一种用于公安执法的可穿戴装备

技术领域

本发明涉及智能执法技术领域，尤其涉及一种用于公安执法的可穿戴装备。

背景技术

随着科学技术的发展和信息技术的进步，借助高科技设备和系统帮助执法已经非常普遍，然而，在现有的大多数使用设备需要专人或者双手来进行使用，从而获取执法过程中的取证记录，于是，穿戴式装备在执法过程中是十分必要的。

因此，提供一种新的技术方案改善上述问题，是本领域技术人员急需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种用于公安执法的可穿戴装备，以解决上述技术问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种用于公安执法的可穿戴装备，包括腕式佩戴模块、肩咪模块、智能眼镜模块、公安移动信息网、执法智能识别平台和指挥终端。

在上述的方案中，所述腕式佩戴模块用于采集用户的生理信息、用户发送的操作指令信息以及接收所述指挥终端发送的指令信息。

在上述的方案中，所述肩咪模块用于公安人员在执法过程中进行视频对讲，并记录执法过程中的语音以及视频信息。

在上述的方案中，所述智能眼镜模块用于在公安人员执法过程中将获取的嫌疑车辆以及嫌疑人物的信息进行显示和报警。

在上述的方案中，所述执法智能识别平台通过所述公安移动信息网与所述腕式佩戴模块、所述肩咪模块和所述智能眼镜模块相互通信，所述指挥终端与所述执法智能识别平台相互通信，所述执法智能识别平台用于对所述腕式佩戴模块、所述肩咪模块和所述智能眼镜模块发送的信息进行分析处理，并发送回执信息至相应模块，所述指挥终端用于发送远程执法指令至所述执法智能识别平台。

在上述的方案中，所述腕式佩戴模块包括电源单元、传感器单元、第一主控单元、显示操纵单元和提示单元，所述电源单元、所述传感器单元、所述显示操纵单元和所述提示单元均与所述第一主控单元相连接，所述电源单元用于为所述第一主控单元提供电源，所述电源单元包括USB插头、充电电路、锂电池组和电池管理芯片，所述充电电路与所述USB插头相连接，所述锂电池组与所述充电电路相连接，所述电池管理芯片与所述锂电池组相连接，所述电池管理芯片用于获取所述锂电池组的电量信息以及充电电信息；所述传感器单元用于获取用户的生理信息、用户的动作信息以及用户所在的位置信息以及周围环境信息；所述第一主控单元用于接收所述传感器单元和所述显示操纵单元发送的信息，并发送至所述执法智能识别平台，及控制所述显示操纵单元和所述提示单元进行工作；所述显示操纵单元包括触摸显示屏和按键，所述按键与所述触摸显示屏相连接，所述按键包括SOS按键和锁屏按键；所述提示单元包括震动马达以及LED指示灯。

在上述的方案中，所述传感器单元包括生物传感器模块、动作传感器模块、位置传感器模块和环境传感器模块，所述生物传感器模块包括心率传感器和血氧传感器；所述动作传感器模块包括三轴陀螺仪和三轴加速度计；所述位置传感器模块用于通过GPS传感器获取用户的位置信息；所述环境传感器模块包括光电二极管和红外发光二极管。

在上述的方案中，所述第一主控单元包括模数转换模块、比较模块和SIM模块，所述模数转换模块用于将所述电源模块发送的电量模拟信号转换为电量数字信号，并将所述传感器模块发送的传感器模拟信号转换为传感器数字信号，所述模数转换模块包括A/D转换器；所述比较模块与所述模数转换模块相连接，所述比较模块用于将电量数据和多个传感器数据与对应的预设值进行比较，所述比较模块包括MCU芯片；所述SIM模块与所述比较模块相连接，所述SIM模块用于根据所述比较模块发送的信息发送报警信号至所述指挥终端，所述SIM模块包括SIM芯片。

