数字化校区云平台管理系统

技术领域

本发明涉及数字化校园管理的技术领域，特别涉及数字化校区云平台管理系统。

背景技术

目前，数字化校园已经成为校园智能化管理的主要发展趋势，数字化校园通过相应的数字管理平台是学生和教职工能够快速地和准确地获得相应的数字信息以及进行实时的数字平台交易操作，从而提高学生和教职工在校园区域内的活动便捷性。通常而言，数字化校园都是基于相应的智能卡片构建形成的，学生和教职工通过相应的智能卡片即可在校园区域内自助完成不同的活动，但是现有技术的数字化校园的所有功能操作也只是仅仅局限于借助智能卡片来实现，其无法结合相应的移动终端或者校园内部设置的监控设备来完成其他形式的自助服务，这大大地降低数字化校园管理的自动化和智能化水平，同时也无法有效地扩大数字化校园管理对不同校园场景的应用。

发明内容

针对现有技术存在的缺陷，本发明提供数字化校区云平台管理系统，其包括摄像模块、图像识别处理模块、卡感应模块、卡感应信息认证模块、校区险情判断模块、校区门禁端/缴费端控制模块和云端管理平台；其中，该摄像模块用于对校区不同区域进行拍摄，以此获得不同的校区影像；该图像识别处理模块用于对该校区影像进行识别处理，从而获取对应区域的人物存在信息和/或环境状态信息；该校区险情判断模块用于根据该人物存在信息和/或该环境状态信息，判断对应区域是否存在异常情况，并将该异常情况的判断结果上传至该云端管理平台；该卡感应模块用于感应读取预设智能卡的卡属性信息；该卡感应信息认证模块用于对该卡属性信息进行分析认证处理，并将分析认证处理的结果上传至该云端管理平台；该云端管理平台用于根据该异常情况的判断结果进行适应性的报警操作；该云端管理平台还根据该分析认证处理的结果，指示该校区门禁端/缴费端控制模块进行适应性的门禁动作和/或扣费动作；可见，该数字化校区云平台管理系统通过对校区不同区域拍摄得到的校区影像进行识别处理，以此确定相应的人物存在信息和/或环境状态信息，继而判断对应区域是否存在异常情况，并根据该异常情况的判断结果进行适应性报警操作，此外还通过对预设智能卡的卡属性信息进行分析认证处理，指示校区相应的门禁端或者缴费端进行适应性的门禁动作和扣费动作，该系统不仅能够借助智能卡在校园内实现不同类型的自助操作，并且还能结合相应的摄像设备完成对校园内部区域的数字化安全管理，从而大大提高数字化校园管理的自动化和智能化水平，以及有效地扩大数字化校园管理对不同校园场景的适用性。

本发明提供数字化校区云平台管理系统，其特征在于，其包括摄像模块、图像识别处理模块、卡感应模块、卡感应信息认证模块、校区险情判断模块、校区门禁端/缴费端控制模块和云端管理平台；其中，

