一種城市公用自行車監(jiān)測裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種城市公用自行車監(jiān)測裝置，包括租還模塊、鎖定模塊、RFID模塊、無線信息傳送模塊、太陽能發(fā)電模塊；租還模塊包括客戶端和租還控制服務(wù)器；身份認(rèn)證模塊包括存儲單元、獲取模塊、身份證件信息讀取模塊、分析模塊、提問模塊、執(zhí)行模塊。本發(fā)明的城市公用自行車監(jiān)測裝置可以通過RFID模塊，傳送射頻信號，射頻信號所處位置距車輛距離縮短至一定距離時，系統(tǒng)會發(fā)出警報(bào)，可以有效避免交通事故；鎖定模塊可以鎖定自行車的地理位置，租還模塊能夠提高公共自行車公司的管理效率和公共資源的利用率。
【專利說明】
-種城市公用自行車監(jiān)測裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明屬于交通設(shè)備領(lǐng)域，尤其設(shè)及一種城市公用自行車監(jiān)測裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著公共自行車的普及，越來越多的人選擇公共自行車為短程代步工具。一般情 況下，用戶可W隨時歸還和租借自行車。但是在特殊情況下，如某地需要舉行大型的活動， 而活動舉辦方又沒有及時和公共自行車管理公司聯(lián)系，管理公司不能及時調(diào)度公共自行車 來填補(bǔ)缺口，就會導(dǎo)致周圍的停車站的公共自行車數(shù)量不能滿足用戶需求?，F(xiàn)有的公共自 行車租賃系統(tǒng)不能夠?qū)τ脩舻男枨笥袑?shí)時的掌控，容易出現(xiàn)部分地區(qū)車輛供應(yīng)不足，而其 他地區(qū)車輛閑置等問題，公共資源不能夠得到充分、有效地利用，而且現(xiàn)有的自行車智能化 程度低，易發(fā)生交通事故。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的在于提供一種城市公用自行車監(jiān)測裝置，旨在解決現(xiàn)有的城市公用 自行車租賃系統(tǒng)使用不方便，自行車智能化程度低，易發(fā)生交通事故的問題。
[0004] 本發(fā)明是運(yùn)樣實(shí)現(xiàn)的，一種城市公用自行車監(jiān)測裝置包括租還模塊、鎖定模塊、 RFID模塊、無線信息傳送模塊、太陽能發(fā)電模塊；
[0005] 所述的租還模塊包括客戶端和租還控制服務(wù)器，該客戶端是用戶與租還控制服務(wù) 器之間的接口，客戶端通過公用網(wǎng)和租還控制服務(wù)器通信；
[0006] 用戶通過租還模塊內(nèi)置的身份認(rèn)證模塊進(jìn)行身份認(rèn)證，該身份認(rèn)證模塊包括：
[0007] 存儲單元，該存儲單元用于存儲多個合法用戶的預(yù)設(shè)提問、與每一預(yù)設(shè)提問對應(yīng) 的預(yù)設(shè)表情變化、身份證件信息；
[000引獲取模塊，用于在用戶通過帶有攝像頭的電子設(shè)備連接至分析模塊，獲取該攝像 頭攝取到的圖像，還包括身份證件信息讀取模塊，該身份證件信息讀取模塊包括開關(guān)模塊、 第一處理器、第一存儲器和電磁線圈，所述開關(guān)模塊、所述第一存儲器和所述電磁線圈分別 與所述第一處理器連接，所述第一存儲器用于存儲身份代表音頻數(shù)據(jù)，所述開關(guān)模塊用于 接收到外部的控制信號后，根據(jù)所述控制信號生成觸發(fā)信號并將所述觸發(fā)信號發(fā)送至所述 第一處理器，所述第一處理器用于接收到所述觸發(fā)信號后，將所述身份代表音頻數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換 為電信號并將所述電信號發(fā)送至所述電磁線圈，所述電磁線圈用于根據(jù)所述電信號產(chǎn)生磁 場變化信號，并將所述磁場變化信號輸出至外部；
[0009] 分析模塊，用于識別所述獲取的圖像中是否包括人臉圖像及預(yù)設(shè)問題答案是否準(zhǔn) 確、身份證件信息是否符合；
[0010] 提問模塊，用于當(dāng)分析模塊判斷所述獲取的圖像中包括人臉圖像時，從存儲單元 中選取至少一預(yù)設(shè)提問，并控制該電子設(shè)備播放該預(yù)設(shè)提問；W及執(zhí)行模塊；
[0011] 獲取模塊還用于當(dāng)提問模塊選取該預(yù)設(shè)提問后，重新獲取該攝像頭攝取到的圖 像；
[0012] 分析模塊還用于識別所述重新獲取的圖像中的人臉圖像，并識別該人臉圖像的表 情變化，然后判斷該識別到的表情變化是否與該選取的預(yù)設(shè)提問對應(yīng)的預(yù)設(shè)表情變化相 同；
[0013] 所述執(zhí)行模塊用于在至少識別到的人臉圖像的表情變化與選取的預(yù)設(shè)提問對應(yīng) 的預(yù)設(shè)表情變化相同時，判斷該用戶為合法用戶并允許該用戶登入該信息服務(wù)器；
[0014] 所述租還控制服務(wù)器用來保存和處理用戶信息；
[0015] 所述的鎖定模塊包括位置鎖定模塊和車鎖，所述的位置鎖定模塊包括移動通信裝 置，移動通信裝置在第一時間點(diǎn)由第一移動通信裝置接收到的信號編譯第一簽名，所述第 一簽名包括:控制信息；小區(qū)集合，所述小區(qū)集合是由所述第一移動通信裝置可觀測的公用 自行車存放點(diǎn)；W及從所述可觀測公用自行車存放點(diǎn)收到的信號的接收功率水平信息;估 計(jì)在所述第一時間點(diǎn)所述第一移動通信裝置的位置，該估計(jì)基于第一已知簽名的位置信 息，所述第一已知簽名通過將所述第一簽名與輸入在數(shù)據(jù)庫中的已知簽名進(jìn)行比較來選 擇，所述已知簽名包括位置信息；