在上述的方案中，所述肩咪模块包括语音采集单元、视频采集单元、第二主控单元和人机交互单元，所述语音采集单元、视频采集单元和人机交互单元均与所述第二主控单元相连接，所述语音采集单元用于获取用户执法过程以及对讲过程中的语音信息，所述语音采集单元包括麦克风阵列和语音芯片，所述麦克风阵列与所述语音芯片相连接；所述视频采集单元包括高清广角摄像头和红外夜视灯，所述红外夜视灯安装在所述高清广角摄像头的云台上；所述人机交互单元包括LCD显示屏、功能按键和电源指示灯，所述功能按键和所述电源指示灯均与所述LCD显示屏相连接，所述功能按键包括指纹按键、PPT按键、翻页按键、返回按键和电源按键。

在上述的方案中，所述第二主控单元包括时间戳添加模块、存储模块、指纹匹配模块以及通讯模块，所述时间戳添加模块用于对所述语音采集单元发送的语音数据和所述视频采集单元发送的视频数据添加时间戳；所述存储模块与所述时间戳添加模块相连接，所述存储模块用于对所述时间戳添加模块发送的音频文件和视频文件进行存储，并对预先录入的指纹信息进行存储；所述指纹匹配模块和所述通讯模块均与所述存储模块相连接，所述指纹匹配模块用于将所述指纹按键采集的指纹信息和所述存储模块存储的指纹信息进行分析比较；所述通讯模块用于发送对讲信号以及接收对讲信号。

在上述的方案中，所述指纹匹配模块包括指纹图像生成单元、预处理单元、二值化单元、细化单元、特征点提取单元和匹配单元，所述指纹图像生成单元用于根据获取的指纹信号生成指纹图像，所述预处理单元与所述指纹图像生成单元相连接，所述预处理单元用于通过高斯滤波器对所述指纹图像生成单元发送的指纹图像进行滤波处理，所述二值化单元与所述预处理单元相连接，所述二值化单元用于对所述预处理单元发送的指纹图像进行二值化处理，所述细化单元与所述二值化单元相连接，所述细化单元用于通过opta细化算法对所述二值化单元发送的二值化图像进行细化处理，所述特征点提取单元与所述细化单元相连接，所述特征点提取单元用于所述细化单元发送的细化图中的细节点进行特征提取，获取细节特征值，所述匹配单元与所述特征点提取单元相连接，所述匹配单元用于对所述特征点提取单元发送的细节特征值与所述存储模块存储的指纹的细节特征值进行比较。

在上述的方案中，所述智能眼镜模块包括摄像机单元、主控板、通信芯片、LCoS显示屏和声光报警单元，所述摄像机单元、所述通信芯片、所述LCoS显示屏和所述声光报警单元均与所述主控板相连接，所述摄像机单元包括微型摄像头、编码板和调焦电机，所述微型摄像头与所述调焦电机均与所述编码板相连接，所述微型摄像头用于采集执法过程中的周围图像信息，所述编码板用于控制所述微型摄像头进行图像采集，并控制所述调焦电机驱动所述微型摄像头进行自动调焦；所述主控板用于接收所述摄像机单元发送的图像信息，并通过所述通信芯片发送至所述执法智能识别平台进行处理，同时，根据所述执法智能识别平台发送的处理结果控制所述LCoS显示屏和所述声光报警单元进行工作，所述声光报警单元包括蜂鸣器和双色LED灯。

在上述的方案中，所述执法智能识别平台包括登录注册单元、数据库单元和违法识别单元，所述登录注册单元与所述违法识别单元均与所述数据库单元相连接，所述登录注册单元用于执法部门以及执法警员进行信息注册以及信息登录，所述数据库单元用于对图像数据集、所述登录注册单元发送的注册信息、所述智能眼镜模块发送的图像信息以及执法部门上传的通缉人员和通缉车辆信息进行存储；所述违法识别单元用于对所述智能眼镜模块发送的图像信息进行分析处理获取违法识别结果。

