基于視覺信息識別的遠(yuǎn)程設(shè)備控制管理模塊系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種用于大型工廠管理方向的基于視覺信息識別的遠(yuǎn)程設(shè)備控制管理模塊系統(tǒng)，由圖像錄入處理模塊、圖像提取模塊、設(shè)備控制器、數(shù)據(jù)處理中心、云數(shù)據(jù)庫組成，圖像錄入處理模塊、圖像提取模塊和設(shè)備控制器的輸入/輸出端分別與數(shù)據(jù)處理中心對應(yīng)的輸出/輸入端聯(lián)接，數(shù)據(jù)處理中心的輸入/輸出端接至云數(shù)據(jù)庫的輸出/輸入端，云數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)交換輸出信號通至用戶手機(jī)和網(wǎng)絡(luò)終端的WEB網(wǎng)頁顯示的輸入端。本實用新型通過視頻識別模塊對人員圖像中頭像的提取，并依此控制所有設(shè)備的開啟與關(guān)閉，同時該系統(tǒng)還利用視頻識別建立員工數(shù)據(jù)庫，將員工設(shè)備使用權(quán)限與視頻照片相互對應(yīng)，經(jīng)過無線網(wǎng)絡(luò)的整合，實現(xiàn)了設(shè)備使用的在線監(jiān)測與管理功能。
【專利說明】基于視覺信息識別的遠(yuǎn)程設(shè)備控制管理模塊系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于遠(yuǎn)程通訊與自動化控制【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種可用于大型工廠管理方向的基于視覺信息識別的遠(yuǎn)程設(shè)備控制管理模塊系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有技術(shù)中，基于視頻的監(jiān)控管理系統(tǒng)因其自動化程度高、使用方便、判斷準(zhǔn)確等特點，迄今已被廣泛應(yīng)用于各類廠房、庫房、博物館等場所的設(shè)備管理領(lǐng)域，通過為各個設(shè)備設(shè)置保險開關(guān)，避免非工作人員對設(shè)備產(chǎn)生誤操作等情況發(fā)生。目前市面上傳統(tǒng)的門禁與設(shè)備管理大多使用射頻卡與人員看管的方式進(jìn)行管理，射頻卡片的管理方式，容易因其卡片丟失、轉(zhuǎn)借他人等狀況而造成的損失，安排專人管理卻造成設(shè)備使用成本上升等問題，而傳統(tǒng)的指紋識別模塊由于其成本及其存儲等問題，亦使得其難以被廣泛使用于設(shè)備管理方向，僅只能作為門禁、保險等工件使用。綜上所述，傳統(tǒng)的基于視頻的監(jiān)控管理系統(tǒng)大多以人工監(jiān)控為主，其主觀因素影響較大，難以保證24小時對設(shè)備使用等狀況進(jìn)行全面客觀的統(tǒng)計。
實用新型內(nèi)容
[0003]本實用新型的目的在于對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題加以解決，提供一種基于視覺信息識別的遠(yuǎn)程設(shè)備控制管理模塊系統(tǒng)，該模塊系統(tǒng)針對傳統(tǒng)視頻管理系統(tǒng)的缺陷做出整合改進(jìn)，結(jié)合模式識別與無線網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用，實現(xiàn)了設(shè)備使用的在線監(jiān)測與管理功能。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本實用新型的實現(xiàn)方案是這樣的:
[0005]一種基于視頻識別的遠(yuǎn)程設(shè)備控制管理模塊系統(tǒng)，由圖像錄入處理模塊、圖像提取模塊、設(shè)備控制器、數(shù)據(jù)處理中心、云數(shù)據(jù)庫組成，圖像錄入處理模塊、圖像提取模塊和設(shè)備控制器的輸入/輸出端分別與數(shù)據(jù)處理中心對應(yīng)的輸出/輸入端聯(lián)接，數(shù)據(jù)處理中心的輸入/輸出端接至云數(shù)據(jù)庫的輸出/輸入端，云數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)交換輸出信號通至用戶手機(jī)和網(wǎng)絡(luò)終端的WEB網(wǎng)頁顯示的輸入端。
