[发明专利]基于物联网的路面车辆行驶监控系统

权利要求书

1.一种基于物联网的路面车辆行驶监控系统，所述系统包括车辆控制设备、AVR32芯片、高清摄像头和图像处理设备，高清摄像头，设置在路面车辆内部，用于对驾驶员进行拍照以获得高清脸部图像，图像处理设备用于对高清脸部图像进行图像处理，AVR32芯片分别与车辆控制设备和图像处理设备连接，用于基于图像处理设备的输出确定对车辆控制设备的控制模式。

2.如权利要求1所述的基于物联网的路面车辆行驶监控系统，其特征在于，所述系统包括：

车辆控制设备，对路面车辆进行控制，用于在接收到合法用户信号时，维护驾驶员对路面车辆的继续驾驶，还用于在接收到非法用户信号时，根据路面情况控制路面车辆靠边停车；

AVR32芯片，分别与特征向量比较子设备和车辆控制设备连接，用于在接收到人脸识别成功信号时，发出合法用户信号，还用于在接收到人脸识别失败信号，发出非法用户信号；

高清摄像头，设置在路面车辆内部，用于对驾驶员进行拍照以获得高清脸部图像；

亮度补偿设备，与高清摄像头连接，用于接收高清脸部图像，基于高清脸部图像中各个像素的灰度值确定高清脸部图像的平均亮度，并将高清脸部图像的平均亮度与预设亮度进行比较，当高清脸部图像的平均亮度大于等于预设亮度，对高清脸部图像进行亮度降低调整以获得亮度调整图像，当高清脸部图像的平均亮度小于预设亮度，对高清脸部图像进行亮度提升调整以获得亮度调整图像；

高斯平滑设备，与亮度补偿设备连接以接收亮度调整图像，对亮度调整图像进行高斯平滑处理以获得平滑图像；

灰度化处理设备，与高斯平滑设备连接以接收平滑图像，并对平滑图像执行灰度化处理以获得灰度化图像；

直方图均衡设备，与灰度化处理设备连接以接收灰度化图像，并对灰度化图像执行直方图均衡处理以获得均衡图像；

特征提取设备，分别与直方图均衡设备和IP解包设备连接，对接收到的均衡图像进行处理；特征提取设备包括波动阈值选择子设备、像素处理子设备、矩阵拆分子设备、十进制转换子设备、特征向量获取子设备和特征向量比较子设备；波动阈值选择子设备与直方图均衡设备连接，用于计算均衡图像的复杂度，基于均衡图像的复杂度选择波动阈值大小，均衡图像的复杂度越高，选择的波动阈值越大，波动阈值为正数；像素处理子设备分别与波动阈值选择子设备和直方图均衡设备连接，用于接收均衡图像，针对均衡图像的每一个像素作为对象像素执行以下处理：以对象像素为中心像素，在均衡图像中获取3×3大小的对象像素矩阵，将对象像素矩阵内除了对象像素之外的每一个像素作为参考像素与对象像素进行比较，以获得二值化矩阵，二值化矩阵为3×3大小，二值化矩阵由8个二值化像素组成，参考像素大于等于对象像素与波动阈值之和，则参考像素对应的二值化像素的像素值为1，参考像素小于对象像素减去波动阈值后的差值，则参考像素对应的二值化像素的像素值为﹣1，其他取值的参考像素对应的二值化像素的像素值为0；矩阵拆分子设备与像素处理子设备连接，用于将每一个对象像素对应的二值化矩阵转换成一个正二值化矩阵和一个负二值化矩阵，正二值化矩阵由8个二值化像素值组成，负二值化矩阵也由8个二值化像素值组成，正二值化矩阵的每一个二值化像素值减去负二值化矩阵相应位置的二值化像素值能够得到对应二值化矩阵相应位置的二值化像素的像素值；十进制转换子设备与矩阵拆分子设备连接，用于将每一个对象像素对应的正二值化矩阵的所有二值化像素值按其在正二值化矩阵中的位置以先左后右再先上后下的顺序组成一个二进制数作为目标正二进制数，再将目标正二进制数转化成十进制数以作为目标正十进制数，还用于将每一个对象像素对应的负二值化矩阵的所有二值化像素值按其在负二值化矩阵中的位置以先左后右再先上后下的顺序组成一个二进制数作为目标负二进制数，再将目标负二进制数转化成十进制数以作为目标负十进制数；特征向量获取子设备分别与直方图均衡设备和十进制转换子设备连接，用于将均衡图像中每一个对象像素的像素值替换成该对象像素对应的正目标十进制数并按照对象像素在均衡图像中的位置将所有对象像素对应的正目标十进制数组成正一维特征向量，作为正目标特征向量输出，还用于将均衡图像中每一个对象像素的像素值替换成该对象像素对应的负目标十进制数并按照对象像素在均衡图像中的位置将所有对象像素对应的负目标十进制数组成负一维特征向量，作为负目标特征向量输出；特征向量比较子设备分别与特征向量获取子设备和IP解包设备连接，用于将正目标特征向量分别与各个基准正特征向量进行匹配，将负目标特征向量分别与各个基准负特征向量进行匹配，二者都匹配成功且匹配到的基准正特征向量对应的授权用户名称与匹配到的基准负特征向量对应的授权用户名称相同时，则输出人脸识别成功信号以及与匹配到的基准正特征向量对应的授权用户名称，否则将输出人脸识别失败信号；

IP解包设备，用于与远程的数据服务器网络连接，通过网络接收来自数据服务器处的IP数据包，并对IP数据包解包以获得6LowPAN数据包；其中，IP数据包是对6LowPAN数据包进行打IP包后而获得的数据包，6LowPAN数据包中的负载包括数据服务器处的各个基准正特征向量和各个基准负特征向量，6LowPAN数据包中的头部是压缩数据，解压后的6LowPAN数据包中的头部用于对6LowPAN数据包中的负载进行解析；其中，每一个基准正特征向量为对相应授权用户基准面部图像预先进行与特征提取设备相同操作的正特征向量提取而获得的向量，每一个基准负特征向量为对相应授权用户基准面部图像预先进行与特征提取设备相同操作的负特征向量提取而获得的向量；

边缘传感设备，与IP解包设备连接，用于接收IP解包设备输出的6LowPAN数据包，获得呈现为压缩数据的6LowPAN数据包的头部，对6LowPAN数据包的头部解压以获得解压后的6LowPAN数据包中的头部；

6LowPAN解包设备，与边缘传感设备连接，用于接收6LowPAN数据包以获取6LowPAN数据包中的负载，并基于解压后的6LowPAN数据包中的头部对6LowPAN数据包中的负载进行解析，以获得各个基准正特征向量和各个基准负特征向量；

其中，替换地，采用小波滤波设备替换高斯平滑设备，小波滤波设备与亮度补偿设备连接以接收亮度调整图像，对亮度调整图像进行小波滤波处理以获得平滑图像。