所述摄像模块用于对校区不同区域进行拍摄，以此获得不同校区区域各自对应的校区影像；

所述图像识别处理模块用于对所述校区影像进行识别处理，从而获取对应区域的人物存在信息和/或环境状态信息；

所述校区险情判断模块用于根据所述人物存在信息或所述环境状态信息，判断对应区域是否存在异常情况，并将所述异常情况的判断结果上传至所述云端管理平台；

所述卡感应模块用于感应读取预设智能卡的卡属性信息；

所述卡感应信息认证模块用于对所述卡属性信息进行分析认证处理，并将分析认证处理的结果上传至所述云端管理平台；

所述云端管理平台用于根据所述异常情况的判断结果进行适应性的报警操作；

所述云端管理平台还根据所述分析认证处理的结果，指示所述校区门禁端/缴费端控制模块进行适应性的门禁动作和/或扣费动作；

进一步，所述摄像模块对校区不同区域进行拍摄，以此获得不同校区区域各自对应的校区影像具体包括：

指示所述摄像模块中设置在校区不同区域的不同摄像器对相应区域进行扫描拍摄，从而获得关于对应区域的全景影像；

进一步，所述图像识别处理模块对所述校区影像进行识别处理，从而获取对应区域的人物存在信息或环境状态信息具体包括：

对所述全景影像进行卡尔曼滤波降噪处理，以此获得相应的降噪化全景影像；

对所述降噪化全景影像依次进行像素锐化处理和像素灰度化处理，以此获得相应的灰度化全景影像；

从所述灰度化全景影像中提取得到对应的图像轮廓分析信息，并根据所述图像轮廓信息确定所述区域中的人物脸部轮廓信息或环境背景物外形轮廓信息；

进一步，根据所述图像轮廓信息确定所述区域中的人物脸部轮廓信息或环境背景物外形轮廓信息为：

根据所述图像轮廓信息确定人物脸部轮廓和环境背景物外形轮廓之间的交接位置信息，再根据所述交接位置信息，从所述图像轮廓信息中提取得到所述人物脸部轮廓信息或所述环境背景物外形轮廓信息，其具有包括：

第一、利用下面公式(1)，根据所述图像轮廓信息确定人物脸部轮廓和环境背景物外形轮廓之间的交接位置信息，

在上述公式(1)中，C

第二、利用下面公式(2)，根据所述交接位置信息，将人物脸部轮廓信息从所述图像轮廓信息中剥离出来，

在上述公式(2)中，L

第三、利用下面公式(3)，获得所述环境背景物外形轮廓信息，

在上述公式(3)中，H

进一步，所述校区险情判断模块根据所述人物存在信息或所述环境状态信息，判断对应区域是否存在异常情况，并将所述异常情况的判断结果上传至所述云端管理平台具体包括：

将所述人物脸部轮廓信息与预设校园合法人员脸部轮廓信息数据库进行比对，从而确定所述区域存在的人物的身份信息和身份合法性；

将所述环境背景物外形轮廓信息与历史校园环境设施图像轮廓信息进行比对，从而确定所述区域是否存在障碍物；

根据所述人物的身份信息和身份合法性的确定结果或所述障碍物存在的确定结果，判断所述区域是否存在异常情况；

将所述异常情况的判断结果实时上传至所述云端管理平台；

进一步，所述卡感应模块感应读取预设智能卡的卡属性信息具体包括：

所述卡感应模块与所述预设智能卡进行电磁信号或者射频信号的互感操作，以此读取所述预设智能卡的芯片中当前存储的芯片特征数据；

对所述芯片特征数据进行解密处理，从而获得所述预设智能卡对应的卡身份信息和卡内余额信息，以此作为所述卡属性信息；

进一步，所述卡感应信息认证模块对所述卡属性信息进行分析认证处理，并将分析认证处理的结果上传至所述云端管理平台具体包括：

将所述卡身份信息与预设失效卡身份信息数据库进行比对，若所述卡身份信息与匹配于所述预设失效卡身份信息数据库，则确定所述预设智能卡为处于失效状态的智能卡，否则，确定所述预设智能卡为处于有效状态的智能卡；

将处于有效状态的智能卡对应的卡身份信息和卡内余额信息上传至所述云端管理平台；

进一步，所述云端管理平台根据所述异常情况的判断结果进行适应性的报警操作具体包括：

从所述异常情况的判断结果中提取得到非法人员存在的位置信息或障碍物存在的位置信息；

根据所述非法人员存在的位置信息或所述障碍物存在的位置信息，向对应位置区域的目标人员的移动终端发送相应的预警信息，同时还指示对应位置区域的报警设备进行相应的广播报警操作；所述目标人员为学生和/或教职人员；

进一步，所述云端管理平台根据所述分析认证处理的结果，指示所述校区门禁端/缴费端控制模块进行适应性的门禁动作和/或扣费动作具体包括：

获取处于有效状态的智能卡的使用者的实际脸部图像，并将所述实际脸部图像与所述卡身份信息中的卡主脸部图像进行比对处理，若所述实际脸部图像与所述卡主脸部图像相匹配，则指示相应的校区门禁端进行适应的门禁开关动作；

