一种出入口管理设备、系统和方法

技术领域

本发明涉及数据处理技术领域，特别涉及一种出入口管理设备、系统和方法。

背景技术

人流量密集的公众场所如大型购物广场、公共图书馆、汽车站、火车站等时常出现短时间内出现人流聚集现象，而管理人员无法准确预测人流趋势也未能及时进通行人员健康数据采集，导致出现一系列的安全隐患。

目前，在疫情防控常态化的情况下，各个商场、超市、医院、写字楼等公共场所都需要在出入口安排专人去指导、监督通行人员落实扫码、测温等防疫措施，但是由于通行人员不会使用智能手机或者执行力度的差异，通常存在疫情防控措施执行不到位的情况，且面对大流量客流时，指导、监管工作费事费力，效果不佳。

因此，如何实现大型公众场所的通行人员健康数据采集与分析，实时掌控场所内人流量、通行人员特征等数据，为场所管理者的经营决策提供快速、准确、全面的基础数据支撑，成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

(一)发明目的

本发明的目的是提供一种出入口管理设备、系统和方法，以解决无法实时获取公共场所通行人员健康信息采集与分析的问题。

(二)技术方案

为解决上述问题，根据本发明的一个方面,本发明提供了一种出入口管理设备，出入口管理设备包括：

数据采集模块，用于获取任意时间段内进入所述出入口的通行人员信息，所述通行人员信息至少包括通行人员数量；

查验模块，用于查验通行人员的待验证信息，所述待验证信息包括通行人员的健康状态信息，和/或行程信息；

主控模块，用于与所述查验模块和所述数据采集模块连接,所述主控模块至少基于所述通行人员信息和所述待验证信息输出统计信息。

进一步地，出入口管理设备还包括：测温模块，用于获取通行人员的温度信息；

其中，所述测温模块与所述主控模块连接，所述主控模块基于所述通行人员信息、所述待验证信息和所述温度信息输出所述统计信息。

进一步地，所述数据采集模块包括：

采集模块，用于获取通行人员的人脸图像或人体形态；

识别模块，用于对人脸图像或人体形态进行识别，以获取通行人员信息。

进一步地，所述查验模块包括扫描模块和/或读卡模块。

进一步地，出入口管理设备还包括：功能模块，与所述主控模块连接，所述功能用于根据用户的任务需求进行功能选配。

进一步地，所述功能模块包括边缘计算模块，所述边缘计算模块用于对所述出入口管理设备的算力进行扩展或补充。

进一步地，出入口管理设备还包括：

提示模块，与所述主控模块连接，所述提示模块根据所述待验证信息、所述温度信息或所述统计信息进行信息提示。

根据本发明的第二个方面,本发明提供了一种出入口管理系统，包括上述所述出入口管理设备和管理平台，所述管理平台基于所述出入口管理设备的所述待验证信息、所述温度信息和所述统计信息进行监管分析。

进一步地，所述出入口管理设备与设置有所述出入口管理设备的周边区域的终端设备通信连接，所述出入口管理设备对所述终端设备进行管理；和/或对所述终端设备的数据进行处理，并上传至管理平台。

