一种基于物联网的监狱人员定位管理系统

摘要

本发明提供了一种基于物联网的监狱人员定位管理系统，与现有技术的监狱人员定位管理系统相比较，本发明包括对监狱区域进行监控取像的摄像装置、根据所述摄像装置所拍摄的图片信息分析处理进一步获取监狱人员位置信息和活动轨迹的服务器和通过相应的权限进而获取所述监狱内犯人相关信息的终端装置。本发明的定位管理系统能实时监测监狱内犯人的位置信息，并且能够根据所述监狱管理人员的等级进行服务器储存相应等级的犯人活动的相关详细信息的查询，进而确保本发明的定位管理系统的高效性和安全性。

说明书

技术领域

本发明涉及智能定位技术领域，具体涉及到一种基于物联网的监狱人员定位管理系统。

背景技术

现有监狱管理技术基本以给犯人佩戴RFID追踪器进行定位监控， RFID是一项易于操控、简单实用且特别适合用于自动化控制的灵活性应用技术，识别工作无须人工干预，它既可支持只读工作模式也可支持读写工作模式，且无需接触或瞄准。但是由于RFID识别定位系统一般需要佩戴安装有RFID的变频标签装置，一些不配合佩戴的犯人，会给监狱管理人员的管理带来一定难度。

本实验团队长期针对人脸识别技术和定位管理系统进行大量相关记录资料的浏览和研究，同时依托相关资源，并进行大量相关实验，经过大量检索发现存在的现有技术如US06824480B2、US07318300B1、 US06581333B2和US08624975B2，现有技术公开的监狱人员定位管理系统一般包括一个主服务器、N个监狱分区服务器、一个监控中心、一个外部接口计算机、N个分控计算机和M个定位终端，M、N取值为自然数，所述管理系统将监狱分为N个区域进行定位、监控和管理，每个区域内都设置有一个监狱分区服务器，并且区域内的每个人员强制佩戴一个定位终端，每一个定位终端具有固定且唯一的编码，称为终端编码，系统在定位时，监狱分区服务器利用时间反演技术获得定位终端的位置信息和终端编码，进而利用主服务器中的数据库查得该终端对应的人员信息。但是佩戴的定位终端由于数量多，所消耗的成本、维护工作和管理难度都比较大。

为了解决本领域普遍存在监测强度不高，定位系统功能性单一，定位系统的管理不规范，不能有效预防犯人对位置监测器的不合作佩戴等等问题，作出了本发明。

发明内容

本发明的目的在于，针对目前监狱人员定位管理系统所存在的不足，提出了一种基于物联网的监狱人员定位管理系统。

为了克服现有技术的不足，本发明采用如下技术方案：

可选的，一种基于物联网的监狱人员定位管理系统，包括对监狱区域进行监控取像的摄像装置、根据所述摄像装置所拍摄的图片信息分析处理进一步获取监狱人员位置信息和活动轨迹的服务器和通过相应的权限进而获取所述监狱内犯人相关信息的终端装置。

可选的，所述摄像装置包括与所述摄像装置的安装位置相固定连接的固定架、对监控区域的不同方向进行拍摄的至少三个摄像头、电源、与所述服务器进行信号互传的信号收发模块、改变所述摄像头的拍摄视角的变向模块和分别控制连接所述摄像头、信号收发模块和变向模块运行的控制装置。

可选的，所述监狱区域被划分为至少一个单元活动区域，其中，每个单元活动区域至少包括至少一个进行与所述单元活动区域的编号信息匹配的所述摄像装置。

可选的，所述摄像装置通过所述信号收发模块实时上传其监测的单元活动区域的活动人员的图片信息。

可选的，所述服务器包括对所述摄像装置获取的图片信息进行人脸提取和特征匹配进而获得每个单元活动区域内的人员信息的图像处理模块、保存所述犯人信息和处理程序步骤的相关数据信息的储存模块和将所述服务器内的所述数据信息进行追踪并实时更新的数据管理模块、预先建立储存有所述犯人和管理人员人脸特征模型信号储存器和进行数据信号的接收和发送的信息交流模块。

可选的，所述信息管理模块包括接收所述图像处理模块所获得的一定时间对应的每个单元活动区域内所对应所述犯人身份信息的信息收集单元、根据所述信息收集单元所获取的信息进行所述犯人活动轨迹信息生成的处理单元、根据所述管理人员的输入获得相应的犯人信息的查询单元和实时更新所述犯人的位置信息并生成相应的活动轨迹保存于所述储存器的管理单元。

