轨道交通使用的人脸识别系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了轨道交通使用的人脸识别系统及方法，属于轨道交通技术领域，通过对人员初始图像进行图像分割，检测人员的肢体及行李遮挡部分并且测量人群团块的长短，剔除肢体及行李遮挡部分，按照均分的方式进行人群分割处理，降低计数错误率，通过无线通讯模块用于将人数统计模块所统计的人数信息通过WPAN、蜂窝网络的方式进行远程数据传递，所述发布展示单元用于通过无线通讯方式将每节车厢内的人数在下一个站点进行显示，且发布展示单元分为多个子节点，用于连接用户手机终端并且提示每节车厢的人流数据，使该方案能够较好的解决轨道交通乘客的不均匀分布现象，提高轨道车辆的运力，避免造成人员扎堆情况，进一步提高乘坐舒适性。适性。适性。

【技术实现步骤摘要】
轨道交通使用的人脸识别系统及方法


[0001]本专利技术属于轨道交通
，具体为轨道交通使用的人脸识别系统及方法。

技术介绍

[0002]根据城市轨道交通工程的特殊条件和特点，为乘客提供方便、快捷的售检票服务，实现城市轨道交通综合自动化，提高运营管理水平，在控制中心和各车站设置AFC设备、车辆段设置自动售检票系统设备，一般情况下，一个城市的轨道交通工程采用按线路分期建设模式，城市轨道交通自动售检票系统(AFC)也采用按线建设、运营管理的模式。
[0003]目前，在基于轨道交通使用的人脸识别系统应用中，通过设置大量监控摄像机构用于轨道交通的运营和公共安全防范监控，在实际应用中，监控管理存在较大弊端，由于客流量较大，在对可疑人员或未录入系统中的人员进行跟踪监控难度较大，难以实现及时、准确的辨别相关人员的目的；同时，在轨道交通的运营过程中，车厢人员人数分布不均的情况时有发生，无法实时跟进每个车厢内的人数并且预先通知，人员盲目选择车厢易造成拥挤从而导致发车延误情况，还大大降低其乘坐舒适性。