根据本发明的第三个方面,本发明提供了一种出入口管理方法，包括：

获取任意时间段内进入所述出入口的通行人员信息，所述通行人员信息至少包括通行人员数量；

查验通行人员的待验证信息，所述待验证信息包括通行人员的健康状态信息，和/或行程信息；

基于所述通行人员信息和所述待验证信息对任意时间段内所述出入口对通行人员的管理情况进行分析。

进一步地，

所述出入口管理方法还包括：

获取通行人员的温度信息；

基于所述通行人员信息、所述温度信息和所述待验证信息对任意时间段内所述出入口对通行人员的管理情况进行分析。

进一步地，所述对任意时间段内所述出入口对通行人员的管理情况进行分析包括：

分析任意时间段内通行人员数量与已查验的通行人员的数量的差值，以分析任意时间段内未完成查验的通行人员的数量或比例。

进一步地，所述通行人员信息还包括：

所述任意时间段内进入所述出入口的通行人员的性别和年龄的统计数据；

所述对任意时间段内所述出入口对通行人员的管理情况进行分析包括：分析任意时间段内通行人员的性别比例或年龄分布。

进一步地，所述通行人员信息包括所述任意时间段内所述出入口所在场所的监控信息，所述出入口管理方法还包括：

基于所述监控信息形成结构化数据，以对任意时间段内所述出入口的周边区域的情况进行分析。

进一步地，所述监控信息包括摄像头监控信息，和/或传感器监控信息。

(三)有益效果

本发明的上述技术方案具有如下有益的技术效果：

1、本发明的出入口管理设备通过数据采集模块采集进、出商场、超市、医院、饭店、展厅、小区等场所的出入口的通行人员信息，至少包括通行人员数量，查验模块对通行人员进行待验证信息查验，待验证信息包括健康状态信息，主控模块基于通行人员信息和已查验的待验证信息输出统计信息。因此，本申请的出入口管理设备可有效对出、入的通行人员进行统计，并对人员数量中的已查验的通行人员进行统计，以实现实时监测通行人员健康状态的目的，进而确认布置有出入口管理设备的区域是否严格落实监管工作。

2、出入口管理设备数据采集模块采集的通行信息还包括性别比例、年龄分布等信息，可以用于商场、超市、饭店等场所的客流分析，为为场所管理者的经营决策提供快速、准确、全面的基础数据支撑。

3、出入口管理设备可以作为智能网关，与布置出入口管理设备的周边区域的终端设备通信连接，对终端设备进行管理；和/或对终端设备的数据进行处理，实现终端设备数据的结构化，对已安装的终端设备进行赋能，实现终端设备智能化，进而对出入口管理设备所在周边区域或场所进行安全管理。

附图说明

图1是本发明提供的一种出入口管理设备的结构框图1；

图2是本发明提供的一种出入口管理设备的结构框图2。

附图标记：

10-数据采集模块、20-查验模块、30-主控模块、40-测温模块、50-功能模块、60-提示模块。

具体实施方式

以下通过具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。

在一实施例中，如图1-2所示，本发明提供了一种出入口管理设备，该出入口管理设备包括数据采集模块10、查验模块20和主控模块30。出入口管理设备可以用于商场、超市、写字楼、医院、饭店、展厅、交通枢纽、小区等场景的出入口。

数据采集模块10用于获取任意时间段内进入某一出入口的通行人员信息，通行人员信息至少包括通行人员数量。通行人员信息还可以包括通行人员的性别比例、年龄分布等统计信息，以及人脸图像、人体形态信息、性别、年龄等数据。根据出入口管理装置的安装位置、布置角度和使用需要，数据采集模块10也可以获取任意时间段内从某一出入口离开的通行人员信息。

可选地，出入口管理设备包含两组数据采集模块10，两组数据采集模块10同时获取任意时间段内某一出入口单向，或双向通行的行人的通行人员信息。查验模块20用于查验通行人员的待验证信息，待验证信息包括通行人员的健康状态信息，和/或行程信息。其中，健康状态信息包括健康码信息、核酸检测信息等，如健康码的红码、黄码或绿码等健康状态信息，核酸检测阴性、阳性等。行程信息包括通行人员的动态行程卡，动态行程卡用于显示通行人员近期(如14天内)所到访过的地区，以查验通行人员近期是否到过疫情中、高风险地区。

主控模块30与查验模块20和数据采集模块10连接,主控模块30基于通行人员信息和待验证信息输出统计信息。其中，通行人员信息包括任意时间段内进出出入口的通行人员数量、性别比例及年龄分布等，主控模块30用于分析任意时间段内通行人员数量与已查验的通行人员的数量的差值，以分析任意时间段内未完成查验的通行人员的数量或比例。