[0016] 所述的車鎖包括固定底座，在固定底座前端設(shè)有感應(yīng)器，固定底座兩端設(shè)有彈黃， 彈黃與夾緊板相連接，夾緊板上端、固定底座上設(shè)有電磁鎖，電磁鎖、感應(yīng)器通過無線信息 傳送模塊與鎖定模塊內(nèi)部的處理器連接；
[0017] 所述的RFID模塊包括電源管理電路、核屯、忍片、外圍電路、射頻前端電路和天線配 置電路，所述電源管理電路將輸入電源穩(wěn)流控制并為其他電路提供對應(yīng)的電源，所述外圍 電路包括使能電路、晶體震蕩電路、鎖相環(huán)電路，所述射頻前端電路用于將核屯、忍片發(fā)射出 來的射頻信號經(jīng)過前期處理輸出到天線配置電路W及將天線配置電路返回的射頻信號經(jīng) 過平衡不平衡轉(zhuǎn)換后發(fā)送至核屯、忍片，所述天線配置電路用于將射頻信號發(fā)送至天線和接 收天線返回的射頻信號；
[0018] 所述的核屯、忍片內(nèi)置有光感模塊，該光感模塊主要包括光敏電阻、光敏電容、光敏 Ξ極管、光敏二極管或光傳感器，為其中的一種或多種的組合，所述的光感模塊直接感觸到 標(biāo)簽所處環(huán)境的一處或多處的光線，所述的控制模塊和光感模塊相連，所述的控制模塊根 據(jù)光感模塊檢測到的光線強(qiáng)度、頻率的變化而改變無線電傳輸模塊的發(fā)送內(nèi)容、工作間隔 時間或發(fā)射頻率;或開啟關(guān)閉部分工作模塊；
[0019] 所述的分析模塊包括人臉檢測與定位模塊、規(guī)范化模塊、特征提取模塊、識別模 塊；
[0020] 所述的定位與檢測模塊用于捕捉人眼坐標(biāo)，并由人眼坐標(biāo)得到人臉左上頂點(diǎn)和右 下頂點(diǎn)的坐標(biāo)；
[0021] 所述的規(guī)范化模塊對采集的人臉圖像進(jìn)行規(guī)范化處理，將人臉對齊糾正；
[0022] 所述的特征提取模塊用于構(gòu)造特征提取算子，提取人臉圖像特征向量，具體步驟 為：
[0023] 步驟一、采集到N個樣本用作訓(xùn)練集X，采用下式求出樣本平均值m:
[0024]
[002引其中，XiE 樣本訓(xùn)練集 Χ=(χι，χ2，···，χν);
[00%]步驟二、求出散布矩陣S:
[0027]
[0028] 求出散布矩陣的特征值λ?和對應(yīng)的特征向量ei，其中，ei便是主分量，將特征值從 大到小依次排列λ1，λ2,…；
[0029] 假設(shè)取出Ρ個值，λ1，λ2，···，λρ可W確定出臉空間E=(el，e2，…，eP)，在此臉空間 上，訓(xùn)練樣本X中，每個元素投影到該空間的點(diǎn)可W由下式得到：
[0030] x'i = E*Xi,t = l ,2,··· ,Ν；
[0031] 由上式得到的是將原向量經(jīng)過PCA降維后的ρ維向量；
[0032] 所述的識別模炔基于稀疏表征，采用SRC人臉識別算法進(jìn)行多人臉識別；
[0033] 采用SRC人臉識別算法進(jìn)行多人臉識別的具體方法為：
[0034] 對當(dāng)前帖人臉檢測并按坐標(biāo)排序得出當(dāng)前帖各個人臉的識別結(jié)果;根據(jù)當(dāng)前帖各 個人臉的識別結(jié)果計(jì)算對應(yīng)的各個人臉各自相鄰η帖識別結(jié)果;統(tǒng)計(jì)各個人臉的身份，由超 過半數(shù)rV2的統(tǒng)一身份決定目標(biāo)的最終身份；
[0035] 其中，計(jì)算待識別圖片與人臉庫各類別間的重建誤差{τι，η……rn}，ri<n<……< rn，將得到的相似度值按巧
的規(guī)則確定最終識別結(jié)果;其中Τι 為比率值，Τι = 0.6。
[0036] 進(jìn)一步，所述的租還控制服務(wù)器通過指令鎖定鎖定模塊中的車鎖，車鎖執(zhí)行相應(yīng) 程序，使車鎖處于開啟狀態(tài)或者關(guān)閉狀態(tài)，開啟狀態(tài)分為借車開啟、還車開啟狀態(tài);車鎖處 于借車開啟狀態(tài)時，用戶通過身份認(rèn)證模塊授權(quán)租借自行車;車鎖處于還車開啟狀態(tài)時，用 戶通過身份認(rèn)證模塊授權(quán)歸還自行車;車鎖處于關(guān)閉狀態(tài)，用戶無法租借或者歸還自行車。
[0037] 進(jìn)一步，所述的無線信息傳送模塊利用無線通信連接公用自行車基站管理終端、 基站及移動終端，所述基站管理終端具備：
[0038] 在進(jìn)行因特網(wǎng)訪問時進(jìn)行中繼的因特網(wǎng)網(wǎng)關(guān)功能；
[0039] 管理各基站的通信路徑信息的基站管理功能；
[0040] 用于設(shè)定與其它基站W(wǎng)及其他移動終端的通信路徑的通信路徑設(shè)定功能；
[0041] 用于管理本基站管理終端的鄰接終端信息及其它基站W(wǎng)及其他移動終端的鄰接 終端信息的鄰接終端信息管理功能，所述鄰接終端是在通信路徑上鄰接的基站管理終端或 基站或移動終端；
[0042] 所述基站具備：
[0043] 無線通信功能;通信路徑設(shè)定功能；W及阻止W基站之間的無線的直接通信的基 站無線通信接口直接通信阻止功能；所述移動終端具備:無線通信功能；通信路徑設(shè)定功 能；W及鄰接終端信息管理功能；
[0044] 在所述基站管理終端與所述通信基站間，相互交換鄰接終端信息。
[0045] 進(jìn)一步，所述的身份認(rèn)證模塊的認(rèn)證方法包括：