可选的，所述变向模块包括至少三个微型伸缩装置、与所述控制装置连接并控制所述伸缩装置伸缩情况的变频器和监测所述伸缩装置伸缩位移的线性位移传感器。

本发明所取得的有益效果是：

1.能够监测监狱活动区域内的犯人活动情况，同时获取犯人的活动位置。

2.能够在犯人禁止活动的区域内监测相关人员身份，并在识别有犯人进入时，及时提醒管理人员的注意。

3.根据不同等级的监狱管理人员设定不同的监狱人员信息的提取权限，保证定位管理系统的安全性。

4.能够生成相应时间范围内，犯人活动区域的变化的获得轨迹，进而更好监管犯人。

5.能够通过远程控制摄像装置的转动，进而以最好的监控视角进行犯人的活动监控。

6.通过摄像装置的统一监控，有效防止类似佩戴型的追踪装置所对应的不同犯人的替换佩戴或故意遗弃等难以监控的犯人的逃避监控的手段的这些现像发送。

附图说明

从以下结合附图的描述可以进一步理解本发明。图中的部件不一定按比例绘制，而是将重点放在示出实施例的原理上。在不同的视图中，相同的附图标记指定对应的部分。

图1为本发明的一种基于物联网的监狱人员定位管理系统的模块化示意图。

图2为本发明的变向模块的流程示意图。

图3为本发明的万向连接件的结构示意图。

图4为本发明的图像处理模块的结构示意图。

图5为本发明的伸缩装置的结构示意图。

图6为本发明的服务器的流程示意图。

具体实施方式

为了使得本发明的目的.技术方案及优点更加清楚明白，以下结合其实施例，对本发明进行进一步详细说明；应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。对于本领域技术人员而言，在查阅以下详细描述之后，本实施例的其它系统、方法和/或特征将变得显而易见。旨在所有此类附加的系统、方法、特征和优点都包括在本说明书内.包括在本发明的范围内，并且受所附权利要求书的保护。在以下详细描述描述了所公开的实施例的另外的特征，并且这些特征根据以下将详细描述将是显而易见的。

本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或组件必须具有特定的方位.以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

实施例一:

本实施例构造了一种对其所负责的区域内的犯人活动情况进行全方位取像的摄像装置；

一种基于物联网的监狱人员定位管理系统，包括对监狱区域进行监控取像的摄像装置、根据所述摄像装置所拍摄的图片信息分析处理进一步获取监狱人员位置信息和活动轨迹的服务器和通过相应的权限进而获取所述监狱内犯人相关信息的终端装置，所述摄像装置包括与所述摄像装置的安装位置相固定连接的固定架、对监控区域的不同方向进行拍摄的至少三个摄像头、电源、与所述服务器进行信号互传的信号收发模块、改变所述摄像头的拍摄视角的变向模块和分别控制连接所述摄像头、信号收发模块和变向模块运行的控制装置，所述监狱区域被划分为至少一个单元活动区域，其中，每个单元活动区域至少包括至少一个进行与所述单元活动区域的编号信息匹配的所述摄像装置，所述摄像装置通过所述信号收发模块实时上传其监测的单元活动区域的活动人员的图片信息，所述服务器包括对所述摄像装置获取的图片信息进行人脸提取和特征匹配进而获得每个单元活动区域内的人员信息的图像处理模块、保存所述犯人信息和处理程序步骤的相关数据信息的储存模块和将所述服务器内的所述数据信息进行追踪并实时更新的数据管理模块、预先建立储存有所述犯人和管理人员人脸特征模型信号储存器和进行数据信号的接收和发送的信息交流模块，所述信息管理模块包括接收所述图像处理模块所获得的一定时间对应的每个单元活动区域内所对应所述犯人身份信息的信息收集单元、根据所述信息收集单元所获取的信息进行所述犯人活动轨迹信息生成的处理单元、根据所述管理人员的输入获得相应的犯人信息的查询单元和实时更新所述犯人的位置信息并生成相应的活动轨迹保存于所述储存器的管理单元，所述变向模块包括至少三个微型伸缩装置、与所述控制装置连接并控制所述伸缩装置伸缩情况的变频器和监测所述伸缩装置伸缩位移的线性位移传感器；

所述摄像装置包括固定块、分布于同一水平面并且以相同间隔布置的至少三个摄像头、电源、信号收发模块、变向模块和分别连接控制所述摄像头和变向模块运行的控制装置，其中所述摄像头之间的间隔距离相同，所述控制装置通过所述信号收发模块接收所述服务器发送的执行指令信号，并进一步根据所述指令信号控制所述摄像装置的运行，所述摄像装置包括一个摄像头放置的圆形壳体，所述摄像头通过套筒嵌入式固定连接于所述壳体内，所述摄像装置的壳体材质设计为一定高强度、轻型的塑料或金属材料，具备防水防腐蚀以及其它保护功能；

所述电源为内置电源，所述电源设置于所述固定块内部，所述电源为所述控制装置、和变形模块内各电器、摄像头和信号收发模块提供电能，所述摄像头为可能够调节像素的大小、选择拍摄图片和视频为普通模式或者高清模式和图像的放大或缩小的选择性强的摄像头，所述电源还连接有电量监测器，所述电量监测器监测所述摄像装置内的电源使用情况并通过所述信号传输器发送上传至所述服务器，便于不同活动单元内摄像装置的管理，当内置电源电量不足时，可以根据实际需要，由本领域技术人员选择通过设置在所述壳体上的电源线接口外接电源或和/选择无线充电模式，所述信号收发模块通过信号收发模块将所述摄像装置拍摄获取的数据信息上传至所述服务器，同时所述信号收发模块接收所述服务器发送的执行指令，并进一步传输至所述控制装置，领域所述无线通信单元由具有不同优先级的无线局域网通信设备和卫星网络通信设备中的至少一个，其中，所述无线局域网通信设备是蓝牙、ZigBee、Wi-Fi、移动网络设备中的至少一个，其中本发明的所述无线通信模块选择优先级最高的移动5G无线通信单元进行通信，所述无线传输器通过移动5G无线通信模块与远程服务器控制模块进行通信，所述无线通信模块为现有技术，在此不再赘述；

