
圖1是本實用新型一種實施例的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖，包括多臺監(jiān)控裝置ll 和一臺監(jiān)控服務(wù)器13,監(jiān)控裝置11和監(jiān)控服務(wù)器13通過無線網(wǎng)絡(luò)12進行 數(shù)據(jù)通信，無線網(wǎng)絡(luò)可以是GSM、 CDMA、 GPRS網(wǎng)絡(luò)等。監(jiān)控服務(wù)器13
4并不局限于一個，也可以根據(jù)不同的情況設(shè)置多個。
圖2是監(jiān)控裝置11 一種實施例的結(jié)構(gòu)示意圖，包括GPS定位模塊112、
虹膜圖像采集模塊113、語音報警模塊114、無線通信模塊111以及電源115。 無線通信模塊111與GPS定位模塊112、虹膜圖像采集模塊113和語音才艮警才莫 塊114通過電路連接，電源115與所有模塊連接，為所有模塊供電。
GPS定位模塊112可以為任意一種GPS接收機，負(fù)責(zé)實時采集監(jiān)控裝置 11的位置信息(其原理如圖3所示)。
虹膜圖像采集模塊112用于采集被監(jiān)視人員的虹膜圖像。由于虹膜是位 于瞳孔與角膜之間的一個很小的器官，直徑約十幾毫米，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，并且不 同人種的虹膜顏色有著很大的差別，白種人的虹膜顏色淺、紋理顯著，黃種 人的虹膜則多為深褐色，紋理非常不明顯，所有虹膜圖像采集模塊112需要 采用高清晰度、同時又對人眼無害的數(shù)碼照相機拍攝被監(jiān)視人員的虹膜圖^f象。
虹膜圖像采集模塊112中可以設(shè)有虹膜圖像分析模塊(圖中未示出)。在 采集虹膜圖像時，可以采集一系列的虹膜圖像，例如一次采集10張。虹膜圖 像分析模塊從中選擇最清晰的 一張圖像作為認(rèn)證用的虹膜圖像。圖像質(zhì)量的 評估多以圖像的頻率特征進行判斷，圖像的細(xì)節(jié)特征比較明顯，其像素灰度 的變化頻率高。因此虹膜圖像分析模塊可以采用FFT評估、差分評估等方式 選出一張最清晰的圖像。
虹膜圖像采集模塊112還可以設(shè)有虹膜特征提取模塊(圖中未示出)，用 于提取出虹膜圖像中的虹膜特征。在提取虹膜圖像的虹膜特征時，需要先對 圖像進行預(yù)處理，消除平移、縮放、旋轉(zhuǎn)以及瞳孔的收縮對于虹膜識別的影 響。因為采集的虹膜圖像中不僅包含虹膜，而且還包括眼睛的其他部分，如 眼瞼、睫毛、鞏膜等；而且如果不對被采集者作要求，虹膜在圖像中的位置 與大小都會發(fā)生變化。對虹膜圖像的預(yù)處理主要包括平滑虹膜圖像、提取虹 膜圖像邊緣、定位虹膜邊緣、歸一化虹膜圖像以及增強虹膜圖像等。虹膜圖 像的平滑處理是為了去除由于反光等引起的噪聲干擾，促使虹膜邊界上盡可 能多的點灰度趨于一致，可以采用高斯二維低通濾波對圖像進行平滑處理。 圖像邊緣檢測的方法很多，本實施方式采用經(jīng)典的Canny算子進行虹膜邊緣提取，它具有定位精度高，單一邊緣和檢測效果好等優(yōu)點。在得到Canny邊 緣檢測圖像后，采用Hough變換對圖像提取虹膜的內(nèi)外邊緣。其優(yōu)點主要在 于該方法對圖像中的噪聲點不敏感，得到的結(jié)果可有效地濾除噪聲的影響。 為了實現(xiàn)精確的匹配，還需要對虹膜進行歸一化處理。虹膜內(nèi)外邊界都近似 為圓形，可以利用極坐標(biāo)變換的方法進行處理。以瞳孔圓心為起點引一條射 線，得到射線與虹膜內(nèi)外邊界的交點坐標(biāo)，則射線上兩個交點之間的4壬<可一 點都可以用這兩個交點的組合表示。這樣可以將虹膜圖像中的每一點——映 射到極坐標(biāo)中去，歸一化后的圖像在極坐標(biāo)下被展成一個矩形。此外，為了 消除光源照射以及曝光不均對虹膜圖像的影響，改善圖像質(zhì)量，需要對歸一 化后的圖像進行增強處理，本實施方式采用直方圖均衡化對圖像進行增強處 理。對預(yù)處理后的虹膜圖像采用小波變換提取虹膜的紋理特征，將虹膜圖像 進行二維小波變換，轉(zhuǎn)換成小波域上的小波系數(shù)，然后提取能表征虹膜特征 的小波系數(shù)進行量化編碼，從而提取出標(biāo)識不同虹膜的特征向量，即虹膜特 征。
