專利名稱：一種基于gps定位及虹膜認證的監(jiān)控裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于監(jiān)控技術領域，具體涉及一種基于GPS定位及虹膜認證的監(jiān)控裝置， 特別適用于司法部門對被監(jiān)視居住、取保候?qū)彽热藛T進行監(jiān)控。
背景技術：
監(jiān)視居住是指人民法院、人民檢察院、公安機關在刑事訴訟中限令犯罪嫌疑人、被 告人在規(guī)定的期限內(nèi)不得離開住處或者指定的居所，并對其行為加以監(jiān)視、限制其人身自 由的一種強制措施。取保候?qū)徥侵溉嗣穹ㄔ骸⑷嗣駲z察院或公安機關責令某些犯罪嫌疑人、 刑事被告人提出保證人或者交納保證金，保證隨傳隨到的一種強制措施。監(jiān)視居住和取保候?qū)従晒矙C關執(zhí)行，實踐中通常采用的方式為由公安機關 對被監(jiān)視居住或取保候?qū)徣诉M行登記，然后規(guī)定其定期到公安機關報道。然而，由于公安機 關人力資源的有限性，這難免會增加公安人員的工作量，工作效率也較低。而且如果被監(jiān)視 居住或取保候?qū)徣藳]有按照規(guī)定報道，也不容易被發(fā)現(xiàn)，從而造成對被監(jiān)視居住或取保候 審人的監(jiān)控不力。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術中存在的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種監(jiān)控力度強、效率高的基 于GPS定位及虹膜認證的監(jiān)控裝置。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術方案如下一種基于GPS定位及虹膜認證 的監(jiān)控裝置(11)，包括用于采集所述監(jiān)控裝置位置信息的GPS定位模塊(112)，用于采集被 監(jiān)視人員虹膜圖像的虹膜圖像采集模塊(113)，用于根據(jù)不同的指令發(fā)出不同語音的語音 報警模塊(114)，用于遠程無線通信的無線通信模塊(111)；所述GPS定位模塊(112)、虹膜 圖像采集模塊(113)和語音報警模塊(114)通過電路與無線通信模塊連接(111)。如上所述的一種基于GPS定位及虹膜認證的監(jiān)控裝置，其中，虹膜圖像采集模塊 (113)還設有用于分析虹膜圖像清晰度的虹膜圖像分析模塊。如上所述的一種基于GPS定位及虹膜認證的監(jiān)控裝置，其中，虹膜圖像采集模塊 (113)還設有用于提取虹膜圖像中虹膜特征的虹膜特征提取模塊。如上所述的一種基于GPS定位及虹膜認證的監(jiān)控裝置，其中，語音報警模塊(114) 包括用于存儲預先錄制的報警語音以及報警語音與指令之間對應關系的存儲器。采用本發(fā)明所述監(jiān)控裝置極大地方便了公安機關對本轄區(qū)內(nèi)所有被監(jiān)視人員的 監(jiān)控，增強了對被監(jiān)視人員的監(jiān)控力度，并減少了公安機關的工作量，提高了工作效率，同 時也省去了被監(jiān)視人員按期到公安機關報道的麻煩。


圖1是具體實施方式
中監(jiān)控裝置與監(jiān)控服務器的連接關系示意圖；圖2是具體實施方式
中監(jiān)控裝置結構示意圖3是具體實施方式
中GPS定位模塊原理示意圖。
具體實施例方式下面結合具體實施方式
