CN106228153A - 一种基于人脸识别的存在感应装置及电路控制*** - Google Patents

一种基于人脸识别的存在感应装置及电路控制*** Download PDF

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CN106228153A CN201610761600.9A CN201610761600A CN106228153A CN 106228153 A CN106228153 A CN 106228153A CN 201610761600 A CN201610761600 A CN 201610761600A CN 106228153 A CN106228153 A CN 106228153A
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Abstract

本发明提供了一种基于人脸识别的存在感应装置及电路控制***，装置包括图像采集模块、主控模块；将该装置可置于进出口处，装置中的所述图像采集模块可获取运动物体的运动图像信息并将运动图像信息发送到所述主控模块，所述主控模块根据所述运动图像信息生成人员进出信息，并计算出空间内的人数，所述主控模块还用于输出高电平或低电平；本发明实现了根据进出的人数情况，对室内电器设备的调控的目的，使得室内的电器设备发挥了最大的效率，并真正而有效地节约了能源，而且安装方便，成本低。

Description

一种基于人脸识别的存在感应装置及电路控制***
技术领域
本发明涉及人体存在感应领域，特别涉及一种基于人脸识别的存在感应装置及电路控制***。
背景技术
存在感应装置是一种通过传感器捕获人体特征，以达到判断某个区域是否有人的传感设备，此类设备一般被用于控制家居安防的开关或常用电器的开关，以到达减少人工操作及节能减排的目的。
然而，现有技术中，此类人体存在感应装置往往采用的是红外感应、雷达感应等技术。红外感应存在以下缺点：容易受各种热源、光源、射频辐射、热气流的干扰；被动红外穿透力差，人体的红外辐射容易被遮挡；环境温度和人体温度接近时，探测和灵敏度明显下降，有时造成短时失灵；这种红外线技术难以精确判断人数，若几个人同时进出则无法精确判断人数，因而容易造成能源浪费。而雷达感应信号强，穿透物体能力强，往往别人只是从门外或窗外走过，雷达亦会感应到信号，继而引起灯亮，造成能源的浪费。
而申请号为201410067355.2的现有技术，是一种基于视频人数统计分析的中央空调控制方法，但其装置的算法是对将空间划分为多片区域，再对每片监控区域进行人数统计。但如果在一些较大的空间，就需要在空间每块区域都安装摄像头，从而摄像头的成本与施工布线成本就会很高，而且其耗电量也会更大，而达不到真正节能的目的。
且现有技术中，大多数基于视频人数统计分析的电器控制装置，只能控制单一的电器，无法联动控制大多数电器设备。在需要联动控制较多电器设备的场合，往往需要相应地安装较多的该类装置，大大提高了安装成本，而且总耗电量更大，无法实现其节能的目的。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种基于人脸识别的存在感应装置及电路控制***，可自动识别人脸特征，并根据所述人脸特征统计空间内的存在人数；还可根据空间内的人数联动控制电器设备，达到节能的目的。
本发明为实现上述目的采用以下的技术方案：
第一方面，本发明提供了一种基于人脸识别的存在感应装置，包括图像采集模块、主控模块；
其中，所述主控模块与所述图像采集模块相连；
所述图像采集模块，包括第一摄像头、第二摄像头及视频采集卡；其中，所述第一摄像头用于获取第一指定监控区域的第一运动图像信息，并发送到所述视频采集卡；所述第二摄像头用于获取第二指定监控区域的第二运动图像信息，并发送到所述视频采集卡；所述视频采集卡用于对所述第一运动图像信息及所述第二运动图像信息进行预处理，并发送到所述主控模块；
所述主控模块用于根据所述视频采集卡预处理后的所述第一运动图像信息和/或所述第二运动图像信息识别运动物体是否为人的头部特征；所述主控模块还用于根据所述第一运动图像信息和/或所述第二运动图像信息判断运动人体的运动方向，生成人员进出信息，计算出空间内的人数，并根据所述空间内的人数输出高电平或低电平；
在本发明一实施例中，所述预处理包括去噪处理、数模转换、帧率调整、色彩转换及编码压缩中的一种或几种。
在本发明一实施例中，所述第一指定监控区域为空间的出口及其周边区域；所述第二指定监控区域为空间的入口及其周边区域。
在本发明一实施例中，当所述第一指定监控区域和/或所述第二指定监控区域出现运动物体时，所述第一摄像头和/或所述第二摄像头开始获取第一运动图像信息和/或第二运动图像信息；当所述第一指定监控区域和/或所述第二指定监控区域未出现运动物体时，所述第一摄像头和/或所述第二摄像头不获取第一运动图像信息和/或第二运动图像信息。
在本发明一实施例中，所述主控模块包括运算模块与存储模块；
所述存储模块用于保存空间内的存在人数；
所述运算模块用于根据所述视频采集卡预处理后的所述第一运动图像信息和/或所述第二运动图像信息识别运动物体是否为人的头部特征；所述运算模块还用于根据第一运动图像信息和/或所述第二运动图像信息判断人体的运动方向，生成人员进出信息；所述运算模块还用于读取所述存储模块的存在人数，并根据所述人员进出信息计算并生成人员进和/或出数量，并更新所述存储模块的存在人数；所述运算模块还用于根据所述存储模块中记录的存在人数输出高电平或低电平。
进一步地，所述运算模块根据所述人员进出信息计算并生成人员进和/或出数量，并更新所述存储模块的存在人数的步骤具体包括：所述运算模对人员进出信息进行计算，并将人员进入数量记为“+N”,将人员离开数量记为“-N”，无人员进出则记为“0”。
在本发明一实施例中，所述的运算模块根据所述空间内的人数输出高电平或低电平的步骤具体包括:当所述存在人数为零时，所述运算模块输出低电平；当所述存在人数不为零时，所述运算模块输出高电平。
