本實用新型涉及一種監(jiān)獄人員室內(nèi)定位和身份驗證控制系統(tǒng)，屬于室內(nèi)定位的技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

監(jiān)獄人員定位管理系統(tǒng)是監(jiān)獄信息化建設(shè)的重要體現(xiàn)。系統(tǒng)將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)運用到罪犯點名、出入登記等執(zhí)法過程，可使監(jiān)獄管理人員實時掌握監(jiān)獄內(nèi)各個受控區(qū)域在押人員的詳細(xì)信息及數(shù)目，有效防止在押人員的出逃，減少罪犯結(jié)黨鬧事的幾率，秘密監(jiān)控高危在押人員，追查及跟進暴力事件的發(fā)生，最大限度的保障管理人員和在押人員的人身安全。另外，系統(tǒng)還能實現(xiàn)自動統(tǒng)計指定區(qū)域內(nèi)人數(shù)，自動識別周邊執(zhí)勤干警信息，大大降低監(jiān)獄管理人員的工作強度，在遇到突發(fā)事件時能夠迅速定位執(zhí)勤干警的所在位置。

監(jiān)獄人員定位管理系統(tǒng)通過在干警和在押人員身上配備終端設(shè)備，自動感知干警和罪犯的所在位置和區(qū)域，判斷是否在非法區(qū)域出現(xiàn)，發(fā)生非法聚集、非法靠近、出入禁區(qū)、靠近周界等異常行為時，及時發(fā)出報警。與監(jiān)獄內(nèi)其他智能化子系統(tǒng)，如門禁系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、監(jiān)管改造系統(tǒng)等聯(lián)動，實現(xiàn)信息共享。可以了解各位置在押人員人數(shù)，分布等信息，查詢各個地點中每個在押人員、干警的詳細(xì)信息；隨時掌握押犯當(dāng)前位置，便于監(jiān)獄指揮中心和領(lǐng)導(dǎo)即時統(tǒng)籌。

但是目前的監(jiān)獄和看守所在押人員管理現(xiàn)狀，多數(shù)還停留在以巡警巡查加攝像機監(jiān)視報警的階段，人工作業(yè)仍占絕大比重，信息采集仍然只是單純依靠手工輸入，無法嚴(yán)格做到對罪犯身份的唯一識別而不出錯等問題。

如在申請?zhí)枺?01010203859.4 申請日：2010-06-17的文件中，公開了“一種監(jiān)獄人員定位監(jiān)控系統(tǒng),包括腕帶、監(jiān)控報警器及監(jiān)控中心設(shè)備;所述的腕帶上安裝有源RFID電子標(biāo)簽及傳感器,所述的監(jiān)控報警器設(shè)在監(jiān)獄的各個區(qū)域內(nèi),腕帶中的有源RFID電子標(biāo)簽和監(jiān)控報警器通過無線射頻通訊技術(shù)進行通訊;監(jiān)控報警器和監(jiān)控中心設(shè)備通過GPRS無線通訊方式或者局域網(wǎng)有線方式進行通訊。這種監(jiān)控系統(tǒng)能夠?qū)Ψ溉说纳眢w變化進行監(jiān)控,并能及時的識別監(jiān)獄人員。”

而在另外一篇申請?zhí)枺?01010256863.7 申請日：2010-08-19的文件中，公開了“監(jiān)獄實時定位監(jiān)管系統(tǒng),該系統(tǒng)是一種基于RFID技術(shù)的實時定位系統(tǒng),該系統(tǒng)包括RFID射頻電子標(biāo)簽、RFID閱讀器、RFID天線、電子地圖顯示屏和后臺監(jiān)控中心,所述的RFID射頻電子標(biāo)簽包括服刑人員標(biāo)簽和獄警標(biāo)簽,所述的RFID閱讀器包括固定式閱讀器和手持式閱讀器。該系統(tǒng)利用特定位置的RFID天線來讀取信號強度、到達時間等電子標(biāo)簽信息,后臺監(jiān)控中心將所得到的這些信息運用RSSI算法或TDOA算法來計算得出電子標(biāo)簽的位置,并在電子地圖顯示屏上顯示。該系統(tǒng)能實時定位服刑人員和獄警的位置,當(dāng)發(fā)生緊急情況的時候能及時進行處理,有效保證了服刑人員和獄警的安全?！?/p>

