一种在暗环境中防幼儿触电智能插座系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种在暗环境中防幼儿触电智能插座系统，该系统利用改进的费希尔脸技术，使该智能插座系统在暗环境中对面部进行识别，自动切断电源，防止幼儿意外触电发生。所述系统包括摄像采集单元、光学矫正单元、人脸检测单元、特征析取单元、特征判别单元、电力控制单元。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种在暗环境中防幼儿触电智能插座系统，属于插座装置。
技术介绍
在暗环境中，由于光线亮度差，幼儿偶发触碰插座产生触电事故，面部识别为我们提供了一种防止幼儿发生此类事故的解决思路。纹理特征是一种基础差值的图像特征，它表现为对光照不敏感，能在暗环境下提供可靠的描述效果。局部二值模式是一种用来描述图像局部纹理特征的算子，由T.0jala等在1994年提出，它具有旋转不变性和灰度不变性等显著优点。Belhumeur等提出了费希尔脸人脸识别方法，该方法利用主成分分析技术对人脸进行降维。但费希尔方法所用哈尔特征对于亮度变化十分敏感，在暗环境中对识别的精度影响很大，为了弱化光线对的人脸识别效果的影响，使用局部二值模式提取图像的纹理特征，形成了一种改进型人脸识别系统，增强了在暗环境中对人脸识别效果。本技术公开了一种在暗环境中防幼儿触电智能插座系统，能在暗环境中，不借助其它光源的情况下有效工作，减少幼儿在暗环境中触碰插座而产生的触电事故。
技术实现思路
本技术公开了一种在暗环境中防幼儿触电智能插座系统，该系统利用改进的费希尔脸技术，使该智能插座系统在暗环境中对面部进行识别，自动切断电源，防止幼儿意外触电发生。本技术中所述系统包括摄像采集单元、光学矫正单元、人脸检测单元、特征析取单元、特征判别单元、电力控制单元，其中:(A)所述摄像采集单元，包括鱼眼镜头、以ZC301为处理芯片的USB视频采集模块，用于进行连续图像的采集，并将采集到的连续图像输入光学矫正单元；(B)所述光学矫正单元，以IntersiI公司的TW-2871为主控芯片，用于对采集到的半球图像进行校准，并将校准后的图像输入至人脸检测单元；(C)所述人脸检测单元，以Sony公司的ZL-S0621为主控芯片，用于从图像中检索人脸进行归一化，并将归一化后的图像输入至特征析取单元；(D)所述特征析取单元，以Altera公司的EP2C5Q208C8N为主控芯片，用于对校准后的图像进行特征提取，并将图像特征输入至特征判别单元；(E)所述特征判别单元，以ARM公司的Cortex_A7为主控芯片，用于对提取的图像特征进行二分类判别，并将判别结果输入至电力控制单元；(F)所述电力控制单元，用于读取判别结果，并对电力通断进行控制。本技术能够在亮度差的暗环境中，不借助外界光源的辅助照射，有效识别幼儿的面部，能够减少在暗环境中幼儿触碰插座产生的触电事故。【附图说明】下面结合附图和【具体实施方式】对本技术作进一步的详细描述。图1是本技术的结构原理图。【具体实施方式】下面结合说明书附图对本技术具体结构进行详细的描述。如图1所示，本技术包括摄像采集单元、光学矫正单元、人脸检测单元、特征析取单元、特征判别单元、电力控制单元；所述摄像采集单元，用于进行连续图像的采集，并将采集到的连续图像输入光学矫正单元；所述光学矫正单元，用于对采集到的图像进行校准，并将校准后的图像输入至人脸检测单元；所述人脸检测单元，用于从图像中检索人脸进行归一化，并将归一化后的图像输入至特征析取单元；所述特征析取单元，用于对校准后的图像进行特征提取，并将图像特征输入至特征判别单元；所述特征判别单元，用于对提取的图像特征进行二分类判别，并将判别结果输入至电力控制单元；所述电力控制单元，用于读取判别结果，并对电力通断进行控制。首先对一种在暗环境中防幼儿触电智能插座系统的基本结构进行描述。