在本发明一实施例中，所述的运算模块根据所述空间内的人数输出高电平或低电平的步骤具体包括：当所述存在人数为零时，所述运算模块输出高电平；当所述存在人数不为零时，所述运算模块输出低电平。
在本发明一实施例中，所述运算模块还用于计算人员进出的时间分布规律，并根据所述人员进出的时间分布规律生成延迟时间；当所述存在人数不为零时，所述运算模块等待所述延迟时间后，再输出高电平。
在本发明一实施例中，所述运算模块还用于计算人员进出的时间分布规律，并根据所述人员进出的时间分布规律生成延迟时间；则当所述存在人数为零时，所述运算模块等待所述延迟时间后，再输出低电平。
在本发明一实施例中，所述第一摄像头及所述第二摄像头为CCD摄像头或COMS摄像头。
在本发明一实施例中，所述主控模块为单片机或中央处理器。
第二方面，本发明还提供了一种电路控制***，包括至少一个本发明第一方面所提供的基于人脸识别的存在感应装置，还包括：电路控制模块；
其中，所述主控模块与所述电路控制模块相连；
所述电路控制模块用于接受所述主控模块输出的高电平或低电平，并根据所述高电平或低电平控制电路的开或关。
在本发明一实施例中，所述电路控制模块包括继电器等电子开关；
进一步的，在本发明一实施例中，所述电路控制模块可集成在照明灯、空调、电视、音响设备、排气***、安防报警***或电控门等电器设备中，用于控制所述电器设备的开或关。
在本发明一实施例中，所述基于人脸识别的存在感应装置还包括无线模块，所述无线模块与所述主控模块相连，所述无线模块用于发送及接收所述人员进出信息。
进一步的，在本发明一实施例中，所述电路控制***包括至少两个所述基于人脸识别的存在感应装置，所述基于人脸识别的存在感应装置通过所述无线模块相互连接；其中，所述电路控制***选择任意一个所述基于人脸识别的存在感应装置作为主机，其余的所述基于人脸识别的存在感应装置作为分机；所述分机的所述运算模块将所述人员进出信息发送到所述无线模块，所述分机的所述无线模块将所述人员进出信息发送到所述主机的所述无线模块，所述主机的所述无线模块将接收到的所述人员进出信息发送到所述运算模块，所述运算模块根据所述人员进出信息计算空间内的人数，并根据所述空间内的人数输出高电平或低电平。
在本发明一实施例中，所述运算模块还用于生成控制信号，并通过所述无线模块将所述控制信号发送到所述电路控制模块，所述电路控制模块根据接收到的所述控制信号控制电器的工作模式。
在本发明一实施例中，所述无线模块为wifi无线通信模块、ZigBee无线通信模块、430MHz无线通信模块、2.4GHz无线通信模块中的任一种。
在本发明一实施例中，所述无线模块还用于将电器控制状态与人员进出信息发送到用户终端，并用于接收用户终端发送的控制指令。
本发明的有益效果：本发明所提供一种基于人脸识别的存在感应装置及电路控制***，仅需要将所述基于人脸识别的存在感应装置安装在空间的进出口，即能够智能识别人脸并判断人脸进出，进而统计空间内的人数，根据空间内的人数输出高电平或低电平用于联动各种电器设备，从而降低了安装成本。由于电器设备的数字电路直接接收高电平或低电平，因此该装置与方法可以更方便、更直接地联动各种电器设备。此外，该装置不需要与PC服务器相连即可实现联动控制电器的功能，可独立进行工作，从而降低了生产成本。若空间较大，仅需要在空间的各个进出口出安装该设备，无需在空间各个区域安装摄像头，即可实现联动电器设备，真正实现节能优化的电器控制目的。
附图说明
图1是本发明一实施例中的一种基于人脸识别的存在感应装置的模块框图；
图2是本发明所提供的一种基于人脸识别的存在感应装置的安装示意图；
图3是本发明一实施例中的一种基于人脸识别的存在感应装置的模块框图；
图4是本发明一实施例中一种电路控制***的模块框图；
图5是本发明一实施例中的一种基于人脸识别的存在感应装置的模块框图；
图6是本发明一实施例中一种电路控制***的模块框图。
标号说明：
100 图像采集模块
110 第一摄像头
111 第一指定监控区域
120 第二摄像头
121 第二指定监控区域
130 视频采集卡
200 主控模块
210 运算模块
220 存储模块
300 无线模块
400 电路控制模块
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
其次，本发明结合示意图进行详细描述，在详述本发明实施例时，为便于说明，所述示意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。
本发明提供了一种基于人脸识别的存在感应装置，如图1所示，包括图像采集模块100、主控模块200；
其中，所述主控模块200与所述图像采集模块100相连；
所述图像采集模块100，包括第一摄像头110、第二摄像头120及视频采集卡130；其中，所述第一摄像头110用于获取第一指定监控区域111的第一运动图像信息，并发送到所述视频采集卡130；所述第二摄像头120用于获取第二指定监控区域121的第二运动图像信息，并发送到所述视频采集卡130；所述视频采集卡130用于对所述第一运动图像信息及所述第二运动图像信息进行预处理，并发送到所述主控模块200；
所述主控模块200用于根据所述视频采集卡130预处理后的所述第一运动图像信息和/或所述第二运动图像信息识别运动物体是否为人的头部特征；所述主控模块200还用于根据所述第一运动图像信息和/或所述第二运动图像信息判断运动人体的运动方向，生成人员进出信息，计算出空间内的人数，并根据所述空间内的人数输出高电平或低电平；
其中，所述第一运动图像信息包括第一指定监控区域111内运动物体的一段连续的图像帧；所述第二运动图像信息包括第二指定监控区域121内运动物体的一段连续的图像帧；所述预处理包括去噪处理、数模转换、帧率调整、色彩转换及编码压缩中的一种或几种。
具体地，所述第一指定监控区域111为空间的出口及其周边区域；所述第二指定监控区域121为空间的入口及其周边区域。