盡管上述文獻對監(jiān)獄監(jiān)控系統(tǒng)做出改進，使其可以實時定位服刑人員和獄警的位置。但實際上，其仍然存在不足，如現(xiàn)有的監(jiān)獄人員定位系統(tǒng)中，服刑人員所佩戴的腕帶可拆卸，使得服刑人員之間可以互相交換腕帶，使其無法對所佩戴的人員同時進行信息核對和人臉識別，容易造成避免腕帶與所佩戴人員身份不符，使得定位地精準(zhǔn)度降低，不能在第一時間有效的分辯出真實的服刑人員。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型所要解決的技術(shù)問題在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種監(jiān)獄人員室內(nèi)定位和身份驗證控制系統(tǒng)，解決現(xiàn)有的監(jiān)獄人員定位系統(tǒng)中，無法對所佩戴的人員同時進行信息核對和人臉識別，容易造成避免腕帶與所佩戴人員身份不符，使得定位地精準(zhǔn)度降低，不能在第一時間有效的分辯出真實的服刑人員的問題。

本實用新型具體采用以下技術(shù)方案解決上述技術(shù)問題：

一種監(jiān)獄人員室內(nèi)定位和身份驗證控制系統(tǒng)，包括：用于存儲佩戴用戶的身份信息及采集獲取佩戴用戶人臉圖像的RFID腕帶，以及若干個基站；所述每個基站包括RFID識讀器、分類器、圖像匹配器、主控制器、及顯示器，其中RFID識讀器與分類器相連；所述分類器、圖像匹配器分別與主控制器相連；所述主控制器與顯示器相連；所述RFID識讀器用于主動向RFID腕帶發(fā)送射頻信號，并接收和顯示來自RFID腕帶的反饋信號，所述反射信號包括佩戴用戶的身份信息和人臉圖像；所述分類器，用于將反射信號中的佩戴用戶的身份信息和人臉圖像分類；所述主控制器，用于預(yù)存用戶的身份信息和人臉圖像，及對所述反饋信號中的佩戴用戶身份信息與預(yù)存的用戶的身份信息匹配，且控制圖像匹配器對佩戴用戶人臉圖像與預(yù)存的用戶人臉圖像匹配，及根據(jù)匹配結(jié)果輸出控制信號；所述顯示器根據(jù)控制信號將用戶的身份信息顯示；所述RFID腕帶還包括觸發(fā)器。

進一步地，作為本實用新型的一種優(yōu)選技術(shù)方案：所述 RFID腕帶包括攝像頭、圖像傳感器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、MCU處理器、存儲器、射頻天線，其中攝像頭、圖像傳感器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器依次相連；所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器、存儲器分別與MCU處理器的輸入端相連；所述MCU處理器的輸出端與視頻天線相連。

進一步地，作為本實用新型的一種優(yōu)選技術(shù)方案：所述RFID腕帶還包括用于檢測佩戴用戶的體溫的溫度傳感器。

進一步地，作為本實用新型的一種優(yōu)選技術(shù)方案：所述RFID腕帶采用TZTF-8122型腕帶。

進一步地，作為本實用新型的一種優(yōu)選技術(shù)方案：所述MCU處理器為STM32型MCU控制器。

本實用新型采用上述技術(shù)方案，能產(chǎn)生如下技術(shù)效果：

本實用新型所提供的監(jiān)獄人員室內(nèi)定位和身份驗證控制系統(tǒng)，利用RFID技術(shù)，無需接觸只需通過基站發(fā)送和接收無線射頻信號即可自動識別并獲得特定對象的數(shù)據(jù)，整個過程并不需要人工的干預(yù)，達到自動識別。并且對識別后的佩戴用戶的身份信息和人臉圖像分別進行驗證，利用佩戴用戶身份信息與預(yù)存的用戶的身份信息匹配實現(xiàn)一次驗證，且在驗證通過后利用佩戴用戶人臉圖像與預(yù)存的用戶人臉圖像匹配實現(xiàn)二次驗證，可以實時地采集佩戴用戶人臉圖像，且第一時間進行身份驗證，在身份驗證不成功時，及時發(fā)出警報，使得管理人員可以快速地獲取該用戶情況，并及時發(fā)出報警。以及用戶還可以主動通過觸發(fā)器發(fā)射射頻信號，提供給基站進行身份驗證，有效避免腕帶與所佩戴人員身份不符的問題。

