本發(fā)明涉及機場候機樓安全監(jiān)控系統(tǒng)，具體涉及一種民航機場候機樓人臉快速識別系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

目前,大部分機場采用通過單個鏡頭采集圖像進行監(jiān)控的方法，該方法受到成像傳感器的視場角度的約束，一般需要在不同的場景安置大量的攝像頭以覆蓋監(jiān)控的區(qū)域，這種方法存在一定的弊端，一是需要大量的裝置，二是存在大量的冗余數(shù)據(jù)，同時現(xiàn)有的監(jiān)控系統(tǒng)均不存在人臉識別的功能，大多采用人工看守，消耗人力財力，智能化程度低，安防漏洞嚴重，容易導致機場安全事故。

同時人臉遮擋對人臉識別系統(tǒng)的影響巨大，現(xiàn)有的障礙物，比如障礙物、口罩、圍巾等是常見的遮擋，其對人臉識別的主要影響在于：

1)很難收集大量帶障礙物的人臉圖片用于系統(tǒng)訓練；

2)障礙物款式多變，形態(tài)顏色變化大，很難用一個簡單的模型刻畫；

3)障礙物會改變圖像的統(tǒng)計特征、圖像特征，從而給人臉識別系統(tǒng)帶來識別干擾。

現(xiàn)有的主流技術(shù)針對帶障礙物遮擋的人臉識別系統(tǒng)皆采用去除障礙物的方法，其缺點是障礙物款式多、變化大，目前的去除障礙物算法并不能完美去除障礙物，往往給圖像留下或者帶來新的噪聲，從而影響后續(xù)的識別性能。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供了一種民航機場候機樓人臉快速識別系統(tǒng)，采用全景視頻采集進行視頻的采集，提高了視頻監(jiān)控的覆蓋面；同時自帶人臉識別以及帶障礙物人臉識別的功能，大大提高了整個候機樓內(nèi)的安全性。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為：

民航機場候機樓人臉快速識別系統(tǒng)，包括

視頻數(shù)據(jù)采集模塊，通過均勻安裝在一個球體裝置上的N個魚障礙物頭進行360度全景視頻數(shù)據(jù)的采集,并將所采集到的視頻數(shù)據(jù)通過北斗模塊發(fā)送到數(shù)據(jù)處理模塊和中央處理器；

數(shù)據(jù)處理模塊，用于通過kinect深度傳感器進行整體深度圖像、人體深度圖像、障礙物深度圖像的獲取，并將獲取的整體深度圖像、人體深度圖像發(fā)送到人臉識別模塊；

障礙物位置定位模塊，用于進行待識別人臉圖像中障礙物位置的坐標定位，并所得的坐標定位數(shù)據(jù)發(fā)送到三維重構(gòu)模塊；

三維人臉重構(gòu)模塊，用于將所獲得的障礙物深度圖像以及數(shù)據(jù)庫內(nèi)的人臉深度圖像進行三角化，然后在尺度空間中融合所有三角化的深度圖像構(gòu)建分層有向距離場，對距離場中所有的體素應用整體三角剖分算法產(chǎn)生一個涵蓋所有體素的凸包，并利用Marching Tetrahedra算法構(gòu)造等值面,將獲得的障礙物等值面以及人臉等值面按障礙物位置的坐標定位進行拼接，從而完成三維人臉的重構(gòu)；

重構(gòu)三維人臉深度圖像提取模塊，用于通過kinect深度傳感器提取重構(gòu)三維人臉的深度圖像，并將獲取的深度圖像發(fā)送到人臉識別模塊進行儲存；

人臉識別模塊，用于將數(shù)據(jù)處理模塊發(fā)送的人體深度圖像數(shù)據(jù)與人臉數(shù)據(jù)庫內(nèi)的人體深度圖像進行對比，進行人臉的識別，如果差距小于某個門限，則認為是，否則認為不是；還用于將數(shù)據(jù)處理模塊發(fā)送的整體深度圖像數(shù)據(jù)與重構(gòu)三維人臉深度圖像提取模塊獲取的深度圖像進行對比，進行人臉的識別，如果差距小于某個門限，則認為是，否則認為不是；