在上述的方案中，所述违法识别单元包括警情判断单元、缉查单元和图像标注单元，所述警情判断单元用于将所述智能眼镜模块发送的图像信息输入至已建立好的警情判断网络中进行警情识别和判断，所述警情判断网络用于通过将所述图像数据集输入至卷积神经网络中进行多次迭代获得；所述缉查单元包括人物特征提取模块、车辆特征提取模块以及对比模块，所述人物特征提取模块和所述车辆特征提取模块均与所述对比模块相连接，所述人物特征提取模块用于提取所述智能眼镜模块发送的图像信息中的人物面部特征信息，所述车辆特征提取模块用于提取所述智能眼镜模块发送的图像信息中的车辆特征以及车牌号信息，所述对比模块用于对所述人物特征提取模块提取的特征与所述数据库单元中存储的通缉人员特征进行对比，并对所述车辆特征提取模块提取的特征与所述数据库单元中存储的通缉车辆的特征和所述车辆特征提取模块提取的车牌号信息与所述数据库单元中存储的通缉车辆车牌号信息进行比较；所述图像标注单元与所述警情判断单元和所述缉查单元相连接，所述图像标注单元用于通过目标图像标注模型对所述警情判断单元和所述缉查单元的识别信息进行标注。

综上所述，本发明的有益效果是：通过腕式佩戴模块、肩咪模块以及智能眼镜模块互相配合来获取执法过程中的信息，并辅助警员进行执法，既保证了警员在执法过程中的安全性，同时，对执法过程进行记录，避免了执法部门执法不文明以及执法纠纷等情况的出现，此外，通过辅助警员执法，可提高执法的效率。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

图1为本发明中用于公安执法的可穿戴装备的组成示意图。

图2为本发明中腕式佩戴模块的组成示意图。

图3为本发明中传感器单元的组成示意图。

图4为本发明中第一主控单元的组成示意图。

图5为本发明中肩咪模块的组成示意图。

图6为本发明中指纹匹配模块的组成示意图。

图7为本发明中智能眼镜模块的组成示意图。

图8为本发明中执法智能识别平台的组成示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施方式和附图，对本发明做进一步详细说明。在此，本发明的示意性实施方式及其说明用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

如图1所示，本发明的一种用于公安执法的可穿戴装备，包括腕式佩戴模块、肩咪模块、智能眼镜模块、公安移动信息网、执法智能识别平台和指挥终端。

下面结合附图对本发明上述各模块间的连接关系做进一步详细说明。

所述腕式佩戴模块用于采集用户的生理信息、用户发送的操作指令信息以及接收所述指挥终端发送的指令信息；所述肩咪模块用于公安人员在执法过程中进行视频对讲，并记录执法过程中的语音以及视频信息；所述智能眼镜模块用于在公安人员执法过程中将获取的嫌疑车辆以及嫌疑人物的信息进行显示和报警；所述执法智能识别平台通过所述公安移动信息网与所述腕式佩戴模块、所述肩咪模块和所述智能眼镜模块相互通信，所述指挥终端与所述执法智能识别平台相互通信，所述执法智能识别平台用于对所述腕式佩戴模块、所述肩咪模块和所述智能眼镜模块发送的信息进行分析处理，并发送回执信息至相应模块，所述指挥终端用于发送远程执法指令至所述执法智能识别平台。