在本发明一实施例中，当所述第一指定监控区域111和/或所述第二指定监控区域121出现运动物体时，所述第一摄像头110和/或所述第二摄像头120开始获取第一运动图像信息和/或第二运动图像信息；当所述第一指定监控区域111和/或所述第二指定监控区域121未出现运动物体时，所述第一摄像头110和/或所述第二摄像头120不获取第一运动图像信息和/或第二运动图像信息。
具体地，所述主控模块200包括运算模块210与存储模块220；
所述存储模块220用于保存空间内的存在人数；
所述运算模块210用于根据所述视频采集卡130预处理后的所述第一运动图像信息和/或所述第二运动图像信息识别运动物体是否为人的头部特征；所述运算模块210还用于根据第一运动图像信息和/或所述第二运动图像信息判断人体的运动方向，生成人员进出信息；所述运算模块210还用于读取所述存储模块220的存在人数，并根据所述人员进出信息计算并生成人员进和/或出数量，并更新所述存储模块220的存在人数；所述运算模块210还用于根据所述存储模块220中记录的存在人数输出高电平或低电平。
具体地，所述运算模块210根据所述人员进出信息计算并生成人员进和/或出数量，并更新所述存储模块的存在人数的步骤具体包括：所述运算模对人员进出信息进行计算，并将人员进入数量记为“+N”,将人员离开数量记为“-N”，无人员进出则记为“0”。
具体地，当所述存在人数为零时，所述运算模块210输出低电平；当所述存在人数不为零时，所述运算模块210输出高电平。
在本发明一实施例中，所述运算模块210还用于计算人员进出的时间分布规律，并根据所述人员进出的时间分布规律生成延迟时间；则当所述存在人数为零时，所述运算模块210等待所述延迟时间后，再输出低电平。
在本发明一实施例中，所述运算模块210还用于计算人员进出的时间分布规律，并根据所述人员进出的时间分布规律生成延迟时间；当所述存在人数不为零时，所述运算模块210等待所述延迟时间后，再输出高电平。
具体地，所述主控模块200为单片机或中央处理器。
在本发明一实施例中，当一个人离开空间时，在所述第一指定监控区域111内出现一张运动方向朝向室外的人脸，所述第一摄像头110将获取到的所述第一运动图像信息发送到所述视频采集卡130；所述视频采集卡130用于对所述第一摄像头110获取到的所述第一运动图像信息进行去噪处理、模数转换、帧率调整、色彩转换及编码压缩等预处理，并发送到所述主控模块200的运算模块210；所述主控模块200的运算模块210分析经过所述视频采集卡130预处理的所述第一运动图像信息，计算运动物体的形状、质心、轮廓、色调、饱和度直方图等特征信息，并与预存的人脸图像特征信息比较，并判断运动物体为人脸，且根据接收到的连续的图像帧的像素信息判断该人脸的运动方向朝向室外，因此生成-1的数值。
在本发明一实施例中，当一个人进入空间时，在所述第二指定监控区域121内先出现一张运动方向朝向室内的人脸，所述第二摄像头120将获取到的所述第二运动图像信息发送到所述视频采集卡130；所述视频采集卡130用于对所述第二摄像头120获取到的所述第二运动图像信息进行去噪处理、模数转换、帧率调整、色彩转换及编码压缩等预处理，并发送到所述主控模块200的运算模块210；所述主控模块200的运算模块210分析经过所述视频采集卡130预处理的所述第二运动图像信息，计算运动物体的形状、质心、轮廓、色调、饱和度直方图等特征信息，并与预存的人脸图像特征信息比较，并判断运动物体为人脸，且根据接收到的连续的图像帧的像素信息判断该人脸的运动方向朝向室内，因此生成+1的数值。
在本发明一实施例中，当所述第一指定监控区域111内出现一张运动方向朝向室外的人脸，随后在所述第二指定监控区域121内出现一张运动方向朝向室外的人脸，则所述运算模块210生成-1的数值；当在所述第二指定监控区域121内先出现一张运动方向朝向室内的人脸，随后在所述第一指定监控区域111内出现一张运动方向朝向室内的人脸，则所述运算模块210生成+1的数值；
具体地，当一个人离开空间时，在所述第一指定监控区域111内先出现一张运动方向朝向室外的人脸，所述第一摄像头110先获取到所述第一运动图像信息，并发送到所述视频采集卡130；所述视频采集卡130用于对所述第一摄像头110先获取到的所述第一运动图像信息进行去噪处理、模数转换、帧率调整、色彩转换及编码压缩等预处理，并发送到所述主控模块200的运算模块210；所述主控模块200的运算模块210分析经过所述视频采集卡130预处理的所述第一运动图像信息，计算运动物体的形状、质心、轮廓、色调、饱和度直方图等特征信息，并与预存的人脸图像特征信息比较，并判断运动物体为人脸，且根据接收到的连续的图像帧的像素信息判断该人脸的运动方向朝向室外；随后，在所述第二指定监控区域121内出现一张运动方向朝向室外的人脸，所述第二摄像头120随后获取到所述第二运动图像信息，并发送到所述视频采集卡130；所述视频采集卡130用于对所述第二摄像头120后获取到的所述第二运动图像信息进行去噪处理、模数转换、帧率调整、色彩转换及编码压缩等处理，并发送到所述主控模块200的运算模块210；所述主控模块200的运算模块210分析经过所述视频采集卡130预处理的所述第二运动图像信息，计算运动物体的形状、质心、轮廓、色调、饱和度直方图等特征信息，并与预存的人脸图像特征信息比较，并判断运动物体为人脸，且根据接收到的连续的图像帧的像素信息判断该人脸的运动方向朝向室外；因此所述运算模块210生成-1的数值；
