一种公共场馆用的脱敏数据采集方法及脱敏摄像头与流程

1.本发明涉及摄像头领域，具体是一种公共场馆用的脱敏数据采集方法及脱敏摄像头。


背景技术：

2.实现在公共场馆中对各种指定图像目标的智能识别，诸如在一个大视场、复杂环境、变动场景中对各类图像目标的识别，其本身已对系统的计算性能提出了较高的要求，如将微小目标纳入其中更是对当前主流算法提出了挑战。
3.为了能够尽可能满足以上需求，当前的大视场图像目标识别的市场主流解决方案是采用“前端-中端-后端”的系统配置，将大的计算量交给后台处理，前端摄像头仅用于采集图像信息，但是在涉及隐私图像的本地保存、网络传输、后台处理的各环节中，此方案都不可避免地存在各种层面的安全隐患。因此，针对上述问题提出一种公共场馆用的高性价比的脱敏数据采集方法及脱敏摄像头。
4.在脱敏智能摄像头系统中，通过硬件、功能、算法的定制，目标识别、智能分析完全在智能摄像头内部完成，对外只输出计算、脱敏后的信息，能以较高的性价比实现极高的隐私安全。


技术实现要素：

5.为了弥补现有技术的不足，解决当前的市场主流解决方案采用的“前端-中端-后端”方式在涉及隐私图像的本地保存、网络传输、后台处理的各环节中存在的安全隐患问题，本发明提出一种公共场馆用的脱敏数据采集方法及脱敏摄像头。
6.本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种公共场馆用的脱敏数据采集方法，该步骤如下：
7.s1：通过脱敏摄像头本体的识别模块，实现脱敏摄像头视觉分析的完全本地化，可以满足对指定应用场景及识别目标深入分析的需要；
8.s2：通过脱敏摄像头本体对识别区域内的各类目标包括微小目标进行图像采集和智能分析，分析生成脱敏后的上座率、排队人数等用户目标数据，仅向后台提供此类脱敏后信息，无须对涉敏原始图像信息进行任何本地存储、网络传输及后端处理，从而将个人隐私问题消弭于图像识别终端一侧；
9.s3：脱敏摄像头本体采集的涉敏图像信息只在本设备随机储存器内部进行即时处理，完成识别分析后即时丢弃，实现阅后即焚；工作时，阅后即焚的实现是指：(1)由摄像头获取图像后，只在本机的动态随机存储器sdram的固定区域保存图像，此区域称为“图像保存区”。(2)系统产生一个60-300之间的随机数，称为“覆盖量”，用f来表示。(3)“图像保存区”分为上、下半区，摄像头获取某个图像时，图像将被保存在“图像保存区”的上、下半区的随机起始处(用q来表示)，且只在此位置覆盖写入f次，完成f次覆盖后，用随机数填充之前图像区域，更新q值，新的图像将保存在新的q值起始处，以此循环。(4)上半区起始为正向保
存，下半区起始为逆向保存。这样获得的效果是：(1)获取下一帧图像时，新的图像将覆盖上一次图像保存位置，可保证使用过的图像被即时抛弃。(2)避免始终对某个sdram位置进行重复读写从而影响其寿命。
10.s4：通过对适合识别需求的硬件、功能、算法的定制，本发明所述脱敏摄像头可实现较高的性价比；
11.s5：脱敏摄像头采用的可信的边缘计算的“包裹”方式，防止系统程序在存储体内、加载时、运行时遭受攻击。
12.初始准备：闭馆时，调用高清摄像头采集高清图像，调用微型边缘计算设备的npu对空座椅进行检测识别，以自动划分每个座位区域，并囊括座椅对应桌面等，也可进行人工调节，以此生成多个划分好的待检测区域，假设共生成n个座位区域。
13.循环识别：场馆开放时，调用高清摄像头采集高清图像，调用内置微型边缘计算设备的低价格npu，如k210：总算力1tops、功率0.3w，对n个划分好的视觉检测区域，比如上述的座位区域，进行依次分别的快速识别。k210最大检测图像区域为224*224像素，每次仅对单个座位区域进行检测，那么单个座位区域就可以匹配224*224＝5万像素，在这个小视场所对应分辨率下可对当前主流目标检测算法限制而在全景图片下无法较好检测的微小目标进行检测，不但可检测人员、笔记本电脑、书刊等，也可以较好地识别手机、水杯等微小目标，而手机、水杯等微小目标也是判断是否有人使用座位的依据。依次对所有座位区域进行循环检测，将使每轮检测时间*n，经过实测，1tops的npu，如k210，可将单次单座位区域检测时间控制在100ms内，这样一般室内应用场景如200个座位区域，每轮总检测时间为20秒，20秒生成一次上座率信息是完全可以接受的，应用k210这类价格低廉、功耗小的npu作为主要算力芯片的脱敏摄像头具有很高的性价比，同时其体积和发热量也能得到很好的控制，便于大规模部署。