[0006]上述基于視頻識別的遠(yuǎn)程設(shè)備控制管理模塊系統(tǒng)中，圖像錄入處理模塊由設(shè)置在廠房前臺接待處的用于采集人員頭部信息的攝像頭、帶有存儲器和顯示器的單片機(jī)以及GPS通訊模塊組成，攝像頭的圖像輸出信號依次經(jīng)單片機(jī)和GPS通訊模塊上傳至數(shù)據(jù)處理中心，數(shù)據(jù)處理中心的數(shù)據(jù)反饋輸出信號經(jīng)GPS通訊模塊輸接至單片機(jī)反饋信號輸入端。該圖像錄入處理模塊負(fù)責(zé)進(jìn)入廠房工作人員及參觀人員的信息采集，通過攝像頭將人員信息進(jìn)行提取，并將其信息通過GPS通訊模塊上傳至數(shù)據(jù)處理中心，通過數(shù)據(jù)中心對其數(shù)據(jù)進(jìn)行比對，判斷該員工身份及其工廠設(shè)備使用許可等級，并對新進(jìn)人員信息進(jìn)行采集和對其權(quán)限進(jìn)行編碼。比對好的人員進(jìn)入廠房，廠房內(nèi)部攝像頭對其位置進(jìn)行實時跟蹤。
[0007]上述基于視頻識別的遠(yuǎn)程設(shè)備控制管理模塊系統(tǒng)中，圖像提取模塊由攝像頭、單片機(jī)和GPS數(shù)據(jù)通訊模塊組成，攝像頭包括固定攝像頭與移動攝像頭兩部分，其中固定攝像頭由多個安裝于各個墻面頂角處轉(zhuǎn)動平臺上的攝像頭構(gòu)成，移動攝像頭由多個安裝于各設(shè)備房間的移動平臺上的攝像頭構(gòu)成，攝像頭的圖像輸出信號依次經(jīng)其對應(yīng)的單片機(jī)和GPS數(shù)據(jù)通訊模塊后上傳至數(shù)據(jù)處理中心，數(shù)據(jù)處理中心的數(shù)據(jù)反饋輸出信號輸接至GPS數(shù)據(jù)通訊模塊反饋信號輸入端。該圖像提取模塊主要對安裝于設(shè)備房間各個部位的攝像機(jī)圖像進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，將攝像頭采集到圖像傳遞到數(shù)據(jù)處理中心對其進(jìn)行處理。利用GPS數(shù)據(jù)通訊模塊構(gòu)建通訊網(wǎng)絡(luò)，在各個設(shè)備房間安裝攝像頭對進(jìn)入人員進(jìn)行拍照，并將其圖像傳遞回數(shù)據(jù)處理中心。為了加快系統(tǒng)訓(xùn)練速度與識別能力，在圖像提取中，首先對人員圖像進(jìn)行頭像提取，再對其進(jìn)行黑白化處理，將其彩色頭像轉(zhuǎn)換成黑白頭像，利用SVM提取該圖像特征值，并通過神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練使其與有關(guān)人員相互對應(yīng)。該模塊中的固定攝像頭可實時向數(shù)據(jù)處理中心提交圖像信息，保證其通過云平臺遠(yuǎn)程訪問數(shù)據(jù)處理中心可以調(diào)出廠房的實施監(jiān)控錄像。
[0008]上述基于視頻識別的遠(yuǎn)程設(shè)備控制管理模塊系統(tǒng)中，圖像提取模塊中的移動攝像頭部分具有兩條平行設(shè)置于廠房房頂兩相對的邊橫梁上的Y軸行進(jìn)縱梁，在Y軸行進(jìn)縱梁上開有行進(jìn)槽，在兩Y軸行進(jìn)縱梁間跨接安裝有一個可沿行進(jìn)槽中往返運行的X軸行進(jìn)平臺，在X軸行進(jìn)平臺上設(shè)置有由伺服電機(jī)驅(qū)動的攝像頭。
[0009]上述基于視頻識別的遠(yuǎn)程設(shè)備控制管理模塊系統(tǒng)中，圖像提取模塊中的固定攝像頭部分由攝像頭支撐側(cè)板、攝像頭、X軸旋轉(zhuǎn)步進(jìn)電機(jī)、Z軸旋轉(zhuǎn)電機(jī)、電機(jī)控制模塊、旋轉(zhuǎn)底座組成，可在Z軸旋轉(zhuǎn)電機(jī)帶動下沿平面豎軸旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)底座設(shè)置在廠房墻壁上，兩塊攝像頭支撐側(cè)板平行直立于旋轉(zhuǎn)底座上，攝像頭安裝在攝像頭支撐側(cè)板上并可在X軸旋轉(zhuǎn)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動下沿X軸轉(zhuǎn)動。