所述变向模块包括伸缩装置、线性位移传感器、万向连接件和变频器，其中，所述万向连接件为现有技术的可自由旋转的万向接头，在此不再赘述，所述壳体其中一端水平围绕有三个万向连接件，安装于所述壳体上的所述万向连接件的不与所述壳体连接的另一端还分别连接有伸缩装置，在所述壳体上的垂直于所述摄像头围绕的水平面的中轴线的其中一端固定连接有所述固定块，所述壳体上通过至少三个伸缩装置与所述固定块连接，所述伸缩装置与所述固定块通过卡接、焊接、或者连接元件固定连接，所述伸缩装置可以根据实际需求，由本领域技术人员选择可控弹簧伸缩装置、微型伸缩装置、伺服电动缸和/或其他可电气控制其伸缩长度的装置，所述壳体和所述固定块之间通过所述伸缩装置连接，所述伸缩装置与所述固定块的连接面互相垂直，所述摄像头围绕的水平面与所述固定块上且与所述壳体的相对的一面在所述伸缩装置不工作的原始状态下相互平行，当所述伸缩装置被所述控制装置控制其伸长时，所述壳体与所述伸缩装置的连接面回与所述固定块上且与所述壳体的相对的一面形成一定角度，其中，每个伸缩装置上安装有相应的线位移传感器，每个伸缩装置的其中一端都通过一个所述万向连接件连接所述壳体，所述伸缩装置分别为第一伸缩装置、第二伸缩装置和第三伸缩装置，所述伸缩装置上对应的线性位移传感器分别是第一传感器、第二传感器和第三传感器，所述伸缩装置的其中一端通过所述万向连接件连接于所述壳体的表面，所述伸缩装置分别由对应的变频器控制其伸缩方向和伸缩长度，所述伸缩装置分别沿壳体和壳体的外边缘圆周表面均匀布置，所述伸缩装置与所述壳体的连接面平行于所述摄像头的安装面；

所述变频器分别控制连接所述第一伸缩装置、所述第二伸缩装置和所述第三伸缩装置，所述控制装置控制连接所述变频器，所述控制装置根据所接受的指令信号，控制所述变频器对所述伸缩装置进行对应的伸缩控制，进而控制所述摄像装置的转动，当需要所述摄像头发送转动以获得更清晰的监测视角时，通过控制装置控制所述变频器以相应的驱动位移分别对所述第一伸缩装置、所述第二伸缩装置和所述第三伸缩装置进行固定伸长或收缩驱动，在所述伸缩装置的不同驱动结果所对应的不同长度下，所述壳体发送转动，进而改变所述摄像头的拍摄视线；

本发明的摄像装置能够通过控制所述第一伸缩装置、所述第二伸缩装置和所述第三伸缩装置不同的伸长或收缩，进而调节所述摄像头的转动，同时，控制所述第一伸缩装置、所述第二伸缩装置和所述第三伸缩装置相同的伸长，能进一步控制所述摄像头的摄像高度；

所述固定块上与所述伸缩装置相连接的相对的另一面为连接面，所述连接面通过摄像头支架固定连接于所述单元活动区域的墙壁或地面上，且所述摄像装置固定于所述单元活动区域的中间位置，进而所述摄像装置的至少三个摄像头可以有效获取所述单元活动区域的全部人员信息，其中所述摄像头支架为现有技术，在此不再赘述；

所述摄像装置可以根据实际需求，由本领域技术人员选择固定在所述单元活动区域内的墙壁或地面上，进而接收一个单元活动区域的全部情况，所述伸缩装置的一端与所述壳体连接，另一端与所述固定块连接，使用者能够通过移动终端的控制操作进而通过所述服务器生成相应的指令信号，进而实现远程控制所述摄像装置的摄像高度和倾斜度，进而使所述摄像装置以最佳的摄像视角进行所述监狱人员身份信息和活动位置的监控。

实施例二

本实施例构造了一种对所拍摄的图像进行处理分析进而获得监测区域范围内人员信息的图像处理模块；

一种基于物联网的监狱人员定位管理系统，包括对监狱区域进行监控取像的摄像装置、根据所述摄像装置所拍摄的图片信息分析处理进一步获取监狱人员位置信息和活动轨迹的服务器和通过相应的权限进而获取所述监狱内犯人相关信息的终端装置，所述摄像装置包括与所述摄像装置的安装位置相固定连接的固定架、对监控区域的不同方向进行拍摄的至少三个摄像头、电源、与所述服务器进行信号互传的信号收发模块、改变所述摄像头的拍摄视角的变向模块和分别控制连接所述摄像头、信号收发模块和变向模块运行的控制装置，所述监狱区域被划分为至少一个单元活动区域，其中，每个单元活动区域至少包括至少一个进行与所述单元活动区域的编号信息匹配的所述摄像装置，所述摄像装置通过所述信号收发模块实时上传其监测的单元活动区域的活动人员的图片信息，所述服务器包括对所述摄像装置获取的图片信息进行人脸提取和特征匹配进而获得每个单元活动区域内的人员信息的图像处理模块、保存所述犯人信息和处理程序步骤的相关数据信息的储存模块和将所述服务器内的所述数据信息进行追踪并实时更新的数据管理模块、预先建立储存有所述犯人和管理人员人脸特征模型信号储存器和进行数据信号的接收和发送的信息交流模块，所述信息管理模块包括接收所述图像处理模块所获得的一定时间对应的每个单元活动区域内所对应所述犯人身份信息的信息收集单元、根据所述信息收集单元所获取的信息进行所述犯人活动轨迹信息生成的处理单元、根据所述管理人员的输入获得相应的犯人信息的查询单元和实时更新所述犯人的位置信息并生成相应的活动轨迹保存于所述储存器的管理单元，所述变向模块包括至少三个微型伸缩装置、与所述控制装置连接并控制所述伸缩装置伸缩情况的变频器和监测所述伸缩装置伸缩位移的线性位移传感器；