本申请实施例中，通过数据采集模块10采集进入商场、超市等场所出入口的通行人员数量，查验模块20对通行人员的待验证信息进行查验，且上述数据传输至主控模块30，主控模块30进行统计，并输出统计信息。因此，本申请的出入口管理数据可有效对出入口的通行人员信息进行统计，并对已查验的通行人员进行统计，以实现实时监测通行人员的目的，确认布置有出入口管理设备的区域是否严格落实管理工作。

具体地，在当前疫情环境下，出入口控制设备通过数据采集模块10采集进入某场所的通行人员数量，查验模块20查验通行人员的健康状态信息，主控模块30基于进入某场所的通行人员数量和已查验健康状态的通行人员数量，实时检测通行人员执行防疫措施的情况，统计数据可上传至疫情防控管理部门，疫情防控管理部门利用统计数据可以对商场、超市等场所疫情防控措施的执行情况进行监管，进而督促商场、超市等场所监督、指导通行人员遵守防疫措施。

一些实施例中，数据采集模块10包括采集模块和识别模块，识别模块对采集模块捕获的视频图像基于人脸检测算法进行人脸识别，以生成通行人员信息。数据采集模块10可以为智能摄像头，如具有人脸识别功能、人体识别功能的摄像头。

其中，数据采集模块10采集商场、超市或医院等公共场所的出入口视频，通过人脸检测算法及人脸追踪算法识别视频中的人脸图像，并根据获取的人脸图像以生成通行人员信息。

示例性实施例中，采集模块为摄像模组，识别模块可以与采集模块一体式集成，识别模块基于深度学习和计算机视觉等人工智能技术的算法，对采集模块采集的人脸图像进行多尺度特征提取，检测出人脸目标并计算出人脸框和特征点。其中，人脸追踪算法根据人脸检测算法检测结果，在人脸新图像和旧图像之间对目标的变化进行记录和匹配，并对每个人脸图像目标分配一个跟踪ID，且不断更新该被检测人脸最优的人脸特征数据和人脸图像。当人脸离开监控区域后，保存最优的人脸图像和人脸特征数据，并记录通行人的通行人员信息。

一些实施例中，出入口管理设备还包括测温模块40，测温模块40用于测量通行人员的体温，以获取通行人员的温度信息。测温模块40与主控模块30连接，主控模块30基于通行人员信息、待验证信息和温度信息输出统计信息。主控模块30也可以用于分析任意时间段内通行人员数量与已测温的通行人员的数量的差值，分析任意时间段内未完成测温的通行人员的数量或比例。在具体应用时，基于目前的疫情防控要求，可以设置先进行体温测量，体温测量通过再进行查验，以更好地执行防疫措施。

另一些实施例中，测温模块40利用红外热成像实时采集监控区域的通行人员的温度信息，采集模块采集的视频图像和测温模块40的红外热成像图像通过双目标定算法进行配置。当有通行人员通行时，出入口管理设备通过数据采集模块10基于人脸检测算法和人脸追踪算法实时计算人脸在图像中的位置坐标，以及人脸在红外温度热图中的映射坐标，进而计算出通行人员的体温，并输出温度信息。其中，由于通行人员面部的遮挡，例如低头等原因没有采集到通行人员的有效温度，测温模块40则不采集通行人员的温度信息。

一些实施例中，查验模块20包括条形码识别模块和/或读卡模块。其中，通过出入口管理设备时，需要验证通行人员的待验证信息后方可通过，待验证信息包括但不限于通行人员的健康状态信息，和/或行程信息。

进一步，扫描模块通过识别健康码识别通行人员的健康状态信息。读卡模块通过识别通行人员的身份证、医保卡、养老卡、残疾人卡等证件以获取通行人员的健康状态信息。

进一步地，扫描模块通过识别健康码获取通行人员的健康状态信息，健康码可以是二维码或条形码，通过对通行人员的二维码或条形码进行识别，获取通行人员的健康码信息。扫描模块可以是二维码读头。

