申请/专利权人：西安科技大学

申请日：2018-09-27

公开（公告）日：2024-03-15

公开（公告）号：CN108875443B

主分类号：G06K7/10

分类号：G06K7/10

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.15#授权;2018.12.18#实质审查的生效;2018.11.23#公开

摘要：本申请提供一种UHF频段的人体识别系统，包括：UHF阅读器，通过外置天线采集检测区域设置的RFID标签发送的信号，确定出标签的RSSI值；java服务器，用于将阅读器获取的RSSI值转换为预定格式，保存到数据库；Node服务器，采用express框架，用于通过数据库连接池与数据库建立调用关系，读取数据库中的RFID标签的RSSI值；应用终端，向Node服务器发送ajax请求，获取返回的RFID标签的RSSI值，根据返回的RFID标签的RSSI值和预定的RSSI阈值确定经过检测区域的人数。本系统无需人体佩戴电子标签，在检测区域设置RFID标签即可确定人流数量，部署简单，成本较低。

主权项：1.一种特高频UHF频段的人体识别系统，其特征在于，所述系统包括：特高频阅读器，包括外置天线，用于通过所述外置天线采集检测区域设置的无线射频识别RFID标签发送的信号，确定出所述RFID标签的接收信号强度指示RSSI值，其中，所述外置天线为特高频UHF频段的天线；java服务器，用于将所述阅读器获取的标签的RSSI值转换为预定格式，将转换后的RSSI值保存到数据库；Node服务器，采用express框架，用于通过数据库连接池与所述数据库建立调用关系，读取所述数据库中的RFID标签的RSSI值；应用终端，与所述Node服务器通信，用于向所述Node服务器发送ajax请求，获取所述Node服务器返回的所述RFID标签的RSSI值，根据所述返回的RFID标签的RSSI值和预定的RSSI阈值确定经过所述检测区域的人数，所述预定的RSSI阈值包括无人时的RSSI阈值、单人时的RSSI阈值和多人时的RSSI阈值；所述多人时的RSSI阈值包括双人时的阈值、三人时的阈值，所述双人时的阈值包括双人并排、双人前后排列时的RSSI阈值；所述应用终端采用ECharts方式进行图形化展示；所述应用终端还用于判断人有进入或者离开的趋势，所述RFID标签设置为组1、组2、组3、组4四个组，在组1或者组4收到有人经过的信号时，对组1对应的组2或者组4对应的组3的信号进行截断，所述截断为当有人经过组1或组4时，在判断中添加截断，把标志位设置成false且跳出本次请求。