中央處理器，用于接收人臉識別模塊的識別結(jié)果，并根據(jù)識別結(jié)果進行報警模塊的啟閉；用于接收人機操作模塊輸入的各種控制命令，并按照預設的算法將這些命令發(fā)送到對應的模塊；用于接收視頻數(shù)據(jù)采集模塊發(fā)送的數(shù)據(jù)，完成全景視頻的拼接，并將完成拼接后的視頻發(fā)送到顯示屏進行顯示；用于用戶注冊、權(quán)限管理和密碼修改；還用于根據(jù)人機操作模塊輸入的數(shù)據(jù)調(diào)用命令在數(shù)據(jù)庫中調(diào)用相應的數(shù)據(jù)發(fā)送到顯示屏進行顯示；用于將人機操作模塊輸入的數(shù)據(jù)、視頻采集模所采集到的數(shù)據(jù)以及三維人臉重構(gòu)模塊所構(gòu)建的三維人臉數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成360度幻影成像模塊所能識別的格式發(fā)送到360度幻影成像模塊。

其中，還包括人機操作模塊，用于輸入各種控制命令和數(shù)據(jù)調(diào)用命令。

其中，所述人臉數(shù)據(jù)庫連接有一更新模塊，用于進行數(shù)據(jù)庫內(nèi)數(shù)據(jù)的更新。

其中，所述N至少為四個，所述魚障礙物頭拍攝的視頻數(shù)據(jù)的水平角度為360°/N的水平角度，所述魚障礙物頭拍攝的視頻數(shù)據(jù)的垂直角度為360°/N的垂直角度。

其中，所述人機操作模塊包括圖片輸入模塊、語音輸入模塊和文字輸入模塊。

其中，圖片輸入模塊采用掃描儀或圖片導入上傳，語音輸入模塊采用麥克風，文字輸入模塊采用鍵盤或觸控屏。

其中，還包括一360度幻影成像模塊，由立體模型場景、造型燈光系統(tǒng)、應用幻影成像膜作為成像介質(zhì)的光學成像系統(tǒng)、影視播放系統(tǒng)、計算機多媒體系統(tǒng)、音響系統(tǒng)及素材數(shù)據(jù)庫組成，用于根據(jù)中央處理器所發(fā)送的數(shù)據(jù)以及控制命令生成各種三維動態(tài)仿真場景或模型。

本發(fā)明具有以下有益效果：

采用全景視頻采集進行視頻的采集，提高了視頻監(jiān)控的覆蓋面；通過kinect深度傳感器進行待識別人臉圖像的深度圖像數(shù)據(jù)的獲取以及帶障礙物人臉圖像的三維重構(gòu)，然后通過深度圖像的相似度對比完成人臉的識別；經(jīng)實驗可知，利用Kinect傳感器采集的不同的深度圖像完成目標物體的三維重建,僅需要48s,并且得到非常精細的重建效果，大大提高了人臉識別的效率。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實施例民航機場候機樓人臉快速識別系統(tǒng)的系統(tǒng)框圖。

具體實施方式

為了使本發(fā)明的目的及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合實施例對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

如圖1所示，本發(fā)明實施例提供了一種民航機場候機樓人臉快速識別系統(tǒng)，包括

視頻數(shù)據(jù)采集模塊，通過均勻安裝在一個球體裝置上的N個魚障礙物頭進行360度全景視頻數(shù)據(jù)的采集,并將所采集到的視頻數(shù)據(jù)通過北斗模塊發(fā)送到數(shù)據(jù)處理模塊和中央處理器；

數(shù)據(jù)處理模塊，用于通過kinect深度傳感器進行整體深度圖像、人體深度圖像、障礙物深度圖像的獲取，并將獲取的整體深度圖像、人體深度圖像發(fā)送到人臉識別模塊；