[0010]上述基于視頻識別的遠(yuǎn)程設(shè)備控制管理模塊系統(tǒng)中，設(shè)備控制器由GPS數(shù)據(jù)通訊模塊、單片機(jī)、電子繼電器以及安裝在設(shè)備上的紅外感應(yīng)器組成，紅外傳感器的輸出信號輸接至單片機(jī)的檢測信號輸入端，單片機(jī)的數(shù)據(jù)輸出/輸入端通過GPS數(shù)據(jù)通訊模塊與數(shù)據(jù)處理中心的輸入/輸出信號聯(lián)接，單片機(jī)的控制輸出端與電子繼電器的輸入端聯(lián)接。工作中通過紅外傳感器測知設(shè)備前方是否有障礙物出現(xiàn)，將設(shè)備前方狀況采集信號輸入至單片機(jī)，單片機(jī)通過GPS網(wǎng)絡(luò)將其結(jié)果發(fā)送至數(shù)據(jù)處理中心；通過接受數(shù)據(jù)處理中心返回其權(quán)限編碼，并將該設(shè)備編碼進(jìn)行“與”解碼運算，判斷該工作人員是否具有該設(shè)備使用權(quán)限。若其具有使用權(quán)限，則通過控制繼電器開啟設(shè)備電源，使其可以被使用。
[0011]上述基于視頻識別的遠(yuǎn)程設(shè)備控制管理模塊系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)處理中心由內(nèi)設(shè)有SVM處理系統(tǒng)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)識別算法系統(tǒng)的服務(wù)器構(gòu)成。數(shù)據(jù)處理中心的主要功能是對采集到的圖像進(jìn)行分析處理，利用SVM結(jié)合神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的視覺識別算法建立視覺(視頻)識別系統(tǒng)。實際工作中，該數(shù)據(jù)處理中心通過GPS網(wǎng)絡(luò)模塊連接圖像錄入處理模塊，并獲取圖像錄入信息。通過圖像錄入處理模塊所傳遞的圖像信息與數(shù)據(jù)庫中原有數(shù)據(jù)進(jìn)行比對，數(shù)據(jù)處理中心判斷其是否為已登記人員。若否，則向圖像錄入處理模塊傳遞信息，告知其需要從新錄入；若有，查詢其相對應(yīng)的權(quán)限，并通過GPS無線網(wǎng)絡(luò)通訊向圖像錄入模塊傳遞該人員權(quán)限并顯示。若需要從新錄用，數(shù)據(jù)處理中心等待接受圖像錄入處理模塊返回的人員權(quán)限資料，并將其與人員頭像進(jìn)行關(guān)聯(lián)并存入數(shù)據(jù)庫。在接受錄入模塊的同時，數(shù)據(jù)處理中心還接收來自設(shè)備控制器的信息。當(dāng)設(shè)備控制器檢測到其前方有人時，數(shù)據(jù)處理中心接收到人員所占設(shè)備編號，通過廠房內(nèi)部建立的平面坐標(biāo)系計算該設(shè)備所在廠房位置，并將該坐標(biāo)位置發(fā)送至移動攝像頭內(nèi)的單片機(jī)上。單片機(jī)通過數(shù)據(jù)處理并控制移動攝像頭上的移動平臺進(jìn)行沿水平面(或平向面)X軸移動或沿該平面上與X軸正交的Y軸移動，將攝像頭移動至操作人員附近并進(jìn)行人員頭像信息采集。并將采集到的圖像反饋至數(shù)據(jù)處理中心，利用數(shù)據(jù)處理中心內(nèi)設(shè)的SVM與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法對其人臉進(jìn)行識別，同時調(diào)用其使用權(quán)限，并將其使用權(quán)限通過GPS無線數(shù)據(jù)通訊網(wǎng)絡(luò)發(fā)送至設(shè)備控制模塊。在此基礎(chǔ)上，數(shù)據(jù)處理中心會對圖像提取模塊中的固定攝像頭采集到視頻信息進(jìn)行實施識別處理，通過神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與SVM結(jié)合的圖像識別系統(tǒng)，識別廠房內(nèi)部的人員活動情況。