[发明专利]IPv6环境下的教学楼智能视频监测节能系统设计方法

说明书

本发明公开了一种IPv6环境下的教学楼智能视频监测节能系统设计方法，实时采集教室图像，采用目标检测算法FCHD对采集的图像进行处理，统计教室人数，同时安装温度传感器，检测教室温度；人数和温度数据经由IPv6网络传至服务器，由pymysql包将数据存入MySQL数据库；从数据库中提取人数和温度数据，通过人数检测结果，判断照明设备的开/关，在教室有人的情况下，根据温度数据判断温控设备的开/关；创建智慧节电教室管理平台，对MySQL数据库中的数据进行可始化管理；采用基于Merkle树的IPv6地址划分方法，对通过IPv6校园网访问网站的学生或教职工进行数据分析。本发明将图像处理算法和IPv6相结合，应用在智慧校园领域，实现了对教室用电设备的智能化管控，起到节能减排的作用。

技术领域

本发明属于IPv6创新应用领域，具体为一种IPv6环境下的教学楼智能视频监测节能系统设计方法。

背景技术

在现有的网络中，几乎所有的网络都使用IP协议作为通信的地址协议，网络中的每一个节点都应该分配一个唯一的IP地址，才能保证正常通信。现在广泛使用的IP协议版本为v4，有32位，地址空间为65536×65536，结果约为42.9亿。虽然地址共有42.9亿之多，但并不表示这些地址可供42.9亿个节点使用，但是地址是分网段的，也就是说即使在一个节点的情况下，分配地址时，也是分配一个网段而不是一个地址，因此这使得版本4的IP地址一下子变得空间狭小，IPv4的地址容量已经处于枯竭的趋势。

在建设智慧校园网络中，但是由于全国高校众多，各个高校的教室数量也很多，布局在校园里的传感器节点数量巨大，因此对网络地址空间的需求很大。与IPv4相比，IPv6具备更大的地址空间，采用128位来表示，这样大的地址空间，几乎可以容纳无数个节点。IPv6还具有更好的可扩展性、更高效的网络传输、更好的安全管理架构和更好的移动性支持，更适合智慧校园的发展。

现有的人数检测采用的是两组对射式光电传感器，这种人数检测方式存在很多不足。例如：当人口有人滞留，很难判断这些人的进出情况；如果有人进出方式不当，也会存在采集不到数据。随着人工智能和深度学习的发展，近几年基于卷积神经网络的图像处理技术迅速发展，在很多领域都得到了广泛的应用并取得很好的效果。将此技术融入智慧校园，可以有效的推进智慧校园长久持续的发展。

发明内容

发明目的：本发明提出一种IPv6环境下的教学楼智能视频监测节能系统设计方法，方便了学校资源的管理，改变了教室传统的用电管理方式，避免了电力资源的浪费。

发明内容：本发明提出一种IPv6环境下的教学楼智能视频监测节能系统设计方法，具体包括以下步骤：

(1)构建图像采集模块：选择智能机器学习视觉识别摄像头人脸图像识别处理传感器模块OPENMV4 Cam M7来对教室进行视频监控，实时采集教室图像；

(2)构建统计识别模块：采用改进的图像超分辨率重建算法SRCNN对采集的图像进行预处理，然后采用目标检测算法FCHD，对采集到的图像进行人头区域识别，统计识别到的人头区域计算出人数；

(3)构建节能模块：将得到的人数信息经由IPv6网络上传至服务器，由python的数据处理库pymysql将处理后的人数情况存入MySQL数据库；从MySQL数据库中提取图像处理结果，并把结果反馈到照明系统和温控系统；照明系统通过从数据库中反馈的人数检测结果，判断照明设备的开/关；教室同时安装温度传感器，检测教室温度，并把温度情况也经IPv6网络实时传入服务器的MySQL数据库中；温控系统从数据库里面提取教室人数数据和温度数据，判断调温设备的开/关；

(4)创建智慧节电教室管理模块，对MySQL数据库中的数据进行可始化管理；

(5)采用基于Merkle树的IPv6地址划分方法，对通过IPv6校园网访问网站的学生或教职工进行数据分析。

进一步地，所述步骤(2)包括以下步骤：