上述虹膜圖像分析模塊和虹膜特征提取模塊可以同時設(shè)置在監(jiān)控裝置的 虹膜圖像采集模塊112中，也可以同時設(shè)置在監(jiān)控服務(wù)器中，還可以在監(jiān)控 裝置的虹膜圖像采集模塊112中設(shè)置虹膜圖像分析模塊，在監(jiān)控服務(wù)器中設(shè) 置虹膜特征提取模塊。在監(jiān)控裝置的虹膜圖像采集模塊112中同時設(shè)置這兩 個模塊，可以在提取虹膜特征后，將提取的虹膜特征發(fā)送到監(jiān)控服務(wù)器，這 樣可以減少通信數(shù)據(jù)量。
無線通信模塊111可以采用GSM模塊或GPRS模塊，負(fù)責(zé)將GPS定位 模塊112采集到的位置信息、虹膜圖像采集模塊113采集到的虹膜圖像(或 虹膜特征)進行必要的處理后與該監(jiān)控裝置11的地址信息一起已短消息的方 式發(fā)送到監(jiān)控服務(wù)器13,以及負(fù)責(zé)接收并解析出監(jiān)控服務(wù)器13發(fā)來的指令， 并將該指令轉(zhuǎn)發(fā)給語音報警器114。
語音報警器114存儲預(yù)先錄制好的各種報警語音，以及報警語音與指令之 間的對應(yīng)關(guān)系，根據(jù)監(jiān)控服務(wù)器13發(fā)送的不同指令發(fā)出不同的報警語音。本實施方式中，報警語音與指令代碼之間的對應(yīng)關(guān)系如下表所示:
指令報警語音
001被監(jiān)視人員已經(jīng)接近了最大區(qū)域范圍
002被監(jiān)視人員已經(jīng)達到了最大區(qū)域范圍
003被監(jiān)視人員已經(jīng)超出了最大區(qū)域范圍
004被監(jiān)視人員在規(guī)定時間內(nèi)未進行身份認(rèn)證
005被監(jiān)視人員未通過身份認(rèn)證
監(jiān)控裝置11與監(jiān)控服務(wù)器13的工作過程分為兩個方面 一方面為監(jiān)控 被監(jiān)視人員(即監(jiān)控裝置)的位置，另一方面每隔固定時間驗證被監(jiān)^見人員 身份一次。
監(jiān)控被監(jiān)視人員位置的主要過程如下監(jiān)控裝置11的GPS定位模塊112 實時實時采集監(jiān)控裝置11的位置信息，無線通信模塊111將該位置信息以短 消息的形式發(fā)送到監(jiān)控服務(wù)器13。監(jiān)控服務(wù)器13判斷監(jiān)控裝置11當(dāng)前所處 位置是否在允許的區(qū)域范圍內(nèi)，如果接近、達到或者超出了預(yù)設(shè)的最大區(qū)域 范圍，則以短消息的形式向該監(jiān)控裝置11發(fā)送指令。監(jiān)控裝置11的無線通 信模塊111接收并解析出該指令后，將該指令轉(zhuǎn)發(fā)給語音報警模塊114執(zhí)行， 語音報警模塊114根據(jù)該指令找到與其對應(yīng)的報警語音后發(fā)出報警語音。
每隔固定時間驗證被監(jiān)3見人員身份的主要過程如下假設(shè)每隔24小時要 求被監(jiān)視人員至少驗證身份一次，監(jiān)控服務(wù)器13自上次通過身份驗證時開始 計時，如果在規(guī)定的時間內(nèi)被監(jiān)視人員沒有進行身份驗證，則監(jiān)控服務(wù)器13 向監(jiān)控裝置11發(fā)送指令"004",監(jiān)控裝置11中的語音報警模塊114發(fā)出"被 監(jiān)視人員在規(guī)定時間內(nèi)未進行身份認(rèn)證"的報警語音。被監(jiān)視人員在要求的時 間間隔內(nèi)通過監(jiān)控裝置11的虹膜圖像采集模塊113采集預(yù)先約定的眼部(左 眼或右眼)虹膜圖像，無線通信模塊111將虹膜圖像(或虹膜特征)以短消 息的方式發(fā)送到監(jiān)控服務(wù)器13,監(jiān)控服務(wù)器13與該被監(jiān)視人員預(yù)留的虹膜 特征模板進行對比，如果吻合，則通過驗證。如果沒有通過驗證，則監(jiān)控服 務(wù)器13以短消息的方式向監(jiān)控裝置11發(fā)送指令"005"，語音報警模塊114發(fā)出"提示被監(jiān)視人員沒有通過身份驗證"的報警語音。