14.脱敏摄像头采用的可信的边缘计算的“包裹”方式：
15.脱敏摄像头的操作系统代码是固化在其只读存储器内部里的，且对代码本身进行了加密，由完全固化的系统加载器(包含加解密与运行校验功能)在加载代码、运行代码时进行校验，以防止系统程序在存储体内、加载时、运行时遭受攻击。当程序异常或发现有入侵风险时，程序都将无法运行，系统将自动锁死并发出警告。当需要进行系统级高危操作时，比如线上固件更新、系统重置时，必须结合本地的脱敏摄像头扫描“管理二维码”，“管理二维码”是在系统初次运行或重置时随机生成，可在控制端截图保存，经摄像头扫码认证通过后方可进行系统级高危操作，可消除进行此类操作时，被非管理者本地攻击、黑客远端攻击的风险。
16.主要算力芯片采用嘉楠科技自主研发的k210，它是集成机器视觉、卷积神经网络加速处理器与机器听觉多模态识别的系统级芯片，具备视听一体的能力，算力达1tops，芯片功耗《300mw，使用台积电超低功耗的28nm制程，具有基于risc-v64bit双核处理器，每个处理核心内置独立fpu，可广泛应用于智能家居、智能园区、智能能耗和智能农业等场景。
17.一种公共场馆用的脱敏摄像头，该设备适用于上述的一种公共场馆用的脱敏数据采集方法，所述脱敏摄像头本体的外表面固定安装有遮光罩，所述脱敏摄像头本体的一侧设有镜头，所述脱敏摄像头本体的底端固定安装有两个连接杆，所述连接杆的一端固定安装有底板，所述底板的内部固定安装有两个电动推杆，所述电动推杆的一侧固定安装有信
号接收器，所述电动推杆的一端固定安装有固定块，所述固定块的一侧开设有固定槽，所述固定槽的侧壁固定安装有两个松紧绑带，所述固定槽的内部设有清洁布；工作时，通过拉动固定块一侧的两个松紧绑带，从而将清洁布放入固定框的固定槽内，再松开松紧绑带，让松紧绑带将清洁布夹在固定块的固定槽内，此时再通过gsm900mhz信号发射器，发射指令，让电动推杆上的gsm900mhz信号接收器收到指令，并带动电动推杆开始工作，电动推杆带着固定块和清洁布开始滑动，此时的清洁布与脱敏摄像头本体上的镜头相贴合，通过来回的滑动清洁布，使得清洁布将脱敏摄像头本体上的镜头擦拭干净，擦拭功能可以清除脱敏摄像头本体上的镜头沾上的灰尘，避免影响脱敏摄像头本体的拍摄。
18.优选的，所述固定槽的内壁固定安装有魔术贴子面，所述清洁布的一端固定安装有魔术贴母面；工作时，当清洁布进入固定槽内时，清洁布上的魔术贴母面会对准固定槽内魔术贴的子面，进而将清洁布固定在固定槽内。
19.优选的，所述固定块的一侧固定安装有限位框，所述限位框的内壁固定安装有水箱，所述水箱的一侧固定安装有水管，所述限位框的一侧滑动连接有滑动柱；工作时，当两个固定块向彼此靠近的方向移动时，两个滑动柱会相接并挤压，进而将滑动柱向水箱方向推动，使得滑动柱的一端挤压水箱，此时水箱内的水会通过水管流入固定块的固定槽内，使得水浸湿固定槽内的清洁布，湿润后的清洁布更容易擦拭镜头，清洁布采用速干面料，当湿润后可以快速风干，当擦拭完镜头且清洁布风干后，启动一个电动推杆，让电动推杆带着已经干了的清洁布对镜头进行擦拭，从而将镜头上的水份擦干，当启动一个电动推杆时，两个滑动柱不会相互挤压，因而水箱不会出水。
20.优选的，所述滑动柱的一端固定安装有防撞垫，所述滑动柱远离防撞垫的一端固定安装有顶板；工作时，当两个固定块向彼此靠近的方向移动时，滑动柱上的防撞垫会先相互接触，避免两个滑动柱直接撞击，由于防撞垫和顶板都是橡胶材质的，所以多次撞击不会损坏，且顶板挤压水箱时不会对水箱产生损伤。
21.优选的，所述滑动柱的表面套有弹簧，所述弹簧的一端和防撞垫固定安装，所述弹簧的另一端和限位框固定安装；工作时，当滑动柱和防撞垫不再受到挤压时，限位框上的弹簧恢复弹力，弹簧通过防撞垫带着滑动柱和顶板复位，使得顶板不再挤压水箱出水。