所述摄像装置包括固定块、分布于同一水平面并且以相同间隔布置的至少三个摄像头、电源、信号收发模块、变向模块和分别连接控制所述摄像头和变向模块运行的控制装置，其中所述摄像头之间的间隔距离相同，所述控制装置通过所述信号收发模块接收所述服务器发送的执行指令信号，并进一步根据所述指令信号控制所述摄像装置的运行，所述摄像装置包括一个摄像头放置的圆形壳体，所述摄像头通过套筒嵌入式固定连接于所述壳体内，所述摄像装置的壳体材质设计为一定高强度、轻型的塑料或金属材料，具备防水防腐蚀以及其它保护功能；

所述电源为内置电源，所述电源设置于所述固定块内部，所述电源为所述控制装置、和变形模块内各电器、摄像头和信号收发模块提供电能，所述摄像头为可能够调节像素的大小、选择拍摄图片和视频为普通模式或者高清模式和图像的放大或缩小的选择性强的摄像头，所述电源还连接有电量监测器，所述电量监测器监测所述摄像装置内的电源使用情况并通过所述信号传输器发送上传至所述服务器，便于不同活动单元内摄像装置的管理，当内置电源电量不足时，可以根据实际需要，由本领域技术人员选择通过设置在所述壳体上的电源线接口外接电源或和/选择无线充电模式，所述信号收发模块通过信号收发模块将所述摄像装置拍摄获取的数据信息上传至所述服务器，同时所述信号收发模块接收所述服务器发送的执行指令，并进一步传输至所述控制装置，领域所述无线通信单元由具有不同优先级的无线局域网通信设备和卫星网络通信设备中的至少一个，其中，所述无线局域网通信设备是蓝牙、ZigBee、Wi-Fi、移动网络设备中的至少一个，其中本发明的所述无线通信模块选择优先级最高的移动5G无线通信单元进行通信，所述无线传输器通过移动5G无线通信模块与远程服务器控制模块进行通信，所述无线通信模块为现有技术，在此不再赘述；

所述变向模块包括伸缩装置、线性位移传感器、万向连接件和变频器，其中，所述万向连接件为现有技术的可自由旋转的万向接头，在此不再赘述，所述壳体其中一端水平围绕有三个万向连接件，安装于所述壳体上的所述万向连接件的不与所述壳体连接的另一端还分别连接有伸缩装置，在所述壳体上的垂直于所述摄像头围绕的水平面的中轴线的其中一端固定连接有所述固定块，所述壳体上通过至少三个伸缩装置与所述固定块连接，所述伸缩装置与所述固定块通过卡接、焊接、或者连接元件固定连接，所述伸缩装置可以根据实际需求，由本领域技术人员选择可控弹簧伸缩装置、微型伸缩装置、伺服电动缸和/或其他可电气控制其伸缩长度的装置，所述壳体和所述固定块之间通过所述伸缩装置连接，所述伸缩装置与所述固定块的连接面互相垂直，所述摄像头围绕的水平面与所述固定块上且与所述壳体的相对的一面在所述伸缩装置不工作的原始状态下相互平行，当所述伸缩装置被所述控制装置控制其伸长时，所述壳体与所述伸缩装置的连接面回与所述固定块上且与所述壳体的相对的一面形成一定角度，其中，每个伸缩装置上安装有相应的线位移传感器，每个伸缩装置的其中一端都通过一个所述万向连接件连接所述壳体，所述伸缩装置分别为第一伸缩装置、第二伸缩装置和第三伸缩装置，所述伸缩装置上对应的线性位移传感器分别是第一传感器、第二传感器和第三传感器，所述伸缩装置的其中一端通过所述万向连接件连接于所述壳体的表面，所述伸缩装置分别由对应的变频器控制其伸缩方向和伸缩长度，所述伸缩装置分别沿壳体和壳体的外边缘圆周表面均匀布置，所述伸缩装置与所述壳体的连接面平行于所述摄像头的安装面；

所述变频器分别控制连接所述第一伸缩装置、所述第二伸缩装置和所述第三伸缩装置，所述控制装置控制连接所述变频器，所述控制装置根据所接受的指令信号，控制所述变频器对所述伸缩装置进行对应的伸缩控制，进而控制所述摄像装置的转动，当需要所述摄像头发送转动以获得更清晰的监测视角时，通过控制装置控制所述变频器以相应的驱动位移分别对所述第一伸缩装置、所述第二伸缩装置和所述第三伸缩装置进行固定伸长或收缩驱动，在所述伸缩装置的不同驱动结果所对应的不同长度下，所述壳体发送转动，进而改变所述摄像头的拍摄视线；

本发明的摄像装置能够通过控制所述第一伸缩装置、所述第二伸缩装置和所述第三伸缩装置不同的伸长或收缩，进而调节所述摄像头的转动，同时，控制所述第一伸缩装置、所述第二伸缩装置和所述第三伸缩装置相同的伸长，能进一步控制所述摄像头的摄像高度；

所述固定块上与所述伸缩装置相连接的相对的另一面为连接面，所述连接面通过摄像头支架固定连接于所述单元活动区域的墙壁或地面上，且所述摄像装置固定于所述单元活动区域的中间位置，进而所述摄像装置的至少三个摄像头可以有效获取所述单元活动区域的全部人员信息，其中所述摄像头支架为现有技术，在此不再赘述；