當(dāng)發(fā)現(xiàn)圖像中出現(xiàn)類如打架、斗毆、事故等情況時，數(shù)據(jù)處理中心對事發(fā)現(xiàn)場進(jìn)行框定運算，將事發(fā)區(qū)域進(jìn)行框定，立即向與攝像頭連接的單片機(jī)發(fā)送控制信息控制其進(jìn)行水平與旋轉(zhuǎn)移動，將框定的事發(fā)區(qū)域處于攝像頭拍攝鏡頭正中心。通過固定攝像頭水平旋轉(zhuǎn)角度與豎直旋轉(zhuǎn)角度的大小及房間內(nèi)建立的空間坐標(biāo)系計算出當(dāng)前廠房內(nèi)部發(fā)生事故及情況的位置，并向該廠房設(shè)備管理模塊發(fā)送信息，關(guān)閉所有設(shè)備。
[0012]上述基于視頻識別的遠(yuǎn)程設(shè)備控制管理模塊系統(tǒng)中，云數(shù)據(jù)庫由與互聯(lián)網(wǎng)連接的服務(wù)器構(gòu)成，主要用作數(shù)據(jù)傳輸與網(wǎng)絡(luò)上傳。云數(shù)據(jù)庫作為系統(tǒng)信息存儲核心，數(shù)據(jù)處理中心運算處理的結(jié)果存入云數(shù)據(jù)庫進(jìn)行存儲。為該數(shù)據(jù)庫建立WEB頁面，利用連接網(wǎng)絡(luò)，使得用戶可以通過手機(jī)等網(wǎng)絡(luò)終端登錄該數(shù)據(jù)庫WEB頁面。此外通過輸入使用人姓名與密碼獲得數(shù)據(jù)庫操作權(quán)限，系統(tǒng)可以對工廠人員流動狀況與設(shè)備使用狀況進(jìn)行實時觀察，并可以在線讀取廠房各個設(shè)備的運行情況。
[0013]本實用新型的基本工作原理是:當(dāng)人員欲進(jìn)入工廠的工作大廳時，需在入門處通過位于前臺處的圖像錄入模塊的攝像頭拍照識別身份后進(jìn)入工作大廳，如沒有身份資料，則在工作大廳圖像錄入處辦理廠房權(quán)限登記。完成身份驗證后，工作人員進(jìn)入廠房設(shè)備區(qū)，接近設(shè)備前，通過設(shè)備控制器查知設(shè)備平面位置坐標(biāo)，通知數(shù)據(jù)處理中心控制圖像提取模塊中的移動攝像頭按照X軸與Y軸進(jìn)行移動，定位至工作人員上方，對其拍照以進(jìn)行身份識另IJ。確認(rèn)其權(quán)限后，將其編碼通過GPS網(wǎng)絡(luò)發(fā)送至設(shè)備控制器，判斷其權(quán)限開啟設(shè)備。繼而通過設(shè)備控制器中的紅外感應(yīng)器的數(shù)據(jù)突變狀況與圖像提取模塊中的固定攝像頭拍攝視頻內(nèi)人員活動狀況判斷設(shè)備工作情況，若變化狀況超過安全范圍時，則向數(shù)據(jù)處理中心報警，控制圖像提取模塊的移動攝像頭的拍攝位置，并通過云數(shù)據(jù)庫將該情況利用互聯(lián)網(wǎng)通知工作大廳負(fù)責(zé)人，并發(fā)送實時監(jiān)控圖像。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的結(jié)構(gòu)合理、使用方便、智能化程度高，它通過視頻識別模塊對人員圖像中頭像的提取，進(jìn)而依此作為“鑰匙”控制所有設(shè)備的開啟與關(guān)閉，解決了傳統(tǒng)射頻卡等系統(tǒng)存在的因人卡分離設(shè)置而被限制的問題，同時該系統(tǒng)還利用了視頻識別的便捷性與空間性，通過建立員工數(shù)據(jù)庫，將員工設(shè)備使用權(quán)限與視頻照片相互對應(yīng)，通過視頻攝像功能解決了傳統(tǒng)指紋識別系統(tǒng)難以覆蓋全部廠區(qū)的困難，經(jīng)過GPS無線網(wǎng)絡(luò)的整合將各個系統(tǒng)互相連接，使得系統(tǒng)更加高效。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1是本實用新型的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理圖。本圖中數(shù)字標(biāo)號I為(廠房)工作大廳，2為(廠房)設(shè)備區(qū)，3為圖像錄入處理模塊，4為設(shè)備控制器，5為圖像提取模塊，6為數(shù)據(jù)處理中心，7為云數(shù)據(jù)庫,8為WEB網(wǎng)頁顯示,9為手機(jī)，10為網(wǎng)絡(luò)終端。
