一种基于人脸识别技术的工程机械控制系统

技术领域

本发明涉及控制领域，尤其涉及一种基于人脸识别技术的工程机械控制系统。

背景技术

工程机械是装备工业的重要组成部分。概括地说，凡土石方施工工程、路面建设与养护、流动式起重装卸作业和各种建筑工程所需的综合性机械化施工工程所必需的机械装备，称为工程机械。现有技术中，一般是驾驶员在施工现场实地对工程机械驾驶进行施工，这也导致了发生事故时，驾驶员往往也会受到伤害。

发明内容

鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种基于人脸识别技术的工程机械控制系统。

本发明提供了一种基于人脸识别技术的工程机械控制系统，包括工程机械操作模块、通信模块和远程控制模块；

所述工程机械操作模块用于获取施工现场的环境数据，以及用于根据通信模块发送过来的控制指令对处于施工现场的工程机械进行控制；

所述通信模块用于将所述环境数据发送至所述远程控制模块，以及用于将远程控制模块发送过来的控制指令发送至所述工程机械操作模块；

所述远程控制模块用于接收并展示所述环境数据，以及用于驾驶员根据所述环境数据作出控制动作，并将所述控制动作转换为控制指令发送至所述通信模块。

优选地，所述环境数据包括施工现场的视频数据和使用现场的音频数据。

优选地，所述通信模块包括3G通信网络、4G通信网络和5G通信网络中的一种或多种。

优选地，所述控制指令包括前进、后退和刹车。

优选地，所述远程控制模块包括人脸识别单元、操作单元、转换单元、发送单元和展示单元；

所述人脸识别单元用于对使用操作单元的驾驶员进行身份验证；所述控制单元用于通过身份验证的驾驶员作出控制动作；所述转换单元用于将所述控制动作转换为控制指令；所述发送单元用于将所述控制指令发送至所述发送单元；所述发送单元用于将所述控制指令发送至所述发送模块，以及用于接收从通信模块发送过来的所述环境数据；所述展示单元用于展示所述环境数据。

优选地，所述对使用操作单元的驾驶员进行身份验证，包括：

获取驾驶员的人脸图像；

提取所述人脸图像中包含的特征数据；

将所述人脸图像中包含的特征数据与预存的特征数据进行匹配，若匹配成功，表示所述所述驾驶员通过身份认证；否则，表示所述驾驶员没有通过身份认证。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

通过远程控制的方式对工程机械进行控制，从而避免了发生事故时，驾驶员受到伤害这种事件的发生。同时，通过人脸识别的方式对远程控制模块进行身份验证，有利于提高本发明的工程机械控制系统的安全性。

附图说明

利用附图对本发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。

图1，为本发明一种基于人脸识别技术的工程机械控制系统的一种示例性实施例图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

