一種基于哈爾特征和特征臉識(shí)別的工作授權(quán)智能插座系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種基于哈爾特征和特征臉識(shí)別的工作授權(quán)智能插座系統(tǒng)，屬于插座
>J-U ρ?α裝直。
【背景技術(shù)】
[0002]在工業(yè)實(shí)際中，未經(jīng)授權(quán)的人員進(jìn)行用電操作，可能會(huì)導(dǎo)致設(shè)備產(chǎn)生安全隱患，面部識(shí)別為我們提供了一種防止此類事故發(fā)生的解決思路。維奧拉和瓊斯于2001年提出了一種利用特征臉方法能對(duì)人臉進(jìn)行實(shí)時(shí)有效的識(shí)別和分類，該方法利用主成分分析技術(shù)對(duì)人臉進(jìn)行降維，使得降維后的原高維哈爾特征滿足實(shí)時(shí)性要求。本發(fā)明公開了基于哈爾特征和特征臉識(shí)別的工作授權(quán)智能插座系統(tǒng)，能夠有效減少未經(jīng)授權(quán)的人員的誤操作。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明公開了一種基于哈爾特征和特征臉識(shí)別的工作授權(quán)智能插座系統(tǒng)，該系統(tǒng)利用特征臉技術(shù)，使得該智能插座系統(tǒng)通過(guò)對(duì)面部進(jìn)行識(shí)別，自動(dòng)切斷電源，防止未經(jīng)授權(quán)的人員進(jìn)行非法操作。
[0004]本發(fā)明公開了一種基于哈爾特征和特征臉識(shí)別的工作授權(quán)智能插座系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括視頻采集鏡頭、人臉檢測(cè)單元、特征析取單元、特征判別單元、電力控制單元；
所述視頻采集鏡頭，用于進(jìn)行連續(xù)圖像的采集，并將采集到的連續(xù)圖像輸入至人臉檢測(cè)單元；
所述人臉檢測(cè)單元，用于從圖像中檢索人臉進(jìn)行歸一化，并將歸一化后的圖像輸入至特征析取單元；
所述特征析取單元，用于對(duì)校準(zhǔn)后的圖像進(jìn)行特征提取，并將圖像特征輸入至特征判別單元；
所述特征判別單元，用于對(duì)提取的圖像特征進(jìn)行二分類判別，并將判別結(jié)果輸入至電力控制單兀；
所述電力控制單元，用于讀取判別結(jié)果，并對(duì)電力通斷進(jìn)行控制；
本發(fā)明進(jìn)一步公開了所述特征析取單元，包括灰度圖生成模塊、積分圖生成模塊、對(duì)角線提取1?塊；
所述灰度圖生成模塊，用于將彩色圖像轉(zhuǎn)化為灰度圖像，并將灰度圖像輸入至積分圖生成模塊；
所述積分圖生成模塊，用于由灰度圖像構(gòu)造積分圖，并將積分圖輸入至對(duì)角線提取模塊；
所述對(duì)角線提取模塊，用于對(duì)積分圖進(jìn)行對(duì)角線減法計(jì)算哈爾特征，并將哈爾特征作為圖像特征輸入分類器；
本發(fā)明進(jìn)一步公開了所述特征判別單元，包括分類器訓(xùn)練模塊、存儲(chǔ)模塊、分類器判別模塊； 所述分類器訓(xùn)練模塊，用于強(qiáng)分類器的構(gòu)造和強(qiáng)分類器的篩選式級(jí)聯(lián)，并將訓(xùn)練好的分類器的參數(shù)存入存儲(chǔ)模塊；
所述存儲(chǔ)模塊，用于保存級(jí)聯(lián)分類器的參數(shù)，以供分類器判別模塊使用；
所述分類器判別模塊，用于令分類器對(duì)提取到的哈爾特征進(jìn)行二分類判別，并依據(jù)判別結(jié)果輸入電力控制單兀；
本發(fā)明進(jìn)一步公開了所述電力控制單元，包括繼電器模塊、插座；
所述繼電器模塊，用于讀取判別結(jié)果以控制插座模塊的電力供應(yīng)，并將輸出電力輸入插座；