技术实现思路

[0004](一)解决的技术问题
[0005]为了克服现有技术的上述缺陷，本专利技术提供了轨道交通使用的人脸识别系统及方法，解决了由于客流量较大，在对可疑人员或未录入系统中的人员进行跟踪监控难度较大，难以实现及时、准确的辨别相关人员的目的；同时，在轨道交通的运营过程中，车厢人员人数分布不均的情况时有发生，无法实时跟进每个车厢内的人数并且预先通知的问题。
[0006](二)技术方案<br/>[0007]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：轨道交通使用的人脸识别系统，包括图像采集单元和中央处理单元，所述图像采集单元的输出端与中央处理单元的输入端连接，所述中央处理单元与人脸图像数据库双向连接，所述人脸图像数据库的输出端与识别对比模块的输入端连接，所述识别对比模块的输入端与中央处理单元的输出端连接，所述识别对比模块的输出端与反馈模块的输入端连接，所述反馈模块的输出端与跟踪定位模块的输入端连接，所述跟踪定位模块的输出端分别与显控终端与发布展示单元的输入端连接，所述发布展示单元的输入端通过无线通讯模块与人数统计模块的输出端连接，所述人数统计模块的输入端与摄像识别单元的输出端连接，所述摄像识别单元的输入端与中央处理单元的输出端连接。
[0008]作为本专利技术的进一步方案：所述图像采集单元包括人脸捕获模块和人脸特征提取模块。
[0009]人脸捕获模块：用于通过视频图像流中自动识别人脸进行拍照，并且将捕获到的人脸数据从图片背景中分离。
[0010]人脸特征提取模块：用于提取人脸图像中的特征数据，生成人脸模型数据，根据人
脸特征值数据生成人脸特征值ID，人脸特征值数据绑定后储存在人脸图像数据库中。
[0011]作为本专利技术的进一步方案：所述人脸图像数据库用于储存图像采集单元所获取的人脸图片及人脸特征值数据，并且将人脸特征值数据与人脸特征值ID进行匹配，支持人员人脸特征值数据的实时更新。
[0012]作为本专利技术的进一步方案：所述识别对比模块用于远程监控的人脸特征值数据对比，采用一对多比形式，提取当前人员特征数据与人脸图像数据库中人脸特征值数据进行对比，判断捕获当前的人脸数据信息是否存在人脸图像数据库中，若存在，则自动匹配人脸特征值ID信息并且展示，若不存在，则识别对比失败。
[0013]反馈模块用于提取识别对比模块识别失败的人脸图像及人员特征数据信息，显示人员的人脸图像信息，通过声、光及语音的形式进行自动报警。
[0014]作为本专利技术的进一步方案：所述跟踪定位模块用于对未录入人脸图像数据库的人员进行跟踪监视，获取报警位置、时间点及跟踪前后时间段的视频数据信息。
[0015]作为本专利技术的进一步方案：所述摄像识别单元包括摄像模块、图像差分模块和图像分割模块。
[0016]摄像模块：用于获取车厢内图像信息，通过摄像头生成光学图像传递至图像传感器表面，其次图像传感器将其转换为电信号数据通过摄像镜头生成的光学图像投射到图像传感器表面上，再将其转化为电信号并且通过A/D(模拟到数字转换)转换成数字图像信号。
[0017]图像差分模块：用于对车厢内获取的人员初始图像进行灰度处理，并且对相邻的两帧图像进行差分，直到监测到差值为非0数值时即证明乘客不再走动，进行人数计数。
[0018]图像分割模块：用于对人员初始图像进行图像分割，检测人员的肢体及行李遮挡部分并且测量人群团块的长短，剔除肢体及行李遮挡部分，按照均分的方式进行人群分割处理，降低计数错误率。
[0019]作为本专利技术的进一步方案：所述人数统计模块用于摄像识别单元对图像分割后的统计计数工作，且具体步骤如下：
[0020]a、首先设置初始人员数组Q，进行单个目标统计时，令数组Q等于目标团体的外接矩形长宽比，并且常规人外接矩形长度比的范围进行差异化对比。
[0021]b、若对比值若在范围内，统计人数加1，以此类推从上至下、从左至右直至分割图像中的人数计数完成。
[0022]作为本专利技术的进一步方案：所述无线通讯模块用于将人数统计模块所统计的人数信息通过WPAN、蜂窝网络的方式进行远程数据传递，所述发布展示单元用于通过无线通讯方式将每节车厢内的人数在下一个站点进行显示，且发布展示单元分为多个子节点，用于连接用户手机终端并且提示每节车厢的人流数据。
[0023]轨道交通使用的人脸识别方法，包括以下步骤：
[0024]S1、首先通过图像采集单元自动识别人脸进行拍照，并且将捕获到的人脸数据从图片背景中分离，提取人脸图像中的特征数据，生成人脸模型数据，根据人脸特征值数据生成人脸特征值ID，人脸特征值数据绑定后储存在人脸图像数据库中。