[0016]圖2是本實用新型中圖像錄入處理模塊的結(jié)構(gòu)原理圖。本圖中數(shù)字標(biāo)號31為攝像頭，32為按鍵，33為單片機(jī)，34為存儲器，35為GPS通訊模塊，36為顯示器。
[0017]圖3是本實用新型中圖像提取模塊的結(jié)構(gòu)原理圖。本圖中數(shù)字標(biāo)號51A為攝像頭(移動)，51B為移動平臺，51C為攝像頭(固定)，51D為轉(zhuǎn)動平臺，52為單片機(jī)，53為GPS數(shù)據(jù)通訊模塊。
[0018]圖4是本實用新型中設(shè)備控制器的結(jié)構(gòu)原理圖。本圖中數(shù)字標(biāo)號41為GPS無線通訊模塊，42為單片機(jī)，43為電子繼電器，44為紅外感應(yīng)器。
[0019]圖5是移動攝像頭部分的設(shè)置結(jié)構(gòu)示意圖。本圖中數(shù)字標(biāo)號51B1為X軸行進(jìn)平臺，51B2為伺服電機(jī)，51A為攝像頭，51B3為Y軸行進(jìn)縱梁。
[0020]圖6是固定攝像頭的設(shè)置結(jié)構(gòu)示意圖。本圖中數(shù)字標(biāo)號51D1為攝像頭支撐側(cè)板，5IC為攝像頭，51D2為X軸旋轉(zhuǎn)步進(jìn)電機(jī)，51D3為Z軸旋轉(zhuǎn)電機(jī)，51D4為電機(jī)控制模塊，51D5為旋轉(zhuǎn)底座，51D6為Z軸旋轉(zhuǎn)電機(jī)與旋轉(zhuǎn)地盤齒輪連接。
[0021]圖7是本實用新型的設(shè)置結(jié)構(gòu)布局和工作原理示意圖。本圖中數(shù)字標(biāo)號11為圖像提取前臺。
【具體實施方式】
[0022]參見圖1，本實用新型所述的基于視頻識別的遠(yuǎn)程設(shè)備控制管理模塊系統(tǒng)由圖像錄入處理模塊3、圖像提取模塊5、設(shè)備控制器4、數(shù)據(jù)處理中心6、云數(shù)據(jù)庫7組成。圖像錄入處理模塊3、圖像提取模塊5和設(shè)備控制器4的輸入/輸出端分別與數(shù)據(jù)處理中心6對應(yīng)的輸出/輸入端聯(lián)接，數(shù)據(jù)處理中心6的輸入/輸出端接至云數(shù)據(jù)庫7的輸出/輸入端，云數(shù)據(jù)庫7的數(shù)據(jù)交換輸出信號通至用戶手機(jī)9和網(wǎng)絡(luò)終端10的WEB網(wǎng)頁顯示8的輸入端。
[0023]圖像錄入處理模塊3的結(jié)構(gòu)如圖2所示，由攝像頭31、帶有存儲器34和顯示器36的單片機(jī)33以及GPS通訊模塊35組成，用于采集人員頭部信息的攝像頭31設(shè)置在廠房前臺接待處，其圖像輸出信號依次經(jīng)單片機(jī)33和GPS通訊模塊35上傳至數(shù)據(jù)處理中心6，數(shù)據(jù)處理中心6的數(shù)據(jù)反饋輸出信號經(jīng)GPS通訊模塊35輸接至AVR單片機(jī)33反饋信號輸入端。具體實施結(jié)構(gòu)中，單片機(jī)33可采用型號為8520的DSP芯片，GPS通訊模塊35可采用型號為WISM0228的器件。
[0024]本實用新型中的圖像提取模塊5的結(jié)構(gòu)如圖3所示，圖像提取模塊5由攝像頭、單片機(jī)52和GPS數(shù)據(jù)通訊模塊53組成，攝像頭包括固定攝像頭與移動攝像頭兩部分，其中固定攝像頭由多個安裝于各個墻面頂角處轉(zhuǎn)動平臺51D上的攝像頭51B構(gòu)成，移動攝像頭由多個安裝于各設(shè)備房間的移動平臺51C上的攝像頭51A構(gòu)成，攝像頭的圖像輸出信號依次經(jīng)其對應(yīng)的單片機(jī)52和GPS數(shù)據(jù)通訊模塊53后上傳至數(shù)據(jù)處理中心6，數(shù)據(jù)處理中心6的數(shù)據(jù)反饋輸出信號輸接至GPS數(shù)據(jù)通訊模塊53反饋信號輸入端。在使用中，固定攝像頭部分主要負(fù)責(zé)設(shè)備廠房實施固定圖像提取與工作人員行走定位功能，通過在一個廠房內(nèi)安裝多個固定攝像頭，可以保證設(shè)備廠房的全面覆蓋。由于固定攝像頭鏡框大小與鏡頭拉伸距離固定，當(dāng)人員過遠(yuǎn)時無法采集到清晰的頭像圖像，為此本實用新型還采用了主要針對行進(jìn)中與設(shè)備操作前人員的頭像采集問題的移動攝像頭的設(shè)計，它是一種能夠?qū)θ藛T實施跟蹤拍攝并可以隨人員的移動而移動自身攝像頭，可確保采集到清晰的人員頭像照片。