和附圖對本發(fā)明進行詳細描述。本發(fā)明的核心思想是在被監(jiān)視人員處設置本發(fā)明所述監(jiān)控裝置，由被監(jiān)視人員 隨身攜帶，在公安機關處設置監(jiān)控服務器，監(jiān)控裝置和監(jiān)控服務器通過無線網(wǎng)絡進行通信。 監(jiān)控裝置與監(jiān)控服務器相互配合，完成被監(jiān)視人員的定位、遠程身份認證以及報警等功能。圖1是本發(fā)明一種實施例的系統(tǒng)結構示意圖，包括多臺監(jiān)控裝置11和一臺監(jiān)控 服務器13，監(jiān)控裝置11和監(jiān)控服務器13通過無線網(wǎng)絡12進行數(shù)據(jù)通信，無線網(wǎng)絡可以是 GSM、CDMA、GPRS網(wǎng)絡等。監(jiān)控服務器13并不局限于一個，也可以根據(jù)不同的情況設置多個。圖2是監(jiān)控裝置11 一種實施例的結構示意圖，包括GPS定位模塊112、虹膜圖像采 集模塊113、語音報警模塊114、無線通信模塊111以及電源115。無線通信模塊111與GPS 定位模塊112、虹膜圖像采集模塊113和語音報警模塊114通過電路連接，電源115與所有 模塊連接，為所有模塊供電。GPS定位模塊112可以為任意一種GPS接收機，負責實時采集監(jiān)控裝置11的位置 信息(其原理如圖3所示)。虹膜圖像采集模塊112用于采集被監(jiān)視人員的虹膜圖像。由于虹膜是位于瞳孔與 角膜之間的一個很小的器官，直徑約十幾毫米，結構復雜，并且不同人種的虹膜顏色有著很 大的差別，白種人的虹膜顏色淺、紋理顯著，黃種人的虹膜則多為深褐色，紋理非常不明顯， 所有虹膜圖像采集模塊112需要采用高清晰度、同時又對人眼無害的數(shù)碼照相機拍攝被監(jiān) 視人員的虹膜圖像。虹膜圖像采集模塊112中可以設有虹膜圖像分析模塊(圖中未示出)。在采集虹 膜圖像時，可以采集一系列的虹膜圖像，例如一次采集10張。虹膜圖像分析模塊從中選擇 最清晰的一張圖像作為認證用的虹膜圖像。圖像質(zhì)量的評估多以圖像的頻率特征進行判 斷，圖像的細節(jié)特征比較明顯，其像素灰度的變化頻率高。因此虹膜圖像分析模塊可以采用 FFT評估、差分評估等方式選出一張最清晰的圖像。虹膜圖像采集模塊112還可以設有虹膜特征提取模塊(圖中未示出)，用于提取 出虹膜圖像中的虹膜特征。在提取虹膜圖像的虹膜特征時，需要先對圖像進行預處理，消除 平移、縮放、旋轉(zhuǎn)以及瞳孔的收縮對于虹膜識別的影響。因為采集的虹膜圖像中不僅包含虹 膜，而且還包括眼睛的其他部分，如眼瞼、睫毛、鞏膜等；而且如果不對被采集者作要求，虹 膜在圖像中的位置與大小都會發(fā)生變化。對虹膜圖像的預處理主要包括平滑虹膜圖像、提 取虹膜圖像邊緣、定位虹膜邊緣、歸一化虹膜圖像以及增強虹膜圖像等。虹膜圖像的平滑處 理是為了去除由于反光等引起的噪聲干擾，促使虹膜邊界上盡可能多的點灰度趨于一致， 可以采用高斯二維低通濾波對圖像進行平滑處理。圖像邊緣檢測的方法很多，本實施方式 采用經(jīng)典的Canny算子進行虹膜邊緣提取，它具有定位精度高，單一邊緣和檢測效果好等 優(yōu)點。在得到Canny邊緣檢測圖像后，采用Hough變換對圖像提取虹膜的內(nèi)外邊緣。其優(yōu) 點主要在于該方法對圖像中的噪聲點不敏感，得到的結果可有效地濾除噪聲的影響。為 了實現(xiàn)精確的匹配，還需要對虹膜進行歸一化處理。虹膜內(nèi)外邊界都近似為圓形，可以利用 極坐標變換的方法進行處理。以瞳孔圓心為起點引一條射線，得到射線與虹膜內(nèi)外邊界的交點坐標，則射線上兩個交點之間的任何一點都可以用這兩個交點的組合表示。這樣可以 將虹膜圖像中的每一點一一映射到極坐標中去，歸一化后的圖像在極坐標下被展成一個矩 形。