22.本发明的有益之处在于：
23.1.本发明通过使用定制脱敏摄像头本体的硬件、功能、算法，进而实现脱敏摄像头视觉分析的完全本地化，并使之获得较高的性价比，通过对应用场景图像的智能分析，脱敏摄像头对脱敏区域内的图像目标进行脱敏数据采集，且只采集上座率等脱敏后的目标数据，涉敏图像阅后即焚，不会对涉敏图像进行本地保存及网络传输，更不上传后端服务器，从而将个人隐私问题消弭于图像识别终端一侧。
24.2.本发明通过拉动固定块一侧的两个松紧绑带，从而将清洁布放入固定框的固定槽内，再松开松紧绑带，让松紧绑带将清洁布夹在固定块的固定槽内，此时再通过gsm900mhz信号发射器，发射指令，让电动推杆上的gsm900mhz信号接收器收到指令，并带动电动推杆开始工作，电动推杆带着固定块和清洁布开始滑动，此时的清洁布与脱敏摄像头本体上的镜头相贴合，通过来回的滑动清洁布，使得清洁布将脱敏摄像头本体上的镜头擦拭干净，擦拭功能可以清除脱敏摄像头本体上的镜头沾上的灰尘，避免影响脱敏摄像头本体的拍摄。
附图说明
25.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性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
26.图1为实施例一中一种公共场馆用的脱敏数据采集方法的流程示意图；
27.图2为实施例一中脱敏摄像头本体的结构示意图；
28.图3为实施例一中底板的结构示意图；
29.图4为实施例一中魔术贴子面的结构示意图；
30.图5为实施例一中魔术贴母面的结构示意图；
31.图6为实施例一中图3的b处结构示意图；
32.图7为实施例一中限位框的结构示意图；
33.图8为实施例二中散热孔的结构示意图。
34.图中：1、脱敏摄像头本体；2、镜头；301、连接杆；302、底板；303、信号接收器；304、固定块；305、固定槽；306、清洁布；307、松紧绑带；308、魔术贴子面；309、魔术贴母面；310、限位框；311、水箱；312、水管；313、滑动柱；314、防撞垫；315、顶板；316、弹簧；317、电动推杆；4、散热孔；5、遮光罩。
具体实施方式
35.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做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
36.实施例一
37.请参阅图1-7所示，一种公共场馆用的脱敏数据采集方法，该步骤如下：
38.s1：通过脱敏摄像头本体1的识别模块，实现脱敏摄像头视觉分析的完全本地化，可以满足对指定应用场景及识别目标深入分析的需要；
39.s2：通过脱敏摄像头本体1对识别区域内的各类目标包括微小目标进行图像采集和智能分析，分析生成脱敏后的上座率、排队人数等用户目标数据，仅向后台提供此类脱敏后信息，无须对涉敏原始图像信息进行任何本地存储、网络传输及后端处理，从而将个人隐私问题消弭于图像识别终端一侧；
40.s3：脱敏摄像头本体1采集的涉敏图像信息只在本设备随机储存器内部进行即时处理，完成识别分析后即时丢弃，实现阅后即焚；工作时，阅后即焚的实现是指：(1)由摄像头获取图像后，只在本机的动态随机存储器sdram的固定区域保存图像，此区域称为“图像保存区”。(2)系统产生一个60-300之间的随机数，称为“覆盖量”，用f来表示。(3)“图像保存区”分为上、下半区，摄像头获取某个图像时，图像将被保存在“图像保存区”的上、下半区的随机起始处(用q来表示)，且只在此位置覆盖写入f次，完成f次覆盖后，用随机数填充之前图像区域，更新q值，新的图像将保存在新的q值起始处，以此循环。(4)上半区起始为正向保存，下半区起始为逆向保存。这样获得的效果是：(1)获取下一帧图像时，新的图像将覆盖上
一次图像保存位置，可保证使用过的图像被即时抛弃。(2)避免始终对某个sdram位置进行重复读写从而影响其寿命。
41.s4：通过对适合识别需求的硬件、功能、算法的定制，本发明所述脱敏摄像头可实现较高的性价比；