[0046] 租賃用戶通過身份證件信息讀取模塊讀取身份證件信息或者通過一帶有攝像頭 的電子設(shè)備連接至身份認(rèn)證模塊時，獲取該攝像頭攝取到的圖像；
[0047] 識別所述獲取的圖像中是否包括人臉圖像；
[0048] 在所述獲取的圖像中包括人臉圖像時，從存儲單元中選取至少一預(yù)設(shè)提問，并控 制電子設(shè)備播放該預(yù)設(shè)提問；
[0049] 當(dāng)至少一該預(yù)設(shè)提問選取后，重新獲取該攝像頭攝取到的圖像；
[0050] 識別所述重新獲取的圖像中的人臉圖像，并識別該人臉圖像的表情變化；
[0051 ]判斷該識別到的表情變化是否與該選取的預(yù)設(shè)提問對應(yīng)的預(yù)設(shè)表情變化相同；W 及在至少識別到的人臉圖像的表情變化與選取的預(yù)設(shè)提問對應(yīng)的預(yù)設(shè)表情變化相同時，允 許該用戶通過鎖定模塊解鎖。
[0052] 進(jìn)一步，所述無線信息輸送模塊還包括終端的信道狀態(tài)信息信道狀態(tài)信息傳輸方 法，該方法包括:接收第一信道狀態(tài)信息參考信號和第二信道狀態(tài)信息參考信號;傳送指示 第一信道狀態(tài)信息參考信號和第二信道狀態(tài)信息參考信號中與將要傳送的信道狀態(tài)信息 相對應(yīng)的一個的信道狀態(tài)信息指示符；W及傳送基于信道狀態(tài)信息指示符生成的信道狀態(tài) 信息，直到傳輸新的信道狀態(tài)信息指示符為止；
[0053] 傳送信道狀態(tài)信息包括同時傳送信道狀態(tài)信息指示符和與信道狀態(tài)信息指示符 相對應(yīng)的預(yù)編碼矩陣指示符；
[0054] 傳送信道狀態(tài)信息包括同時傳送信道狀態(tài)信息指示符和基于全部第一信道狀態(tài) 信息參考信號和第二信道狀態(tài)信息參考信號兩者生成的信道質(zhì)量指示符。
[0055] 進(jìn)一步，所述終端包括:接收器，被配置為接收第一信道狀態(tài)信息參考信號和第二 信道狀態(tài)信息參考信號；W及傳送器，被配置為傳送指示第一信道狀態(tài)信息參考信號和第 二信道狀態(tài)信息參考信號中與將要傳送的信道狀態(tài)信息相對應(yīng)的一個的信道狀態(tài)信息指 示符，并且傳送基于信道狀態(tài)信息指示符生成的信道狀態(tài)信息，直到傳輸新的信道狀態(tài)信 息指示符為止；
[0056] 所述傳送器同時傳送信道狀態(tài)信息指示符和與信道狀態(tài)信息指示符相對應(yīng)的預(yù) 編碼矩陣指示符；
[0057] 所述傳送器同時傳送信道狀態(tài)信息指示符和基于第一信道狀態(tài)信息參考信號和 第二信道狀態(tài)信息參考信號運(yùn)兩者生成的信道質(zhì)量指示符。
[0058] 進(jìn)一步，所述信道狀態(tài)信息接收方法包括:傳送第一信道狀態(tài)信息參考信號和第 二信道狀態(tài)信息參考信號;接收指示第一信道狀態(tài)信息參考信號和第二信道狀態(tài)信息參考 信號中與將要接收的信道狀態(tài)信息相對應(yīng)的一個的信道狀態(tài)信息指示符;并且接收基于信 道狀態(tài)信息指示符生成的信道狀態(tài)信息，直到接收到新的信道狀態(tài)信息指示符為止；
[0059] 接收信道狀態(tài)信息包括同時接收信道狀態(tài)信息指示符和與信道狀態(tài)信息指示符 相對應(yīng)的預(yù)編碼矩陣指示符；
[0060] 接收信道狀態(tài)信息包括同時接收信道狀態(tài)信息指示符和基于第一信道狀態(tài)信息 參考信號和第二信道狀態(tài)信息參考信號運(yùn)兩者生成的信道質(zhì)量指示符。
[0061] 本發(fā)明的城市公用自行車監(jiān)測裝置可W通過RFID模塊，傳送射頻信號，射頻信號 所處位置距車輛距離縮短至一定距離時，系統(tǒng)會發(fā)出警報(bào)，可W有效避免交通事故;鎖定模 塊可W鎖定自行車的地理位置，租還模塊能夠提高公共自行車公司的管理效率和公共資源 的利用率。
【附圖說明】
[0062] 圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的城市公用自行車檢測裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0063] 圖中：1、租還模塊；1-1、客戶端；1-2、租還控制服務(wù)器;1-3、身份認(rèn)證模塊；1-3-1、 存儲單元；1-3-2、獲取模塊；1-3-3、身份證件信息讀取模塊；1-3-4、分析模塊；1-3-5、提問 模塊;1-3-6、執(zhí)行模塊;2、鎖定模塊;2-1、位置鎖定模塊;2-2、車鎖;3、RFID模塊;4、無線信 息傳送模塊;5、太陽能發(fā)電模塊。
【具體實(shí)施方式】
[0064] 為能進(jìn)一步了解本發(fā)明的
【發(fā)明內(nèi)容】
、特點(diǎn)及功效，茲例舉W下實(shí)施例，并配合附圖 詳細(xì)說明如下。
[0065] 如圖1所示，本發(fā)明是運(yùn)樣實(shí)現(xiàn)的，一種城市公用自行車監(jiān)測裝置包括租還模塊1、 鎖定模塊2、RFID模塊3、無線信息傳送模塊4、太陽能發(fā)電模塊5;
[0066] 所述的租還模塊1包括客戶端1-1和租還控制服務(wù)器1-2,該客戶端1-1是用戶與租 還控制服務(wù)器1-2之間的接口，客戶端通過公用網(wǎng)和租還控制服務(wù)器1-2通信；