所述插座，用于插接插頭。
[0005]基于哈爾特征和特征臉識(shí)別的工作授權(quán)智能插座系統(tǒng)，通過(guò)人臉識(shí)別技術(shù)，使未經(jīng)授權(quán)的工作人員在使用該插座時(shí)，插座斷電，有效避免了非授權(quán)人員通過(guò)該插座進(jìn)行取電的行為，從而避免了用電設(shè)備的安全隱患。
【附圖說(shuō)明】
[0006]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
[0007]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0008]下面結(jié)合說(shuō)明書附圖對(duì)本發(fā)明具體結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)的描述。
[0009]如圖1所示，本發(fā)明包括視頻采集鏡頭、人臉檢測(cè)單元、特征析取單元、特征判別單元、電力控制單元；所述視頻采集鏡頭，用于進(jìn)行連續(xù)圖像的采集，并將采集到的連續(xù)圖像輸入人臉檢測(cè)單元；所述人臉檢測(cè)單元，用于從圖像中檢索人臉進(jìn)行歸一化，并將歸一化后的圖像輸入至特征析取單元；所述特征析取單元，用于對(duì)校準(zhǔn)后的圖像進(jìn)行特征提取，并將圖像特征輸入至特征判別單元；所述特征判別單元，用于對(duì)提取的圖像特征進(jìn)行二分類判別，并將判別結(jié)果輸入至電力控制單元；所述電力控制單元，用于讀取判別結(jié)果，并對(duì)電力通斷進(jìn)行控制。
[0010]首先對(duì)基于哈爾特征和特征臉識(shí)別的工作授權(quán)智能插座系統(tǒng)的基本流程進(jìn)行描述。參照?qǐng)D1，系統(tǒng)正常啟動(dòng)后運(yùn)行流程如下:
(1)哈爾矩形特征發(fā)生器模板，以24*24像素大小為窗口尺寸，窮舉矩形特征；
(2)視頻采集鏡頭，進(jìn)行圖像采集，將圖片以流式方式輸入；
(3)人臉檢測(cè)模塊，從校準(zhǔn)后的圖像中檢測(cè)人臉，并將該包含人臉的矩形區(qū)域歸一化，得到包含人臉的歸一化圖片；
(4)灰度圖生成模塊，將彩色圖像轉(zhuǎn)化為灰度圖像；
(5)積分圖生成模塊，將灰度圖像轉(zhuǎn)化為積分圖；
(6)對(duì)角線提取模塊，利用對(duì)角線減法提取包含人臉的歸一化圖片的特征；
(7)按照樣本的數(shù)量重復(fù)步驟(2)-(6)；
(8)將步驟(7)提取到的授權(quán)員工面部特征作為正樣本特征，將取自標(biāo)準(zhǔn)人臉庫(kù)的面部特征作為負(fù)樣本特征，按照特征臉的計(jì)算流程求解特征降維子空間；
(9)將步驟(8)得到的特征值投影到特征降維子空間，并將低維特征與相應(yīng)標(biāo)號(hào)輸入分類器進(jìn)行分類器訓(xùn)練，將訓(xùn)練好的分類器參數(shù)保存至存儲(chǔ)模塊；
(10)將初始化階段構(gòu)成的訓(xùn)練樣本的特征投影到特征降維子空間，對(duì)分類器進(jìn)行訓(xùn)練;
(11)重復(fù)步驟(2)-(6)得到待識(shí)別目標(biāo)的特征；
(12)待識(shí)別樣本的特征投影到步驟(8)求出的特征降維子空間，作為低維特征；
