一种居民社区人员安全管理系统及方法技术方案

本发明专利技术提出一种基于人工智能的兼容车辆和外来访客管理的社区人员安全管理系统及方法，以解决人工对社区人员安全管理效率不高，尤其是对随车进入社区人员和访客无法进行有效识别管理的问题。其中，所述人工智能主要借助人脸检测及识别技术，所述的社区人员安全管理系统，包括车辆管理系统、多信息采集点系统、智能门禁管理控制系统、人脸检测识别系统、数据库存储系统、访客管理系统等子系统模块，以及中心服务器。

A safety management system and method for residents

The invention provides a safety management system and method for community personnel based on the management of compatible vehicles and external visitors based on artificial intelligence, so as to solve the problem that the efficiency of safety management for community personnel is not high, especially the problem that the personnel and visitors entering the community with the vehicle cannot be effectively identified and managed. Among them, the artificial intelligence mainly relies on the face detection and recognition technology. The community personnel safety management system includes vehicle management system, multi information collection point system, intelligent access management and control system, face detection and recognition system, database storage system, visitor management system and other subsystem modules, as well as the central server.

【技术实现步骤摘要】
一种居民社区人员安全管理系统及方法
本专利技术涉及基于人工智能的社区人员安全管理领域，尤其涉及兼容车辆乘员和临时访问人员管理的社区人员安全管理方法。
技术介绍
随着人工智能和网络通信技术的发展，代替门禁卡的人脸识别类智能门禁管理系统应用越来越广，从最初的保密型单位逐渐蔓延到普通的居民小区，使得确认身份的人员可以通过刷脸进出，提高了人员管理的安全性及管理便利性。与其它识别技术相比，人脸识别具有很多独特的优点，例如：1)非接触性采集图像，隐蔽性强,所有人员的心理接受度高，易于被用户所接受。由于是非接触的，必要时可隐藏设置。2)人脸具有唯一性，很难被仿冒，易获取，易识别，准确度高，安全可靠。3)采集人脸的设备价格低廉，成本低，易操作，可普遍使用。目前常用的人脸识别系统主要基于嵌入式智能系统，嵌入式系统发展到现在与网络已经普遍联合。从通用性、安全性、成熟性和成本等多方面综合考虑，利用嵌入式系统智能终端是人脸识别发展的必然趋势，目前已经成熟应用到门禁系统，近几年来已经生产出了相关产品。现有技术中，人脸识别的基础是人脸检测，人脸检测的目标是获取人脸有效区域。目前的许多算法中，在进行人脸检测的过程中，能够准确定位出人脸并进行图像采集，以用于接下来的人脸特征提取。在提取特征前，一般要对检测的图像进行预处理，这些预处理包括归一化等处理方法，然后采用某种人脸特征表示方法来提取已检测出的人脸特征，用同样的方法表示数据库中保存的已知人脸图像。通常的表示方法有几何特征(如欧氏距离、曲率、角度)、代数特征(如矩阵特征向量)、固定特征模版等。目前，现有技术中主要有以下几类人脸识别方法：(1)基于几何特征的识别方法：人面部眉毛、眼睛、鼻子、嘴巴、耳朵等部分分布在人脸的不同位置，几何关系是固定的，可以根据人脸上这些部件的特征差异表达人脸。具体地，人脸上的特征IZOD曲率，角度，两点的欧式距离等都可以由一个几何特征向量来表示，一个个的特征向量构成人脸特征向量矩阵。