获取处于有效状态的智能卡当前需要缴费的实际缴费金额，并将所述实际缴费金额与所述卡内余额信息中的卡内余额进行比对，若所述实际缴费金额小于或者等于所述卡内余额，则指示相应的校区缴费端直接进行扣费动作，否则，指示相应的校区缴费端进行关于无法完成扣费工作的提醒操作；

根据所述非法人员存在的位置信息或所述障碍物存在的位置信息，向对应位置区域的目标人员的移动终端发送相应的预警信息具体为：根据所述非法人员存在的位置信息或所述障碍物存在的位置信息以及对应位置区域的目标人员的位置信息，得到所述非法人员存在的位置信息或所述障碍物与对应位置区域的学生和教职人员之间的距离；并根据所述距离信息向对应位置区域的目标人员的移动终端发送不同频率信号的预警信息，其具体包括：

第一、利用下面公式(4)，根据所述非法人员存在的位置信息或所述障碍物存在的位置信息以及对应位置区域的目标人员的位置信息，得到所述非法人员或所述障碍物与对应位置区域的目标人员之间的距离，

D

在上述公式(4)中，D

第二、利用下面公式(5)，根据所述非法人员或所述障碍物与对应位置区域的目标人员之间的距离得到向对应位置区域的目标人员的移动终端发送预警信息的频率，

在上述公式(5)中，f

最后，按照该频率f

相比于现有技术，该数字化校区云平台管理系统包括摄像模块、图像识别处理模块、卡感应模块、卡感应信息认证模块、校区险情判断模块、校区门禁端/缴费端控制模块和云端管理平台；其中，该摄像模块用于对校区不同区域进行拍摄，以此获得不同的校区影像；该图像识别处理模块用于对该校区影像进行识别处理，从而获取对应区域的人物存在信息和/或环境状态信息；该校区险情判断模块用于根据该人物存在信息和/或该环境状态信息，判断对应区域是否存在异常情况，并将该异常情况的判断结果上传至该云端管理平台；该卡感应模块用于感应读取预设智能卡的卡属性信息；该卡感应信息认证模块用于对该卡属性信息进行分析认证处理，并将分析认证处理的结果上传至该云端管理平台；该云端管理平台用于根据该异常情况的判断结果进行适应性的报警操作；该云端管理平台还根据该分析认证处理的结果，指示该校区门禁端/缴费端控制模块进行适应性的门禁动作和/或扣费动作；可见，该数字化校区云平台管理系统通过对校区不同区域拍摄得到的校区影像进行识别处理，以此确定相应的人物存在信息和/或环境状态信息，继而判断对应区域是否存在异常情况，并根据该异常情况的判断结果进行适应性报警操作，此外还通过对预设智能卡的卡属性信息进行分析认证处理，指示校区相应的门禁端或者缴费端进行适应性的门禁动作和扣费动作，该系统不仅能够借助智能卡在校园内实现不同类型的自助操作，并且还能结合相应的摄像设备完成对校园内部区域的数字化安全管理，从而大大提高数字化校园管理的自动化和智能化水平，以及有效地扩大数字化校园管理对不同校园场景的适用性。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的数字化校区云平台管理系统的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参阅图1，为本发明实施例提供的数字化校区云平台管理系统的结构示意图。该数字化校区云平台管理系统包括摄像模块、图像识别处理模块、卡感应模块、卡感应信息认证模块、校区险情判断模块、校区门禁端/缴费端控制模块和云端管理平台；其中，