当一个人进入空间时，在所述第二指定监控区域121内先出现一张运动方向朝向室内的人脸，所述第二摄像头120先获取到所述第二运动图像信息，并发送到所述视频采集卡130；所述视频采集卡130用于对所述第二摄像头120先获取到的所述第二运动图像信息进行去噪处理、模数转换、帧率调整、色彩转换及编码压缩等预处理，并发送到所述主控模块200的运算模块210；所述主控模块200的运算模块210分析经过所述视频采集卡130预处理的所述第二运动图像信息，计算运动物体的形状、质心、轮廓、色调、饱和度直方图等特征信息，并与预存的人脸图像特征信息比较，并判断运动物体为人脸，且根据接收到的连续的图像帧的像素信息判断该人脸的运动方向朝向室内；随后，在所述第一指定监控区域111内出现一张运动方向朝向室内的人脸，所述第一摄像头120随后获取到所述第一运动图像信息，并发送到所述视频采集卡130；所述视频采集卡130用于对所述第一摄像头120后获取到的所述第一运动图像信息进行去噪处理、模数转换、帧率调整、色彩转换及编码压缩等处理，并发送到所述主控模块200的运算模块210；所述主控模块200的运算模块210分析经过所述视频采集卡130预处理的所述第一运动图像信息，计算运动物体的形状、质心、轮廓、色调、饱和度直方图等特征信息，并与预存的人脸图像特征信息比较，并判断运动物体为人脸，且根据接收到的连续的图像帧的像素信息判断该人脸的运动方向朝向室内；因此所述运算模块210生成+1的数值。
在本发明一实施例中，当所述第二指定监控区域121内先出现一张运动方向朝向室内的人脸，随后在所述第二指定监控区域121内出现一张运动方向朝向室外的人脸，则所述运算模块210生成0的数值；当所述第一指定监控区域111内先出现一张运动方向朝向室外的人脸，随后在所述第一指定监控区域111内出现一张运动方向朝向室外的人脸，则所述运算模块210生成0的数值；
具体地，当一个人准备进入空间，但在即将进入该空间的瞬间又转身离开空间，在所述第二指定监控区域121内先出现一张运动方向朝向室内的人脸，所述第二摄像头120先获取到所述第二运动图像信息，并将所述第二运动图像信息发送到所述视频采集卡130；所述视频采集卡130用于对所述第二摄像头120先获取到的所述第二运动图像信息进行去噪处理、模数转换、帧率调整、色彩转换及编码压缩等预处理，并发送到所述主控模块200的运算模块210；所述主控模块200的运算模块210分析经过所述视频采集卡130预处理的所述第二运动图像信息，计算运动物体的形状、质心、轮廓、色调、饱和度直方图等特征信息，并与预存的人脸图像特征信息比较，并判断运动物体为人脸，且根据接收到的连续的图像帧的像素信息判断该人脸的运动方向朝向室内；随后，在所述第二指定监控区域121内出现一张运动方向朝向室外的人脸，所述第二摄像头120获取到所述第二运动图像信息，并将所述第二运动图像信息发送到所述视频采集卡130；所述视频采集卡130用于对所述第二摄像头120后获取到的所述第二运动图像信息进行去噪处理、模数转换、帧率调整、色彩转换及编码压缩等预处理，并发送到所述主控模块200的运算模块210；所述主控模块200的运算模块210分析经过所述视频采集卡130预处理的所述第二运动图像信息，计算运动物体的形状、质心、轮廓、色调、饱和度直方图等特征信息，并与预存的人脸图像特征信息比较，并判断运动物体为人脸，且根据接收到的连续的图像帧的像素信息判断该人脸的运动方向朝向室外；因此所述运算模块210生成0的数值；
当一个人准备离开空间，但在即将离开该空间的瞬间又转身进入空间，在所述第一指定监控区域111内先出现一张运动方向朝向室外的人脸，所述第一摄像头110先获取到所述第一运动图像信息，并将所述第一运动图像信息发送到所述视频采集卡130；所述视频采集卡130用于对所述第一摄像头110先获取到的所述第一运动图像信息进行去噪处理、模数转换、帧率调整、色彩转换及编码压缩等预处理，并发送到所述主控模块200的运算模块210；所述主控模块200的运算模块210分析经过所述视频采集卡130预处理的所述第一运动图像信息，计算运动物体的形状、质心、轮廓、色调、饱和度直方图等特征信息，并与预存的人脸图像特征信息比较，并判断运动物体为人脸，且根据接收到的连续的图像帧的像素信息判断该人脸的运动方向朝向室外；随后，在所述第一指定监控区域111内出现一张运动方向朝向室外的人脸，所述第一摄像头110获取到所述第一运动图像信息，并将所述第一运动图像信息发送到所述视频采集卡130；所述视频采集卡130用于对所述第一摄像头120后获取到的所述第一运动图像信息进行去噪处理、模数转换、帧率调整、色彩转换及编码压缩等预处理，并发送到所述主控模块200的运算模块210；所述主控模块200的运算模块210分析经过所述视频采集卡130预处理的所述第一运动图像信息，计算运动物体的形状、质心、轮廓、色调、饱和度直方图等特征信息，并与预存的人脸图像特征信息比较，并判断运动物体为人脸，且根据接收到的连续的图像帧的像素信息判断该人脸的运动方向朝向室内；因此所述运算模块210生成0的数值。
在本发明一具体实施场景中，如图2所示，一个空间的唯一的进出口上方处安装有本发明装置，初始时空间没人，所述主控模块200的存储模块220的所述存在人数为0；
当所述第一指定监控区域111和/或所述第二指定监控区域121出现运动物体时，所述第一摄像头110和/或所述第二摄像头120开始获取第一运动图像信息和/或第二运动图像信息；当所述第一指定监控区域111和/或所述第二指定监控区域121未出现运动物体时，所述第一摄像头110和/或所述第二摄像头120不获取第一运动图像信息和/或第二运动图像信息；
当所述存在人数为零时，所述运算模块210等待所述延迟时间后，再输出低电平；当所述存在人数不为零时，所述运算模块210输出高电平；
当所述第一指定监控区域111内出现一张运动方向朝向室外的人脸，随后在所述第二指定监控区域121内出现一张运动方向朝向室外的人脸，则所述运算模块210生成-1的数值
