一種基于Kinect的人體識別考勤系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種人體識別考勤系統(tǒng)，尤其是涉及一種基于Kinect的人體識別考勤系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]生物特征識別作為身份識別技術領域的重要技術手段，在公共安全、金融、信息安全、電子商務等領域都有著廣泛的應用。生物特征識別是指采用自動技術測量目標的身體特征或個人行為特點，將這些特征或特點進行整理后，與數(shù)據(jù)庫的模板數(shù)據(jù)進行比較，進而完成身份驗證的一種解決方案。與傳統(tǒng)身份識別方法不同，生物特征識別依據(jù)的是人自身所擁有的個體特性。生物個體特征分為身體特征和行為特點兩類，其中身體特征包括虹膜、指紋、臉型、手部血管文理和DNA等；行為特點包括:行走的步態(tài)、簽名、語音等。
[0003]微軟公司的Kinect體感傳感器采用主動紅外線技術進行深度探測，避免了周圍光照條件和遮擋物的影響，能夠實時捕獲人體20個骨骼點的三維空間位置，而人體骨骼可以作為生物個體特征進行身份信息確認。
[0004]考勤與考勤信息管理是企業(yè)管理的重要組成部分。主要分為人工管理和考勤系統(tǒng)兩種類型:人工管理，即需靠勤人員從大量的考勤數(shù)據(jù)中整理出有用的考勤數(shù)據(jù)需要花費大量的人力資源成本，且容易出現(xiàn)偏差，目前已逐步被淘汰；考勤系統(tǒng)，常見的考勤系統(tǒng)包括機械式卡紙考勤系統(tǒng)、基于射頻卡技術的考勤系統(tǒng)、基于指紋識別技術和視網(wǎng)膜識別的考勤系統(tǒng)等，這些考勤系統(tǒng)設備的投入和維護成本較高。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]本實用新型的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術存在的缺陷而提供一種識別準確、分析準確、系統(tǒng)簡單的基于Kinect的人體識別考勤系統(tǒng)。
[0006]本實用新型的目的可以通過以下技術方案來實現(xiàn):
[0007]一種基于Kinect的人體識別考勤系統(tǒng)，用于快速人體識別考勤，所述的考勤系統(tǒng)包括依次連接的人體信息采集器、無線傳輸網(wǎng)絡、骨骼關節(jié)點采集裝置和上位PC機，所述的人體信息采集器采用Kinect采集器，所述的無線傳輸網(wǎng)絡為ZigBee網(wǎng)絡。
[0008]所述的骨骼關節(jié)點采集裝置包括模式開關以及依次連接的ZigBee發(fā)送接收器、AD轉換器和圖像處理器，所述的圖像處理器分別與模式開關和上位PC機連接，所述的ZigBee發(fā)送接收器與無線傳輸網(wǎng)絡連接。
[0009]所述的模式開關包括靜態(tài)選擇開關和動態(tài)選擇開關，靜態(tài)選擇開關對應靜態(tài)骨骼采集模式，動態(tài)選擇開關對應動態(tài)骨骼采集模式。
[0010]所述的上位PC機包括考勤處理器、顯示器、報警器和存儲器，所訴的考勤處理器分別與圖像處理器、顯示器、報警器和存儲器連接。
[0011]所述的Kinect采集器上還設有可編程旋轉攝像頭。
[0012]所述的考勤處理器為PC處理器，所述的圖像處理器為現(xiàn)有技術。
[0013]與現(xiàn)有技術相比，本實用新型具有以下優(yōu)點:
[0014]一、識別準確:本系統(tǒng)的人體信息采集器采用Kinect采集器，能夠實時地準確獲取人體骨骼關節(jié)點的空間位置信息，Kinect采集器采用主動紅外線技術進行深度探測，在識別人體骨骼的同時，避免了周圍光照條件和遮擋的影響。