该摄像模块用于对校区不同区域进行拍摄，以此获得不同校区区域各自对应的校区影像；

该图像识别处理模块用于对该校区影像进行识别处理，从而获取对应区域的人物存在信息或环境状态信息；

该校区险情判断模块用于根据该人物存在信息和/或该环境状态信息，判断对应区域是否存在异常情况，并将该异常情况的判断结果上传至该云端管理平台；

该卡感应模块用于感应读取预设智能卡的卡属性信息；

该卡感应信息认证模块用于对该卡属性信息进行分析认证处理，并将分析认证处理的结果上传至该云端管理平台；

该云端管理平台用于根据该异常情况的判断结果进行适应性的报警操作；

该云端管理平台还根据该分析认证处理的结果，指示该校区门禁端/缴费端控制模块进行适应性的门禁动作和/或扣费动作。

上述技术方案的有益效果为：该数字化校区云平台管理系统通过对校区不同区域拍摄得到的校区影像进行识别处理，以此确定相应的人物存在信息和/或环境状态信息，继而判断对应区域是否存在异常情况，并根据该异常情况的判断结果进行适应性报警操作，此外还通过对预设智能卡的卡属性信息进行分析认证处理，指示校区相应的门禁端或者缴费端进行适应性的门禁动作和扣费动作，该系统不仅能够借助智能卡在校园内实现不同类型的自助操作，并且还能结合相应的摄像设备完成对校园内部区域的数字化安全管理，从而大大提高数字化校园管理的自动化和智能化水平，以及有效地扩大数字化校园管理对不同校园场景的适用性。

优选地，该摄像模块对校区不同区域进行拍摄，以此获得不同校区区域各自对应的校区影像具体包括：

指示该摄像模块中设置在校区不同区域的不同摄像器对相应区域进行扫描拍摄，从而获得关于对应区域的全景影像。

上述技术方案的有益效果为：通过指示该摄像模块中的不同摄像器对校区不同区域进行扫描拍摄，能够最大限度地获得对于区域的广视场角的全景影像，从而提高对校区的整体监控全面性。

优选地，该图像识别处理模块对该校区影像进行识别处理，从而获取对应区域的人物存在信息或环境状态信息具体包括：

对该全景影像进行卡尔曼滤波降噪处理，以此获得相应的降噪化全景影像；

对该降噪化全景影像依次进行像素锐化处理和像素灰度化处理，以此获得相应的灰度化全景影像；

从该灰度化全景影像中提取得到对应的图像轮廓分析信息，并根据该图像轮廓信息确定该区域中的人物脸部轮廓信息或环境背景物外形轮廓信息。

上述技术方案的有益效果为：对该全景影像进行卡尔曼滤波降噪处理、像素锐化处理和像素灰度化处理，能够有效地提高从该灰度化全景影像中提取得到人物脸部轮廓信息或环境背景物外形轮廓信息的准确性和可靠性，从而为后续校区险情判断提供可靠的依据。

优选地，根据该图像轮廓信息确定该区域中的人物脸部轮廓信息或环境背景物外形轮廓信息为：

根据该图像轮廓信息确定人物脸部轮廓和环境背景物外形轮廓之间的交接位置信息，再根据该交接位置信息，从该图像轮廓信息中提取得到该人物脸部轮廓信息和/或该环境背景物外形轮廓信息，其具有包括：

第一、利用下面公式(1)，根据该图像轮廓信息确定人物脸部轮廓和环境背景物外形轮廓之间的交接位置信息，

在上述公式(1)中，C

第二、利用下面公式(2)，根据该交接位置信息，将人物脸部轮廓信息从该图像轮廓信息中剥离出来，

在上述公式(2)中，L

第三、利用下面公式(3)，获得该环境背景物外形轮廓信息，

在上述公式(3)中，H

上述技术方案的有益效果为：利用上述公式(1)，根据图像轮廓信息得到人物脸部轮廓和环境背景物外形轮廓的交接位置信息，从而得到人物脸部轮廓边缘位置，进而方便后续对人物脸部轮廓进行准确可靠的提取；然后利用上述公式(2)，根据人物脸部轮廓和环境背景物外形轮廓的交接位置信息将所述人物脸部轮廓信息从所述图像轮廓信息中剥离出来，从而准确的将人物脸部轮廓信息进行提取，保证提取的准确性；最后利用上述公式(3)，得到环境背景物外形轮廓信息，从而保证提取出来的环境背景物外形轮廓信息为真实的环境背景物外形轮廓，并且通过上面公式进行自动准确提取，保证了系统自动化提取的可靠性以及稳定性。