实现人脸识别，可以根据这些向量差异，用分类器把人脸分类。(2)基于统计的人脸识别方法，例如主成分分析，是目前所有算法中应用最普遍的算法。(3)基于连接机制的方法：例如，弹性图匹配方法和人工神经网络方法。此外，还含有基于数据融合的人脸识别方法等。人脸识别的关键步骤是对检测到的人脸图像进行人脸识别。识别过程是输入的人脸特征和登记在人脸数据集中的人脸特征进行匹配，根据匹配分数值与设定的阈值进行比较，相似度高则认为所检测的人是权限内的，可以把识别结果发送给门禁控制系统，门锁打开，反之拒绝进入。由于人脸识别过程受到发型、光线、遮挡物等的变化影响大，所以，在人脸识别门禁系统中一般需要备用的识别系统。现有的专利中，CN106952368A公开一种门卫互联网管理系统及其控制方法，包括人工智能访客一体机、人机交互模块、图像采集模块、图像识别模块、门禁控制模块、智能终端设备和网络设备。然而，该方法中，访客人员需要先安装注册成访客人员APP软件客户端用户后，还要通过互联网向被访人员APP软件客户端建立互信关系，再通过其被访人员APP软件客户端设置访客人员在规定时间范围内进入门禁的次数，被访人员才具有进入权限。因此，该申请管理流程繁琐，浪费访问人员和小区住户的大量时间，没有操作便捷性。CN201811603146公开了一种新型门禁管理系统及检测方法，包括闸门模块、摄像模块、控制模块、红外感应模块、报警模块、以及存储模块，所述闸门模块、摄像模块、以及红外感应模块连接所述控制模块；所述闸门模块用于控制用户的进出，所述摄像模块用于拍摄用户人脸图像，所述红外感应模块用于检测是否有人员到达，所述控制模块用于对用户进行人脸识别以及判断用户权限，所述存储模块用于门禁管理区域的住户信息。尽管该申请通过对到访人员权限的设置并配合人脸识别技术实现了对小区住户进出小区的自动化管理，但是对访客管理缺乏便捷性，例如需要设置将访问人员于到访日在系统的存储模块中记录授权进出闸门次数，然而进出小区的次数往往具有随机性，尤其是对于快递人员，到访次数具有不可预期性。给访问人员带来了严重不便。其仅仅是实现了住户的管理，另外，也没有给出尾随进入小区的人员的管理措施。CN208521347提供了一种别墅人脸识别门禁安防可视电话一体系统，包括主控芯片、人脸识别模块、可视电话模块、门控模块、USB人脸采集摄像头、人脸数据库模块、监控数据存储模块；所述门控模块、人脸识别模块、可视电话模块、人脸数据库模块、监控数据存储模块均与所述主控芯片连接；所述USB人脸采集摄像头，分别与所述人脸识别模块、可视电话模块连接；所述主控芯片用于控制该一体机的各模块间的协同工作。尽管该申请实现了人脸识别开门，且可通过USB人脸采集摄像头对门前的情况进行录像并存储相关影响数据，提高了安全性能，但是这种门禁功能相对比较单一，不能对周边环境及人员进行安全管理，仅适用于农村的单栋别墅。CN109102610公开了一种小区安全用安保用安全门禁系统，涉及门禁系
本专利技术包括摄像拍照装置、图像数据库、红外传感监测装置、数据输入装置、语音报警装置和闸门启闭装置；图像信息采集单元、图像数据分析单元、监测信息采集单元、数据采集单元、数据分析比较单元和信息处理单元。虽然该申请能够对刷卡人员进行识别，避免了非小区人员捡到门禁卡进入小区，但是，该系统需要设置红外传感监测装置监测通过闸门进入小区的人数，在刷卡时需要输入进入小区的人数，如此操作才能提醒安保人员，尽管理论上能够避免非本小区人员尾随住户进入小区，但是实际操作性不强，尤其是在上下班时间人员密集进出时，通过输入人数的方式进行验证严重降低了通行效率且无法阻止尾随混入的情形。综上，现有的人脸识别门禁系统缺乏严密性和全面性，尤其不能克服陌生人尾随进入或离开的弊端，降低了人脸识别管理的安全性。另外就是通过车辆入口进入小区的车内陌生乘员，带来了社区人员安全管理的漏洞，现有技术难以做到相应的人脸识别和图像采集。而且，随着快递人员、装修人员或居民亲友的频繁来访，使得访客进出困难，验证程序繁琐，造成大量时间浪费，尤其是对于争分夺秒的快递人员管理更是不利。因此，针对现有的居民小区人员情况，有必要改善现有社区安全管理办法，需要一种安全性高、管理全面且快捷简便的社区智能安全管理系统及方法。
技术实现思路
