[發明專利]基于三維人臉重建和智能識別的教室安防預警系統及方法

有效

• 申請號: 202010323920.2
• 申請日: 2020-04-22
• 公開（公告）號: CN111507294B
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發明（設計）人: 楊曉賢;翁雯
• 申請（專利權）人: 上海第二工業大學
• 主分類號: G06V20/64
• 分類號: G06V20/64;G06V40/16;G06V10/74;G08B13/196
• 代理公司: 上海元好知識產權代理有限公司 31323
• 代理人: 徐雯瓊;章麗娟

1.一種基于三維人臉重建和智能識別的教室安防預警系統，其特征在于，包含：

畫面采集系統(11)，用于收集二維人臉圖像；

人臉重建系統(12)，與所述畫面采集系統(11)連接，接收所述畫面采集系統(11)發送的所述二維人臉圖像并生成對應的三維人臉圖像；

人臉識別系統(13)，與所述人臉重建系統(12)連接，接收所述人臉重建系統(12)生成的所述三維人臉圖像并進行識別得到當前三維人臉圖像的嵌入信息，根據當前三維人臉圖像的嵌入信息和數據庫內預存的三維人臉圖像的嵌入信息計算兩個圖像的余弦相似度，判斷兩類圖像是否為同一人的人臉圖像，若否，則人臉識別系統(13)發出報警指令；

警報預警系統(14)，與所述人臉識別系統(13)連接，接收所述人臉識別系統(13)發送的報警指令，并對應發送報警信息進行預警。

2.如權利要求1所述的教室安防預警系統，其特征在于，

所述畫面采集系統(11)與一個或多個攝像頭連接，接收所述攝像頭采集的所述二維人臉圖像；所述攝像頭為高清攝像頭和/紅外攝像頭。

3.如權利要求2所述的教室安防預警系統，其特征在于，

所述畫面采集系統(11)的核心控制器(1101)由一臺運行Ubuntu的上位機進行自組網，通過Wi-Fi建立本地局域網；其中，所述上位機連接各個攝像頭，各個攝像頭通過Wi-Fi上的協議棧進行組網，所述上位機將收集到的所述二維人臉圖像發送給所述人臉重建系統(12)。

4.如權利要求1所述的教室安防預警系統，其特征在于，

人臉重建系統(12)運行在一臺裝有Ubuntu操作系統的計算機上，人臉重建系統(12)通過WebSocket協議與人臉識別系統(13)相連；

人臉識別系統(13)通過WebSocket協議發送報警指令給警報預警系統(14)。

5.如權利要求1所述的教室安防預警系統，其特征在于，

所述警報預警系統(14)接收所述人臉識別系統(13)的報警指令后，通過短信報警模塊和/或郵件報警模塊發送報警通知。

6.一種基于如權利要求1～5中任意一項所述的基于三維人臉重建和智能識別的教室安防預警系統的教室安防預警方法，其特征在于，該方法包含：

步驟一：畫面采集系統(11)收集二維人臉圖像，將所述二維人臉圖像傳輸給人臉重建系統(12)；

步驟二：所述人臉重建系統(12)接收所述畫面采集系統(11)傳輸的所述二維人臉圖像，并生成對應的三維人臉圖像；

步驟三：所述人臉識別系統(13)接收所述人臉重建系統(12)輸出的所述三維人臉圖像并進行人臉圖像識別，得到當前三維人臉圖像的嵌入信息，再依據人臉數據庫中預存的相應的人臉圖像的嵌入信息，計算兩類圖像的余弦相似度，并判斷兩類圖像是否為同一人的人臉；若否，則人臉識別系統(13)通過發送報警指令給警報預警系統(14)；

步驟四：所述警報預警系統(14)收到所述人臉識別系統(13)向其發送的報警指令后，通過報警模塊發送報警通知。

7.如權利要求6所述的教室安防預警方法，其特征在于，

所述判斷兩類圖像是否為同一人的人臉，進一步包含以下過程：

判斷計算得出的余弦相似度是否大于預設的相似度閾值：

(1)若是，則采集到的人臉圖像與人臉數據庫中預存的對應的人臉圖像為同一人的人臉，且所述人臉識別系統(13)再根據權限控制數據庫中的教室訪問權限和/或實驗室訪問權限，查詢該人員的教室訪問權限和/或實驗室訪問權限，若不符合權限設定時，則人臉識別系統(13)發送報警指令給所述警報預警系統(14)；

(2)若否，則人臉識別系統(13)發送報警指令給所述警報預警系統(14)。