当一个人从该空间的门口进入时，在所述第二指定监控区域121内先出现一张运动方向朝向室内的人脸，所述第二摄像头120先获取到所述第二运动图像信息，并发送到所述视频采集卡130；所述视频采集卡130用于对所述第二摄像头120先获取到的所述第二运动图像信息进行去噪处理、模数转换、帧率调整、色彩转换及编码压缩等预处理，并发送到所述主控模块200的运算模块210；所述主控模块200的运算模块210分析经过所述视频采集卡130预处理的所述第二运动图像信息，计算运动物体的形状、质心、轮廓、色调、饱和度直方图等特征信息，并与预存的人脸图像特征信息比较，并判断运动物体为人脸，且根据接收到的连续的图像帧的像素信息判断该人脸的运动方向朝向室内；随后，在所述第一指定监控区域111内出现一张运动方向朝向室内的人脸，所述第一摄像头120随后获取到所述第一运动图像信息，并发送到所述视频采集卡130；所述视频采集卡130用于对所述第一摄像头120后获取到的所述第一运动图像信息进行去噪处理、模数转换、帧率调整、色彩转换及编码压缩等处理，并发送到所述主控模块200的运算模块210；所述主控模块200的运算模块210分析经过所述视频采集卡130预处理的所述第一运动图像信息，计算运动物体的形状、质心、轮廓、色调、饱和度直方图等特征信息，并与预存的人脸图像特征信息比较，并判断运动物体为人脸，且根据接收到的连续的图像帧的像素信息判断该人脸的运动方向朝向室内；因此所述运算模块210生成+1的数值，并读取所述存储模块220的所述存在人数，进行累加计算；并将计算得出的结果写入所述存储模块220；
此时，所述存在人数＝所述存储模块220的所述存在人数+所述运算模块210生成的数值＝0+1＝1；
因为所述存在人数不为零，因此所述运算模块210输出高电平；
当上述同一个人离开该空间，且在其进入到离开该空间的期间没有其他人进出该空间时，在所述第一指定监控区域111内先出现一张运动方向朝向室外的人脸，所述第一摄像头110先获取到所述第一运动图像信息，并发送到所述视频采集卡130；所述视频采集卡130用于对所述第一摄像头110先获取到的所述第一运动图像信息进行去噪处理、模数转换、帧率调整、色彩转换及编码压缩等预处理，并发送到所述主控模块200的运算模块210；所述主控模块200的运算模块210分析经过所述视频采集卡130预处理的所述第一运动图像信息，计算运动物体的形状、质心、轮廓、色调、饱和度直方图等特征信息，并与预存的人脸图像特征信息比较，并判断运动物体为人脸，且根据接收到的连续的图像帧的像素信息判断该人脸的运动方向朝向室外；随后，在所述第二指定监控区域121内出现一张运动方向朝向室外的人脸，所述第二摄像头120随后获取到所述第二运动图像信息，并发送到所述视频采集卡130；所述视频采集卡130用于对所述第二摄像头120后获取到的所述第二运动图像信息进行去噪处理、模数转换、帧率调整、色彩转换及编码压缩等处理，并发送到所述主控模块200的运算模块210；所述主控模块200的运算模块210分析经过所述视频采集卡130预处理的所述第二运动图像信息，计算运动物体的形状、质心、轮廓、色调、饱和度直方图等特征信息，并与预存的人脸图像特征信息比较，并判断运动物体为人脸，且根据接收到的连续的图像帧的像素信息判断该人脸的运动方向朝向室外；因此所述运算模块210生成-1的数值，并读取所述存储模块220的所述存在人数，进行累加计算；并将计算得出的结果写入所述存储模块220；
此时，所述存在人数＝所述存储模块220的所述存在人数+所述运算模块210生成的数值＝1-1＝0；
因为所述存在人数为零，因此所述运算模块210等待所述延迟时间后，再输出低电平。
如图3所示，本发明还提供了一种电路控制***，包括至少一个所述基于人脸识别的存在感应装置，还包括：电路控制模块400；
其中，所述主控模块200的所述运算模块210与所述电路控制模块400相连；
所述电路控制模块400用于接受所述主控模块200的所述运算模块210输出的高电平或低电平，并根据所述高电平或低电平控制电路的开或关。
具体的，所述电路控制模块400包括继电器等电子开关；
更具体地，所述电路控制模块400可集成在照明灯、空调、电视、音响设备、排气***、安防报警***或电控门等电器设备中，用于控制所述电器设备的开或关。
在本发明一具体实施场景中，如图2所示，一个空间的唯一的进出口上方处安装有本发明装置；初始时该空间内有x个人，其中x不小于1，此时所述主控模块200的存储模块220的所述存在人数为x；所述第一指定监控区域111和/或所述第二指定监控区域121未出现运动物体，因此所述第一摄像头110和/或所述第二摄像头120不获取第一运动图像信息和/或第二运动图像信息；
所述电路控制模块400是排气***的开关控制模块；
当所述存在人数为零时，所述运算模块210等待所述延迟时间后，再输出低电平，使所述排气***的开关控制模块处于关闭状态；当所述存在人数不为零时，所述运算模块210输出高电平，使所述排气***的开关控制模块处于打开状态；
可以理解的是，所述电路控制模块400还可以是其它电器设备中的开关控制模块；
当所述第一指定监控区域111和/或所述第二指定监控区域121出现运动物体时，所述第一摄像头110和/或所述第二摄像头120开始获取第一运动图像信息和/或第二运动图像信息；当所述第一指定监控区域111和/或所述第二指定监控区域121未出现运动物体时，所述第一摄像头110和/或所述第二摄像头120不获取第一运动图像信息和/或第二运动图像信息；
当一个人从该空间的门口进入，另一个人同时从该空间的门口离开；在所述第二指定监控区域121内先出现一张运动方向朝向室内的人脸，所述第二摄像头120先获取到所述第二运动图像信息，并发送到所述视频采集卡130；同一时刻，在所述第一指定监控区域111内先出现一张运动方向朝向室外的人脸，所述第一摄像头110先获取到所述第一运动图像信息，并发送到所述视频采集卡130；所述视频采集卡130用于对所述第二摄像头120先获取到的所述第二运动图像信息及所述第一摄像头110先获取到的所述第一运动图像信息进行去噪处理、模数转换、帧率调整、色彩转换及编码压缩等预处理，并发送到所述主控模块200的运算模块210；所述主控模块200的运算模块210分析经过所述视频采集卡130预处理的所述第二运动图像信息及所述第一运动图像信息，计算运动物体的形状、质心、轮廓、色调、饱和度直方图等特征信息，并与预存的人脸图像特征信息比较，并判断出两个运动物体均为人脸，且根据接收到的连续的图像帧的像素信息判断出一张人脸的运动方向