优选地，该校区险情判断模块根据该人物存在信息或该环境状态信息，判断对应区域是否存在异常情况，并将该异常情况的判断结果上传至该云端管理平台具体包括：

将该人物脸部轮廓信息与预设校园合法人员脸部轮廓信息数据库进行比对，从而确定该区域存在的人物的身份信息和身份合法性；

将该环境背景物外形轮廓信息与历史校园环境设施图像轮廓信息进行比对，从而确定该区域是否存在障碍物；

根据该人物的身份信息和身份合法性的确定结果或该障碍物存在的确定结果，判断该区域是否存在异常情况；

将该异常情况的判断结果实时上传至该云端管理平台。

上述技术方案的有益效果为：将该人物脸部轮廓信息与预设校园合法人员脸部轮廓信息数据库进行比对，能够有效地甄别出校区内是否存在非法人员和对校区内存在人员的身份合法性进行有效的和逐一的确定；此外，将该环境背景物外形轮廓信息与历史校园环境设施图像轮廓信息进行比对，能够快速地确定校区内中是否存在非经常性固定设置的物体，这样快速地甄别出校区内存在的障碍物情况，从而便于从人员和物体两个方面对校区区域的异常情况进行双重的判断，以此提高异常情况判断的置信度。

优选地，该卡感应模块感应读取预设智能卡的卡属性信息具体包括：

该卡感应模块与该预设智能卡进行电磁信号或者射频信号的互感操作，以此读取该预设智能卡的芯片中当前存储的芯片特征数据；

对该芯片特征数据进行解密处理，从而获得该预设智能卡对应的卡身份信息和卡内余额信息，以此作为该卡属性信息。

上述技术方案的有益效果为：通过电磁信号或者射频信号互感的方式从预设智能卡中获得相应的芯片特征数据，能够提高该芯片特征数据的获取速度和便捷性，再对该芯片特征数据进行解密处理，能够将该芯片特征数据及时的转换为明文形式的卡身份信息和卡内余额信息，以便于后续进行有针对性处理。

优选地，该卡感应信息认证模块对该卡属性信息进行分析认证处理，并将分析认证处理的结果上传至该云端管理平台具体包括：

将该卡身份信息与预设失效卡身份信息数据库进行比对，若该卡身份信息与匹配于该预设失效卡身份信息数据库，则确定该预设智能卡为处于失效状态的智能卡，否则，确定该预设智能卡为处于有效状态的智能卡；

将处于有效状态的智能卡对应的卡身份信息和卡内余额信息上传至该云端管理平台。

上述技术方案的有益效果为：通过将该卡身份信息与预设失效卡身份信息数据库进行比对，能够快速地对处于失效状态的智能卡进行甄别，从而避免有效避免失效智能卡的顶替冒用。

优选地，该云端管理平台根据该异常情况的判断结果进行适应性的报警操作具体包括：

从该异常情况的判断结果中提取得到非法人员存在的位置信息或障碍物存在的位置信息；

根据该非法人员存在的位置信息或该障碍物存在的位置信息，向对应位置区域的目标人员的移动终端发送相应的预警信息，同时还指示对应位置区域的报警设备进行相应的广播报警操作；该目标人员为学生和/或教职人员。

上述技术方案的有益效果为：根据该非法人员存在的位置信息和/或该障碍物存在的位置信息，向对应位置区域的学生和教职人员的移动终端发送相应的预警信息，同时还指示对应位置区域的报警设备进行相应的广播报警操作，不仅能够将该数字化校区平台管理系统与智能移动终端进行有机结合，从而有效地提高系统管理的智能化和自动化水平，此外以广播报警操作的方式进行险情报警，能够提高报警的有效性和可靠性。

优选地，该云端管理平台根据该分析认证处理的结果，指示该校区门禁端/缴费端控制模块进行适应性的门禁动作和/或扣费动作具体包括：

获取处于有效状态的智能卡的使用者的实际脸部图像，并将该实际脸部图像与该卡身份信息中的卡主脸部图像进行比对处理，若该实际脸部图像与该卡主脸部图像相匹配，则指示相应的校区门禁端进行适应的门禁开关动作；