[0067] 用戶通過租還模塊1內(nèi)置的身份認(rèn)證模塊1-3進(jìn)行身份認(rèn)證，該身份認(rèn)證模塊包 括：
[0068] 存儲單元1-3-1，該存儲單元1-3-1用于存儲多個合法用戶的預(yù)設(shè)提問、與每一預(yù) 設(shè)提問對應(yīng)的預(yù)設(shè)表情變化、身份證件信息；
[0069] 獲取模塊1-3-2,用于在用戶通過帶有攝像頭的電子設(shè)備連接至分析模塊，獲取該 攝像頭攝取到的圖像，還包括一身份證件信息讀取模塊1-3-3,該身份證件信息讀取模塊1- 3-3包括開關(guān)模塊、第一處理器、第一存儲器和電磁線圈，所述開關(guān)模塊、所述第一存儲器和 所述電磁線圈分別與所述第一處理器連接，所述第一存儲器用于存儲身份代表音頻數(shù)據(jù)， 所述開關(guān)模塊用于接收到外部的控制信號后，根據(jù)所述控制信號生成觸發(fā)信號并將所述觸 發(fā)信號發(fā)送至所述第一處理器，所述第一處理器用于接收到所述觸發(fā)信號后，將所述身份 代表音頻數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為電信號并將所述電信號發(fā)送至所述電磁線圈，所述電磁線圈用于根據(jù) 所述電信號產(chǎn)生磁場變化信號，并將所述磁場變化信號輸出至外部；
[0070] 分析模塊1-3-4,用于識別所述獲取的圖像中是否包括人臉圖像及預(yù)設(shè)問題答案 是否準(zhǔn)確、身份證件信息是否符合；
[0071] 提問模塊1-3-5,用于當(dāng)分析模塊判斷所述獲取的圖像中包括人臉圖像時，從存儲 單元1-3-1中選取至少一預(yù)設(shè)提問，并控制該電子設(shè)備播放該預(yù)設(shè)提問；W及一執(zhí)行模塊；
[0072] 獲取模塊1-3-2還用于當(dāng)提問模塊1-3-5選取該預(yù)設(shè)提問后，重新獲取該攝像頭攝 取到的圖像；
[0073] 分析模塊1-3-4還用于識別所述重新獲取的圖像中的人臉圖像，并識別該人臉圖 像的表情變化，然后判斷該識別到的表情變化是否與該選取的預(yù)設(shè)提問對應(yīng)的預(yù)設(shè)表情變 化相同；
[0074] 所述執(zhí)行模塊1-3-6用于在至少識別到的人臉圖像的表情變化與選取的預(yù)設(shè)提問 對應(yīng)的預(yù)設(shè)表情變化相同時，判斷該用戶為合法用戶并允許該用戶登入該信息服務(wù)器；
[0075] 所述租還控制服務(wù)器1-2用來保存和處理用戶信息；
[0076] 所述的鎖定模塊2包括位置鎖定模塊2-1和車鎖2-2,所述的位置鎖定模塊2-1包括 移動通信裝置，移動通信裝置在第一時間點(diǎn)由第一移動通信裝置接收到的信號編譯第一簽 名，所述第一簽名包括:控制信息；小區(qū)集合，所述小區(qū)集合是由所述第一移動通信裝置可 觀測的公用自行車存放點(diǎn)；W及從所述可觀測公用自行車存放點(diǎn)收到的信號的接收功率水 平信息;估計(jì)在所述第一時間點(diǎn)所述第一移動通信裝置的位置，該估計(jì)基于第一已知簽名 的位置信息，所述第一已知簽名通過將所述第一簽名與輸入在數(shù)據(jù)庫中的已知簽名進(jìn)行比 較來選擇，所述已知簽名包括位置信息;通過小區(qū)集合的信息及公用自行車存放點(diǎn)收到的 信號的接收功率水平信息可W大致鎖定自行車的位置；
[0077] 所述的車鎖2-2包括固定底座，在固定底座前端設(shè)有感應(yīng)器，固定底座兩端設(shè)有彈 黃，彈黃與夾緊板相連接，夾緊板上端、固定底座上設(shè)有電磁鎖，電磁鎖、感應(yīng)器通過無線信 息傳送模塊與鎖定模塊內(nèi)部的處理器連接；
[0078] 所述的RFID模塊3包括電源管理電路、核屯、忍片、外圍電路、射頻前端電路和天線 配置電路，所述電源管理電路將輸入電源穩(wěn)流控制并為其他電路提供對應(yīng)的電源，所述外 圍電路包括使能電路、晶體震蕩電路、鎖相環(huán)電路，所述射頻前端電路用于將核屯、忍片發(fā)射 出來的射頻信號經(jīng)過前期處理輸出到天線配置電路W及將天線配置電路返回的射頻信號 經(jīng)過平衡不平衡轉(zhuǎn)換后發(fā)送至核屯、忍片，所述天線配置電路用于將射頻信號發(fā)送至天線和 接收天線返回的射頻信號；
[0079] 所述的核屯、忍片內(nèi)置有光感模塊，該光感模塊主要包括光敏電阻、光敏電容、光敏 Ξ極管、光敏二極管或光傳感器，為其中的一種或多種的組合，所述的光感模塊直接感觸到 標(biāo)簽所處環(huán)境的一處或多處的光線，所述的控制模塊和光感模塊相連，所述的控制模塊根 據(jù)光感模塊檢測到的光線強(qiáng)度、頻率的變化而改變無線電傳輸模塊的發(fā)送內(nèi)容、工作間隔 時間或發(fā)射頻率;或開啟關(guān)閉部分工作模塊；
[0080] 所述的RFID模塊3，當(dāng)使用者拿起頭盎或騎上自行車時，它就會開始傳送射頻信 號，在黑夜中，光感模塊感受到前方車燈燈光，RFID模塊發(fā)射的射頻信號頻率加快，強(qiáng)度增 強(qiáng)，運(yùn)樣汽車上安裝的接收器在特定距離內(nèi)就會接收到射頻信號，如果標(biāo)簽所處位置距車 輛距離縮短至一定距離時，系統(tǒng)會發(fā)出警報(bào)，可W有效避免交通事故；
[0081] 所述的分析模塊包括人臉檢測與定位模塊、規(guī)范化模塊、特征提取模塊、識別模 塊；
[0082] 所述的定位與檢測模塊用于捕捉人眼坐標(biāo)，并由人眼坐標(biāo)得到人臉左上頂點(diǎn)和右 下頂點(diǎn)的坐標(biāo)；