所述摄像装置可以根据实际需求，由本领域技术人员选择固定在所述单元活动区域内的墙壁或地面上，进而接收一个单元活动区域的全部情况，所述伸缩装置的一端与所述壳体连接，另一端与所述固定块连接，使用者能够通过移动终端的控制操作进而通过所述服务器生成相应的指令信号，进而实现远程控制所述摄像装置的摄像高度和倾斜度，进而使所述摄像装置以最佳的摄像视角进行所述监狱人员身份信息和活动位置的监控；

所述图像处理模块包括接收所述拍摄单元活动区域内人员的人脸图片信息的接受单元，其中所述定位管理系统所负责的监狱区域划分为若干各单元活动区域，每个单元活动区域有相应的身份编号，其中每个所述单元活动区域设置有至少一个摄像装置，所述摄像装置预先与其监控的单元活动区域进行共同编号进行匹配，进而能够通过摄像装置的编号信息获知其监控的单元活动区域，所述摄像装置可以根据实际需求，由本领域技术人员被设置为根据预定的时间间隔进行拍照取样，同时也可以被设置为实时对所监测单元活动区域进行拍摄取样，并通过所述摄像装置的信号收发模块将所拍摄的图片信息上传至所述服务器，所述服务器的数据库预先储存有所述监狱区域内所述人员的人脸特征信息和实时更新并记录所述犯人的活动信息，进而实现对所述单元活动区域内人员的身份的有效识别，其中所述人脸特征信息为经每个人的人脸图片处理后所对应的人脸五官特征信息的人脸特征信息；

所述服务器内记载有监狱管理人员和犯人的人脸特征信息，所述服务器还包括图像处理模块，所述图像处理模块包括人脸提取单元、位置确认单元、特征提取单元和分析对比单元，

其中所述人脸提取单元被设置为获取所述摄像装置拍摄的图片信息内的人脸信息，所述人脸提取单元进一步将所述人脸信息发送至所述位置确认单元，所述特征提取单元将所述信息模型内的面部图片信息进行同时进行灰色度处理后进行特征点识别进一部分别获得所述人员五官的各自特征信息进一步建立所述人员的五官特征模型，所述分析对比单元将所述特征提取单元所提取的五官特征模型分别与所述数据库内建立储存的人脸特征信息进行比较分析进而获得所述摄像装置拍摄的图片内人员身份信息，所述位置确认单元根据相应人员的单元活动区域的识别进而获得人员身份信息和其所述单元活动区域的位置信息的信息模型；

所述数据库的人脸特征包括预先记载的经实验训练所获得的监狱内每个人的人体五官不同状态的特征信息，通过获取每个人所对应的人脸图像及其对应的五官特征，构建用于犯人和/或管理人员的身份识别的人脸五官特征模型，进一步将所述五官特征模型的结构和相应人员的身份信息进行固化，进而获得所述每个人相对应的人脸特征的信息模型；

所述摄像装置按照预设的帧率实时采集所述单元活动区域内所述人员的图片信息，并将连续多帧所述图片信息传输至所述服务器，获得所述摄像装置所在区域内的人员信息；

所述服务器将实时采集的人员的图像信息输入所述训练好的人脸特征，就可获得所述图像内相应的人员身份信息结果，所述服务器将所述连续多帧图像信息输入所述人脸特征，获得所述人员的身份信息；

所述位置确认单元基于人员的人脸信息的图片的置信度进行所述图片信息内人员的身份识别，当所述图片信息内的人脸的置信度与所述数据库记录的所述人员的人脸信息的图片的匹配度达到一定的阈值，判定为对应人员的身份，并将所述人员的所在的单元活动区域与所述人员的身份信息进行共同编号和信息模型的建立，进而实现一个单元活动区域内的人员和所述人员的活动情况。

实施例三

本实施例构造了一种将所述服务器内的数据信息进行追踪记载的数据管理模块；

一种基于物联网的监狱人员定位管理系统，包括对监狱区域进行监控取像的摄像装置、根据所述摄像装置所拍摄的图片信息分析处理进一步获取监狱人员位置信息和活动轨迹的服务器和通过相应的权限进而获取所述监狱内犯人相关信息的终端装置，所述摄像装置包括与所述摄像装置的安装位置相固定连接的固定架、对监控区域的不同方向进行拍摄的至少三个摄像头、电源、与所述服务器进行信号互传的信号收发模块、改变所述摄像头的拍摄视角的变向模块和分别控制连接所述摄像头、信号收发模块和变向模块运行的控制装置，所述监狱区域被划分为至少一个单元活动区域，其中，每个单元活动区域至少包括至少一个进行与所述单元活动区域的编号信息匹配的所述摄像装置，所述摄像装置通过所述信号收发模块实时上传其监测的单元活动区域的活动人员的图片信息，所述服务器包括对所述摄像装置获取的图片信息进行人脸提取和特征匹配进而获得每个单元活动区域内的人员信息的图像处理模块、保存所述犯人信息和处理程序步骤的相关数据信息的储存模块和将所述服务器内的所述数据信息进行追踪并实时更新的数据管理模块、预先建立储存有所述犯人和管理人员人脸特征模型信号储存器和进行数据信号的接收和发送的信息交流模块，所述信息管理模块包括接收所述图像处理模块所获得的一定时间对应的每个单元活动区域内所对应所述犯人身份信息的信息收集单元、根据所述信息收集单元所获取的信息进行所述犯人活动轨迹信息生成的处理单元、根据所述管理人员的输入获得相应的犯人信息的查询单元和实时更新所述犯人的位置信息并生成相应的活动轨迹保存于所述储存器的管理单元，所述变向模块包括至少三个微型伸缩装置、与所述控制装置连接并控制所述伸缩装置伸缩情况的变频器和监测所述伸缩装置伸缩位移的线性位移传感器；