全文数据：特高频频段的人体识别系统技术领域[0001]本发明涉及无线识别领域，更为具体而言，涉及一种特高频UHF频段的人体识别系统。背景技术[0002]人体识别技术的研究与应用主要分为两大类，基于传感器的识别方式和基于可视化工具的识别方式。人脸识别及人体行为识别可通过图像识别来实现，对监控区域使用摄像头监控，对采集上来的图像进行图像或行为比对，据此进行人脸对比以及人的行为判断，对于人脸识别，需要通过大量的数据进行训练，训练出对人的侧脸、轮廓、模糊图像的训练集。这种基于视觉的体感交互人体动作识别系统中由图像处理、计算机视觉、模式识别、机器学习、人工智能等多个学科交叉组合而成的，达到人体基本动作识别，虽然实现功能虽然多样，但可以看出所需消耗成本资源也很大。[0003]因此，在人体识别领域，亟需易于部署并且成本较低的方案。发明内容[0004]本发明提供了一种特高频频段的人体识别系统，该系统方案易于部署，成本较低，能够较为准确地识别检测区域内的是否存在人体，并且确定检测区域的大致人流数量。[0005]本发明实施方式提供一种特高频UHF频段的人体识别系统，所述系统包括：[0006]特高频阅读器，包括外置天线，用于通过所述外置天线采集检测区域设置的无线射频识别RFID标签发送的信号，确定出所述RFID标签的接收信号强度指示RSSI值，其中，所述外置天线为特高频UHF频段的天线；[0007]java服务器，用于将所述阅读器获取的标签的RSSI值转换为预定格式，将转换后的RSSI值保存到数据库；[0008]Node服务器，采用express框架，用于通过数据库连接池与所述数据库建立调用关系，读取所述数据库中的RFID标签的RSSI值；[0009]应用终端，与所述Node服务器通信，用于向所述Node服务器发送ajax请求，获取所述Node服务器返回的所述RFID标签的RSSI值，根据所述返回的RFID标签的RSSI值和预定的RSSI阈值确定经过所述检测区域的人数，所述预定的RSSI阈值包括无人时的RSSI阈值、单人时的RSSI阈值和多人时的RSSI阈值。[00Ί0]在一些实施例中，所述外置天线为8dBi的圆极化天线。[0011]在一些实施例中，所述数据库连接池是通过createConnection方法创建连接对象，再使用connect函数建立连接，所述连接传入的参数包括:连接主机名、连接端口号、使用传输控制协议TCP连接时的IP地址、连接用户名、连接密码和要连接的数据库。[0012]在一些实施例中，所述检测区域为预定场所的入口处或出口处。[0013]在一些实施例中，所述RFID标签包括多个标签，所述多个RFID标签设置在所述入口处或出口处的第一侧，所述外置天线设置在所述入口处或出口处的第二侧，其中，所述第一侧和第二侧相对。[0014]在一些实施例中，所述多个RFID标签呈多行排列在同一平面。[0015]在一些实施例中，所述第一侧和第二侧间隔预定距离。[0016]在一些实施例中，所述预定距离为1.5米到2米。[0017]在一些实施例中，所述RFID标签为无源标签。[0018]在一些实施例中，所述数据库为SQL数据库。[0019]本发明实施例提供的特高频UHF频段的人体识别系统至少具有下述有益效果：[0020]1对于公园或图书馆等人流区域，不需要人体佩戴标签即可判断是否有人体通过，还可以对人流数量进行大致判断；[0021]2与现有的通过机器视觉方式进行人体识别的方法相比，无需部署复杂的计算设备，仅通过部署一定数量的标签和阅读器等硬件设备，即可实现对检测区域的人体识别，确定大致的人流数量，易于部署，成本较低；[0022]3采用双服务器形式，采用Java服务器进行标签数据存储，采用Node服务器进行标签数据的调用和处理，充分利用不同服务器的部署优点，减低整体系统部署难度，提高系统数据处理效率；[0023]⑷采用数据库连接池的形式调用SQL数据库的对象，由于数据库连接池允许应用程序重复使用一个现有的数据库连接，而不是重新建立一个连接，释放空闲时间超过最大允许空闲时间的数据库连接以避免因为连接未释放而引起的数据库连接遗漏，因此，使用数据库连接池形式能够明显提高对数据库操作的性能。附图说明[0024]图1示出了根据本发明实施例的特高频UHF频段的人体识别系统的结构示意图。[0025]图2示出了根据本发明实施例的人体识别系统的界面显示示意图。[0026]图3示出了根据本发明实施例的人体识别系统的界面显示示意图。[0027]图4示出了根据本发明实施例的人体识别系统的界面显示示意图。具体实施方式[0028]以下结合附图和具体实施方式对本发明的各个方面进行详细阐述。其中，众所周知的模块、单元及其相互之间的连接、链接、通信或操作没有示出或未作详细说明。并且，所描述的特征、架构或功能可在一个或一个以上实施方式中以任何方式组合。本领域技术人员应当理解，下述的各种实施方式只用于举例说明，而非用于限制本发明的保护范围。还可以容易理解，本文所述和附图所示的各实施方式中的模块或单元或处理方式可以按各种不同配置进行组合和设计。[0029]参见图1，图1示出了根据本发明实施例的特高频UHF频段的人体识别系统的结构示意图，该系统100可包括:特高频阅读器101、java服务器102、Node服务器103和应用终端104,接下来结合具体的实施例对上述各部分进行说明。