本實用新型可以滿足監(jiān)獄人員定位的需求，為適應(yīng)監(jiān)獄信息化發(fā)展，構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)互通、信息資源共享、應(yīng)用功能完備的獄政管理體系。系統(tǒng)安裝簡單：本系統(tǒng)硬件安裝設(shè)備體積小，安裝簡單。最大限度降低工程量?？蓪崿F(xiàn)精確的室內(nèi)區(qū)域定位，監(jiān)舍內(nèi)定位準(zhǔn)確率高達99.9%。因此，可以解決現(xiàn)有的監(jiān)獄人員定位系統(tǒng)中，無法對所佩戴的人員同時進行信息核對和人臉識別，使得定位地精準(zhǔn)度降低，不能在第一時間有效的分辯出真實的服刑人員的問題。

附圖說明

圖1為監(jiān)獄人員室內(nèi)定位和身份驗證控制系統(tǒng)的模塊示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合說明書附圖對本實用新型的實施方式進行描述。

如圖1所示，本實用新型設(shè)計了一種監(jiān)獄人員室內(nèi)定位和身份驗證控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)基于RFID技術(shù)，利用RFID無線通信技術(shù)將信息傳輸?shù)交具M行人員定位。系統(tǒng)具體包括：用于存儲佩戴用戶的身份信息及采集獲取佩戴用戶人臉圖像的RFID腕帶，以及若干個基站；所述每個基站包括RFID識讀器、分類器、圖像匹配器、主控制器、及顯示器，其中RFID識讀器與分類器相連；所述分類器、圖像匹配器分別與主控制器相連；所述主控制器與顯示器相連；所述RFID識讀器用于主動向RFID腕帶發(fā)送射頻信號，并接收和顯示來自RFID腕帶的反饋信號，所述反射信號包括佩戴用戶的身份信息和人臉圖像；所述分類器，用于將反射信號中的佩戴用戶的身份信息和人臉圖像分類；所述主控制器，用于預(yù)存用戶的身份信息和人臉圖像，及對所述反饋信號中的佩戴用戶身份信息與預(yù)存的用戶的身份信息匹配，且控制圖像匹配器對佩戴用戶人臉圖像與預(yù)存的用戶人臉圖像匹配，及根據(jù)匹配結(jié)果輸出控制信號；所述顯示器根據(jù)控制信號將用戶的身份信息顯示；所述RFID腕帶還包括觸發(fā)器。

其中，系統(tǒng)中可根據(jù)需要設(shè)置基站的數(shù)量，使得基站可以根據(jù)監(jiān)獄人員數(shù)量而設(shè)置，且每個基站具備對應(yīng)的位置坐標(biāo)，可在坐標(biāo)獲得基站的直接定位，最大限度降低工程量?？蓪崿F(xiàn)精確的室內(nèi)區(qū)域定位，監(jiān)舍內(nèi)定位準(zhǔn)確率高達99.9%。以及用戶還可以主動通過觸發(fā)器發(fā)射射頻信號，提供給基站進行身份驗證，實現(xiàn)用戶的主動上報功能。

對于系統(tǒng)來說，其所述RFID腕帶可以包括攝像頭、圖像傳感器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、MCU處理器、存儲器、射頻天線，其中攝像頭、圖像傳感器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器依次相連；所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器、存儲器分別與MCU處理器的輸入端相連；所述MCU處理器的輸出端與視頻天線相連。其原理是存儲器內(nèi)存儲佩戴用戶的身份信息；利用攝像頭對所佩戴腕帶的人員進行人臉錄入，經(jīng)圖像傳感器對錄入的人臉進行人臉圖像采集；采集后的圖像傳輸?shù)侥?shù)轉(zhuǎn)換器中轉(zhuǎn)換得到數(shù)字化的人臉圖像后，送入MCU處理器中。并且MCU處理器將存儲器所存儲佩戴用戶的身份信息和得到的數(shù)字化人臉圖像通過射頻天線發(fā)送至基站。以及，觸發(fā)器可以直接連接MCU處理器，利用觸發(fā)器生成觸發(fā)信號，使得MCU處理器能夠發(fā)射信號。