42.s5：脱敏摄像头采用的可信的边缘计算的“包裹”方式，防止系统程序在存储体内、加载时、运行时遭受攻击。
43.初始准备：闭馆时，调用高清摄像头采集高清图像，调用微型边缘计算设备的npu对空座椅进行检测识别，以自动划分每个座位区域，并囊括座椅对应桌面等，也可进行人工调节，以此生成多个划分好的待检测区域，假设共生成n个座位区域。
44.循环识别：场馆开放时，调用高清摄像头采集高清图像，调用内置微型边缘计算设备的低价格npu，如k210：总算力1tops、功率0.3w，对n个划分好的视觉检测区域，比如上述的座位区域，进行依次分别的快速识别。k210最大检测图像区域为224*224像素，每次仅对单个座位区域进行检测，那么单个座位区域就可以匹配224*224＝5万像素，在这个小视场对应分辨率下可对当前主流目标检测算法限制而在全景图片下无法较好检测的微小目标进行检测，不但可检测人员、笔记本电脑、书刊等，也可以较好地识别手机、水杯等微小目标，而手机、水杯等微小目标也是判断是否有人使用座位的依据。依次对所有座位区域进行循环检测，将使每轮检测时间*n，经过实测，1tops的npu，如k210，可将单次单座位区域检测时间控制在100ms内，这样一般室内应用场景如200个座位区域，每轮总检测时间为20秒，20秒生成一次上座率信息是完全可以接受的，应用k210这类价格低廉、功耗小的npu作为主要算力芯片的脱敏摄像头具有很高的性价比，同时其体积和发热量也能得到很好的控制，便于大规模部署。
45.脱敏摄像头采用的可信的边缘计算的“包裹”方式：
46.脱敏摄像头的操作系统代码是固化在其只读存储器内部里的，且对代码本身进行了加密，由完全固化的系统加载器(包含加解密与运行校验功能)在加载代码、运行代码时进行校验，以防止系统程序在存储体内、加载时、运行时遭受攻击。当程序异常或发现有入侵风险时，程序都将无法运行，系统将自动锁死并发出警告。当需要进行系统级高危操作时，比如线上固件更新、系统重置时，必须结合本地的脱敏摄像头扫描“管理二维码”，“管理二维码”是在系统初次运行或重置时随机生成，可在控制端截图保存，经摄像头扫码认证通过后方可进行系统级高危操作，可消除进行此类操作时，被非管理者本地攻击、黑客远端攻击的风险。
47.一种公共场馆用的脱敏摄像头，该设备适用于上述的一种公共场馆用的脱敏数据采集方法，所述脱敏摄像头本体1的外表面固定安装有遮光罩5，所述脱敏摄像头本体1的一侧设有镜头2，所述脱敏摄像头本体1的底端固定安装有两个连接杆301，所述连接杆301的一端固定安装有底板302，所述底板302的内部固定安装有两个电动推杆317，所述电动推杆317的一侧固定安装有信号接收器303，所述电动推杆317的一端固定安装有固定块304，所述固定块304的一侧开设有固定槽305，所述固定槽305的侧壁固定安装有两个松紧绑带307，所述固定槽305的内部设有清洁布306；工作时，通过拉动固定块304一侧的两个松紧绑带307，从而将清洁布306放入固定框的固定槽305内，再松开松紧绑带307，让松紧绑带307将清洁布306夹在固定块304的固定槽305内，此时再通过gsm900mhz信号发射器，发射指令，
让电动推杆317上的gsm900mhz信号接收器303收到指令，并带动电动推杆317开始工作，电动推杆317带着固定块304和清洁布306开始滑动，此时的清洁布306与脱敏摄像头本体1上的镜头2相贴合，通过来回的滑动清洁布306，使得清洁布306将脱敏摄像头本体1上的镜头2擦拭干净，擦拭功能可以清除脱敏摄像头本体1上的镜头2沾上的灰尘，避免影响脱敏摄像头本体1的拍摄。
48.所述固定槽305的内壁固定安装有魔术贴子面308，所述清洁布306的一端固定安装有魔术贴母面309；工作时，当清洁布306进入固定槽305内时，清洁布306上的魔术贴母面309会对准固定槽305内魔术贴的子面，进而将清洁布306固定在固定槽305内。