此外，為了消除光源照射以及曝光不均對虹膜圖像的影響，改善圖像質(zhì)量，需要對歸一 化后的圖像進行增強處理，本實施方式采用直方圖均衡化對圖像進行增強處理。對預處理 后的虹膜圖像采用小波變換提取虹膜的紋理特征，將虹膜圖像進行二維小波變換，轉(zhuǎn)換成 小波域上的小波系數(shù)，然后提取能表征虹膜特征的小波系數(shù)進行量化編碼，從而提取出標 識不同虹膜的特征向量，即虹膜特征。上述虹膜圖像分析模塊和虹膜特征提取模塊可以同時設置在監(jiān)控裝置的虹膜圖 像采集模塊112中，也可以同時設置在監(jiān)控服務器中，還可以在監(jiān)控裝置的虹膜圖像采集 模塊112中設置虹膜圖像分析模塊，在監(jiān)控服務器中設置虹膜特征提取模塊。在監(jiān)控裝置 的虹膜圖像采集模塊112中同時設置這兩個模塊，可以在提取虹膜特征后，將提取的虹膜 特征發(fā)送到監(jiān)控服務器，這樣可以減少通信數(shù)據(jù)量。無線通信模塊111可以采用GSM模塊或GPRS模塊，負責將GPS定位模塊112采集 到的位置信息、虹膜圖像采集模塊113采集到的虹膜圖像(或虹膜特征)進行必要的處理 后與該監(jiān)控裝置11的地址信息一起已短消息的方式發(fā)送到監(jiān)控服務器13，以及負責接收 并解析出監(jiān)控服務器13發(fā)來的指令，并將該指令轉(zhuǎn)發(fā)給語音報警器114。語音報警器114存儲預先錄制好的各種報警語音，以及報警語音與指令之間的對 應關系，根據(jù)監(jiān)控服務器13發(fā)送的不同指令發(fā)出不同的報警語音。本實施方式中，報警語 音與指令代碼之間的對應關系如下表所示 監(jiān)控裝置11與監(jiān)控服務器13的工作過程分為兩個方面一方面為監(jiān)控被監(jiān)視人 員(即監(jiān)控裝置)的位置，另一方面每隔固定時間驗證被監(jiān)視人員身份一次。監(jiān)控被監(jiān)視人員位置的主要過程如下監(jiān)控裝置11的GPS定位模塊112實時實 時采集監(jiān)控裝置11的位置信息，無線通信模塊111將該位置信息以短消息的形式發(fā)送到監(jiān) 控服務器13。監(jiān)控服務器13判斷監(jiān)控裝置11當前所處位置是否在允許的區(qū)域范圍內(nèi)，如 果接近、達到或者超出了預設的最大區(qū)域范圍，則以短消息的形式向該監(jiān)控裝置11發(fā)送指 令。監(jiān)控裝置11的無線通信模塊111接收并解析出該指令后，將該指令轉(zhuǎn)發(fā)給語音報警模 塊114執(zhí)行，語音報警模塊114根據(jù)該指令找到與其對應的報警語音后發(fā)出報警語音。
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每隔固定時間驗證被監(jiān)視人員身份的主要過程如下假設每隔24小時要求被監(jiān) 視人員至少驗證身份一次，監(jiān)控服務器13自上次通過身份驗證時開始計時，如果在規(guī)定的 時間內(nèi)被監(jiān)視人員沒有進行身份驗證，則監(jiān)控服務器13向監(jiān)控裝置11發(fā)送指令“004”，監(jiān) 控裝置11中的語音報警模塊114發(fā)出“被監(jiān)視人員在規(guī)定時間內(nèi)未進行身份認證”的報警 語音。被監(jiān)視人員在要求的時間間隔內(nèi)通過監(jiān)控裝置11的虹膜圖像采集模塊113采集預 先約定的眼部(左眼或右眼)虹膜圖像，無線通信模塊111將虹膜圖像(或虹膜特征)以 短消息的方式發(fā)送到監(jiān)控服務器13，監(jiān)控服務器13與該被監(jiān)視人員預留的虹膜特征模板 進行對比，如果吻合，則通過驗證。