进一步地，查验模块20对通行人员展示二维码图标(该二维码图标包含当前位置信息，如展示在显示屏上)，并接收通行人员的终端基于二维码图标产生的识别结果，以获取通行人员的健康状态信息。出入口管理设备可对通行人员的扫码登记行为进行识别。具体的，可以通过人体目标检测算法，对视频中的检测人体的关键点进行实时检测和追踪，并通过行为识别算法检测通行人员是否做出了扫码动作，同时通过目标检测算法，分析通通行人员做出扫码动作时是否拿了手机，进而提高统计信息的准确性。

一些实施例中，读卡模块包括非接触式读卡器，和/或接触式读卡器。

具体地，读卡模块用于对身份证、医保卡、残疾人卡或老年卡等其他可以获取身份信息的卡进行读取，以查验通行人员的待验证信息。读卡模块内置身份证SAM模块，身份证SAM模块支持读取身份证号，并将身份证号加密传输给健康码验证平台，读卡模块接收由健康码验证平台返回的待验证信息。

读卡模块支持ISO14443A协议，可读取医保卡内的身份证号，读卡模块将身份证号加密传输给健康码验证平台，读卡模块接收由健康码验证平台返回的待验证信息。

读卡模块支持读取残疾人卡内的身份证号信息，读卡模块将残疾人卡的身份证号信息加密传输给健康码验证平台，读卡模块接收由健康码验证平台返回的待验证信息。

读卡模块支持读取北京通养老助残卡内的北京通号，读卡模块将北京通养老助残卡内的北京通号加密传输给健康码验证平台，读卡模块接收由健康码验证平台返回的待验证信息。

进一步，出入口管理设备具备门禁功能和/或考勤功能，数据采集模块或查验模块采集通行人员的人脸信息、IC卡、ID卡信息并进行识别，主控模块30接收识别结果，控制门禁或闸机开、关实现人脸识别通行、刷卡通行；或对通行人员进行考勤。出入口管理设备还支持刷RFID卡、UHF无感刷卡或考勤打卡。进一步，UHF无感刷卡具有2.5米内无感知刷卡特点，不需要行人特别靠近。

在一些实施例中，出入口管理设备还包括功能模块50。功能模块50与主控模块30连接，功能模块50用于根据用户的任务需求进行功能选配。根据使用场景的不同，功能模块50可以换装不同的模块化组件。以满足不同场景的需求。

在一些实施例中功能模块50包括边缘计算模块。边缘计算模块可以对出入口管理设备或出入口管理系统的算力进行扩展或补充。尤其对出入管理设备接入的摄像头(摄像头包括测温模块40和查验模块20的摄像头)的视频流进行智能分析时，可以通过边缘计算模块拓展主控模块30的算力。根据接入视频路数(视频路数可以理解为出入口管理设备连接的摄像头的数量，包括但不限于摄像头包括测温模块40和查验模块20的摄像头)的不同，可以选择不同算力的边缘计算模块，即，根据业务场景不同，边缘计算模块可以加载和运行不同的AI算法。例如，疫情期间，商场可能采取进出分流，单进单出的进出管控，入口和出口距离较远，出入口管理设备部署在入口，出口则部署摄像机，视频流回传到出入口管理设备的边缘计算模块，利用边缘计算模块上部署人脸检测和人流统计算法，可以实现统计离开出入口管理设备的人员，并监控是否有通行人员从出口进入，出入口管理设备可以语音告警，出口的摄像机可以对违规进入人员进行抓拍。

出入口管理设备还包括提示模块60，提示模块60与主控模块30连接，提示模块根据待验证信息、温度信息或统计信息进行信息提示。具体地，提示模块60包括喇叭、指示灯和/或显示屏。喇叭可用于播报健康码状态、体温状态和/或统计信息。指示灯可对健康码的红码、黄码、绿码进行指示，以提醒工作人员注意。显示屏可以显示体温和健康码状态。可选地，指示灯和显示屏也可以对统计结果进行提示，如提示通行人员数量、已完成查验、测温的通行人员比例等。