如图1所示的一种实施例，本发明提供了一种基于人脸识别技术的工程机械控制系统，包括工程机械操作模块、通信模块和远程控制模块；

所述工程机械操作模块用于获取施工现场的环境数据，以及用于根据通信模块发送过来的控制指令对处于施工现场的工程机械进行控制；

所述通信模块用于将所述环境数据发送至所述远程控制模块，以及用于将远程控制模块发送过来的控制指令发送至所述工程机械操作模块；

所述远程控制模块用于接收并展示所述环境数据，以及用于驾驶员根据所述环境数据作出控制动作，并将所述控制动作转换为控制指令发送至所述通信模块。

优选地，所述环境数据包括施工现场的视频数据和使用现场的音频数据。

优选地，所述通信模块包括3G通信网络、4G通信网络和5G通信网络中的一种或多种。

优选地，所述控制指令包括前进、后退和刹车。

优选地，所述远程控制模块包括人脸识别单元、操作单元、转换单元、发送单元和展示单元；

所述人脸识别单元用于对使用操作单元的驾驶员进行身份验证；

所述控制单元用于通过身份验证的驾驶员作出控制动作；

所述转换单元用于将所述控制动作转换为控制指令；

所述发送单元用于将所述控制指令发送至所述发送单元；

所述发送单元用于将所述控制指令发送至所述发送模块，以及用于接收从通信模块发送过来的所述环境数据；

所述展示单元用于展示所述环境数据。

优选地，所述控制单元包括方向盘、油门和刹车；

所述方向盘用于驾驶员作出方向控制动作；

所述油门用于驾驶员作出加速动作；

所述刹车用于驾驶员作出刹车动作。

优选地，所述转换单元分别与所述方向盘、油门、刹车连接，将所述方向盘、油门、刹车产生的信号转换为相应的控制指令。

例如，当方向盘产生转动角度信号时，转换单元从所述方向盘中获取所述转动角度信号，并基于所述转动角度信号生成转动控制指令。

本发明的上述油门和刹车在复位状态下都是出于预设高度的，当驾驶员用力往下踩油门或刹车时，油门或刹车的高度便会降低。因此可以产生下降高度信号，转换单元根据所述下降高度信号进行相应的计算，便可以知道油门的大小和刹车的大小，然后便可以生成相应的控制指令。

优选地，所述对使用操作单元的驾驶员进行身份验证，包括：

获取驾驶员的人脸图像；

提取所述人脸图像中包含的特征数据；

将所述人脸图像中包含的特征数据与预存的特征数据进行匹配，若匹配成功，表示所述所述驾驶员通过身份认证；否则，表示所述驾驶员没有通过身份认证。

优选地，所述预存的特征数据为具有使用所述操作单元的权限的人员的人脸图像的特征数据。

优选地，所述提取所述人脸图像中包含的特征数据，包括：

将所述人脸图像转换为灰度图像；

对所述灰度图像进行降噪处理，获得降噪图像；

获取所述降噪图像中包含的前景图像；

对所述前景图像进行特征提取，获得特征数据。

优选地，所述获取所述降噪图像中包含的前景图像，包括：

将所述前景图像划分为多个子区域；

分别采用图像分割算法对所述子区域进行图像分割处理，获取所述子区域中包含的前景像素点；

由所有子区域中包含的前景像素点组成前景图像。

在一种实施例中，所述将所述前景图像划分为多个子区域，包括：

采用迭代的方式将所述前景图像划分为多个子区域：

第1轮迭代处理：

将所述前景图像划分为4个面积相等的子区域，分别计算每个子区域的分割指数，若所述分割指数大于预设的分割指数阈值，则不再对所述子区域进行下一轮的迭代处理，若所述分割指数小于等于预设的分割指数阈值，则将所述子区域存入待处理集合dcU

第n轮迭代处理，n≥2：

分别计算dcU

迭代结束的条件为dcU

在一种实施例中，子区域的分割指数通过下述方式计算：

式中，cidx表示子区域的分割指数，α、β表示预设的权重参数，val表示取值函数，仅取括号内的数值参与运算，cv表示所述子区域中的所有像素点的像素值的标准差，s表示所述子区域的面积，toNum表示所述子区域包含的像素点的总数，fcNum表示所述子区域中包含的皮肤像素点的总数，fv表示所述子区域中的所有像素点的梯度幅值的方差。

本发明在对前景图像进行子区域的划分时，并不是像现有技术那样把前景图像划分为面积相同的多个子区域，而是采用了迭代的方式，通过计算子区域的分割指数来判断是否需要进一步对子区域进行划分，因此，本发明的上述子区域划分算法具备自适应性，能够自适应地根据不同的图像产生不同的子区域划分结果。从而使得后续的图像分割处理更为准确。主要是因为若得到的子区域中仅包含前景图像或背景图像时，那么对这样的子区域进行图像分割处理时，得到的肯定是错误的结果。从而影响后续的特征提取的准确性。而本申请的上述实施例能够很好地避免这种事情的发生。

另外，在计算分割指数时，从像素值的标准差、梯度幅值的方差、皮肤像素点的总数、子区域的面积等方面进行考虑，面积越小、像素值的标准差越小、梯度幅值的方差越小、皮肤像素点的总数越小，则越容易被筛选出去，不再进行下一轮的迭代处理。从而能够避免获得的子区域过小以及避免获得的子区域中仅包含前景图像或背景图像。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变形，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。