为克服上述现有技术缺陷，本专利技术基于人工智能系统提出一种兼容车辆和外来访客管理的社区人员安全管理系统及方法，以解决人工对社区人员安全管理效率不高，尤其是对随车进入社区人员和访客无法进行有效识别管理的问题。其中，所述人工智能主要借助人脸检测及识别技术，设计一种基于人脸检测及识别的智能门禁系统，作为社区人员安全管理的主要组成部分。其中，所述社区安全管理也适用于无门卫的情形。本专利技术所述的社区人员安全管理系统，至少包括车辆管理系统、多信息采集点系统、智能门禁管理控制系统、人脸检测识别系统、数据库存储系统、访客管理系统等子系统模块，以及中心服务器，所述各子系统与中心服务器相连通。其本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于人工智能系统的居民社区人员安全管理方法，所述人工智能系统至少包括若干信息采集点系统、智能门禁管理控制系统、人脸检测识别系统及访客管理系统模块，其特征在于，所述方法包括以下步骤S1- S7：/n步骤S1：社区出入口处的人员通行管理：以智能门禁设备为第一信息采集识别点，具体如下；/nS1-1：采集社区人员的脸部图像并提取人脸特征信息，建立社区人脸信息数据库；/nS1-2：社区出入口位置的包含人脸图像检测采集模块的智能门禁设备将现场采集的人脸图像信息与社区人脸信息数据库中的信息进行识别比对；/n步骤S2：在社区入口内设置人脸采集智能终端设备以采集进入社区的所有人脸数据并进行识别比对，该人脸采集智能终端设备为第二信息采集识别点；其中，所述人脸采集智能终端设备设置在朝向社区门禁的入口方向，同时在朝向入口方向设置光源以提供充足的顺光拍摄光线；/n其中，所述人脸采集智能终端设备为主动式人脸检测采集，其含有可以检测人脸的人脸检测模块、人脸图像采集模块以及网络传输模块或人脸识别模块；所述终端设备利用高清摄像头组件对检测到的人脸图像进行抓拍采集，同时将采集的一至多张图像发送到服务器进行特征提取以及识别比对处理，从而筛选获得跟随进入社区的陌生人员信息，发送警示信息至管理系统，并存储该人脸信息进行系统备案；/n优选地，该步骤中所述人脸采集智能终端设备为含有人脸检测抓拍模块的高清智能监控摄像机；/n步骤S3：在各单元门口设置包括嵌入式智能设备终端的智能门禁，以采集进入单元门的人脸数据并进行识别比对；该单元门嵌入式智能设备终端为第三信息采集识别点；/n其中，该门禁端图像采集组件对相应区域出现的人脸进行采集，并经过图像处理后发送到人脸特征提取模块提取人脸特征部位；人脸识别模块对提取的人脸特征与存储在社区人脸数据库中的人脸特征信息进行识别比对，根据相似度确认将要进入单元门的人脸是否为可信人员；/n步骤S4：在车库的人员出入口，设置人脸采集智能终端设备以采集从车库进入社区电梯或楼梯的所有人脸数据并进行识别比对；该处人脸采集智能终端设备为第四信息采集识别点；/n其中，所述人脸采集智能终端设备设置在车库入口方向，同时在该方向设置光源以提供充足的拍摄环境光线；/n步骤S5：对访客人员进行出入管理，步骤如下：/n步骤S5-1：访客初次通过社区门禁时，由社区门口的智能终端设备进入访客管理界面，输入所要拜访人员的信息，提交访问申请；经管理人员核实后批准访问；然后由社区出入口的门禁智能终端设备的图像采集模块现场采集访客人脸图像信息，并将现场采集的人脸图像信息存入访客管理子系统存储模块内，授予访客一定时间段内的通行权限；/n步骤S5-2：在该预定的时间段内，访客通过社区内部单元门禁或再次通过社区门禁时，由门禁终端设备的图像采集模块现场采集客人脸图像信息，识别模块提取人脸特征信息并与访客子系统内预存的人脸信息进行识别匹配，匹配合格后打开门禁控制，允许进入；/n步骤S6：设置地面-高空相结合的立体性视频监控系统用于异常行为的监测：其中，所述视频监控系统为含有视频分析模块的智能视频监控系统，所述地面视频监控系统主要用于监控社区广场、道路等公共区域，所述高空视频监控系统设有多组固定或可转动的监控摄像机组，监控覆盖社区所有楼层外立面的高空区域；/n其中，所述地面视频监控地面人员异常行为的检测流程如下：/n(1) 社区地面视频监控系统的视频分析模集成有多种人员运动检测算法，并预存有运动数学模型数据库模块；/n(2) 对社区地面进行视频监控并获取视频数据；根据运动识别算法检测运动目标尤其是人员目标，并持续跟踪获取运动轨迹特征；/n(3) 将所述运动轨迹特征与模型数据库中异常行为的轨迹模板进行对比；所述异常行为包括摔倒、躺卧、人员聚集、追逐奔跑等行为特征；根据对比结果向控制中心发出警示提示，并由人工介入管理；/n步骤S7：对儿童出入社区门口进行管理：存储的儿童人脸信息需与家庭成员人脸信息相关联，且在社区出入口处的门禁系统设置为不具备单独通行权限；社区门禁设备的人脸识别模块通过摄像头采集到单独出门的儿童人脸信息时，即使该人脸信息在人脸数据库中也暂不授予门禁通行权限，此时由管理系统发出警示提示并通知相关监护人；/n优选地，六岁以下儿童的人脸信息不存储入社区人脸数据库内。/n...