[0030]特高频阅读器101，包括外置天线，用于通过所述外置天线采集检测区域设置的无线射频识别（RadioFrequencyIdentification，RFID标签发送的信号，确定出所述RFID标签的接收信号强度指示RSSI值，其中，所述外置天线为特高频UHF频段的天线。[0031]在一些实施例中，特高频阅读器101与RFID标签之间通过耦合元件实现射频信号的空间无接触耦合、在耦合通道内，根据时序关系，实现的传递、数据的交换。在一种具体的实施例中，特高频阅读器101可以采用915MHz的阅读器。在一种具体的实施例中，阅读器可以采用ThingMagic公司提供的M6阅读器。[0032]在一些实施例中，RFID标签可以是无源标签。在一些实施例中，RFID标签可包括微量的存储芯片，存储范围是可以为64Byte〜16KByte，主要用于存储其自身独特的信息（例如，标签号、访问密码等）以及一些附加信息例如，用户数据区等）。[0033]特高频阅读器101可以通过天线与RFID电子标签进行无线通信，可以实现对标签识别码和内存数据的读出或写入操作。典型的RFID读写器包含有RFID射频模块发送器和接收器）、控制单元以及阅读器天线。在一些实施例中，外置天线可以为SdBi的圆极化天线。在一些实施例中，天线和阅读器可以集成在一起。[0034]在一些实施例中，检测区域可以是预定场所的入口处或者出口处，其中，预定场所可以是公园、图书馆或者电影院等人流量比较高的场所。[0035]检测区域可以设置多个RFID标签，这些标签可以设置在入口处或出口处的第一侦I而特高频阅读器的天线设置在入口处或者出口处的第二侧，第一侧和第二侧相对，也就是说，将特高频阅读器的天线设置在RFID标签的对面。在一些实施例中，这些RFID标签可以呈多行排列在同一平面，例如，这些RFID标签可以在排成X行Y列，这X行和Y列组成的标签阵列所在的平面与天线模块所在的平面相对。[0036]在一些实施例中，入口处或出口处，设置RFID标签的一侧和设置特高频阅读器的天线的另一侧可以间隔预定距离，例如，可以间隔1.5米到2米等。在其他一些实施例中，可以根据需要将间隔设置为其他距离。[0037]本发明实施例提供的特高频频段的人体识别系统，对于公园或图书馆等人流区域，不需要人体佩戴标签即可判断是否有人体通过，还可以对人流数量进行大致判断；而且与现有的通过机器视觉方式进行人体识别的方法相比，无需部署复杂的计算设备，仅通过部署一定数量的标签和阅读器等硬件设备，即可实现对检测区域的人体识别，确定大致的人流数量，易于部署，成本较低。[0038]java服务器102,用于将所述阅读器获取的标签的RSSI值转换为预定格式，将转换后的RSSI值保存到数据库。[0039]Node服务器103，采用express框架，用于通过数据库连接池与所述数据库建立调用关系，读取所述数据库中的RFID标签的RSSI值。[0040]应用终端104,与所述Node服务器通信，用于向所述Node服务器发送ajax请求，获取所述Node服务器返回的所述RFID标签的RSSI值，根据所述返回的RFID标签的RSSI值和预定的RSSI阈值确定经过所述检测区域的人数，所述预定的RSSI阈值包括无人时的RSSI阈值、单人时的RSSI阈值和多人时的RSSI阈值。[0041]本发明实施例采用双服务器形式，其中，java服务器102主要接收阅读器软件UniversalReaderAssistant发来的数据请求，将读取过来的RFID信息改变数据格式后存入数据库;Node服务器103，又可以称为node.js服务器，通过express.js框架建立服务器，用以响应web前端（即应用终端）的请求，并用作路由，向数据库建立连接，获取数据库存储的标签数据，轮询请求，在请求处理完成之后对本次请求的数据进行清空，以便下一次数据进来时不受前面数据的影响。[0042]在一些具体的实施例中，所述数据库为SQL数据库。[0043]在一些具体的实施例中，Java服务器运行环境可以为windows7下的jdk8,软件环境IntelliJIDEA。[0044]Node服务器，采用express框架，可以响应应用终端的ajax异步的JavaScript和XML异步无刷新请求，通过express框架，首先本地需要安装node环境，然后再自己的工程项目下创建一个package,json文件，该文件主要应用于添加依赖包，对于项目使用到的模块会被记载在这个文件下，在其他计算机上下载克隆该项目的时候只需要通过$npminstall项目中的依赖包就会被下载到node_modules文件夹下。在一种具体的实施例中，依赖包的代码如下：[0064]Express模块引入并用express创建一个服务器，用以响应应用终端的请求，并对后台数据库处理的js文件进行调用，require模块，为了实现模块化开发，可以将多个服务分成多份文件，在进行编程的时候在文件中留有外部接口，也就是说，对外开放接口，把服务的一些方法以及对象暴露出去，这样既保证了安全性，又可以使其他文件可以有效的调用处理服务。[0005]在一些实施例中，可以使用node-mysql模块模块连接MySQL数据库。