在本实施例中，所述指挥终端包括电脑、智能手机等中的一种或多种。

如图2所示，所述腕式佩戴模块包括电源单元、传感器单元、第一主控单元、显示操纵单元和提示单元，所述电源单元、所述传感器单元、所述显示操纵单元和所述提示单元均与所述第一主控单元相连接，所述电源单元用于为所述第一主控单元提供电源，所述电源单元包括USB插头、充电电路、锂电池组和电池管理芯片，所述充电电路与所述USB插头相连接，所述锂电池组与所述充电电路相连接，所述电池管理芯片与所述锂电池组相连接，所述电池管理芯片用于获取所述锂电池组的电量信息以及充电电信息；所述传感器单元用于获取用户的生理信息、用户的动作信息以及用户所在的位置信息以及周围环境信息；所述第一主控单元用于接收所述传感器单元和所述显示操纵单元发送的信息，并发送至所述执法智能识别平台，及控制所述显示操纵单元和所述提示单元进行工作；所述显示操纵单元包括触摸显示屏和按键，所述按键与所述触摸显示屏相连接，所述按键包括SOS按键和锁屏按键；所述提示单元包括震动马达以及LED指示灯。

在本实施例中，所述腕式佩戴模块采用智能手环，所述腕式佩戴模块中的USB插头采用吸附式与所述腕式佩戴模块中的按键一起借壳体结构一体成型，有效防尘、防水，壳体外表面注塑TPU对自由跌落起到缓冲作用，壳体边缘留有点胶槽，屏幕总成与壳体之间采用点胶工艺，在保证屏幕总成固定的同时，能有效防止水和灰尘的进入。

在本实施例中，所述USB插头的一端与供电USB插座插接，所述USB插头的另一端与所述充电电路连接时可为所述锂电池组提供电源。

在本实施例中，所述触摸显示屏用于显示所述电源单元和所述传感器单元检测的信息，并显示所述指挥终端发送的信息，同时接收用户发送的触摸操作信息，用户可通过SOS按键一键发送请求支援信息。

在本实施例中，所述震动马达用于在接收到指挥终端发送的消息或者锂电池组的电池电量低时，进行震动来提醒用户；所述LED指示灯用于在指挥终端发送的消息、追踪嫌疑人靠近的信息以及锂电池组的电池电量低时，进行闪烁来提醒用户。

如图3所示，所述传感器单元包括生物传感器模块、动作传感器模块、位置传感器模块和环境传感器模块，所述生物传感器模块包括心率传感器和血氧传感器；所述动作传感器模块包括三轴陀螺仪和三轴加速度计；所述位置传感器模块用于通过GPS传感器获取用户的位置信息；所述环境传感器模块包括光电二极管和红外发光二极管。

在本实施例中，所述心率传感器用于获取用户的心率信息，所述血氧传感器用于获取用户的血氧信息，所述三轴陀螺仪用于检测用户的抬腕动作，所述三轴加速度计用于检测用户的运动信息，所述GPS传感器用于获取用户的位置信息，所述光电二极管用于检测环境光的亮度信息，所述红外发光二极管用于探测红外光，并发送至所述第一主控单元进行处理后得到探测物体的距离，从而，使得公安在执法过程中观测到敌方的距离信息。

在本实施例中，所述第一主控单元在接收到所述三轴陀螺仪发送的抬腕信息时，控制所述触摸显示屏进行亮屏，所述第一主控单元在接收到所述三轴加速度计发送的运动信息时，进行记步数，并将步数信息发送至所述触摸显示屏进行显示。

如图4所示，所述第一主控单元包括模数转换模块、比较模块和SIM模块，所述模数转换模块用于将所述电源模块发送的电量模拟信号转换为电量数字信号，并将所述传感器模块发送的传感器模拟信号转换为传感器数字信号，所述模数转换模块包括A/D转换器；所述比较模块与所述模数转换模块相连接，所述比较模块用于将电量数据和多个传感器数据与对应的预设值进行比较，所述比较模块包括MCU芯片；所述SIM模块与所述比较模块相连接，所述SIM模块用于根据所述比较模块发送的信息发送报警信号至所述指挥终端，所述SIM模块包括SIM芯片。