各個攝像頭視頻提取模塊具有其專門的信息與控制處理模塊(單片機(jī)52)，單片機(jī)52將其所匹配的攝像頭采集到的圖像經(jīng)過各自的GPS無線數(shù)據(jù)通訊模塊53上傳至數(shù)據(jù)處理中心6，數(shù)據(jù)處理中心6的數(shù)據(jù)反饋輸出信號輸接至GPS數(shù)據(jù)通訊模塊53反饋信號輸入端。通過GPS數(shù)據(jù)通訊模塊53，攝像頭上的單片機(jī)控制模塊對傳輸信息進(jìn)行分析處理。并控制攝像頭的移動與旋轉(zhuǎn)。具體實施結(jié)構(gòu)中，GPS通訊模塊53可采用型號為WISM0228的器件。
[0025]圖像提取模塊5中移動攝像頭部分的結(jié)構(gòu)如圖5所示，它具有兩條平行設(shè)置于廠房房頂兩相對的邊橫梁上且其上開有行進(jìn)槽的Y軸行進(jìn)縱梁51B3，在Y軸行進(jìn)縱梁51B3安裝有一個可沿行進(jìn)槽中往返運行的X軸行進(jìn)平臺51B1，在X軸行進(jìn)平臺51B1上設(shè)置有由伺服電機(jī)51B2驅(qū)動的攝像頭51A。
[0026]圖像提取模塊5中固定攝像頭部分的結(jié)構(gòu)如圖6所示，它由攝像頭支撐側(cè)板51D1、攝像頭51C、X軸旋轉(zhuǎn)步進(jìn)電機(jī)51D2、Z軸旋轉(zhuǎn)電機(jī)51D3、電機(jī)控制模塊51D4、旋轉(zhuǎn)底座51D5以及Z軸旋轉(zhuǎn)電機(jī)與旋轉(zhuǎn)地盤齒輪連接51D6等組成?？稍赯軸旋轉(zhuǎn)電機(jī)51D3帶動下沿平面豎軸(Z軸)旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)底座51D5設(shè)置在廠房墻壁上，方便對廠房進(jìn)行實時監(jiān)控，兩塊攝像頭支撐側(cè)板51D1平行直立于旋轉(zhuǎn)底座51D5上，攝像頭51C安裝在攝像頭支撐側(cè)板51D1上并可在X軸旋轉(zhuǎn)步進(jìn)電機(jī)51D2驅(qū)動下沿X軸轉(zhuǎn)動。
[0027]本實用新型中設(shè)備控制器4的結(jié)構(gòu)如圖4所示，由GPS數(shù)據(jù)通訊模塊41、單片機(jī)42、電子繼電器43以及安裝在設(shè)備上的紅外感應(yīng)器44組成，紅外傳感器44的輸出信號輸接至單片機(jī)42的檢測信號輸入端，單片機(jī)42的數(shù)據(jù)輸出/輸入端通過GPS數(shù)據(jù)通訊模塊41與數(shù)據(jù)處理中心6的輸入/輸出信號聯(lián)接，單片機(jī)42的控制輸出端與電子繼電器43的輸入端聯(lián)接。具體實施結(jié)構(gòu)中，單片機(jī)42可采用型號為8520的DSP芯片，GPS數(shù)據(jù)通訊模塊41可采用型號為WISM0228的器件。
[0028]本實用新型的數(shù)據(jù)處理中心6由內(nèi)設(shè)有SVM處理系統(tǒng)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)識別算法系統(tǒng)的服務(wù)器構(gòu)成。具體實施結(jié)構(gòu)中，數(shù)據(jù)處理中心6可采用IBM-HX5服務(wù)器。
[0029]本實用新型的云數(shù)據(jù)庫7由與互聯(lián)網(wǎng)連接的服務(wù)器構(gòu)成，主要用作數(shù)據(jù)傳輸與網(wǎng)絡(luò)上傳。具體實施結(jié)構(gòu)中，云數(shù)據(jù)庫7可采用型號為景安快云VPS 6M的設(shè)備。