利用訓(xùn)練好的分類器對(duì)待識(shí)別樣本的哈爾特征的低維特征進(jìn)行二分類判別，若輸出標(biāo)號(hào)為I，則表不樣本匹配，電力控制單兀通電，若輸出標(biāo)號(hào)為O,則表樣本不匹配，電力控制單元斷電。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于哈爾特征和特征臉識(shí)別的工作授權(quán)智能插座系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括視頻采集鏡頭、人臉檢測(cè)單元、特征析取單元、特征判別單元、電力控制單元； (A)所述視頻采集鏡頭，用于進(jìn)行連續(xù)圖像的采集，并將采集到的連續(xù)圖像輸入至人臉檢測(cè)單元； (B)所述人臉檢測(cè)單元，用于從圖像中檢索人臉進(jìn)行歸一化，并將歸一化后的圖像輸入至特征析取單元； (C)所述特征析取單元，用于對(duì)校準(zhǔn)后的圖像進(jìn)行特征提取，并將圖像特征輸入至特征判別單元； (D)所述特征判別單元，用于對(duì)提取的圖像特征進(jìn)行二分類判別，并將判別結(jié)果輸入至電力控制單元； (E)所述電力控制單元，用于讀取判別結(jié)果，并對(duì)電力通斷進(jìn)行控制。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于哈爾特征和特征臉識(shí)別的工作授權(quán)智能插座系統(tǒng)，其特征在于，所述特征析取單元包括灰度圖生成模塊、積分圖生成模塊、對(duì)角線提取模塊； (A)所述灰度圖生成模塊，用于將彩色圖像轉(zhuǎn)化為灰度圖像，并將灰度圖像輸入至積分圖生成模塊； (B)所述積分圖生成模塊，用于由灰度圖像構(gòu)造積分圖，并將積分圖輸入至對(duì)角線提取模塊； (C)所述對(duì)角線提取模塊，用于對(duì)積分圖進(jìn)行對(duì)角線減法計(jì)算哈爾特征，并將哈爾特征作為圖像特征輸入分類器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于哈爾特征和特征臉識(shí)別的工作授權(quán)智能插座系統(tǒng)，其特征在于，所述特征判別單元包括分類器訓(xùn)練模塊、存儲(chǔ)模塊、分類器判別模塊； (A)所述分類器訓(xùn)練模塊，用于強(qiáng)分類器的構(gòu)造和強(qiáng)分類器的篩選式級(jí)聯(lián)，并將訓(xùn)練好的分類器的參數(shù)存入存儲(chǔ)模塊； (B)所述存儲(chǔ)模塊，用于保存級(jí)聯(lián)分類器的參數(shù)，以供分類器判別模塊使用； (C)所述分類器判別模塊，用于令分類器對(duì)提取到的哈爾特征進(jìn)行二分類判別，并將判別結(jié)果輸入電力控制單兀。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于哈爾特征和特征臉識(shí)別的工作授權(quán)智能插座系統(tǒng)，其特征在于，所述電力控制單元包括繼電器模塊、插座； (A)所述繼電器模塊，用于讀取判別結(jié)果以控制插座的電力供應(yīng)，并將輸出電力輸入插座； (B)所述插座，用于插接插頭。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于哈爾特征和特征臉識(shí)別的工作授權(quán)智能插座系統(tǒng)，該系統(tǒng)利用特征臉技術(shù)，使得該智能插座系統(tǒng)通過(guò)對(duì)面部進(jìn)行識(shí)別，自動(dòng)切斷電源，防止未經(jīng)授權(quán)的人員進(jìn)行非法操作。系統(tǒng)包括視頻采集鏡頭、人臉檢測(cè)單元、特征析取單元、特征判別單元、電力控制單元。
【IPC分類】G06K9-62, H01R13-70, H01R13-66, H01R13-713
【公開號(hào)】CN104701683
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510150089
【發(fā)明人】霍躍華, 杜東壁
【申請(qǐng)人】中國(guó)礦業(yè)大學(xué)(北京)
【公開日】2015年6月10日
【申請(qǐng)日】2015年4月1日