朝向室外，另一张人脸的运动方向朝向室内；随后，在所述第二指定监控区域121内出现一张运动方向朝向室外的人脸，所述第二摄像头120随后获取到所述第二运动图像信息，并发送到所述视频采集卡130；同一时刻，在所述第一指定监控区域111内先出现一张运动方向朝向室外的人脸，所述第一摄像头110后获取到所述第一运动图像信息，并发送到所述视频采集卡130；所述视频采集卡130用于对所述第一摄像头110先获取到的所述第一运动图像信息进行去噪处理、模数转换、帧率调整、色彩转换及编码压缩等预处理，并发送到所述主控模块200的运算模块210；所述主控模块200的运算模块210分析经过所述视频采集卡130预处理的所述第二运动图像信息及所述第一运动图像信息，计算运动物体的形状、质心、轮廓、色调、饱和度直方图等特征信息，并与预存的人脸图像特征信息比较，并判断出两张运动物体均为人脸，且根据接收到的连续的图像帧的像素信息判断出一张人脸的运动方向朝向室外，另一张人脸的运动方向朝向室内；因此所述运算模块210生成+1与-1的数值，并读取所述存储模块220的所述存在人数，进行累加计算；并将计算得出的结果写入所述存储模块220；
此时，所述存在人数＝所述存储模块220的所述存在人数+所述运算模块210生成的数值＝x+1-1＝x；
因为所述存在人数不为零，因此所述运算模块210输出高电平到电路控制模块400，所述开关控制模块通过弱电控制强电，使排气***处于打开状态。
在本发明一实施例中，所述基于人脸识别的存在感应装置还包括无线模块300，所述无线模块300与所述主控模块200的所述运算模块210相连，所述无线模块300用于发送及接收所述人员进出信息。
具体地，所述无线模块300为wifi无线通信模块、ZigBee无线通信模块、430MHz无线通信模块、2.4GHz无线通信模块中的任一种。
具体地，所述运算模块210还用于生成控制信号，并通过所述无线模块300发送到所述电路控制模块400，所述电路控制模块400根据接收到的所述控制信号控制电器的工作模式。
具体地，当所述电路控制***包括至少两个本发明所提供的所述基于人脸识别的存在感应装置时，所述基于人脸识别的存在感应装置通过所述无线模块300相互连接；其中，用户通过控制所述电路控制***选择任意一个所述基于人脸识别的存在感应装置作为主机，其余的所述基于人脸识别的存在感应装置作为分机；所述分机的所述运算模块210将所述人员进出信息发送到所述无线模块300，所述分机的所述无线模块300将所述人员进出信息发送到所述主机的所述无线模块300，所述主机的所述无线模块300将接收到的所述人员进出信息发送到所述运算模块210，所述运算模块210根据所述人员进出信息计算空间内的人数，并根据所述空间内的人数输出高电平或低电平。
在本发明一具体实施场景中，如图4所示，一个空间有n个进出口，其中n为正整数，每个进出口上皆安装有本发明装置，本发明装置之间可通过所述无线模块300相互连接，选择一个门上的本发明装置作为总机，其它门口上的本发明装置作为分机；初始时空间内原有k个人，其中k不小于0，此时所述总机的存储模块220的所述存在人数为k；
当所述第一指定监控区域111和/或所述第二指定监控区域121出现运动物体时，所述第一摄像头110和/或所述第二摄像头120开始获取第一运动图像信息和/或第二运动图像信息；当所述第一指定监控区域111和/或所述第二指定监控区域121未出现运动物体时，所述第一摄像头110和/或所述第二摄像头120不获取第一运动图像信息和/或第二运动图像信息；
所述电路控制模块400为安防报警***的布防控制模块，当所述电路控制模块400接收到高电平时，所述安防报警***撤防；当所述电路控制模块400接收到低电平时，所述安防报警***布防；
当所述存在人数为零，则所述运算模块210等待所述延迟时间后，再输出低电平到所述安防报警***的布防控制模块，将所述安防报警***的布防控制模块设为位布防状态；
当所述总机的所述存在人数大于零，则所述总机的运算模块210输出高电平到所述安防报警***的布防控制模块，将所述安防报警***的布防控制模块设为撤防状态；
当p个人从该空间任意门口进入，其中p不小于0，在同一时刻，q个人从该空间的任意门口离开，其中q不小于0；在所有所述第二指定监控区域121内先出现共p张运动方向朝向室内的人脸，所有所述第二摄像头120先获取到所述第二运动图像信息，并发送到所在装置的所述视频采集卡130；同一时刻，在所有所述第一指定监控区域111内先出现一张运动方向朝向室外的人脸，所述第一摄像头110先获取到所述第一运动图像信息，并发送到所述视频采集卡130；所述视频采集卡130用于对其所在装置上的所述第二摄像头120先获取到的所述第二运动图像信息及所述第一摄像头110先获取到的所述第一运动图像信息进行去噪处理、模数转换、帧率调整、色彩转换及编码压缩等预处理，并发送到所述主控模块200的运算模块210；所有所述主控模块200的运算模块210分析经过所在装置的所述视频采集卡130预处理的所述第二运动图像信息及所述第一运动图像信息，计算运动物体的形状、质心、轮廓、色调、饱和度直方图等特征信息，并与预存的人脸图像特征信息比较，并判断运动物体均为人脸，且根据接收到的连续的图像帧的像素信息判断出共q张人脸的运动方向朝向室外，共p张人脸的运动方向朝向室内；随后，在所有所述第二指定监控区域121内出现q张运动方向朝向室外的人脸，所有所述第二摄像头120后获取到所述第二运动图像信息，并发送到所在装置的所述视频采集卡130；同一时刻，在所有所述第一指定监控区域111内后出现共p张运动方向朝向室内的人脸，所有所述第一摄像头110先获取到所述第一运动图像信息，并发送到所在装置的所述视频采集卡130；所述视频采集卡130用于对其所在装置上的所述第一摄像头110后获取到的所述第一运动图像信息及所述第二摄像头120后获取到的所述第二运动图像信息进行去噪处理、模数转换、帧率调整、色彩转换及编码压缩等预处理，并发送到所述主控模块200的运算模块210；所述主控模块200的运算模块210分析经过所述视频采集卡130预处理的所述第二运动图像信息及所述第一运动图像信息，计算运动物体的形状、质心、轮廓、色调、饱和度直方图等特征信息，并与预存的人脸图像特征信息比较，并判断出p+q个运动物体均为人脸，且根据图像帧的像素信息判断出共q张人脸的运动方向朝向室外，共p张人脸的运动方向朝向室内；所述分机的运算模块210将生成的数值通过无线模块300发送到所述总机的运算模块210；因此所述总机的所述运算模块210共生成p-q的数值，并读取所述总机的所述存储模块220的所述存在人数，进行累加计算；并将计算得出的结果写入所述总机的所述存储模块220；
