人員智能監測管理系統及管理方法

耿德新

（江蘇無線電廠有限公司，江蘇南京210022）

人員智能監測管理系統及管理方法

耿德新

（江蘇無線電廠有限公司，江蘇南京210022）

探討一種人員智能監測管理系統及管理方法，通過數據處理單元將圖像數據進行分析處理，實現了對被監測管理者目標的智能化、動態、精確識別、管理和預警。

人員智能監測；數據處理；系統

引言

近年來，人員智能監測管理設備主要利用人臉考勤設備、視頻監控設備來實現，目前，市場上人臉考勤設備、監控設備依據的主要技術是利用多核服務器軟件，對人臉圖像、視頻數據進行錄入、存儲、讀取以及比對。

1 人員智能監測管理系統及管理方法研究

隨著計算機芯片集成技術的發展，在多核處理器不斷普及的同時，眾核處理器也開始興起，從而為解決現實中的一些技術難題提供了有效的解決方案。多核處理器就是可以集成兩個或兩個以上最多不超過十個內核的處理器；眾核處理器指芯片上有幾十到上萬個內核的處理器，原則上沒有上限，目前一般指數百個內核的處理器。

多核和眾核并行分析技術的發展，也使人員智能監測管理系統和相關技術應運而生，具有傳統人臉考勤設備、視頻監控設備無法替代的優勢。本方法的人員智能監測管理系統主要利用PC機、筆記本電腦、移動平板電腦對攝像頭抓拍的多目標人員人臉圖像、視頻數據，通過通信軟件系統進行處理，并上傳到多核和眾核并行服務器，通過以神經元算法為核心的軟件進行深度學習和分析處理，獲取被監測管理者人臉圖像、視頻和統計分析數據，并利用移動寬帶網絡和通信軟件將圖像、視頻和統計分析數據即時上傳到移動終端，為移動客戶端提供決策依據和預警信息。

本方法的人員智能監測管理系統是通過數據采集單元、數據交換單元、數據處理單元、數據接收終端的集成來實現其功能的：

1.1 數據采集單元

數據采集單元主要包括監控攝像頭，該攝像頭采用嵌入式操作系統，采用低照度圖像傳感器，支持高清視頻，實現高清晰圖像的低網絡帶寬傳輸，支持晝夜監控，其主要特點有：支持云臺控制、支持三碼流技術、支持無線網絡和支持語音對講，同時具備功耗低、發熱低、延時短、解析度高的特征。其中，云臺是安裝、固定攝像機的支撐設備，它分為固定和電動云臺兩種。固定云臺適用于監視范圍不大的情況，在固定云臺上安裝好攝像機后可調整攝像機的水平和俯仰的角度，達到最好的工作姿態后只要鎖定調整機構就可以了。電動云臺適用于對大范圍進行掃描監視，它可以擴大攝像機的監視范圍。電動云臺高速姿態是由兩臺執行電動機來實現，電動機接受來自控制器的信號精確地運行定位。在控制信號的作用下，云臺上的攝像機既可自動掃描監視區域，也可在監控中心值班人員的操縱下跟蹤監視對象。云臺控制技術即是利用云臺來控制攝像機的拍攝角度和監視范圍，從而實現更精準的監控。三碼流技術是指同時生成三路視頻碼流，每一路視頻流可以分別設置不同的分辨率、幀率和編碼方式。一路高碼率的碼流用于本地高清存儲，例如H.264/D1編碼；一路低碼率的碼流用于網絡傳輸，例如D1/CIF編碼；一路超低碼流用于3G/網絡傳輸，手機觀看。

1.2 數據交換單元

數據交換單元用于接收數據采集單元捕捉的人臉圖像、視頻數據(支持同時抓拍多人)，并將其通過通信軟件及互聯網上傳到數據處理單元。數據交換單元例如包括PC機、筆記本電腦或平板電腦，優選其具有高端獨立顯卡、1Gbps以上內存、500Gbps以上硬盤、2Mbps以上寬帶網絡設置環境的配置。

1.3 數據處理單元

數據處理單元主要包括多核和眾核并行服務器，該并行服務器通過以神經元算法為核心的軟件進行深度學習和分析比對，獲取被監測管理者多人人臉圖像、視頻和統計分析數據，分析比對出結果后，數據處理單元將圖像、視頻和統計分析數據上傳到監控端的數據接收終端上，以便于用戶實行遠程監測管理。數據處理單元與數據庫相連，該數據庫支持同時檢索多人，從而在遇到多名被監測管理者時，可以并行識別和比對所有被監測管理者。

本方法中人臉圖像、視頻數據的處理基于多核和眾核人臉識別、比對并行計算辦法實現，包括以下步驟：

1）采集人臉特征數據建立模型；在友好的狀態下，采集n個人臉的n個俯仰和左右側人臉圖像存入數據庫，對圖像數據進行預處理和自動檢測；以及選擇分類器，確定人臉特征點，包括年齡、性別、表情以及色度、飽和度、亮度、明度和灰度等，建立人臉神經網絡模型；2）利用線性相關算法和神經元算法并行計算以及自定義的函數組，計算出神經網絡模型可視層和每一層隱藏層人臉特征值、特征向量(包括像素的分量)；3）用同樣的算法計算出比對、識別者人臉特征值、特征向量；4）將數據庫中人臉特征向量與比對、識別目標人臉特征向量相比較，差越小則匹配度越高，反之，則越低。

1.4 數據接收終端

數據接收終端通常為檢測管理終端、智能手機或平板電腦，其中智能手機和平板電腦通常采用Android或IOS操作系統，下載了具有接收、推送圖像、視頻數據功能的軟件，優選所述數據接收終端支持2 G以上內存、16 G以上硬盤和無線寬帶。通過數據接收終端，本方法的互聯網人員智能監測管理系統可以為用戶提供既時精確的決策依據和預警信息。通過在某小型企業和小區小范圍的試用發現，本方法的人員智能監測管理系統分析功能強，智能化程度高，能夠快速且有效地完成目標識別和統計分析數據的傳達，實現及時精確的決策和預警。

2 結論

1）通過移動客戶端監控，不受場所、距離限制；

2）既能以錄入數據庫內的人臉圖像、視頻數據信息為主體實施動態比對、識別，也能以數據庫外人員人臉圖像、視頻數據為主體實施動態比對、識別，并將比對結果或監測數據即時發送至客戶終端；

3）數據運算速度快，分析功能強，智能化程度高，通過調整配置軟、硬件標準及參數，為不同用戶的不同監測管理需求，制定不同的技術方案；

4）人工成本低，安防精度高；

5）適用范圍廣，既適用于人口密度大的廣場、車站、碼頭、醫院、學校、大型企業、商業等場所，也適用于小型企業、商業、家庭、辦公室、無人值守的倉庫、大廳、財務室、機房以及車庫等需要小范圍監控的場所。

（編輯：劉楠）

Personnel Intelligent M onitoring M anagement System and M anagement M ethod

Geng Dexin
(Jiangsu W ireless Power Plant Co.,Ltd.,Nanjing Jiangsu 210022)

This paper discusses a kind of intelligentmonitoring and management system and managementmethod.Through the image data processed by the data processing unit,the intelligent,dynamic,accurate identification,management and early warningmanagement of targetmonitoring are realized.

personnel intelligentmonitoring;data processing;system

TD621

A

2095-0748(2016)23-0099-02

10.16525/j.cnki.14-1362/n.2016.23.47

2016-11-18

耿德新（1987—），男，江蘇徐州人，本科，助理工程師，研究方向：智能控制、機器學習、軟件技術開發等。