参照图1，按照系统正常启动后运行流程:(I)摄像采集单元的设计:鱼眼镜头，进行图像采集，广角视野可以保证采集到的图像范围足够大，但成像后的图像产生了桶形畸变；ZC301芯片采用JPEG硬压缩方式，并通过总线发送至光学矫正单元；(2)光学矫正单元的设计:TW-2871芯片是一款高度集成的鱼眼校准大规模集成芯片，带有内置图像处理器，它可以在非物理移动前提下对图像进行旋转、倾斜和缩放，支持高清输出和四线模拟输出，它可以将ZC301芯片输出的图像进行校准；(3)人脸检测单元的设计:ZL-S0621为兴卓立供应的人脸检测芯片，支持650线超高水平分辨率和数字宽动态功能，可对输入的人脸图像或视频流判断其是否存在人脸，如果存在，则进一步给出每个脸的位置信息，将包含人脸的图片输入后续特征析取进行人脸识别，并通过SDI总线输入至特征析取单元；(4)特征析取单元的设计:EP2C5Q208C8N芯片是一款高性能现场可编程门阵列，它拥有13个18 X 18硬件乘法器以及多达142个用户自定义输入输出口，板上提供了大容量的同步动态随机存取内存和闪存等存储单元，具有标准的2.54mm间距的扩展插座。通过芯片的处理，可将输入的图片转化为纹理特征向量，将该纹理特征向量输入到特征判别单元；(5)特征判别单元的设计:Cortex-A7芯片是一款由ARM公司推出的基于ARMv7-A架构的高性能微处理器芯片，采用了包括虚拟化、大物理地址扩展和AMBA 4ACE—致性等全新技术，并着重考虑了性能与功耗间的平衡。在该芯片中，采用Python环境，使用SCIKIT机器学习库中的朴素贝叶斯二分类分类器建模，对特征析取单元得到的图片纹理特征向量进行分析，并识别图像中的人物。【主权项】1.一种在暗环境中防幼儿触电智能插座系统，其特征在于，包括摄像采集单元、光学矫正单元、人脸检测单元、特征析取单元、特征判别单元、电力控制单元: (A)所述摄像采集单元，包括鱼眼镜头、以ZC301为处理芯片的USB视频采集模块，用于进行连续图像的采集，并将采集到的连续图像输入光学矫正单元； (B)所述光学矫正单元，以Intersil公司的TW-2871为主控芯片，用于对采集到的半球图像进行校准，并将校准后的图像输入至人脸检测单元； (C)所述人脸检测单元，以Sony公司的ZL-S0621为主控芯片，用于从图像中检索人脸进行归一化，并将归一化后的图像输入至特征析取单元； (D)所述特征析取单元，以Altera公司的EP2C5Q208C8N为主控芯片，用于对校准后的图像进行特征提取，并将图像特征输入至特征判别单元； (E)所述特征判别单元，以ARM公司的Cortex-A7为主控芯片，用于对提取的图像特征进行二分类判别，并将判别结果输入至电力控制单元； (F)所述电力控制单元，用于读取判别结果，并对电力通断进行控制。【专利摘要】本技术公开了一种在暗环境中防幼儿触电智能插座系统，该系统利用改进的费希尔脸技术，使该智能插座系统在暗环境中对面部进行识别，自动切断电源，防止幼儿意外触电发生。所述系统包括摄像采集单元、光学矫正单元、人脸检测单元、特征析取单元、特征判别单元、电力控制单元。【IPC分类】H01R13-713, G06K9-00, H01R13-66【公开号】CN204441641【申请号】CN201520191471【专利技术人】霍跃华, 杜东壁, 赵娟 【申请人】中国矿业大学(北京)【公开日】2015年7月1日【申请日】2015年4月1日本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在暗环境中防幼儿触电智能插座系统，其特征在于，包括摄像采集单元、光学矫正单元、人脸检测单元、特征析取单元、特征判别单元、电力控制单元：(A)所述摄像采集单元，包括鱼眼镜头、以ZC301为处理芯片的USB视频采集模块，用于进行连续图像的采集，并将采集到的连续图像输入光学矫正单元；(B)所述光学矫正单元，以Intersil公司的TW‑2871为主控芯片，用于对采集到的半球图像进行校准，并将校准后的图像输入至人脸检测单元；(C)所述人脸检测单元，以Sony公司的ZL‑SO621为主控芯片，用于从图像中检索人脸进行归一化，并将归一化后的图像输入至特征析取单元；(D)所述特征析取单元，以Altera公司的EP2C5Q208C8N为主控芯片，用于对校准后的图像进行特征提取，并将图像特征输入至特征判别单元；(E)所述特征判别单元，以ARM公司的Cortex‑A7为主控芯片，用于对提取的图像特征进行二分类判别，并将判别结果输入至电力控制单元；(F)所述电力控制单元，用于读取判别结果，并对电力通断进行控制。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：霍跃华，杜东壁，赵娟，
申请(专利权)人：中国矿业大学北京，
类型：新型
国别省市：北京;11