障礙物位置定位模塊，用于進行待識別人臉圖像中障礙物位置的坐標定位，并所得的坐標定位數(shù)據(jù)發(fā)送到三維重構(gòu)模塊；

三維人臉重構(gòu)模塊，用于將所獲得的障礙物深度圖像以及數(shù)據(jù)庫內(nèi)的人臉深度圖像進行三角化，然后在尺度空間中融合所有三角化的深度圖像構(gòu)建分層有向距離場，對距離場中所有的體素應用整體三角剖分算法產(chǎn)生一個涵蓋所有體素的凸包，并利用Marching Tetrahedra算法構(gòu)造等值面,將獲得的障礙物等值面以及人臉等值面按障礙物位置的坐標定位進行拼接，從而完成三維人臉的重構(gòu)；

重構(gòu)三維人臉深度圖像提取模塊，用于通過kinect深度傳感器提取重構(gòu)三維人臉的深度圖像，并將獲取的深度圖像發(fā)送到人臉識別模塊進行儲存；

人臉識別模塊，用于將數(shù)據(jù)處理模塊發(fā)送的人體深度圖像數(shù)據(jù)與人臉數(shù)據(jù)庫內(nèi)的人體深度圖像進行對比，進行人臉的識別，如果差距小于某個門限，則認為是，否則認為不是；還用于將數(shù)據(jù)處理模塊發(fā)送的整體深度圖像數(shù)據(jù)與重構(gòu)三維人臉深度圖像提取模塊獲取的深度圖像進行對比，進行人臉的識別，如果差距小于某個門限，則認為是，否則認為不是；

中央處理器，用于接收人臉識別模塊的識別結(jié)果，并根據(jù)識別結(jié)果進行報警模塊的啟閉；用于接收人機操作模塊輸入的各種控制命令，并按照預設的算法將這些命令發(fā)送到對應的模塊；用于接收視頻數(shù)據(jù)采集模塊發(fā)送的數(shù)據(jù)，完成全景視頻的拼接，并將完成拼接后的視頻發(fā)送到顯示屏進行顯示；用于用戶注冊、權(quán)限管理和密碼修改；還用于根據(jù)人機操作模塊輸入的數(shù)據(jù)調(diào)用命令在數(shù)據(jù)庫中調(diào)用相應的數(shù)據(jù)發(fā)送到顯示屏進行顯示；用于將人機操作模塊輸入的數(shù)據(jù)、視頻采集模所采集到的數(shù)據(jù)以及三維人臉重構(gòu)模塊所構(gòu)建的三維人臉數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成360度幻影成像模塊所能識別的格式發(fā)送到360度幻影成像模塊。

還包括人機操作模塊，用于輸入各種控制命令和數(shù)據(jù)調(diào)用命令。

所述人臉數(shù)據(jù)庫連接有一更新模塊，用于進行數(shù)據(jù)庫內(nèi)數(shù)據(jù)的更新。

所述N至少為四個，所述魚障礙物頭拍攝的視頻數(shù)據(jù)的水平角度為360°/N的水平角度，所述魚障礙物頭拍攝的視頻數(shù)據(jù)的垂直角度為360°/N的垂直角度。

所述人機操作模塊包括圖片輸入模塊、語音輸入模塊和文字輸入模塊。

圖片輸入模塊采用掃描儀或圖片導入上傳，語音輸入模塊采用麥克風，文字輸入模塊采用鍵盤或觸控屏。

還包括一360度幻影成像模塊，由立體模型場景、造型燈光系統(tǒng)、應用幻影成像膜作為成像介質(zhì)的光學成像系統(tǒng)、影視播放系統(tǒng)、計算機多媒體系統(tǒng)、音響系統(tǒng)及素材數(shù)據(jù)庫組成，用于根據(jù)中央處理器所發(fā)送的數(shù)據(jù)以及控制命令生成各種三維動態(tài)仿真場景或模型。

其中，所述的魚障礙物頭采用焦距短、前鏡片直徑小且呈拋物面狀凸出的超廣角鏡頭，所述全景視頻的拼接包括投影、圖形對齊拼接和畸變校正，或者，包括投影和圖形對齊拼接，所述投影包括柱面投影和球面投影。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以作出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發(fā)明的保護范圍。