所述摄像装置包括固定块、分布于同一水平面并且以相同间隔布置的至少三个摄像头、电源、信号收发模块、变向模块和分别连接控制所述摄像头和变向模块运行的控制装置，其中所述摄像头之间的间隔距离相同，所述控制装置通过所述信号收发模块接收所述服务器发送的执行指令信号，并进一步根据所述指令信号控制所述摄像装置的运行，所述摄像装置包括一个摄像头放置的圆形壳体，所述摄像头通过套筒嵌入式固定连接于所述壳体内，所述摄像装置的壳体材质设计为一定高强度、轻型的塑料或金属材料，具备防水防腐蚀以及其它保护功能；

所述电源为内置电源，所述电源设置于所述固定块内部，所述电源为所述控制装置、和变形模块内各电器、摄像头和信号收发模块提供电能，所述摄像头为可能够调节像素的大小、选择拍摄图片和视频为普通模式或者高清模式和图像的放大或缩小的选择性强的摄像头，所述电源还连接有电量监测器，所述电量监测器监测所述摄像装置内的电源使用情况并通过所述信号传输器发送上传至所述服务器，便于不同活动单元内摄像装置的管理，当内置电源电量不足时，可以根据实际需要，由本领域技术人员选择通过设置在所述壳体上的电源线接口外接电源或和/选择无线充电模式，所述信号收发模块通过信号收发模块将所述摄像装置拍摄获取的数据信息上传至所述服务器，同时所述信号收发模块接收所述服务器发送的执行指令，并进一步传输至所述控制装置，领域所述无线通信单元由具有不同优先级的无线局域网通信设备和卫星网络通信设备中的至少一个，其中，所述无线局域网通信设备是蓝牙、ZigBee、Wi-Fi、移动网络设备中的至少一个，其中本发明的所述无线通信模块选择优先级最高的移动5G无线通信单元进行通信，所述无线传输器通过移动5G无线通信模块与远程服务器控制模块进行通信，所述无线通信模块为现有技术，在此不再赘述；

所述变向模块包括伸缩装置、线性位移传感器、万向连接件和变频器，其中，所述万向连接件为现有技术的可自由旋转的万向接头，在此不再赘述，所述壳体其中一端水平围绕有三个万向连接件，安装于所述壳体上的所述万向连接件的不与所述壳体连接的另一端还分别连接有伸缩装置，在所述壳体上的垂直于所述摄像头围绕的水平面的中轴线的其中一端固定连接有所述固定块，所述壳体上通过至少三个伸缩装置与所述固定块连接，所述伸缩装置与所述固定块通过卡接、焊接、或者连接元件固定连接，所述伸缩装置可以根据实际需求，由本领域技术人员选择可控弹簧伸缩装置、微型伸缩装置、伺服电动缸和/或其他可电气控制其伸缩长度的装置，所述壳体和所述固定块之间通过所述伸缩装置连接，所述伸缩装置与所述固定块的连接面互相垂直，所述摄像头围绕的水平面与所述固定块上且与所述壳体的相对的一面在所述伸缩装置不工作的原始状态下相互平行，当所述伸缩装置被所述控制装置控制其伸长时，所述壳体与所述伸缩装置的连接面回与所述固定块上且与所述壳体的相对的一面形成一定角度，其中，每个伸缩装置上安装有相应的线位移传感器，每个伸缩装置的其中一端都通过一个所述万向连接件连接所述壳体，所述伸缩装置分别为第一伸缩装置、第二伸缩装置和第三伸缩装置，所述伸缩装置上对应的线性位移传感器分别是第一传感器、第二传感器和第三传感器，所述伸缩装置的其中一端通过所述万向连接件连接于所述壳体的表面，所述伸缩装置分别由对应的变频器控制其伸缩方向和伸缩长度，所述伸缩装置分别沿壳体和壳体的外边缘圆周表面均匀布置，所述伸缩装置与所述壳体的连接面平行于所述摄像头的安装面；

所述变频器分别控制连接所述第一伸缩装置、所述第二伸缩装置和所述第三伸缩装置，所述控制装置控制连接所述变频器，所述控制装置根据所接受的指令信号，控制所述变频器对所述伸缩装置进行对应的伸缩控制，进而控制所述摄像装置的转动，当需要所述摄像头发送转动以获得更清晰的监测视角时，通过控制装置控制所述变频器以相应的驱动位移分别对所述第一伸缩装置、所述第二伸缩装置和所述第三伸缩装置进行固定伸长或收缩驱动，在所述伸缩装置的不同驱动结果所对应的不同长度下，所述壳体发送转动，进而改变所述摄像头的拍摄视线；

本发明的摄像装置能够通过控制所述第一伸缩装置、所述第二伸缩装置和所述第三伸缩装置不同的伸长或收缩，进而调节所述摄像头的转动，同时，控制所述第一伸缩装置、所述第二伸缩装置和所述第三伸缩装置相同的伸长，能进一步控制所述摄像头的摄像高度；