[0030]本實用新型的設(shè)置結(jié)構(gòu)布局和工作原理如圖7所示。當(dāng)人員進(jìn)入工作大廳時1，需在入門處圖像提取前臺11處拍照識別身份后進(jìn)入廠房，如沒有身份資料，則需在工作大廳圖像提取處辦理廠房權(quán)限登記。完成身份驗證后，工作人員進(jìn)入設(shè)備區(qū)。進(jìn)入設(shè)備區(qū)后，攝像頭及時察覺到有人進(jìn)入并控制圖像提取模塊中移動攝像頭部分移動至人員處進(jìn)行頭像信息采集并跟隨其走向，將圖像信息上傳至數(shù)據(jù)處理中心6后查詢其權(quán)限，設(shè)定其行走區(qū)域簡寫。通過設(shè)備控制器5查知人員所需操作設(shè)備位置，通知數(shù)據(jù)處理中心人員所需設(shè)備信號，并確認(rèn)其權(quán)限，數(shù)據(jù)控制中心將該人員信息編碼通過GPS網(wǎng)絡(luò)發(fā)送至設(shè)備控制器5，根據(jù)其權(quán)限控制設(shè)備開關(guān)，通過紅外測試儀實施檢測操作人員狀態(tài)，當(dāng)人員突然離開或大范圍迅速移動式，則向數(shù)據(jù)處理中心報警，控制移動攝像頭部分移動并旋轉(zhuǎn)拍攝方向，拍攝報警設(shè)備及其人員操作狀況，并向工廠負(fù)責(zé)人發(fā)出報警及發(fā)送實時監(jiān)控圖像。
[0031]該系統(tǒng)可在整個廠房布置，采用設(shè)備區(qū)單獨攝像頭及走廊攝像頭兩大塊進(jìn)行布置，走廊攝像頭內(nèi)含圖像采集模塊與人物頭像提取模塊。在廠房走廊內(nèi)部建立平面坐標(biāo)系，走廊上攝像頭綜合模塊對行走行人進(jìn)行信息采集，通過調(diào)整攝像頭繞平向面的X軸和Y軸旋轉(zhuǎn)，將提取出來的人員頭像放置視頻圖像中央，通過讀取攝像頭X軸轉(zhuǎn)向與Y軸轉(zhuǎn)向角度，并依此對應(yīng)廠房走廊坐標(biāo)系，確定人員行走位置。為分辨走廊內(nèi)大量人員流動，當(dāng)檢測到多人流動式，該攝像頭采用平面提取方式進(jìn)行圖像提取。將攝像頭轉(zhuǎn)向固定位置，通過將人員位置與走廊坐標(biāo)相對應(yīng)，通過人員位置與走廊四周的坐標(biāo)點之間相對位置，進(jìn)而以此確定人員具體位置，并將人員位置發(fā)送至數(shù)據(jù)處理中心。若人員位置與設(shè)備區(qū)門位置相近的話，數(shù)據(jù)處理中心根據(jù)來訪人員權(quán)限控制設(shè)備區(qū)門自動打開。當(dāng)來訪人員權(quán)限為參觀時，權(quán)限控制中心將控制設(shè)備區(qū)攝像頭轉(zhuǎn)向固定位置，并通過設(shè)備區(qū)內(nèi)部坐標(biāo)系算法確定人員走向，進(jìn)而控制與參觀人員附近的設(shè)備自動開啟運作。當(dāng)檢測到人員離去時，設(shè)備關(guān)閉。
【權(quán)利要求】
1.一種基于視頻識別的遠(yuǎn)程設(shè)備控制管理模塊系統(tǒng)，其特征在于:由圖像錄入處理模塊(3)、圖像提取模塊(5)、設(shè)備控制器(4)、數(shù)據(jù)處理中心(6)、云數(shù)據(jù)庫(7)組成，圖像錄入處理模塊(3)、圖像提取模塊(5)和設(shè)備控制器(4)的輸入/輸出端分別與數(shù)據(jù)處理中心(6)對應(yīng)的輸出/輸入端聯(lián)接，數(shù)據(jù)處理中心(6)的輸入/輸出端接至云數(shù)據(jù)庫(7)的輸出/輸入端，云數(shù)據(jù)庫(7)的數(shù)據(jù)交換輸出信號通至用戶手機(jī)(9)和網(wǎng)絡(luò)終端(10)的WEB網(wǎng)頁顯示(8)的輸入端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于視頻識別的遠(yuǎn)程設(shè)備控制管理模塊系統(tǒng)，其特征在于:圖像錄入處理模塊(3)由設(shè)置在廠房前臺接待處的用于采集人員頭部信息的攝像頭(31)、帶有存儲器(34)和顯示器(36)的單片機(jī)(33)以及GPS通訊模塊(35)組成，攝像頭(31)的圖像輸出信號依次經(jīng)單片機(jī)(33)和GPS通訊模塊(35)上傳至數(shù)據(jù)處理中心(6)，數(shù)據(jù)處理中心(6)的數(shù)據(jù)反饋輸出信號經(jīng)GPS通訊模塊(35)輸接至單片機(jī)(33)反饋信號輸入端。