此时，所述存在人数＝所述总机的所述存在人数+所述总机与所述分机的运算模块210的生成的数值＝k+p-q；
若所述存在人数为零，则所述运算模块210等待所述延迟时间后，再输出低电平到所述安防报警***的布防控制模块，将所述安防报警***的布防控制模块设为位布防状态；
若所述总机的所述存在人数大于零，则所述总机的运算模块210输出高电平到所述安防报警***的布防控制模块，将所述安防报警***的布防控制模块设为撤防状态。
在本发明一实施例中，如图5所示，所述无线模块300还用于接收所述运算模块210生成的控制信号，并将所述运算模块210生成的控制信号通过无线模块300发送到所述电路控制模块，用于控制电器的工作模式；
所述电路控制模块400还用于接收所述无线模块300发送的控制信号；
其中，所述电器的工作模式包括照明灯的亮度、空调的出风量和制冷效果、音响的音量大小等。
在本发明一具体实施场景中，如图6所示，一个空间有n个进出口，其中n为正整数，每个进出口上皆安装有本发明装置，本发明装置之间可通过所述无线模块300相互连接，选择一个门上的本发明装置作为总机，其它门口上的本发明装置作为分机；初始时空间内原有k个人，其中k大于1，此时所述总机的存储模块220的所述存在人数为k；所述第一指定监控区域111和/或所述第二指定监控区域121未出现运动物体，因此所述第一摄像头110和/或所述第二摄像头120不获取第一运动图像信息和/或第二运动图像信息；所述电路控制模块400为空间内的空调的控制模块，所述空间内的空调的出风量与制冷效果处于中等水平；
当所述第一指定监控区域111和/或所述第二指定监控区域121出现运动物体时，所述第一摄像头110和/或所述第二摄像头120开始获取第一运动图像信息和/或第二运动图像信息；当所述第一指定监控区域111和/或所述第二指定监控区域121未出现运动物体时，所述第一摄像头110和/或所述第二摄像头120不获取第一运动图像信息和/或第二运动图像信息；
当所述存在人数等于0，则所述总机的运算模块210生成关闭空间内的空调的控制信号，并通过无线模块300将所述关闭空间内的空调的控制信号发送到所述空间内的空调的控制模块，关闭空间内的空调；当所述存在人数大于0，且所述存在人数小于k，则所述总机的运算模块210生成调低空间内的空调的出风量和制冷效果的控制信号，并通过无线模块300将所述调低空间内的空调的出风量和制冷效果的控制信号发送到所述空间内的空调的控制模块；所述空间内的空调的控制模块根据接收到的控制信号，自动调低空间内的空调的出风量与制冷效果；
当所述存在人数等于k，则所述总机的运算模块210不生成控制信号；
当所述存在人数大于k，则所述总机的运算模块210生成调高空间内的空调的出风量和制冷效果的控制信号，并通过无线模块300将所述调高空间内的空调的出风量和制冷效果的控制信号发送到所述空间内的空调的控制模块；所述空间内的空调的控制模块根据接收到的控制信号，自动调高空间内的空调的出风量与制冷效果。
当p个人从该空间任意门口进入，其中p不小于0，在同一时刻，q个人从该空间的任意门口离开，其中q不小于0；在所有所述第二指定监控区域121内先出现共p张运动方向朝向室内的人脸，所有所述第二摄像头120先获取到所述第二运动图像信息，并发送到所在装置的所述视频采集卡130；同一时刻，在所有所述第一指定监控区域111内先出现一张运动方向朝向室外的人脸，所述第一摄像头110先获取到所述第一运动图像信息，并发送到所述视频采集卡130；所述视频采集卡130用于对其所在装置上的所述第二摄像头120先获取到的所述第二运动图像信息及所述第一摄像头110先获取到的所述第一运动图像信息进行去噪处理、模数转换、帧率调整、色彩转换及编码压缩等预处理，并发送到所述主控模块200的运算模块210；所有所述主控模块200的运算模块210分析经过所在装置的所述视频采集卡130预处理的所述第二运动图像信息及所述第一运动图像信息，判断运动物体均为人脸，且根据图像帧的像素信息判断共q张人脸的运动方向朝向室外，共p张人脸的运动方向朝向室内；随后，在所有所述第二指定监控区域121内共出现q张运动方向朝向室外的人脸，所有所述第二摄像头120后获取到所述第二运动图像信息，并发送到所在装置的所述视频采集卡130；同一时刻，在所有所述第一指定监控区域111内后出现共p张运动方向朝向室内的人脸，所有所述第一摄像头110先获取到所述第一运动图像信息，并发送到所在装置的所述视频采集卡130；所述视频采集卡130用于对其所在装置上的所述第一摄像头110后获取到的所述第一运动图像信息及所述第二摄像头120后获取到的所述第二运动图像信息进行去噪处理、模数转换、帧率调整、色彩转换及编码压缩等预处理，并发送到所述主控模块200的运算模块210；所述主控模块200的运算模块210分析经过所述视频采集卡130预处理的所述第二运动图像信息及所述第一运动图像信息，判断两个运动物体均为人脸，且根据图像帧的像素信息判断共q张人脸的运动方向朝向室外，共p张人脸的运动方向朝向室内；所述分机的运算模块210将生成的数值通过无线模块300发送到所述总机的运算模块210；因此所述总机的所述运算模块210共生成p-q的数值，并读取所述总机的所述存储模块220的所述存在人数，进行累加计算；并将计算得出的结果写入所述总机的所述存储模块220；