所述固定块上与所述伸缩装置相连接的相对的另一面为连接面，所述连接面通过摄像头支架固定连接于所述单元活动区域的墙壁或地面上，且所述摄像装置固定于所述单元活动区域的中间位置，进而所述摄像装置的至少三个摄像头可以有效获取所述单元活动区域的全部人员信息，其中所述摄像头支架为现有技术，在此不再赘述；

所述摄像装置可以根据实际需求，由本领域技术人员选择固定在所述单元活动区域内的墙壁或地面上，进而接收一个单元活动区域的全部情况，所述伸缩装置的一端与所述壳体连接，另一端与所述固定块连接，使用者能够通过移动终端的控制操作进而通过所述服务器生成相应的指令信号，进而实现远程控制所述摄像装置的摄像高度和倾斜度，进而使所述摄像装置以最佳的摄像视角进行所述监狱人员身份信息和活动位置的监控；

所述图像处理模块包括接收所述拍摄单元活动区域内人员的人脸图片信息的接受单元，其中所述定位管理系统所负责的监狱区域划分为若干各单元活动区域，每个单元活动区域有相应的身份编号，其中每个所述单元活动区域设置有至少一个摄像装置，所述摄像装置预先与其监控的单元活动区域进行共同编号进行匹配，进而能够通过摄像装置的编号信息获知其监控的单元活动区域，所述摄像装置可以根据实际需求，由本领域技术人员被设置为根据预定的时间间隔进行拍照取样，同时也可以被设置为实时对所监测单元活动区域进行拍摄取样，并通过所述摄像装置的信号收发模块将所拍摄的图片信息上传至所述服务器，所述服务器的数据库预先储存有所述监狱区域内所述人员的人脸特征信息和实时更新并记录所述犯人的活动信息，进而实现对所述单元活动区域内人员的身份的有效识别，其中所述人脸特征信息为经每个人的人脸图片处理后所对应的人脸五官特征信息的人脸特征信息；

所述服务器内记载有监狱管理人员和犯人的人脸特征信息，所述服务器还包括图像处理模块，所述图像处理模块包括人脸提取单元、位置确认单元、特征提取单元和分析对比单元，

其中所述人脸提取单元被设置为获取所述摄像装置拍摄的图片信息内的人脸信息，所述人脸提取单元进一步将所述人脸信息发送至所述位置确认单元，所述特征提取单元将所述信息模型内的面部图片信息进行同时进行灰色度处理后进行特征点识别进一部分别获得所述人员五官的各自特征信息进一步建立所述人员的五官特征模型，所述分析对比单元将所述特征提取单元所提取的五官特征模型分别与所述数据库内建立储存的人脸特征信息进行比较分析进而获得所述摄像装置拍摄的图片内人员身份信息，所述位置确认单元根据相应人员的单元活动区域的识别进而获得人员身份信息和其所述单元活动区域的位置信息的信息模型；

所述数据库的人脸特征包括预先记载的经实验训练所获得的监狱内每个人的人体五官不同状态的特征信息，通过获取每个人所对应的人脸图像及其对应的五官特征，构建用于犯人和/或管理人员的身份识别的人脸五官特征模型，进一步将所述五官特征模型的结构和相应人员的身份信息进行固化，进而获得所述每个人相对应的人脸特征的信息模型；

所述摄像装置按照预设的帧率实时采集所述单元活动区域内所述人员的图片信息，并将连续多帧所述图片信息传输至所述服务器，获得所述摄像装置所在区域内的人员信息；

所述服务器将实时采集的人员的图像信息输入所述训练好的人脸特征，就可获得所述图像内相应的人员身份信息结果，所述服务器将所述连续多帧图像信息输入所述人脸特征，获得所述人员的身份信息；

所述位置确认单元基于人员的人脸信息的图片的置信度进行所述图片信息内人员的身份识别，当所述图片信息内的人脸的置信度与所述数据库记录的所述人员的人脸信息的图片的匹配度达到一定的阈值，判定为对应人员的身份，并将所述人员的所在的单元活动区域与所述人员的身份信息进行共同编号和信息模型的建立，进而实现一个单元活动区域内的人员和所述人员的活动情况；

所述定位管理系统包括信息输入的终端装置，所述终端装置用以根据所述监狱管理人员的操作输入相应的犯人信息，所述犯人信息包括所述犯人的编号和名字，进而获取监狱犯人的位置信息和一定时间区域内的活动区域，所述数据管理模块被设置为将每个人员的身份信息与活动位置进行匹配、实时更新并进一步压缩储存至所述服务器；

所述服务器还包括信息管理模块和信息交流模块，其中所述信息管理模块包括信息收集单元、处理单元、查询单元和管理单元，所述信息管理模块实时接收所述信息图像处理模块所更新的所述犯人所活动区域的信息，并根据所述犯人在每个区域活动的时间进行数据组建立，进而建立所述犯人相应时间内的活动区域和相应时间段内的活动路线，所述信息交流模块通过无线网络与所述终端装置和所述摄像装置进行信号交流和信息传送；

所述单位活动区域能够通过设置权限进而监测控制所述犯人的活动范围，在不允许所述犯人进入的相关区域的设置权限，所述信息管理模块被设置为根据其信息收集单元接收到所述权限区域内识别出所述犯人的身份信息时，进一步发出警报信号并所述信号收发模块发送至所述终端装置，进而通知所述监狱管理人员；