[0083] 所述的規(guī)范化模塊對采集的人臉圖像進(jìn)行規(guī)范化處理，將人臉對齊糾正；
[0084] 所述的特征提取模塊用于構(gòu)造特征提取算子，提取人臉圖像特征向量，具體步驟 為：
[0085] 步驟一、采集到N個樣本用作訓(xùn)練集X，采用下式求出樣本平均值m:
[0086]
[0087]其中，XiE樣本訓(xùn)練集X=(X1，X2,…，XN);
[0088] 步驟二、求出散布矩陣S:
[0089]
[0090] 求出散布矩陣的特征值λ?和對應(yīng)的特征向量ei，其中，ei便是主分量，將特征值從 大到小依次排列λ1，λ2,…；
[0091] 假設(shè)取出Ρ個值，λ1，λ2，···，λρ可W確定出臉空間6=(61，62，-'，6口），在此臉空間 上，訓(xùn)練樣本X中，每個元素投影到該空間的點(diǎn)可W由下式得到：
[0092] x'i = E*Xi,t = l ,2,··· ,Ν；
[0093] 由上式得到的是將原向量經(jīng)過PCA降維后的ρ維向量；
[0094] 所述的識別模炔基于稀疏表征，采用SRC人臉識別算法進(jìn)行多人臉識別；
[00Μ]采用SRC人臉識別算法進(jìn)行多人臉識別的具體方法為：
[0096] 對當(dāng)前帖人臉檢測并按坐標(biāo)排序得出當(dāng)前帖各個人臉的識別結(jié)果;根據(jù)當(dāng)前帖各 個人臉的識別結(jié)果計(jì)算對應(yīng)的各個人臉各自相鄰η帖識別結(jié)果;統(tǒng)計(jì)各個人臉的身份，由超 過半數(shù)rV2的統(tǒng)一身份決定目標(biāo)的最終身份；
[0097] 其中，計(jì)算待識別圖片與人臉庫各類別間的重建誤差{τι，η……rn}，ri<n<……< rn，將得到的相似度值按巧
的規(guī)則確定最終識別結(jié)果;其中Τι 為比率值，Τι = 0.6。
[0098] 進(jìn)一步，所述的租還控制服務(wù)器2通過指令鎖定鎖定模塊2中的車鎖2-2,車鎖2-2 執(zhí)行相應(yīng)程序，使車鎖處2-2于開啟狀態(tài)或者關(guān)閉狀態(tài)，開啟狀態(tài)分為借車開啟、還車開啟 狀態(tài);車鎖2-2處于借車開啟狀態(tài)時，用戶通過身份認(rèn)證模塊1-3授權(quán)租借自行車；車鎖2-2 處于還車開啟狀態(tài)時，用戶通過身份認(rèn)證模塊1-3授權(quán)歸還自行車;車鎖2-2處于關(guān)閉狀態(tài)， 用戶無法租借或者歸還自行車。
[0099] 在本發(fā)明的實(shí)施例中：
[0100] 進(jìn)一步，所述無線信息輸送模塊還包括終端的信道狀態(tài)信息信道狀態(tài)信息傳輸方 法，該方法包括:接收第一信道狀態(tài)信息參考信號和第二信道狀態(tài)信息參考信號;傳送指示 第一信道狀態(tài)信息參考信號和第二信道狀態(tài)信息參考信號中與將要傳送的信道狀態(tài)信息 相對應(yīng)的一個的信道狀態(tài)信息指示符；W及傳送基于信道狀態(tài)信息指示符生成的信道狀態(tài) 信息，直到傳輸新的信道狀態(tài)信息指示符為止；
[0101] 傳送信道狀態(tài)信息包括同時傳送信道狀態(tài)信息指示符和與信道狀態(tài)信息指示符 相對應(yīng)的預(yù)編碼矩陣指示符；
[0102] 傳送信道狀態(tài)信息包括同時傳送信道狀態(tài)信息指示符和基于全部第一信道狀態(tài) 信息參考信號和第二信道狀態(tài)信息參考信號兩者生成的信道質(zhì)量指示符。
[0103] 進(jìn)一步，所述終端包括:接收器，被配置為接收第一信道狀態(tài)信息參考信號和第二 信道狀態(tài)信息參考信號；W及傳送器，被配置為傳送指示第一信道狀態(tài)信息參考信號和第 二信道狀態(tài)信息參考信號中與將要傳送的信道狀態(tài)信息相對應(yīng)的一個的信道狀態(tài)信息指 示符，并且傳送基于信道狀態(tài)信息指示符生成的信道狀態(tài)信息，直到傳輸新的信道狀態(tài)信 息指示符為止；
[0104] 所述傳送器同時傳送信道狀態(tài)信息指示符和與信道狀態(tài)信息指示符相對應(yīng)的預(yù) 編碼矩陣指示符；
[0105] 所述傳送器同時傳送信道狀態(tài)信息指示符和基于第一信道狀態(tài)信息參考信號和 第二信道狀態(tài)信息參考信號運(yùn)兩者生成的信道質(zhì)量指示符。
[0106] 進(jìn)一步，所述信道狀態(tài)信息接收方法包括:傳送第一信道狀態(tài)信息參考信號和第 二信道狀態(tài)信息參考信號;接收指示第一信道狀態(tài)信息參考信號和第二信道狀態(tài)信息參考 信號中與將要接收的信道狀態(tài)信息相對應(yīng)的一個的信道狀態(tài)信息指示符;并且接收基于信 道狀態(tài)信息指示符生成的信道狀態(tài)信息，直到接收到新的信道狀態(tài)信息指示符為止；
[0107] 接收信道狀態(tài)信息包括同時接收信道狀態(tài)信息指示符和與信道狀態(tài)信息指示符 相對應(yīng)的預(yù)編碼矩陣指示符；
[0108] 接收信道狀態(tài)信息包括同時接收信道狀態(tài)信息指示符和基于第一信道狀態(tài)信息 參考信號和第二信道狀態(tài)信息參考信號運(yùn)兩者生成的信道質(zhì)量指示符。
[0109] 預(yù)約租車的過程包括：
[0110] 步驟1:用戶通過客戶端將預(yù)約租還車消息發(fā)給租還控制服務(wù)器。