【技术特征摘要】
1.一种基于人工智能系统的居民社区人员安全管理方法，所述人工智能系统至少包括若干信息采集点系统、智能门禁管理控制系统、人脸检测识别系统及访客管理系统模块，其特征在于，所述方法包括以下步骤S1-S7：
步骤S1：社区出入口处的人员通行管理：以智能门禁设备为第一信息采集识别点，具体如下；
S1-1：采集社区人员的脸部图像并提取人脸特征信息，建立社区人脸信息数据库；
S1-2：社区出入口位置的包含人脸图像检测采集模块的智能门禁设备将现场采集的人脸图像信息与社区人脸信息数据库中的信息进行识别比对；
步骤S2：在社区入口内设置人脸采集智能终端设备以采集进入社区的所有人脸数据并进行识别比对，该人脸采集智能终端设备为第二信息采集识别点；其中，所述人脸采集智能终端设备设置在朝向社区门禁的入口方向，同时在朝向入口方向设置光源以提供充足的顺光拍摄光线；
其中，所述人脸采集智能终端设备为主动式人脸检测采集，其含有可以检测人脸的人脸检测模块、人脸图像采集模块以及网络传输模块或人脸识别模块；所述终端设备利用高清摄像头组件对检测到的人脸图像进行抓拍采集，同时将采集的一至多张图像发送到服务器进行特征提取以及识别比对处理，从而筛选获得跟随进入社区的陌生人员信息，发送警示信息至管理系统，并存储该人脸信息进行系统备案；
优选地，该步骤中所述人脸采集智能终端设备为含有人脸检测抓拍模块的高清智能监控摄像机；
步骤S3：在各单元门口设置包括嵌入式智能设备终端的智能门禁，以采集进入单元门的人脸数据并进行识别比对；该单元门嵌入式智能设备终端为第三信息采集识别点；
其中，该门禁端图像采集组件对相应区域出现的人脸进行采集，并经过图像处理后发送到人脸特征提取模块提取人脸特征部位；人脸识别模块对提取的人脸特征与存储在社区人脸数据库中的人脸特征信息进行识别比对，根据相似度确认将要进入单元门的人脸是否为可信人员；
步骤S4：在车库的人员出入口，设置人脸采集智能终端设备以采集从车库进入社区电梯或楼梯的所有人脸数据并进行识别比对；该处人脸采集智能终端设备为第四信息采集识别点；
其中，所述人脸采集智能终端设备设置在车库入口方向，同时在该方向设置光源以提供充足的拍摄环境光线；
步骤S5：对访客人员进行出入管理，步骤如下：
步骤S5-1：访客初次通过社区门禁时，由社区门口的智能终端设备进入访客管理界面，输入所要拜访人员的信息，提交访问申请；经管理人员核实后批准访问；然后由社区出入口的门禁智能终端设备的图像采集模块现场采集访客人脸图像信息，并将现场采集的人脸图像信息存入访客管理子系统存储模块内，授予访客一定时间段内的通行权限；
步骤S5-2：在该预定的时间段内，访客通过社区内部单元门禁或再次通过社区门禁时，由门禁终端设备的图像采集模块现场采集客人脸图像信息，识别模块提取人脸特征信息并与访客子系统内预存的人脸信息进行识别匹配，匹配合格后打开门禁控制，允许进入；
步骤S6：设置地面-高空相结合的立体性视频监控系统用于异常行为的监测：其中，所述视频监控系统为含有视频分析模块的智能视频监控系统，所述地面视频监控系统主要用于监控社区广场、道路等公共区域，所述高空视频监控系统设有多组固定或可转动的监控摄像机组，监控覆盖社区所有楼层外立面的高空区域；
其中，所述地面视频监控地面人员异常行为的检测流程如下：
(1)社区地面视频监控系统的视频分析模集成有多种人员运动检测算法，并预存有运动数学模型数据库模块；
(2)对社区地面进行视频监控并获取视频数据；根据运动识别算法检测运动目标尤其是人员目标，并持续跟踪获取运动轨迹特征；
(3)将所述运动轨迹特征与模型数据库中异常行为的轨迹模板进行对比；所述异常行为包括摔倒、躺卧、人员聚集、追逐奔跑等行为特征；根据对比结果向控制中心发出警示提示，并由人工介入管理；
步骤S7：对儿童出入社区门口进行管理：存储的儿童人脸信息需与家庭成员人脸信息相关联，且在社区出入口处的门禁系统设置为不具备单独通行权限；社区门禁设备的人脸识别模块通过摄像头采集到单独出门的儿童人脸信息时，即使该人脸信息在人脸数据库中也暂不授予门禁通行权限，此时由管理系统发出警示提示并通知相关监护人；
优选地，六岁以下儿童的人脸信息不存储入社区人脸数据库内。


2.如权利要求1所述的人员安全管理方法，其特征在于，所述方法还进一步地包括车辆管理步骤，具...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐永华，孙炯宁，
申请(专利权)人：金陵科技学院，
类型：发明
国别省市：江苏;32