其中，所述每個基站其原理是，在基站需要對佩戴RFID腕帶的人員進行身份驗證時，首先主動通過RFID識讀器向附近區(qū)域內(nèi)的監(jiān)獄人員所佩戴的RFID腕帶發(fā)出射頻信號，然后由監(jiān)獄人員所佩戴的RFID腕帶根據(jù)射頻信號后，其中的MCU處理器將存儲器所存儲佩戴用戶的身份信息和得到的數(shù)字化人臉圖像通過射頻天線返回至RFID識讀器；然后由分類器對其中的信息分類，即佩戴用戶的身份信息和數(shù)字化人臉圖像分類開。然后主控制器首先將佩戴用戶的身份信息與內(nèi)部所預(yù)存的用戶身份信息匹配，匹配成功則進入下一步人臉識別，否則匹配失敗直接生成和發(fā)出報警信號，通過顯示器顯示該人員的信息，以警示監(jiān)獄管理人員和服刑人員。在匹配成功后，進入人臉識別過程，由圖像匹配器對所述反饋信號中的佩戴用戶人臉圖像與預(yù)存的用戶人臉圖像匹配，在匹配成功時，主控制器可以不產(chǎn)生報警信號，在匹配失敗時，生成和發(fā)出報警信號，通過顯示器顯示該人員的信息。

由此，利用佩戴用戶身份信息與預(yù)存的用戶的身份信息匹配實現(xiàn)一次驗證，且在驗證通過后利用佩戴用戶人臉圖像與預(yù)存的用戶人臉圖像匹配實現(xiàn)二次驗證，可以實時地采集佩戴用戶人臉圖像，且第一時間進行身份驗證。

進一步地，所述RFID腕帶還包括用于檢測佩戴用戶的體溫的溫度傳感器。所述RFID腕帶溫度傳感器可以對佩戴用戶的體溫檢測，及獲得溫度信號后輸入MCU處理器，由MCU處理器獲得體溫值，并將其連同用戶信息一同經(jīng)射頻天線發(fā)射。

以及，所述RFID腕帶采用TZTF-8122型腕帶，識別距離大于100米，可選配低頻功能，實現(xiàn)精確定位、進出判斷。所述主控制器為STM32型MCU控制器。其是基于ARM的STM32 F0系列單片機實現(xiàn)了32位性能，同時傳承了STM32系列的重要特性，特別適合成本實用新型敏感型應(yīng)用。STM32 F0 MCU控制器集實時性能、低功耗運算。實現(xiàn)了高度的功能集成，提供多種存儲容量和封裝的選擇，為成本敏感型應(yīng)用帶來了更加靈活的選擇。

本實用新型中各部件均為現(xiàn)有的電子模塊，屬于硬件模塊，以及MCU處理器和主控制器和的功能是運用現(xiàn)有的主控制器本身所具備的接收、簡單處理、發(fā)送的功能來實現(xiàn)，也未還有特定的方法流程。

本實用新型中涉及到的相關(guān)模塊及其實現(xiàn)的功能是在改進后的硬件及其構(gòu)成的裝置上搭載現(xiàn)有技術(shù)中常規(guī)的計算機軟件程序或有關(guān)協(xié)議就可實現(xiàn)，并非是對現(xiàn)有技術(shù)中的計算機軟件程序或有關(guān)協(xié)議進行改進。本實用新型的創(chuàng)新之處在于對裝置整體的改進，包括各硬件模塊及其連接組合關(guān)系，而非是對各硬件模塊中為實現(xiàn)有關(guān)功能而搭載的軟件或協(xié)議的改進。

綜上，本實用新型使得管理人員可以快速地獲取該用戶情況，并及時發(fā)出報警?？梢詽M足監(jiān)獄人員定位的需求，為適應(yīng)監(jiān)獄信息化發(fā)展，本系統(tǒng)硬件安裝設(shè)備體積小，安裝簡單。最大限度降低工程量?？梢跃珳?zhǔn)地對監(jiān)獄人員身份驗證，有效避免腕帶與所佩戴人員身份不符的問題。

上面結(jié)合附圖對本實用新型的實施方式作了詳細(xì)說明，但是本實用新型并不限于上述實施方式，在本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所具備的知識范圍內(nèi)，還可以在不脫離本實用新型宗旨的前提下做出各種變化。