在本实施例中，所述SIM芯片可用于报警短信的发送以及位置信息的发送。

在本实施例中，所述比较模块在比较得到锂电池组的电池电量小于电池电量预设值时，发送提示控制信号至所述提示单元，所述震动马达进行震动，同时所述LED指示灯进行闪烁，同时，所述触摸显示屏的电池图标进行闪烁；所述比较模块在比较得到用户的心率或者血氧超过预设值范围时，控制所述SIM模块发送报警短信至所述指挥终端；所述比较模块在比较得到环境光的亮度小于环境光的预设值时，控制所述触摸显示屏的亮度变亮，在比较得到环境光的亮度大于环境光的预设值时，控制所述触摸显示屏的亮度变暗，从而方便用户查看显示屏；所述比较模块在比较得到探测物体的距离小于距离预设值时，发送提示控制信号至所述提示单元，所述LED指示灯进行闪烁。

如图5所示，所述肩咪模块包括语音采集单元、视频采集单元、第二主控单元和人机交互单元，所述语音采集单元、视频采集单元和人机交互单元均与所述第二主控单元相连接，所述语音采集单元用于获取用户执法过程以及对讲过程中的语音信息，所述语音采集单元包括麦克风阵列和语音芯片，所述麦克风阵列与所述语音芯片相连接；所述视频采集单元包括高清广角摄像头和红外夜视灯，所述红外夜视灯安装在所述高清广角摄像头的云台上；所述人机交互单元包括LCD显示屏、功能按键和电源指示灯，所述功能按键和所述电源指示灯均与所述LCD显示屏相连接，所述功能按键包括指纹按键、PPT按键、翻页按键、返回按键和电源按键。

在本实施例中，所述麦克风阵列用于采集语音信号，所述语音芯片对所述麦克风阵列采集的语音信号进行放大以及滤波处理，并接收所述第二主控单元发送的语音采集信号，控制所述麦克风阵列进行语音信号的采集；所述高清广角摄像头用于获取视频信息，所述红外夜视灯具有红外微光夜视功能，在夜间环境下辅助所述高清广角摄像头拍摄到真实清晰的图像。

在本实施例中，所述指纹按键用于获取用户的指纹信息，所述PPT按键用于一键发送对讲信号。

进一步地，所述第二主控单元包括时间戳添加模块、存储模块、指纹匹配模块以及通讯模块，所述时间戳添加模块用于对所述语音采集单元发送的语音数据和所述视频采集单元发送的视频数据添加时间戳；所述存储模块与所述时间戳添加模块相连接，所述存储模块用于对所述时间戳添加模块发送的音频文件和视频文件进行存储，并对预先录入的指纹信息进行存储；所述指纹匹配模块和所述通讯模块均与所述存储模块相连接，所述指纹匹配模块用于将所述指纹按键采集的指纹信息和所述存储模块存储的指纹信息进行分析比较；所述通讯模块用于发送对讲信号以及接收对讲信号。

如图6所示，所述指纹匹配模块包括指纹图像生成单元、预处理单元、二值化单元、细化单元、特征点提取单元和匹配单元，所述指纹图像生成单元用于根据获取的指纹信号生成指纹图像，所述预处理单元与所述指纹图像生成单元相连接，所述预处理单元用于通过高斯滤波器对所述指纹图像生成单元发送的指纹图像进行滤波处理，所述二值化单元与所述预处理单元相连接，所述二值化单元用于对所述预处理单元发送的指纹图像进行二值化处理，所述细化单元与所述二值化单元相连接，所述细化单元用于通过opta细化算法对所述二值化单元发送的二值化图像进行细化处理，所述特征点提取单元与所述细化单元相连接，所述特征点提取单元用于所述细化单元发送的细化图中的细节点进行特征提取，获取细节特征值，所述匹配单元与所述特征点提取单元相连接，所述匹配单元用于对所述特征点提取单元发送的细节特征值与所述存储模块存储的指纹的细节特征值进行比较。

