[發明專利]一種基于聲源定位和人臉檢測的人體定位方法和系統

在審

• 申請號: 201811591840.4
• 申請日: 2018-12-25
• 公開（公告）號: CN109886071A
• 公開（公告）日: 2019-06-14
• 發明（設計）人: 劉濤
• 申請（專利權）人: 仁福宜康（天津）科技有限公司
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G01S5/20
• 代理公司: 天津市尚儀知識產權代理事務所(普通合伙) 12217
• 代理人: 高正方

本發明公開了一種基于聲源定位和人臉檢測的人體定位系統，包括交換機，交換機連接有人臉相機與單片機，單片機通過輸入接口連接有信號調節模塊，信號調節模塊連接有麥克風陣列，交換機連接有人臉識別服務器、總控管理服務器、集中存儲器與監控中心，其包括以下步驟：聲源信號的采集，聲源定位配合人臉檢測，人臉的建模與識別，本發明通過在家庭內部設置多個麥克風組成陣列結構，進行聲源定位檢測，快速確定聲源位置并通過人臉相機進行人臉圖像采取，從而獲取聲源位置的人臉信息，方便智能家居確定使用者位置，從而進行智能家居的快速調節，結合聲源定位與人臉檢測，提高了智能家居系統對人體位置的定位效率，值得推廣。

技術領域

本發明涉及定位系統技術領域，具體為一種基于聲源定位和人臉檢測的人體定位方法和系統。

背景技術

智能家居是以住宅為平臺，利用綜合布線技術、網絡通信技術、 安全防范技術、自動控制技術、音視頻技術將家居生活有關的設施集成，構建高效的住宅設施與家庭日程事務的管理系統，提升家居安全性、便利性、舒適性、藝術性，并實現環保節能的居住環境。

智能家居是在互聯網影響之下物聯化的體現。智能家居通過物聯網技術將家中的各種設備（如音視頻設備、照明系統、窗簾控制、空調控制、安防系統、數字影院系統、影音服務器、影柜系統、網絡家電等）連接到一起，提供家電控制、照明控制、電話遠程控制、室內外遙控、防盜報警、環境監測、暖通控制、紅外轉發以及可編程定時控制等多種功能和手段。與普通家居相比，智能家居不僅具有傳統的居住功能，兼備建筑、網絡通信、信息家電、設備自動化，提供全方位的信息交互功能，甚至為各種能源費用節約資金。

從廣義的分類來看，信息家電產品實際上包含了網絡家電產品，但如果從狹義的定義來界定，我們可以這樣做一簡單分類：信息家電更多的指帶有嵌入式處理器的小型家用(個人用)信息設備，它的基本特征是與網絡(主要指互聯網)相連而有一些具體功能，可以是成套產品，也可以是一個輔助配件。而網絡家電則指一個具有網絡操作功能的家電類產品，這種家電可以理解是我們原來普通家電產品的升級。

目前很多的智能家居都需要確定是否有人才開啟，單純利用聲源來定位容易出現錯誤，因此設計了一種基于聲源定位和人臉檢測的人體定位方法和系統。

發明內容

為了克服現有技術方案的不足, 本發明提供一種基于聲源定位和人臉檢測的人體定位方法和系統，能有效的解決背景技術提出的問題。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：

一種基于聲源定位和人臉檢測的人體定位系統，包括交換機，所述交換機連接有人臉相機與單片機，所述單片機通過輸入接口連接有信號調節模塊，所述信號調節模塊連接有麥克風陣列，所述交換機連接有人臉識別服務器、總控管理服務器、集中存儲器與監控中心。

進一步地，其包括以下步驟：

S1. 聲源信號的采集：三點麥克風陣列分別固定在60cm*60cm正方形區域的三個頂點，當聲源在這個區域內產生時，聲音會向四面八方擴散，三點麥克風會一次接收到聲源的信號，經過信號調節模塊處理后通過單片機發送給交換機；

S2. 聲源定位配合人臉檢測：主要用到了聲音幅度這個物理量，由于聲波在空氣中以一定速度傳播，到達設置于不同位置的傳聲器的相位不同，根據這些傳聲器對同一聲音錄制的相位差別，可以計算出同一聲音到達每對傳聲器的時間差值，某個聲源發出的聲音到達一對傳聲器的時間差，合適的安排傳聲器的位置，可以使得雙曲面的交點為聲源位置，從而調節人臉相機的位置，對準聲源位置采集圖像；

S3. 人臉的建模與識別：特征點定位算法找出臉部的各個特征點的位置,算法根據特征點的位置對人臉大小進行歸一化，存儲在集中存儲器內，即將所有的人臉進行仿射變換,根據特征點的位置與一個預設的模板對齊處理，通過人臉識別服務器進行對比識別。

進一步地，其特征在于：所述信號調節模塊內部包括放大器、濾波器與整形器。