[0111] 步驟2:租還控制服務(wù)器接收到用戶預(yù)約租還車消息后，在預(yù)約時間之前詢問用戶 預(yù)約是否有效。如果用戶回復(fù)取消預(yù)約則取消預(yù)約，如果用戶回復(fù)繼續(xù)預(yù)約或者沒有回復(fù) 則認(rèn)為預(yù)約有效。
[0112] 步驟3:預(yù)約有效向租還控制服務(wù)器發(fā)送租還自行車的消息，租還控制服務(wù)器接收 到消息后對數(shù)據(jù)庫進(jìn)行相應(yīng)數(shù)據(jù)處理。如果有空閑資源為用戶分配自行車或停車粧，如果 沒有空閑資源則向用戶發(fā)送警示信息。
[0113] 步驟4:租還控制服務(wù)器控制停車粧上的車鎖執(zhí)行車鎖開啟程序，使車鎖處于借車 開啟或還車開啟狀態(tài)，車鎖上的計(jì)時器開始倒計(jì)時，預(yù)約用戶在倒計(jì)時結(jié)束之前租還自行 車，在此期間非預(yù)約用戶無法租還自行車，超過時間借車開啟或還車開啟狀態(tài)關(guān)閉;預(yù)約用 戶成功租還自行車，停車粧向租還控制服務(wù)器發(fā)送用戶成功租還自行車的信息，租還控制 服務(wù)器更新停車站狀態(tài)數(shù)據(jù)庫。
[0114] 進(jìn)一步，所述的無線信息傳送模塊4利用無線通信連接公用自行車基站管理終端、 基站及移動終端，所述基站管理終端具備：
[0115] 在進(jìn)行因特網(wǎng)訪問時進(jìn)行中繼的因特網(wǎng)網(wǎng)關(guān)功能；
[0116] 管理各基站的通信路徑信息的基站管理功能；
[0117] 用于設(shè)定與其它基站W(wǎng)及其他移動終端的通信路徑的通信路徑設(shè)定功能；
[0118] 用于管理本基站管理終端的鄰接終端信息及其它基站W(wǎng)及其他移動終端的鄰接 終端信息的鄰接終端信息管理功能，所述鄰接終端是在通信路徑上鄰接的基站管理終端或 基站或移動終端；
[0119] 所述基站具備：
[0120] 無線通信功能;通信路徑設(shè)定功能；W及阻止W基站之間的無線的直接通信的基 站無線通信接口直接通信阻止功能；所述移動終端具備:無線通信功能；通信路徑設(shè)定功 能；W及鄰接終端信息管理功能；
[0121] 在所述基站管理終端與所述通信基站間，相互交換鄰接終端信息。
[0122] 進(jìn)一步，所述的身份認(rèn)證模塊的認(rèn)證方法包括：
[0123] 租賃用戶通過身份證件信息讀取模塊讀取身份證件信息或者通過一帶有攝像頭 的電子設(shè)備連接至身份認(rèn)證模塊時，獲取該攝像頭攝取到的圖像；
[0124] 識別所述獲取的圖像中是否包括人臉圖像；
[0125] 在所述獲取的圖像中包括人臉圖像時，從存儲單元中選取至少一預(yù)設(shè)提問，并控 制電子設(shè)備播放該預(yù)設(shè)提問；
[0126] 當(dāng)至少一該預(yù)設(shè)提問選取后，重新獲取該攝像頭攝取到的圖像；
[0127] 識別所述重新獲取的圖像中的人臉圖像，并識別該人臉圖像的表情變化；
[0128] 判斷該識別到的表情變化是否與該選取的預(yù)設(shè)提問對應(yīng)的預(yù)設(shè)表情變化相同；W 及在至少識別到的人臉圖像的表情變化與選取的預(yù)設(shè)提問對應(yīng)的預(yù)設(shè)表情變化相同時，允 許該用戶通過鎖定模塊解鎖，具有多重身份認(rèn)證過程，可W大大增加預(yù)約租車的安全性。
[0129] 本發(fā)明的城市公用自行車監(jiān)測裝置可W通過RFID模塊3,傳送射頻信號，射頻信號 所處位置距車輛距離縮短至一定距離時，系統(tǒng)會發(fā)出警報(bào)，可W有效避免交通事故;鎖定模 塊2可W鎖定自行車的地理位置，租還模塊1能夠提高公共自行車公司的管理效率和公共資 源的利用率。
[0130] W上所述僅是對本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制， 凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對W上實(shí)施例所做的任何簡單修改，等同變化與修飾，均屬于 本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種城市公用自行車監(jiān)測裝置，其特征在于，所述的城市公用自行車監(jiān)測裝置包括 租還模塊、鎖定模塊、RFID模塊、無線信息傳送模塊、太陽能發(fā)電模塊； 所述租還模塊包括客戶端和租還控制服務(wù)器，該客戶端是用戶與租還控制服務(wù)器之間 的接口，客戶端通過公用網(wǎng)和租還控制服務(wù)器通信； 用戶通過租還模塊內(nèi)置的身份認(rèn)證模塊進(jìn)行身份認(rèn)證，該身份認(rèn)證模塊包括： 存儲單元，該存儲單元用于存儲多個合法用戶的預(yù)設(shè)提問、與每一預(yù)設(shè)提問對應(yīng)的預(yù) 設(shè)表情變化、身份證件信息； 獲取模塊，用于在用戶通過帶有攝像頭的電子設(shè)備連接至分析模塊，獲取該攝像頭攝 取到的圖像，還包括身份證件信息讀取模塊，該身份證件信息讀取模塊包括開關(guān)模塊、第一 處理器、第一存儲器和電磁線圈，所述開關(guān)模塊、所述第一存儲器和所述電磁線圈分別與所 述第一處理器連接，所述第一存儲器用于存儲身份代表音頻數(shù)據(jù)，所述開關(guān)模塊用于接收 到外部的控制信號后，根據(jù)所述控制信號生成觸發(fā)信號并將所述觸發(fā)信號發(fā)送至所述第一 