所述查询单元被设置为根据所述终端装置上与所述服务器向相应的网页进行所述犯人身份信号、活动时间范围和/或活动区域的检索进而获得所述犯人的信息，同时可以通过所述终端装置实时显示所述犯人的活动的位置信息，进而实现所述犯人的实时定位；

所述处理单元被设置为负责所述犯人的活动记录，所述管理单元负责管理一定时间范围内，所述犯人的身份信息与所述单元活动区域的相应编码进行匹配记录，同时所述管理单元基于所述犯人的身份编码处理所述犯人的单元活动区域和相应时间的信息，进而实现所述信息管理模块实时更新所述犯人的位置信息；

所述管理单元被设置为将所述处理单元更新的数据保存于所述储存器和生成所述监狱管理人员的身份认证密钥和分别供不同等级的管理人员进入的所述查询单元的查询接口；

所述信息管理模块在所述犯人活动期间基于所述信息收集单元发送的信息进行所述信息分发和传递，所述信息收集单元是建立所述图像处理模块和所述信息管理模块之间信息传输的通信模块，所述图像处理模块可以根据移动网络进行无线传输而与所述信息管理模块连接，同时也可根据实际需求，通过有线连接进行信息传输，在此不作限制；

所述查询单元设置在互联网上供监狱管理人对所述犯人的定位监控的相关信息进行管理查询，所述查询单元提供查询接口以访问所述服务器内所述储存器中的犯人活动信息，所述查询单元设有密码生成单元，所述密码生成单元生成管理人员的身份认证密钥和管理人员身份认证密钥以分半供收件人和管理人员进入所述服务器的信息查询接口；

所述查询单元能够为所述监狱管理人员，监管单位等不同等级的部门和/或人员设置不同的查询权限，且该查询权限可根据需要进行调整，例如，所述管理人员能够通过查询接口进入查询单元可查询服务器的储存器内的所述犯人的活动信息，进一步地，查询单元还可对所述单元活动区域的人员活动信息、所述犯人的位置信息和状态信息等进一步设定查询权限，进而实现所述管理人员的分级信息获取，同时提高所述监狱管理系统的效率；

所述服务器的存储器可以是易失性存储器或非易失性存储器，存储器可以包括一个或多个只读存储器ROM、随机存取存储器RAM、快闪存储器、电子可擦除可编程只读存储器EEPROM或其它类型的存储器，优选地，所述存储器可包括配置以访问并存储信息和计算机程序指令的随机存取存储器RAM和/或只读存储器ROM，所述存储器也可包括另外的存储器来存储数据和信息和/或一个或多个内部数据库来储存数据组，数据模型或其他数据结构；

所述信息管理模块实时更新所述犯人的位置信息，信息管理模块负责所述摄像装置的底图管理、实时更新所述监狱人员的活动信息以及负责所述储存器的空间信息的周期存储，所述查询单元提供查询接口以访问所述服务器的储存器，其中，所述查询单元负责以犯人身份信息为基础的查询服务对所述监狱管理人发送提供管理信息，便于所述监狱管理人员的管理；

同时，所述查询单元能够为不同等级的监狱管理人员在不同方面设置不同的查询权限，且该查询权限可根据需要进行调整，例如，所述监狱管理人员通过查询接口进入查询单元可查询服务器的犯人相关信息，所述管理人员可查询所述犯人的获得信息，进一步地，查询单元还可对所述单元活动区域的人员活动信息、所述犯人的位置信息和状态信息等进一步设定查询权限；

本发明的服务器具备空间定位、信息记录、即时通讯功能，同时所述信息管理模块所管理的信息储存于所述服务器的存储器内，所述信息管理模块被设置为接收并更新犯人活动期间所活动的所述单元活动区域的变化信息并进一步记录于所述储存器内，所述信息管理模块实时接收所述图像处理模块的信号，保持与所述图像处理模块的通讯能力；

本发明的提供了一种基于服务器的定位系统，一种基于服务器的定位系统包括摄像装置和服务器，本发明的监狱定位系统，通过每个所述单元活动区域内通过相应编号的无死角拍摄的摄像装置进行可控监控视角的调节进行所述活动区域内活动犯人监控拍摄，并通过所述服务器对所述摄像装置的所拍摄图片信号的进一步处理进而获得每个单元活动区域内存在的所述犯人的身份信息，进而获得所述犯人的活动位置，并通过实时更新进而获得所述犯人的活动变化，进而实现对所述监狱内犯人的实时定位、活动轨迹的生成和活动区域的限制；

本发明基于服务器的定位功能中，所述摄像装置设置为整个监控定位的承载体，多个摄像装置用于替代现有技术的所述犯人佩戴的RFID技术的追踪定位器，避免了现有技术的追踪定位器的拆卸和替换造成所述监狱内犯人的定位监测的不精准。

在说明书中给出了具体细节以提供对包括实现的示例性配置的透彻理解。然而，可以在没有这些具体细节的情况下实践配置例如，已经示出了众所周知的电路、过程、算法、结构和技术而没有不必要的细节，以避免模糊配置。该描述仅提供示例配置，并且不限制权利要求的范围，适用性或配置。相反，前面对配置的描述将为本领域技术人员提供用于实现所描述的技术的使能描述。在不脱离本公开的精神或范围的情况下，可以对元件的功能和布置进行各种改变。

综上，其旨在上述详细描述被认为是例示性的而非限制性的，并且应当理解，以上这些实施例应理解为仅用于说明本发明而不用于限制本发明的保护范围。在阅读了本发明的记载的内容之后，技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等效变化和修饰同样落入本发明权利要求所限定的范围。