针对于疫情防控的应用场景，出入口管理设备用于统计通行人员测温、扫码或刷卡(包括身份证、社保卡、老年卡和残疾人证等)，当通行人员的健康码和体温检测正常、且佩戴口罩后方可进入。若识别出通行人员未佩戴口罩，出入口管理设备通过提示模块60发出语音警示。其中，通行人员的体温或健康码异常也产生声音提示。

根据本发明的第二个方面,本发明提供了一种出入口管理系统，包括出入口管理设备和管理平台，管理平台基于出入口管理设备上传的待验证信息、温度信息或统计信息进行分析展示。出入口管理设备查验模块、测温模块在进行查验、测温的同时将待验证信息、温度信息上传至管理平台，形成记录信息。出入口管理系统可以包括一台或多台出入口管理设备，管理平台可以对一台或多台出入口管理设备上传的待验证信息、温度信息或统计信息进行分析展示，进而可以对某个区域内(如社区、街道、区等)一个或多个场所的疫情措施落实情况进行监管。

进一步地，出入口管理设备与设置有出入口管理设备的周边区域的终端设备通信连接，出入口管理设备对终端设备的数据进行处理，并上传至管理平台，以对出入口管理设备周边区域进行监控。其中，出入口管理设备可作为智能网关，与监控区域周边的终端设备通信连接，并对终端设备进行集中管理和分散控制。其中终端设备包括监控摄像头、传感器(包括烟感、温度传感器、燃气传感器、红外入侵传感器等)、闸机、电磁锁、音箱等终端设备。

具体地，出入口管理设备联动监控摄像头、传感器等终端设备，且通过边缘计算模块将摄像头拍摄的数据进行结构化，实现已有摄像头的利用。即，通过边缘盒子把监控设备(监控摄像头)上传的图片或视频进行结构化处理提取特征数据，该特征数据可以理解为结构化数据。

边缘计算模块具备云边协同的能力，AI算法模型可以在云端训练，下发到边缘计算模块执行。以便支持根据业务场景切换不同的算法。也可以对算法进行在线的升级和迭代。同样，出入口管理设备可以接入红外传感器或红外侦测监控摄像头，当布防时间段内监控区域内发生入侵告警，可以自动产生静默或声光告警，通知相关安保、公安或消防等人员，并支持远程视频对讲和喊话，同时，出入口管理设备也以具有门禁功能，与电磁锁、闸机联动，实现门禁控制，保护店内财产。

出入口管理设备也可以具有考勤功能，数据采集装置采集到通行人员信息时进行考勤。

根据本发明的第三个方面,本发明提供了一种出入口管理方法，包括：

获取任意时间段内进入出入口的通行人员信息，通行人员信息至少包括通行人员数量；

查验通行人员的待验证信息，待验证信息包括通行人员的健康状态信息，和/或行程信息；

基于通行人员信息和待验证信息的验证结果对任意时间段内出入口的通行人员的管理情况进行分析。

其中，获取任意时间段内进入出入口的通行人员信息可通过出入口管理设备获取。出入口管理设备通过数据采集模块采集出入口处的视频流，并统计通行人员数量。

通行人员数量的统计可以进行去重处理，同一个人如果多次进出，或者是某场所内工作人员，人流计数可以支持去重。实现方式是对抓拍人脸进行特征提取和入库。人脸底库包括固定人员分组，如工作人员，也包括抓拍人员分组，如当日进入监控区域的人员。从而对一定时间内多次进出的人员实现人流统计去重、常客管理和异常行为分析等业务逻辑。具体地，数据采集模块具有支持人脸库管理的功能，也就是将人脸图像中的人脸画面通过特征提取模型抽取出可用于搜索人脸的人脸特征数据。数据采集模块中的人脸库支持多个分组。当检测到人脸后，可以将人脸图像的特征值抽取出来，并在人脸库中进行搜索，并进行相似置信度比较。例如，可以将工作人员的人脸图像注册和录入到工作人员分组，也可以建立陌生人分组。当工作人员人脸已经录入时，若人脸识别结果高于预设置信度阈值，则判别为工作人员，不计入通行人员数量。当人脸识别返回的结果不满足置信度阈值时，判定为陌生人，则可以为陌生人建立人脸抓拍库，维护一定时间范围内抓拍到的陌生人，并将该陌生人的人脸特征添加到陌生人分组。在某天或某一时间段内当一个已经添加的人脸再次被识别时，可以判断为重复进入，以达到去重的目的。