處理器，所述第一處理器用于接收到所述觸發(fā)信號后，將所述身份代表音頻數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為電 信號并將所述電信號發(fā)送至所述電磁線圈，所述電磁線圈用于根據(jù)所述電信號產(chǎn)生磁場變 化信號，并將所述磁場變化信號輸出至外部； 分析模塊，用于識別所述獲取的圖像中是否包括人臉圖像及預(yù)設(shè)問題答案是否準(zhǔn)確、 身份證件信息是否符合； 提問模塊，用于當(dāng)分析模塊判斷所述獲取的圖像中包括人臉圖像時，從存儲單元中選 取至少一預(yù)設(shè)提問，并控制該電子設(shè)備播放該預(yù)設(shè)提問；以及執(zhí)行模塊； 獲取模塊還用于當(dāng)提問模塊選取該預(yù)設(shè)提問后，重新獲取該攝像頭攝取到的圖像； 分析模塊還用于識別所述重新獲取的圖像中的人臉圖像，并識別該人臉圖像的表情變 化，然后判斷該識別到的表情變化是否與該選取的預(yù)設(shè)提問對應(yīng)的預(yù)設(shè)表情變化相同； 所述執(zhí)行模塊用于在至少識別到的人臉圖像的表情變化與選取的預(yù)設(shè)提問對應(yīng)的預(yù) 設(shè)表情變化相同時，判斷該用戶為合法用戶并允許該用戶登入該信息服務(wù)器； 所述租還控制服務(wù)器用來保存和處理用戶信息； 所述的鎖定模塊包括位置鎖定模塊和車鎖，所述的位置鎖定模塊包括移動通信裝置， 移動通信裝置在第一時間點(diǎn)由第一移動通信裝置接收到的信號編譯第一簽名，所述第一簽 名包括:控制信息；小區(qū)集合，所述小區(qū)集合是由所述第一移動通信裝置可觀測的公用自行 車存放點(diǎn)；以及從所述可觀測公用自行車存放點(diǎn)收到的信號的接收功率水平信息;估計(jì)在 所述第一時間點(diǎn)所述第一移動通信裝置的位置，該估計(jì)基于第一已知簽名的位置信息，所 述第一已知簽名通過將所述第一簽名與輸入在數(shù)據(jù)庫中的已知簽名進(jìn)行比較來選擇，所述 已知簽名包括位置信息； 所述車鎖包括固定底座，在固定底座前端設(shè)有感應(yīng)器，固定底座兩端設(shè)有彈簧，彈簧與 夾緊板相連接，夾緊板上端、固定底座上設(shè)有電磁鎖，電磁鎖、感應(yīng)器通過無線信息傳送模 塊與鎖定模塊內(nèi)部的處理器連接； 所述RFID模塊包括電源管理電路、核心芯片、外圍電路、射頻前端電路和天線配置電 路，所述電源管理電路將輸入電源穩(wěn)流控制并為其他電路提供對應(yīng)的電源，所述外圍電路 包括使能電路、晶體震蕩電路、鎖相環(huán)電路，所述射頻前端電路用于將核心芯片發(fā)射出來的 射頻信號經(jīng)過前期處理輸出到天線配置電路以及將天線配置電路返回的射頻信號經(jīng)過平 衡不平衡轉(zhuǎn)換后發(fā)送至核心芯片，所述天線配置電路用于將射頻信號發(fā)送至天線和接收天 線返回的射頻信號； 所述的核心芯片內(nèi)置有光感模塊，該光感模塊主要包括光敏電阻、光敏電容、光敏三極 管、光敏二極管或光傳感器，為其中的一種或多種的組合，所述的光感模塊直接感觸到標(biāo)簽 所處環(huán)境的一處或多處的光線，所述的控制模塊和光感模塊相連，所述的控制模塊根據(jù)光 感模塊檢測到的光線強(qiáng)度、頻率的變化而改變無線電傳輸模塊的發(fā)送內(nèi)容、工作間隔時間 或發(fā)射頻率;或開啟關(guān)閉部分工作模塊； 所述的分析模塊包括人臉檢測與定位模塊、規(guī)范化模塊、特征提取模塊、識別模塊； 所述的定位與檢測模塊用于捕捉人眼坐標(biāo)，并由人眼坐標(biāo)得到人臉左上頂點(diǎn)和右下頂 點(diǎn)的坐標(biāo)； 所述的規(guī)范化模塊對采集的人臉圖像進(jìn)行規(guī)范化處理，將人臉對齊糾正； 所述的特征提取模塊用于構(gòu)造特征提取算子，提取人臉圖像特征向量，具體步驟為： 步驟一、采集到N個樣本用作訓(xùn)練集X，采用下式求出樣本平均值m:其中，XiG樣本訓(xùn)練集X= (X1，X2，···，XN); 步驟二、求出散布矩陣s:求出散布矩陣的特征值λ?和對應(yīng)的特征向量ei，其中，ei便是主分量，將特征值從大到 小依次排列λ?，λ2，…； 假設(shè)取出Ρ個值，λ?，λ2，···，λρ可以確定出臉空間E=(el，e2，···，eP)，在此臉空間上，訓(xùn) 練樣本X中，每個元素投影到該空間的點(diǎn)可以由下式得到： X，i = Etxi,t = 1,2, ··· ,Ν； 由上式得到的是將原向量經(jīng)過PCA降維后的ρ維向量； 所述的識別模炔基于稀疏表征，采用SRC人臉識別算法進(jìn)行多人臉識別； 采用SRC人臉識別算法進(jìn)行多人臉識別的具體方法為： 對當(dāng)前幀人臉檢測并按坐標(biāo)排序得出當(dāng)前幀各個人臉的識別結(jié)果;根據(jù)當(dāng)前幀各個人 臉的識別結(jié)果計(jì)算對應(yīng)的各個人臉各自相鄰η幀識別結(jié)果;統(tǒng)計(jì)各個人臉的身份，由超過半 數(shù)η/2的統(tǒng)一身份決定目標(biāo)的最終身份；其中，計(jì)算待識別圖片與人臉庫各類別間的重建誤差Ιη,η……rn}，ri〈r2〈……<r n，將 得到的相似度值按照 的規(guī)則確定最終識別結(jié)果;其中h為比 率值，1^ = 0.6。2.