[0025]S2、通过识别对比模块用于远程监控的人脸特征值数据对比，采用一对多比形式，提取当前人员特征数据与人脸图像数据库中人脸特征值数据进行对比，判断捕获当前的人脸数据信息是否存在人脸图像数据库中，若存在，则自动匹配人脸特征值ID信息并且展示，
若不存在，则识别对比失败，并且通过反馈模块提取识别对比模块识别失败的人脸图像及人员特征数据信息，显示人员的人脸图像信息，通过声、光及语音的形式进行自动报警，其次对未录入人脸图像数据库的人员进行跟踪监视，获取报警位置、时间点及跟踪前后时间段的视频数据信息。
[0026]S4、其次，通过摄像识别单元获取车厢内图像信息，通过摄像头生成光学图像传递至图像传感器表面，其次图像传感器将其转换为电信号数据通过摄像镜头生成的光学图像投射到图像传感器表面上，再将其转化为电信号并且通过A/D(模拟到数字转换)转换成数字图像信号，对车厢内获取的人员初始图像进行灰度处理，并且对相邻的两帧图像进行差分，直到监测到差值为非0数值时即证明乘客不再走动，对人员初始图像进行图像分割，检测人员的肢体及行李遮挡部分并且测量人群团块的长短，剔除肢体及行李遮挡部分，按照均分的方式进行人群分割处理。
[0027]S5本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.轨道交通使用的人脸识别系统，包括图像采集单元和中央处理单元，其特征在于：所述图像采集单元的输出端与中央处理单元的输入端连接，所述中央处理单元与人脸图像数据库双向连接，所述人脸图像数据库的输出端与识别对比模块的输入端连接，所述识别对比模块的输入端与中央处理单元的输出端连接，所述识别对比模块的输出端与反馈模块的输入端连接，所述反馈模块的输出端与跟踪定位模块的输入端连接，所述跟踪定位模块的输出端分别与显控终端与发布展示单元的输入端连接，所述发布展示单元的输入端通过无线通讯模块与人数统计模块的输出端连接，所述人数统计模块的输入端与摄像识别单元的输出端连接，所述摄像识别单元的输入端与中央处理单元的输出端连接。2.根据权利要求1所述的轨道交通使用的人脸识别系统，其特征在于：所述图像采集单元包括人脸捕获模块和人脸特征提取模块；人脸捕获模块：用于通过视频图像流中自动识别人脸进行拍照，并且将捕获到的人脸数据从图片背景中分离；人脸特征提取模块：用于提取人脸图像中的特征数据，生成人脸模型数据，根据人脸特征值数据生成人脸特征值ID，人脸特征值数据绑定后储存在人脸图像数据库中。3.根据权利要求2所述的轨道交通使用的人脸识别系统，其特征在于：所述人脸图像数据库用于储存图像采集单元所获取的人脸图片及人脸特征值数据，并且将人脸特征值数据与人脸特征值ID进行匹配，支持人员人脸特征值数据的实时更新。4.根据权利要求3所述的轨道交通使用的人脸识别系统，其特征在于：所述识别对比模块用于远程监控的人脸特征值数据对比，采用一对多比形式，提取当前人员特征数据与人脸图像数据库中人脸特征值数据进行对比，判断捕获当前的人脸数据信息是否存在人脸图像数据库中，若存在，则自动匹配人脸特征值ID信息并且展示，若不存在，则识别对比失败；反馈模块用于提取识别对比模块识别失败的人脸图像及人员特征数据信息，显示人员的人脸图像信息，通过声、光及语音的形式进行自动报警。5.根据权利要求4所述的轨道交通使用的人脸识别系统，其特征在于：所述跟踪定位模块用于对未录入人脸图像数据库的人员进行跟踪监视，获取报警位置、时间点及跟踪前后时间段的视频数据信息。6.根据权利要求1所述的轨道交通使用的人脸识别系统，其特征在于：所述摄像识别单元包括摄像模块、图像差分模块和图像分割模块；摄像模块：用于获取车厢内图像信息，通过摄像头生成光学图像传递至图像传感器表面，其次图像传感器将其转换为电信号数据通过摄像镜头生成的光学图像投射到图像传感器表面上，再将其转化为电信号并且通过A/D(模拟到数字转换)转换成数字图像信号；图像差分模块：用于对车厢内获取的人员初始图像进行灰度处理，并且对相邻的两帧图像进行差分，直到监测到差值为非0数值时即证明乘客不再走动，进行人数计数；图像分割模块：用于对人员初始图像进行图像分割，检测人员的肢体及行李遮挡部分并且测量人群团块的长短，剔除肢体及行李遮挡部分，按照均分的方式进行人群分割处理，降低计数错误率。7....

【专利技术属性】
技术研发人员：余丹，杜乾坤，
申请(专利权)人：武汉市逸云致胜科技有限公司，
类型：发明
国别省市：