获取任意时间段内进入出入口的通行人员信息可通过出入口管理设备获取，也可以通过监控摄像头获取。当场所的入口为单独通道，仅使用出入口管理设备即可，根据出入口的实际情况，若需要统计离开出入口的通行人员数量，可通过安装在出入口周边区域内、监控区域覆盖目标出入口的监控摄像头获取通行人员信息，并基于RTSP协议将视频流回传给出入口管理设备进行分析，并进行通行人员计数。

在一个实施例中，出入口管理方法还包括，获取通行人员的温度信息，基于通行人员信息、温度信息、待验证信息对任意时间段内出入口对通行人员的管理情况进行分析。

在一个实施例中，对任意时间段内出入口对通行人员的管理情况进行分析包括：分析任意时间段内通行人员数量与已查验的通行人员的数量的差值，以分析任意时间段内未完成查验的通行人员的数量或比例。

其中，分析任意时间段内通行人员数量与已查验的通行人员的数量的差值包括分析通行人员数量和统计已查验登记的通行人员数量。统计已查询登记的通行人员数量，根据查询登记方式的不同，会分别统计再汇总。例如通过读卡模块获取待验证信息(通过刷身份证、社保卡、老年卡及残疾人卡等获取该行人的健康码中的健康状态信息)的人数为C1，通过手机出示二维码在查验模块30上扫码登记的人数C2，使用手机扫描查验模块上显示的的健康码登记的人数C3，则已查验登记总的人数为C＝C1+C2+C3。据此，结合通行人员数量可获得任意时间段内通行人员数量与已查验的通行人员的数量的差值，进而分析任意时间段内未完成查验的通行人员的数量或比例。

针对通行人员中测温和健康码查询人员比例的统计，主要由出入口管理设备通过采集模块采集的视频进行分析来完成。例如。通行人员Px某时间段内出现在出入口管理设备的采集模块(摄像模组)的图像采集区域,其中x代表人员Px是从开始计数后第几个画面中捕捉到的人脸。同时，当通行人员Px走到出入口管理设备时，测温模块上会实时显示行人的温度。如果温度正常，会通过画面和语音提示引导人员进行健康码登记。通行人员Px在出入口管理设备前进行以上操作时，出入口管理设备会实时比对画面中的人脸和人体位置，如果人员Px没有进行任何登记操作直接离开，出入口管理设备会进行语音提示。如果人员Px在出入口管理设备在采集模块的图像采集区域最前方时有健康码登记操作，则健康码登记总的人数C相应的增加。

本申请的出入口管理数据可有效对出入人员进行统计，并对人员数量中的已测温和已查验的通行人员进行统计，并基于统计数据以分析任意时间段内未完成查验的通行人员的数量或比例，及以分析任意时间段内未完成测温的通行人员的数量或比例，从而达到实时监测通行人员的目的，确认布置有出入口管理设备的区域是否严格落实监管工作。

示例性实施例中，通行人员信息包括：任意时间段内进出出入口的通行人员的性别、年龄的统计数据。其中，对任意时间段内出入口对通行人员的管理情况进行分析包括，分析任意时间段内通行人员的性别比例或年龄分布。

本申请实施例中，通过分析任意时间段内通行人员的性别比例或年龄分布，可实现对通行客流的性别及年龄结构进行分析，帮助商场、超市等场所服务好顾客，掌握经营等数据。

再一些实施例中，通行人员信息包括任意时间段内出入口所在场所的监控信息，出入口管理方法还包括，基于监控信息形成结构化数据，以对任意时间段内出入口所在场的情况进行分析。其中，监控信息包括摄像头监控信息和/或传感器监控信息。为出入口所在场所提供安全防范，如防止入侵、防范货损或货物丢失等情况。

应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。