[发明专利]一种基于声源定位和人脸检测的人体定位方法和系统

说明书

本发明公开了一种基于声源定位和人脸检测的人体定位系统，包括交换机，交换机连接有人脸相机与单片机，单片机通过输入接口连接有信号调节模块，信号调节模块连接有麦克风阵列，交换机连接有人脸识别服务器、总控管理服务器、集中存储器与监控中心，其包括以下步骤：声源信号的采集，声源定位配合人脸检测，人脸的建模与识别，本发明通过在家庭内部设置多个麦克风组成阵列结构，进行声源定位检测，快速确定声源位置并通过人脸相机进行人脸图像采取，从而获取声源位置的人脸信息，方便智能家居确定使用者位置，从而进行智能家居的快速调节，结合声源定位与人脸检测，提高了智能家居系统对人体位置的定位效率，值得推广。

技术领域

本发明涉及定位系统技术领域，具体为一种基于声源定位和人脸检测的人体定位方法和系统。

背景技术

智能家居是以住宅为平台，利用综合布线技术、网络通信技术、 安全防范技术、自动控制技术、音视频技术将家居生活有关的设施集成，构建高效的住宅设施与家庭日程事务的管理系统，提升家居安全性、便利性、舒适性、艺术性，并实现环保节能的居住环境。

智能家居是在互联网影响之下物联化的体现。智能家居通过物联网技术将家中的各种设备（如音视频设备、照明系统、窗帘控制、空调控制、安防系统、数字影院系统、影音服务器、影柜系统、网络家电等）连接到一起，提供家电控制、照明控制、电话远程控制、室内外遥控、防盗报警、环境监测、暖通控制、红外转发以及可编程定时控制等多种功能和手段。与普通家居相比，智能家居不仅具有传统的居住功能，兼备建筑、网络通信、信息家电、设备自动化，提供全方位的信息交互功能，甚至为各种能源费用节约资金。

从广义的分类来看，信息家电产品实际上包含了网络家电产品，但如果从狭义的定义来界定，我们可以这样做一简单分类：信息家电更多的指带有嵌入式处理器的小型家用(个人用)信息设备，它的基本特征是与网络(主要指互联网)相连而有一些具体功能，可以是成套产品，也可以是一个辅助配件。而网络家电则指一个具有网络操作功能的家电类产品，这种家电可以理解是我们原来普通家电产品的升级。

目前很多的智能家居都需要确定是否有人才开启，单纯利用声源来定位容易出现错误，因此设计了一种基于声源定位和人脸检测的人体定位方法和系统。

发明内容

为了克服现有技术方案的不足, 本发明提供一种基于声源定位和人脸检测的人体定位方法和系统，能有效的解决背景技术提出的问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种基于声源定位和人脸检测的人体定位系统，包括交换机，所述交换机连接有人脸相机与单片机，所述单片机通过输入接口连接有信号调节模块，所述信号调节模块连接有麦克风阵列，所述交换机连接有人脸识别服务器、总控管理服务器、集中存储器与监控中心。

进一步地，其包括以下步骤：

S1. 声源信号的采集：三点麦克风阵列分别固定在60cm*60cm正方形区域的三个顶点，当声源在这个区域内产生时，声音会向四面八方扩散，三点麦克风会一次接收到声源的信号，经过信号调节模块处理后通过单片机发送给交换机；

S2. 声源定位配合人脸检测：主要用到了声音幅度这个物理量，由于声波在空气中以一定速度传播，到达设置于不同位置的传声器的相位不同，根据这些传声器对同一声音录制的相位差别，可以计算出同一声音到达每对传声器的时间差值，某个声源发出的声音到达一对传声器的时间差，合适的安排传声器的位置，可以使得双曲面的交点为声源位置，从而调节人脸相机的位置，对准声源位置采集图像；

S3. 人脸的建模与识别：特征点定位算法找出脸部的各个特征点的位置,算法根据特征点的位置对人脸大小进行归一化，存储在集中存储器内，即将所有的人脸进行仿射变换,根据特征点的位置与一个预设的模板对齐处理，通过人脸识别服务器进行对比识别。

进一步地，其特征在于：所述信号调节模块内部包括放大器、滤波器与整形器。