如權(quán)利要求1所述的城市公用自行車監(jiān)測裝置，其特征在于，所述的租還控制服務(wù)器 通過指令鎖定鎖定模塊中的車鎖，車鎖執(zhí)行相應(yīng)程序，使車鎖處于開啟狀態(tài)或者關(guān)閉狀態(tài)， 開啟狀態(tài)分為借車開啟、還車開啟狀態(tài);車鎖處于借車開啟狀態(tài)時，用戶通過身份認(rèn)證模塊 授權(quán)租借自行車;車鎖處于還車開啟狀態(tài)時，用戶通過身份認(rèn)證模塊授權(quán)歸還自行車;車鎖 處于關(guān)閉狀態(tài)，用戶無法租借或者歸還自行車。3. 如權(quán)利要求1所述的城市公用自行車監(jiān)測裝置，其特征在于，所述的無線信息傳送模 塊利用無線通信連接公用自行車基站管理終端、基站及移動終端，所述基站管理終端具備： 在進(jìn)行因特網(wǎng)訪問時進(jìn)行中繼的因特網(wǎng)網(wǎng)關(guān)功能； 管理各基站的通信路徑信息的基站管理功能； 用于設(shè)定與其它基站以及其他移動終端的通信路徑的通信路徑設(shè)定功能； 用于管理本基站管理終端的鄰接終端信息及其它基站以及其他移動終端的鄰接終端 信息的鄰接終端信息管理功能，所述鄰接終端是在通信路徑上鄰接的基站管理終端或基站 或移動終端； 所述基站具備： 無線通信功能；通信路徑設(shè)定功能；以及阻止以基站之間的無線的直接通信的基站無 線通信接口直接通信阻止功能;所述移動終端具備:無線通信功能;通信路徑設(shè)定功能；以 及鄰接終端信息管理功能； 在所述基站管理終端與所述通信基站間，相互交換鄰接終端信息。4. 如權(quán)利要求1所述的城市公用自行車監(jiān)測裝置，其特征在于，所述身份認(rèn)證模塊的認(rèn) 證方法包括： 租賃用戶通過身份證件信息讀取模塊讀取身份證件信息或者通過帶有攝像頭的電子 設(shè)備連接至身份認(rèn)證模塊時，獲取該攝像頭攝取到的圖像； 識別所述獲取的圖像中是否包括人臉圖像； 在所述獲取的圖像中包括人臉圖像時，從存儲單元中選取至少預(yù)設(shè)提問，并控制電子 設(shè)備播放該預(yù)設(shè)提問； 當(dāng)至少一該預(yù)設(shè)提問選取后，重新獲取該攝像頭攝取到的圖像； 識別所述重新獲取的圖像中的人臉圖像，并識別該人臉圖像的表情變化； 判斷該識別到的表情變化是否與該選取的預(yù)設(shè)提問對應(yīng)的預(yù)設(shè)表情變化相同；以及在 至少識別到的人臉圖像的表情變化與選取的預(yù)設(shè)提問對應(yīng)的預(yù)設(shè)表情變化相同時，允許該 用戶通過鎖定模塊解鎖。5. 如權(quán)利要求1所述的城市公用自行車監(jiān)測裝置，其特征在于，所述無線信息輸送模塊 還包括終端的信道狀態(tài)信息信道狀態(tài)信息傳輸方法，該方法包括:接收第一信道狀態(tài)信息 參考信號和第二信道狀態(tài)信息參考信號;傳送指示第一信道狀態(tài)信息參考信號和第二信道 狀態(tài)信息參考信號中與將要傳送的信道狀態(tài)信息相對應(yīng)的一個的信道狀態(tài)信息指示符；以 及傳送基于信道狀態(tài)信息指示符生成的信道狀態(tài)信息，直到傳輸新的信道狀態(tài)信息指示符 為止； 傳送信道狀態(tài)信息包括同時傳送信道狀態(tài)信息指示符和與信道狀態(tài)信息指示符相對 應(yīng)的預(yù)編碼矩陣指示符； 傳送信道狀態(tài)信息包括同時傳送信道狀態(tài)信息指示符和基于全部第一信道狀態(tài)信息 參考信號和第二信道狀態(tài)信息參考信號兩者生成的信道質(zhì)量指示符。6. 如權(quán)利要求5所述的城市公用自行車監(jiān)測裝置，其特征在于，所述終端包括:接收器， 被配置為接收第一信道狀態(tài)信息參考信號和第二信道狀態(tài)信息參考信號；以及傳送器，被 配置為傳送指示第一信道狀態(tài)信息參考信號和第二信道狀態(tài)信息參考信號中與將要傳送 的信道狀態(tài)信息相對應(yīng)的一個的信道狀態(tài)信息指示符，并且傳送基于信道狀態(tài)信息指示符 生成的信道狀態(tài)信息，直到傳輸新的信道狀態(tài)信息指示符為止； 所述傳送器同時傳送信道狀態(tài)信息指示符和與信道狀態(tài)信息指示符相對應(yīng)的預(yù)編碼 矩陣指示符； 所述傳送器同時傳送信道狀態(tài)信息指示符和基于第一信道狀態(tài)信息參考信號和第二 信道狀態(tài)信息參考信號這兩者生成的信道質(zhì)量指示符。7.如權(quán)利要求5所述的城市公用自行車監(jiān)測裝置，其特征在于，所述信道狀態(tài)信息接收 方法包括:傳送第一信道狀態(tài)信息參考信號和第二信道狀態(tài)信息參考信號;接收指示第一 信道狀態(tài)信息參考信號和第二信道狀態(tài)信息參考信號中與將要接收的信道狀態(tài)信息相對 應(yīng)的一個的信道狀態(tài)信息指示符;并且接收基于信道狀態(tài)信息指示符生成的信道狀態(tài)信 息，直到接收到新的信道狀態(tài)信息指示符為止； 接收信道狀態(tài)信息包括同時接收信道狀態(tài)信息指示符和與信道狀態(tài)信息指示符相對 應(yīng)的預(yù)編碼矩陣指示符； 接收信道狀態(tài)信息包括同時接收信道狀態(tài)信息指示符和基于第一信道狀態(tài)信息參考 信號和第二信道狀態(tài)信息參考信號這兩者生成的信道質(zhì)量指示符。
【文檔編號】G06K9/32GK105825467SQ201610150658
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2016年3月16日
【發(fā)明人】余善成, 陳臻, 李召, 李昆昆
【申請人】寧波市江東精誠自動化設(shè)備有限公司