[0015]二、分析準確:本系統(tǒng)通過模式開關控制骨骼關節(jié)點采集裝置的工作模式，在靜態(tài)骨骼采集模式時獲取各個人體的骨骼特點并存儲起來用作識別信息，在動態(tài)骨骼采集模式時實時獲取通過Kinect采集器的人體并記錄考勤，確保了考勤的可靠性。
[0016]三、系統(tǒng)簡單:本系統(tǒng)僅需安裝一臺Kinect采集器即可完成考勤工作，操作方便，并且配合ZigBee網(wǎng)絡能夠有效的增加本系統(tǒng)的使用范圍。
【附圖說明】
[0017]圖1為本實用新型的結構示意圖。
[0018]其中:1、人體信息采集器，2、無線傳輸網(wǎng)絡，3、骨骼關節(jié)點采集裝置，31、ZigBee發(fā)送接收器，32、AD轉換器，33、圖像處理器，34、模式開關，4、上位PC機，41、考勤處理器，42、顯示器，43、報警器，44、存儲器。
【具體實施方式】
[0019]下面結合附圖和具體實施例對本實用新型進行詳細說明。
[0020]實施例:
[0021]如圖1所示，一種基于Kinect的人體識別考勤系統(tǒng)，用于快速人體識別考勤，考勤系統(tǒng)包括依次連接的人體信息采集器1、無線傳輸網(wǎng)絡2、骨骼關節(jié)點采集裝置3和上位PC機4，人體信息采集器I采用Kinect采集器，無線傳輸網(wǎng)絡2為ZigBee網(wǎng)絡，骨骼關節(jié)點采集裝置3包括模式開關34以及依次連接的ZigBee發(fā)送接收器31、AD轉換器32、圖像處理器33，圖像處理器33分別與模式開關34和上位PC機4連接，ZigBee發(fā)送接收器31與無線傳輸網(wǎng)絡2連接，模式開關34設有兩種選擇模式，包括靜態(tài)骨骼采集模式和動態(tài)骨骼采集模式，上位PC機4包括考勤處理器41、顯示器42、報警器43和存儲器44，所訴的考勤處理器41分別與圖像處理器33、顯示器42、報警器43和存儲器44連接，Kinect采集器上還設有可編程旋轉攝像頭，能夠接收編程命令，按照設定的角度在水平和垂直方向上旋轉，攝像機可通過編程命令來實現(xiàn)按需變焦，因此可以準確的捕獲被測對象的骨骼信息。
[0022]本實用新型的工作原理為:
[0023]靜態(tài)骨骼采集:利用Kinect對不同目標進行靜態(tài)人體骨骼關節(jié)點的空間位置信息采集，采用隨機多個角度采集多組信息，經(jīng)上位機分析得到關節(jié)點尺寸、構造、比例的相關信息，并存入數(shù)據(jù)庫。(根據(jù)人體測量學可知，每個人的關節(jié)點位置、骨骼尺寸、骨骼比例都不相同，行動時的身體姿態(tài)也不相同。且每個人關節(jié)點的尺寸、構造、比例在身體發(fā)育完全后就不會改變。)
[0024]動態(tài)骨骼采集:人體在運動狀態(tài)下的特征多種多樣，本實用新型主要運用人體在自然狀態(tài)下的步態(tài)特征作為動態(tài)骨骼識別特征。人體行走時的體型輪廓寬度(即兩腳之間的距離)在發(fā)生著規(guī)律性的變化，而身高也隨著人的跨步、收腿發(fā)生著微小的改變。因此，人體體型輪廓的高度、寬度的周期性變化有效反映了步態(tài)的周期性變化，可以通過人體高度和步幅之比來計算步態(tài)周期。經(jīng)上位機分析綜合得到骨骼尺寸、骨骼比例、步態(tài)等信息，并存入數(shù)據(jù)庫。
[0025]身份識別:信息采集完成后，當待測目標再次進入Kinect視角中時，系統(tǒng)自動采集待測目標信息，并與數(shù)據(jù)庫信息進行比對，確定目標身份。
[0026]完成考勤:將目標信息出現(xiàn)作為考勤依據(jù)，存入數(shù)據(jù)庫，完成考勤。
[0027]考勤的過程為:
[0028]I)利用Kinect對不同的目標人體骨骼關節(jié)點的空間位置信息進行采集，