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于視頻識別的遠(yuǎn)程設(shè)備控制管理模塊系統(tǒng)，其特征在于:圖像提取模塊(5)由攝像頭、單片機(jī)(52)和GPS數(shù)據(jù)通訊模塊(53)組成，攝像頭包括固定攝像頭與移動攝像頭兩部分，其中固定攝像頭由多個安裝于各個墻面頂角處轉(zhuǎn)動平臺(51D)上的攝像頭(51B)構(gòu)成，移動攝像頭由多個安裝于各設(shè)備房間的移動平臺(51C)上的攝像頭(51A)構(gòu)成，攝像頭的圖像輸出信號依次經(jīng)其對應(yīng)的單片機(jī)(52)和GPS數(shù)據(jù)通訊模塊(53)后上傳至數(shù)據(jù)處理中心(6)，數(shù)據(jù)處理中心(6)的數(shù)據(jù)反饋輸出信號輸接至GPS數(shù)據(jù)通訊模塊(53)反饋信號輸入端。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于視頻識別的遠(yuǎn)程設(shè)備控制管理模塊系統(tǒng)，其特征在于:圖像提取模塊(5)中的移動攝像頭部分具有兩條平行設(shè)置于廠房房頂兩相對的邊橫梁上的Y軸行進(jìn)縱梁(51B3)，在Y軸行進(jìn)縱梁(51B3)上開有行進(jìn)槽，在兩Y軸行進(jìn)縱梁(51B3)間跨接安裝有一個可沿行進(jìn)槽中往返運行的X軸行進(jìn)平臺(51B1)，在X軸行進(jìn)平臺(51B1)上設(shè)置有由伺服電機(jī)(51B2)驅(qū)動的攝像頭(51A)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于視頻識別的遠(yuǎn)程設(shè)備控制管理模塊系統(tǒng)，其特征在于:圖像提取模塊(5)中的固定攝像頭部分由攝像頭支撐側(cè)板(51D1)、攝像頭(51C)、X軸旋轉(zhuǎn)步進(jìn)電機(jī)(51D2)、Z軸旋轉(zhuǎn)電機(jī)(51D3)、電機(jī)控制模塊(51D4)、旋轉(zhuǎn)底座(51D5)組成，可在Z軸旋轉(zhuǎn)電機(jī)(51D3)帶動下沿平面豎軸旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)底座(51D5)設(shè)置在廠房墻壁上，兩塊攝像頭支撐側(cè)板(51D1)平行直立于旋轉(zhuǎn)底座(51D5)上，攝像頭(51C)安裝在攝像頭支撐側(cè)板(51D1)上并可在X軸旋轉(zhuǎn)步進(jìn)電機(jī)(51D2)驅(qū)動下沿X軸轉(zhuǎn)動。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于視頻識別的遠(yuǎn)程設(shè)備控制管理模塊系統(tǒng)，其特征在于:設(shè)備控制器(4)由GPS數(shù)據(jù)通訊模塊(41)、單片機(jī)(42)、電子繼電器(43)以及安裝在設(shè)備上的紅外感應(yīng)器(44)組成；紅外傳感器(44)的輸出信號輸接至單片機(jī)(42)的檢測信號輸入端，單片機(jī)(42)的數(shù)據(jù)輸出/輸入端通過GPS數(shù)據(jù)通訊模塊(41)與數(shù)據(jù)處理中心(6)的輸入/輸出信號聯(lián)接，單片機(jī)(42)的控制輸出端與電子繼電器(43)的輸入端聯(lián)接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于視頻識別的遠(yuǎn)程設(shè)備控制管理模塊系統(tǒng)，其特征在于:數(shù)據(jù)處理中心(6)由內(nèi)設(shè)有SVM處理系統(tǒng)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)識別算法系統(tǒng)的服務(wù)器構(gòu)成。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于視頻識別的遠(yuǎn)程設(shè)備控制管理模塊系統(tǒng)，其特征在于:云數(shù)據(jù)庫(7)由與互聯(lián)網(wǎng)連接的服務(wù)器構(gòu)成。
【文檔編號】H04N5/232GK203574787SQ201320751326
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2013年11月22日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月22日
【發(fā)明者】郝昱宇, 杜戍涓 申請人:西安科技大學(xué)