在本实施例中，所述细化单元是指纹匹配模块的重要单元，用于将二进制图像的轮廓表面上的点从内到外去除掉，最后变为只含有一个像素的图像，指纹信息的关键在于纹线是否存在，纹线的粗细则属于非关键信息，因此可以将纹线的宽度降为单个像素的宽度，经过细化处理后的图像数据量更小，纹线的形态更加清晰，容易提取出来包括交叉点和端点的指纹细节特征，从而为之后的特征提取做好准备。

在本实施例中，所述匹配单元采用基于广义哈夫变换的方法，将特征点提取单元提取的细节点和所述存储模块存储的指纹的细节点之间的坐标差和角度差值进行比较，当坐标差和角度差值都小于给定的阈值时，认为采集的指纹与存储的指纹能够相互匹配。

在本实施例中，通过指纹匹配模块使得管理与使用的权限分开，音视频录像资料保密性得到增强，只有有管理权限的人才能处理数据，使用者本人无法修改和删除录制下来的执法过程的资料，这样保证了执法影音资料的原始性和客观性，督促执法者自觉文明执法。

如图7所示，所述智能眼镜模块包括摄像机单元、主控板、通信芯片、LCoS显示屏和声光报警单元，所述摄像机单元、所述通信芯片、所述LCoS显示屏和所述声光报警单元均与所述主控板相连接，所述摄像机单元包括微型摄像头、编码板和调焦电机，所述微型摄像头与所述调焦电机均与所述编码板相连接，所述微型摄像头用于采集执法过程中的周围图像信息，所述编码板用于控制所述微型摄像头进行图像采集，并控制所述调焦电机驱动所述微型摄像头进行自动调焦；所述主控板用于接收所述摄像机单元发送的图像信息，并通过所述通信芯片发送至所述执法智能识别平台进行处理，同时，根据所述执法智能识别平台发送的处理结果控制所述LCoS显示屏和所述声光报警单元进行工作，所述声光报警单元包括蜂鸣器和双色LED灯。

在本实施例中，所述LCoS显示屏用于显示违法的车辆以及违法的人物图像，同时显示警情类别，所述声光报警单元用于对违法情况进行报警。

如图8所示，所述执法智能识别平台包括登录注册单元、数据库单元和违法识别单元，所述登录注册单元与所述违法识别单元均与所述数据库单元相连接，所述登录注册单元用于执法部门以及执法警员进行信息注册以及信息登录，所述数据库单元用于对图像数据集、所述登录注册单元发送的注册信息、所述智能眼镜模块发送的图像信息以及执法部门上传的通缉人员和通缉车辆信息进行存储；所述违法识别单元用于对所述智能眼镜模块发送的图像信息进行分析处理获取违法识别结果。

在本实施例中，所述图像数据集中包含偷盗、抢劫、肇事逃逸、打架斗殴等多个图像。

进一步地，所述违法识别单元包括警情判断单元、缉查单元和图像标注单元，所述警情判断单元用于将所述智能眼镜模块发送的图像信息输入至已建立好的警情判断网络中进行警情识别和判断，所述警情判断网络用于通过将所述图像数据集输入至卷积神经网络中进行多次迭代获得；所述缉查单元包括人物特征提取模块、车辆特征提取模块以及对比模块，所述人物特征提取模块和所述车辆特征提取模块均与所述对比模块相连接，所述人物特征提取模块用于提取所述智能眼镜模块发送的图像信息中的人物面部特征信息，所述车辆特征提取模块用于提取所述智能眼镜模块发送的图像信息中的车辆特征以及车牌号信息，所述对比模块用于对所述人物特征提取模块提取的特征与所述数据库单元中存储的通缉人员特征进行对比，并对所述车辆特征提取模块提取的特征与所述数据库单元中存储的通缉车辆的特征和所述车辆特征提取模块提取的车牌号信息与所述数据库单元中存储的通缉车辆车牌号信息进行比较；所述图像标注单元与所述警情判断单元和所述缉查单元相连接，所述图像标注单元用于通过目标图像标注模型对所述警情判断单元和所述缉查单元的识别信息进行标注。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明实施例可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。