[0029]分為靜態(tài)骨骼信息采集和動態(tài)骨骼信息采集，其中動態(tài)骨骼信息主要為步態(tài)信息;
[0030]2)對采集的信息進行提取和處理，并與目標身份信息(姓名，年齡等信息)存入存儲器44 ;
[0031]3)數(shù)據(jù)錄入完畢后，即可進入考勤模式。當被測目標進入Kinect視野后，會實時采集骨骼信息，并針對獲取的每個時刻的目標人體骨骼關節(jié)點的空間位置信息，判斷其是否與存儲器44的數(shù)據(jù)庫中信息相匹配；
[0032]4)當與數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)匹配時，系統(tǒng)自動調(diào)用被測目標的信息，并記錄出勤；
[0033]5)考勤完成后，返回步驟3)，進行另外目標的考勤。
[0034]本實用新型，基于Kinect體感傳感器，進行人體骨骼采集，并運用與考勤系統(tǒng)，使該系統(tǒng)的投入和維護成本大大降低；上位機數(shù)據(jù)庫對個人考勤信息等進行處理，自動生成考勤報表，無需大量的考勤人員處理考勤信息，節(jié)約了人力成本，且避免人工管理考勤數(shù)據(jù)帶來的不確定性；采用Labview作為開發(fā)軟件，大大節(jié)省了開發(fā)時間，并且利于維護及二次開發(fā)。
【主權項】
1.一種基于Kinect的人體識別考勤系統(tǒng)，用于快速人體識別考勤，其特征在于，所述的考勤系統(tǒng)包括依次連接的人體信息采集器(I)、無線傳輸網(wǎng)絡(2)、骨骼關節(jié)點采集裝置(3)和上位PC機(4)，所述的人體信息采集器(I)采用Kinect采集器，所述的無線傳輸網(wǎng)絡⑵為ZigBee網(wǎng)絡。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種基于Kinect的人體識別考勤系統(tǒng)，其特征在于，所述的骨骼關節(jié)點采集裝置(3)包括模式開關(34)以及依次連接的ZigBee發(fā)送接收器(31)、AD轉換器(32)和圖像處理器(33)，所述的圖像處理器(33)分別與模式開關(34)和上位PC機(4)連接，所述的ZigBee發(fā)送接收器(31)與無線傳輸網(wǎng)絡(2)連接。
3.根據(jù)權利要求2所述的一種基于Kinect的人體識別考勤系統(tǒng)，其特征在于，所述的模式開關(34)包括靜態(tài)選擇開關和動態(tài)選擇開關。
4.根據(jù)權利要求2所述的一種基于Kinect的人體識別考勤系統(tǒng)，其特征在于，所述的上位PC機(4)包括考勤處理器(41)、顯示器(42)、報警器(43)和存儲器(44)，所述的考勤處理器(41)分別與圖像處理器(33)、顯示器(42)、報警器(43)和存儲器(44)連接。
5.根據(jù)權利要求1所述的一種基于Kinect的人體識別考勤系統(tǒng)，其特征在于，所述的Kinect采集器上還設有可編程旋轉攝像頭。
【專利摘要】本實用新型涉及一種基于Kinect的人體識別考勤系統(tǒng)，用于快速人體識別考勤，所述的考勤系統(tǒng)包括依次連接的人體信息采集器、無線傳輸網(wǎng)絡、骨骼關節(jié)點采集裝置和上位PC機，所述的人體信息采集器采用Kinect采集器，所述的無線傳輸網(wǎng)絡為ZigBee網(wǎng)絡。與現(xiàn)有技術相比，本實用新型具有識別準確、分析準確、系統(tǒng)簡單等優(yōu)點。
【IPC分類】G06K9-00, G07C1-10
【公開號】CN204537245
【申請?zhí)枴緾N201520217916
【發(fā)明人】顏超超, 劉瑾, 鄧琛, 楊海馬, 費冬冬, 黃祖良
【申請人】上海工程技術大學
【公開日】2015年8月5日
【申請日】2015年4月10日