49.所述固定块304的一侧固定安装有限位框310，所述限位框310的内壁固定安装有水箱311，所述水箱311的一侧固定安装有水管312，所述限位框310的一侧滑动连接有滑动柱313；工作时，当两个固定块304向彼此靠近的方向移动时，两个滑动柱313会相接并挤压，进而将滑动柱313向水箱311方向推动，使得滑动柱313的一端挤压水箱311，此时水箱311内的水会通过水管312流入固定块304的固定槽305内，使得水浸湿固定槽305内的清洁布306，湿润后的清洁布306更容易擦拭镜头2，清洁布306采用速干面料，当湿润后可以快速风干，当擦拭完镜头2且清洁布306风干后，启动一个电动推杆317，让电动推杆317带着已经干了的清洁布306对镜头2进行擦拭，从而将镜头2上的水擦干，当启动一个电动推杆317时，两个滑动柱313不会相互挤压，因而水箱311不会出水。
50.所述滑动柱313的一端固定安装有防撞垫314，所述滑动柱313远离防撞垫314的一端固定安装有顶板315；工作时，当两个固定块304向彼此靠近的方向移动时，滑动柱313上的防撞垫314会先相互接触，避免两个滑动柱313直接撞击，由于防撞垫314和顶板315都是橡胶材质的，所以多次撞击不会损坏，且顶板315挤压水箱311时不会对水箱311产生损伤。
51.所述滑动柱313的表面套有弹簧316，所述弹簧316的一端和防撞垫314固定安装，所述弹簧316的另一端和限位框310固定安装；工作时，当滑动柱313和防撞垫314不再受到挤压时，限位框310上的弹簧316恢复弹力，弹簧316通过防撞垫314带着滑动柱313和顶板315复位，使得顶板315不再挤压水箱311出水。
52.实施例二
53.请参阅图8所示，对比实施例一，作为本发明的另一种实施方式，所述遮光罩5的两侧开设有散热孔4；工作时，当脱敏摄像头本体1在长时间的工作后，脱敏摄像头本体1的内部会产生热量，此时就需要及时进行散热，通过遮光罩5上的散热孔4将脱敏摄像头本体1内的热量排出，进而降低脱敏摄像头本体1内的温度，避免脱敏摄像头本体1内的温度过高，影响脱敏摄像头本体1内元器件的正常使用。
54.工作原理，通过拉动固定块304一侧的两个松紧绑带307，从而将清洁布306放入固定框的固定槽305内，再松开松紧绑带307，让松紧绑带307将清洁布306夹在固定块304的固定槽305内，清洁布306上的魔术贴母面309会对准固定槽305内魔术贴的子面，进而将清洁布306固定在固定槽305内，此时再通过gsm900mhz信号发射器，发射指令，让电动推杆317上的gsm900mhz信号接收器303收到指令，并带动电动推杆317开始工作，电动推杆317带着固定块304和清洁布306开始滑动，此时的清洁布306与脱敏摄像头本体1上的镜头2相贴合，当两个固定块304向彼此靠近的方向移动时，两个滑动柱313会相接并挤压，当两个固定块304向彼此靠近的方向移动时，滑动柱313上的防撞垫314会先相互接触，避免两个滑动柱313直
接撞击，由于防撞垫314和顶板315都是橡胶材质的，所以多次撞击不会损坏，且顶板315挤压水箱311时不会对水箱311产生损伤，进而将滑动柱313向水箱311方向推动，使得滑动柱313的一端挤压水箱311，此时水箱311内的水会通过水管312流入固定块304的固定槽305内，使得水浸湿固定槽305内的清洁布306，通过来回的滑动清洁布306，使得清洁布306将脱敏摄像头本体1上的镜头2擦拭干净，当滑动柱313和防撞垫314不再受到挤压时，限位框310上的弹簧316恢复弹力，弹簧316通过防撞垫314带着滑动柱313和顶板315复位，使得顶板315不再挤压水箱311出水，清洁布306采用速干面料，当湿润后可以快速风干，当擦拭完镜头2且清洁布306风干后，启动一个电动推杆317，让电动推杆317带着已经干了的清洁布306对镜头2进行擦拭，从而将镜头2上的水擦干，当启动一个电动推杆317时，两个滑动柱313不会相互挤压，因而水箱311不会出水，擦拭功能可以清除脱敏摄像头本体1上的镜头2沾上的灰尘，避免影响脱敏摄像头本体1的拍摄。
55.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
56.以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。