采用本實用新型所述的監(jiān)控裝置極大地方便了公安機關(guān)對本轄區(qū)內(nèi)的所有被監(jiān)視人員的監(jiān)控。當(dāng)被監(jiān)視人員離開被監(jiān)視范圍或者沒有按時進行身份驗證時，公安機關(guān)能夠迅速得知，及時處理，從而提高了對被監(jiān)視人員的監(jiān)控力度，減少了公安機關(guān)的工作量。同時通過虹膜認(rèn)證方式可以遠(yuǎn)程確i人尋皮監(jiān)視人員的身份，省去了被監(jiān)視人員按期到公安機關(guān)報道的麻煩。
顯然，本領(lǐng)域的#支術(shù)人員可以對本實用新型進4亍各種改動和變型而不脫離本實用新型的精神和范圍。這樣，倘若本實用新型的這些修改和變型屬于本實用新型權(quán)利要求及其同等技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本實用新型也意圖包含這些改動和變型在內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種基于GPS定位及虹膜認(rèn)證的監(jiān)控裝置(11)，包括用于采集所述監(jiān)控裝置位置信息的GPS定位模塊(112)，用于采集被監(jiān)視人員虹膜圖像的虹膜圖像采集模塊(113)，用于根據(jù)不同的指令發(fā)出不同語音的語音報警模塊(114)，用于遠(yuǎn)程無線通信的無線通信模塊(111)；所述GPS定位模塊(112)、虹膜圖像采集模塊(113)和語音報警模塊(114)通過電路與無線通信模塊連接(111)。
2. 如權(quán)利要求1所述的一種基于GPS定位及虹膜認(rèn)證的監(jiān)控裝置，其特 征在于所迷虹膜圖像采集模塊(113)還設(shè)有用于分析虹膜圖像清晰度的虹 膜圖像分析模塊。
3. 如權(quán)利要求2所述的一種基于GPS定位及虹膜認(rèn)證的監(jiān)控裝置，其特 征在于所述虹膜圖像采集模塊(113 )還設(shè)有用于提取虹膜圖像中虹膜特征的 虹膜特征提取模塊。
4. 如權(quán)利要求1至3之一所述的一種基于GPS定位及虹膜認(rèn)證的監(jiān)控裝 置，其特征在于所述語音報警模塊(114)包括用于存儲預(yù)先錄制的報警語音 以及報警語音與指令之間對應(yīng)關(guān)系的存儲器。
專利摘要本實用新型公開了一種基于GPS定位及虹膜認(rèn)證的監(jiān)控裝置，屬于監(jiān)控技術(shù)領(lǐng)域?，F(xiàn)有對被監(jiān)視人員的監(jiān)控完全是人工的方式，程序復(fù)雜、監(jiān)控力度差、效率低。本實用新型所述監(jiān)控裝置(11)，包括用于采集所述監(jiān)控裝置位置信息的GPS定位模塊(112)，用于采集被監(jiān)視人員虹膜圖像的虹膜圖像采集模塊(113)，用于根據(jù)不同的指令發(fā)出不同語音的語音報警模塊(114)，用于遠(yuǎn)程無線通信的無線通信模塊(111)；所述GPS定位模塊(112)、虹膜圖像采集模塊(113)和語音報警模塊(114)通過電路與無線通信模塊連接(111)。本實用新型所述監(jiān)控裝置提高了監(jiān)控力度和效率，特別適用于司法部門對被監(jiān)視居住、取保候?qū)彽热藛T進行監(jiān)控。
文檔編號G08B21/00GK201392580SQ20092010659
公開日2010年1月27日 申請日期2009年3月19日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月19日
發(fā)明者商文彬, 楊勁松, 蔡常軍, 瓊 黃 申請人:新奧特硅谷視頻技術(shù)有限責(zé)任公司