获取处于有效状态的智能卡当前需要缴费的实际缴费金额，并将该实际缴费金额与该卡内余额信息中的卡内余额进行比对，若该实际缴费金额小于或者等于该卡内余额，则指示相应的校区缴费端直接进行扣费动作，否则，指示相应的校区缴费端进行关于无法完成扣费工作的提醒操作。

上述技术方案的有益效果为：将该实际脸部图像与该卡身份信息中的卡主脸部图像进行比对处理，能够有效地避免非法人员冒用智能卡来开启门禁的情况，从而大大提高校区门禁的安全性；而将该实际缴费金额与该卡内余额信息中的卡内余额进行比对，能够有效保证扣费动作的正常执行。

优选地，根据该非法人员存在的位置信息或该障碍物存在的位置信息，向对应位置区域的目标人员的移动终端发送相应的预警信息具体为：根据该非法人员存在的位置信息或该障碍物存在的位置信息以及对应位置区域的目标人员的位置信息，得到该非法人员存在的位置信息或该障碍物与对应位置区域的学生和教职人员之间的距离；并根据该距离信息向对应位置区域的目标人员的移动终端发送不同频率信号的预警信息，其具体包括：

第一、利用下面公式(4)，根据该非法人员存在的位置信息或该障碍物存在的位置信息以及对应位置区域的目标人员的位置信息，得到该非法人员或该障碍物与对应位置区域的目标人员之间的距离，

D

在上述公式(4)中，D

第二、利用下面公式(5)，根据该非法人员或该障碍物与对应位置区域的目标人员之间的距离得到向对应位置区域的目标人员的移动终端发送预警信息的频率，

在上述公式(5)中，f

最后，按照该频率f

上述技术方案的有益效果为：上述过程通过不同频率向对应位置区域的学生和教职人员的移动终端发送预警信息，从而保证对应位置区域的学生和教职人员距离所述非法人员和/或所述障碍物越近，移动终端执行预警操作的频率越快，从而保证对对应位置区域的学生和教职人员进行准确可靠的提醒。

从上述实施例的内容可知，该数字化校区云平台管理系统包括摄像模块、图像识别处理模块、卡感应模块、卡感应信息认证模块、校区险情判断模块、校区门禁端/缴费端控制模块和云端管理平台；其中，该摄像模块用于对校区不同区域进行拍摄，以此获得不同的校区影像；该图像识别处理模块用于对该校区影像进行识别处理，从而获取对应区域的人物存在信息和/或环境状态信息；该校区险情判断模块用于根据该人物存在信息和/或该环境状态信息，判断对应区域是否存在异常情况，并将该异常情况的判断结果上传至该云端管理平台；该卡感应模块用于感应读取预设智能卡的卡属性信息；该卡感应信息认证模块用于对该卡属性信息进行分析认证处理，并将分析认证处理的结果上传至该云端管理平台；该云端管理平台用于根据该异常情况的判断结果进行适应性的报警操作；该云端管理平台还根据该分析认证处理的结果，指示该校区门禁端/缴费端控制模块进行适应性的门禁动作和/或扣费动作；可见，该数字化校区云平台管理系统通过对校区不同区域拍摄得到的校区影像进行识别处理，以此确定相应的人物存在信息和/或环境状态信息，继而判断对应区域是否存在异常情况，并根据该异常情况的判断结果进行适应性报警操作，此外还通过对预设智能卡的卡属性信息进行分析认证处理，指示校区相应的门禁端或者缴费端进行适应性的门禁动作和扣费动作，该系统不仅能够借助智能卡在校园内实现不同类型的自助操作，并且还能结合相应的摄像设备完成对校园内部区域的数字化安全管理，从而大大提高数字化校园管理的自动化和智能化水平，以及有效地扩大数字化校园管理对不同校园场景的适用性。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。