此时，所述存在人数＝所述总机的所述存在人数+所述总机与所述分机的运算模块210的生成的数值＝k+p-q；
若所述存在人数等于0，则所述总机的运算模块210生成关闭空间内的空调的控制信号，并通过无线模块300将所述关闭空间内的空调的控制信号发送到所述空间内的空调的控制模块，关闭空间内的空调；
若所述存在人数大于0，且所述存在人数小于k，则所述总机的运算模块210生成调低空间内的空调的出风量和制冷效果的控制信号，并通过无线模块300将所述调低空间内的空调的出风量和制冷效果的控制信号发送到所述空间内的空调的控制模块；所述空间内的空调的控制模块根据接收到的控制信号，自动调低空间内的空调的出风量与制冷效果；
若所述存在人数等于k，则所述总机的运算模块210不生成控制信号；
若所述存在人数大于k，则所述总机的运算模块210生成调高空间内的空调的出风量和制冷效果的控制信号，并通过无线模块300将所述调高空间内的空调的出风量和制冷效果的控制信号发送到所述空间内的空调的控制模块；所述空间内的空调的控制模块根据接收到的控制信号，自动调高空间内的空调的出风量与制冷效果。
可以理解的是，本发明所述的基于人脸识别的存在感应装置除了设置在空间出入口外，还可设置在其他可以统计区域中存在人数的地方，如出入某个空间的通道上方或墙壁上，本发明对于所述的基于人脸识别的存在感应装置的设置位置不做限制。
显然，上述实施例仅仅是为了更清除地表达本发明技术方案的算法流程所作的举例，而非对本发明实施方式的限定。对于本领域技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，在不脱离本发明构思的前提下，这些都属于本发明的保护范围。因此本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种基于人脸识别的存在感应装置，其特征在于，包括图像采集模块、主控模块；
其中，所述主控模块与所述图像采集模块相连；
所述图像采集模块，包括第一摄像头、第二摄像头及视频采集卡；其中，所述第一摄像头用于获取第一指定监控区域的第一运动图像信息，并发送到所述视频采集卡；所述第二摄像头用于获取第二指定监控区域的第二运动图像信息，并发送到所述视频采集卡；所述视频采集卡用于对所述第一运动图像信息及所述第二运动图像信息进行预处理，并发送到所述主控模块；
所述主控模块用于根据所述视频采集卡预处理后的所述第一运动图像信息和/或所述第二运动图像信息识别运动物体是否为人的头部特征；所述主控模块还用于根据所述第一运动图像信息和/或所述第二运动图像信息判断运动人体的运动方向，生成人员进出信息，并计算出空间内的人数，并根据所述空间内的人数输出高电平或低电平。
2.根据权利要求1所述的一种基于人脸识别的存在感应装置，其特征在于：所述主控模块包括运算模块与存储模块；
所述存储模块用于保存空间内的存在人数；
所述运算模块用于根据所述视频采集卡预处理后的所述第一运动图像信息和/或所述第二运动图像信息识别运动物体是否为人的头部特征；所述运算模块还用于根据第一运动图像信息和/或所述第二运动图像信息判断人体的运动方向，生成人员进出信息；所述运算模块还用于读取所述存储模块的存在人数，并根据所述人员进出信息计算并生成人员进和/或出数量，并更新所述存储模块的存在人数；所述运算模块还用于根据所述存储模块中记录的存在人数输出高电平或低电平。
3.根据权利要求2所述的一种基于人脸识别的存在感应装置，其特征在于：所述运算模块根据所述人员进出信息计算并生成人员进和/或出数量，并更新所述存储模块的存在人数的步骤具体包括：所述运算模对人员进出信息进行计算，并将人员进入数量记为“+N”,将人员离开数量记为“-N”，无人员进出则记为“0”。
4.根据权利要求2所述的一种基于人脸识别的存在感应装置，其特征在于：当所述存在人数为零时，所述运算模块输出低电平；当所述存在人数不为零时，所述运算模块输出高电平。
5.根据权利要求2所述的一种基于人脸识别的存在感应装置，其特征在于：所述运算模块还用于计算人员进出的时间分布规律，并根据所述人员进出的时间分布规律生成延迟时间；则当所述存在人数为零时，所述运算模块等待所述延迟时间后，再输出低电平。
6.一种电路控制***，其特征在于，包括至少一个如权利要求1-5中任一权利要求所述的一种基于人脸识别的存在感应装置，还包括：电路控制模块；
其中，所述主控模块与所述电路控制模块相连；
所述电路控制模块用于接受所述主控模块输出的高电平或低电平，并根据所述高电平或低电平控制电路的开或关。
7.根据权利要求6所述的一种电路控制***，其特征在于：所述基于人脸识别的存在感应装置还包括无线模块；
所述无线模块与所述主控模块相连，所述无线模块用于发送及接收所述人员进出信息。
8.根据权利要求7所述的一种电路控制***，其特征在于：所述电路控制***包括至少两个所述的一种基于人脸识别的存在感应装置，所述基于人脸识别的存在感应装置通过所述无线模块相互连接；其中，所述电路控制***选择任意一个所述基于人脸识别的存在感应装置作为主机，其余的所述基于人脸识别的存在感应装置作为分机；所述分机的所述运算模块将所述人员进出信息发送到所述无线模块，所述分机的所述无线模块将所述人员进出信息发送到所述主机的所述无线模块，所述主机的所述无线模块将接收到的所述人员进出信息发送到所述运算模块，所述运算模块根据所述人员进出信息计算空间内的人数，并根据所述空间内的人数输出高电平或低电平。
9.根据权利要求7或8所述的任意一种电路控制***，其特征在于：所述运算模块还用于生成控制信号，并通过所述无线模块将所述控制信号发送到所述电路控制模块，所述电路控制模块根据接收到的所述控制信号控制电器的工作模式。
10.根据权利要求7或8所述的任意一种基于人体存在感应识别的***，其特征在于：所述无线模块还用于将电器控制状态与人员进出信息发送到用户终端，并用于接收用户终端发送的控制指令。
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