如果沒有通過驗證，則監(jiān)控服務器13以短消息的方式向 監(jiān)控裝置11發(fā)送指令“005”，語音報警模塊114發(fā)出“提示被監(jiān)視人員沒有通過身份驗證” 的報警語音。采用本發(fā)明所述的監(jiān)控裝置極大地方便了公安機關對本轄區(qū)內(nèi)的所有被監(jiān)視人 員的監(jiān)控。當被監(jiān)視人員離開被監(jiān)視范圍或者沒有按時進行身份驗證時，公安機關能夠迅 速得知，及時處理，從而提高了對被監(jiān)視人員的監(jiān)控力度，減少了公安機關的工作量。同時 通過虹膜認證方式可以遠程確認被監(jiān)視人員的身份，省去了被監(jiān)視人員按期到公安機關報 道的麻煩。顯然，本領域的技術人員可以對本發(fā)明進行各種改動和變型而不脫離本發(fā)明的精 神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權利要求及其同等技術的范圍 之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動和變型在內(nèi)。
權利要求
一種基于GPS定位及虹膜認證的監(jiān)控裝置(11)，包括用于采集所述監(jiān)控裝置位置信息的GPS定位模塊(112)，用于采集被監(jiān)視人員虹膜圖像的虹膜圖像采集模塊(113)，用于根據(jù)不同的指令發(fā)出不同語音的語音報警模塊(114)，用于遠程無線通信的無線通信模塊(111)；所述GPS定位模塊(112)、虹膜圖像采集模塊(113)和語音報警模塊(114)通過電路與無線通信模塊連接(111)。
2.如權利要求1所述的一種基于GPS定位及虹膜認證的監(jiān)控裝置，其特征在于所述 虹膜圖像采集模塊(113)還設有用于分析虹膜圖像清晰度的虹膜圖像分析模塊。
3.如權利要求2所述的一種基于GPS定位及虹膜認證的監(jiān)控裝置，其特征在于所述 虹膜圖像采集模塊(113)還設有用于提取虹膜圖像中虹膜特征的虹膜特征提取模塊。
4.如權利要求1至3之一所述的一種基于GPS定位及虹膜認證的監(jiān)控裝置，其特征在 于所述語音報警模塊(114)包括用于存儲預先錄制的報警語音以及報警語音與指令之間 對應關系的存儲器。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于GPS定位及虹膜認證的監(jiān)控裝置，屬于監(jiān)控技術領域?，F(xiàn)有對被監(jiān)視人員的監(jiān)控完全是人工的方式，程序復雜、監(jiān)控力度差、效率低。本發(fā)明所述監(jiān)控裝置(11)，包括用于采集所述監(jiān)控裝置位置信息的GPS定位模塊(112)，用于采集被監(jiān)視人員虹膜圖像的虹膜圖像采集模塊(113)，用于根據(jù)不同的指令發(fā)出不同語音的語音報警模塊(114)，用于遠程無線通信的無線通信模塊(111)；所述GPS定位模塊(112)、虹膜圖像采集模塊(113)和語音報警模塊(114)通過電路與無線通信模塊連接(111)。本發(fā)明所述監(jiān)控裝置提高了監(jiān)控力度和效率，特別適用于司法部門對被監(jiān)視居住、取保候?qū)彽热藛T進行監(jiān)控。
文檔編號G08B21/00GK101840617SQ200910080368
公開日2010年9月22日 申請日期2009年3月19日 優(yōu)先權日2009年3月19日
發(fā)明者商文彬, 楊勁松, 蔡常軍, 黃瓊 申請人:新奧特硅谷視頻技術有限責任公司