建立连接可以使用createConnection方法创建连接对象，再使用connect建立连接。[0066]在创建连接时，需要传入一些选项参数。可传入的选项参数如下：[0067]host—连接主机名默认为localhost[0068]port—连接端口号默认为3306[0069]IocalAddress—使用TCPTransmissionControlProtocol传输控制协议连接时的IP地址[0070]user—MySql连接用户名[0071]password—MySql连接密码[0072]database—要连接的数据库[0073]本发明实施例采用数据库连接池的形式调用SQL数据库的对象，由于数据库连接池允许应用程序重复使用一个现有的数据库连接，而不是重新建立一个连接，释放空闲时间超过最大允许空闲时间的数据库连接以避免因为连接未释放而引起的数据库连接遗漏，因此，使用数据库连接池形式能够明显提高对数据库操作的性能。[0074]在一种具体的实施例中，采取的是java服务器存储数据，而node服务器做数据的调用以及数据处理，为了从数据库中取出数据以及其他的数据操作，首先建立一个数据库的连接池，将数据库的地址，端口，以及数据库名写入，以及设置事务和处理权限等；[0075]具体操作如下：[0078]通过数据连接库连接文件就可以访问数据库，接下来为外界暴露接口，其他文件只需在使用前进行require引入便可获取到该文件对象，通过该对象就可对数据库进行增删改查操作。[0079]本发明实施例中采用node.js服务器，由于node.js具有支持高并发、单线程等特点，当访问量很多时，将访问者分配到不同的内存中，不同的内存区处理不同的事务，能够快速解决这个线程。在应用于不是很复杂的逻辑处理中，node.js具有独特的优势，因此选择node.js搭建服务器端，连接数据库，响应前端界面请求。[0080]在一些实施例中，应用终端与Node服务器通信，向Node服务器发送ajax请求，获取Node服务器返回的RFID标签的RSSI值，根据返回的RFID标签的RSSI值和预定的RSSI阈值确定经过所述检测区域的人数，其中，预定的RSSI阈值包括无人时的RSSI阈值、单人时的RSSI阈值和多人时的RSSI阈值。在一些具体的实施例中，无人时的RSSI阈值是在预定检测区域进行多次试验获得，预定检测区域为标签设置和天线设置方式固定，并且标签和天线之间的距离固定。类似地，单人时的RSSI和多人时的RSSI值通过类似的方式固定，其中，多人时的RSSI阈值可包括双人时的阈值或三人时的阈值，双人时的阈值包括多种不同姿态的RSSI阈值，例如，双人并排、双人前后排列时的RSSI阈值。应用终端可以采用ECharts之类的方式进行图形化展示。[0081]在一些实施例中，通过使用jquery库对页面的一些元素进行事件的委托，使其能进行动态变化，使用jquery封装好的ajax方法能便捷的进行实时的异步请求，对页面局部区域进行数据更新和状态显示。[0082]在一种具体的实施例中，无人通过人体识别系统时，系统的展示图，如附图2所示。[0083]在一种具体的实施例中，单人通过人体识别系统时，不仅显示系统人数，而且通过视图展示，表明次数经过的人数以及趋势，如附图3所示。[0084]在一种具体的实施例中，多人通过人体识别系统时，不仅显示系统人数，而且通过视图展示，表明次数经过的人数以及趋势，如附图4所示。[0085]在一些实施例中，ajax请求时需要添加的参数包括：[0086]Iurl:[0087]要求为String类型的参数，（默认为当前页地址发送请求的地址，一般为数据源，可以是本地text文件地址、json文件或者是服务器地址。[0088]2type:[0089]要求为String类型的参数，请求方式post或get默认为get。[0090]3data:[0091]要求为Object或String类型的参数，发送到服务器的数据。如果已经不是字符串，将自动转换为字符串格式。get请求中将附加在url后。[0092]⑷dataType:[0093]要求为String类型的参数，预期服务器返回的数据类型。如果不指定，JQuery将自动根据http包mime信息返回responseXML或responseText，并作为回调函数参数传递。常用的类型为json、jsonp，而可用的类型如下：[0094]xml:返回XML文档，可用JQuery处理。[0095]html:返回纯文本HTML信息;包含的script标签会在插入DOM时执行。[0096][0097]script:返回纯文本JavaScript代码。不会自动缓存结果。除非设置了cache[0098]参数。注意在远程请求时不在同一个域下），所有post请求都将转为[0099]get请求。[0100]json:返回JSON数据。[0101]jsonp:JSONP格式。使用JSONP形式调用函数时，JQuery将自动替换后[0102]一个“?”为正确的函数名，以执行回调函数。Jsonp常被用来解决ajax产[0103]生的跨域请求的问题，与利用script标签并列的解决跨域请求方案。[0104]text:返回纯文本字符串。[0105]5success：[0106]要求为Function类型的参数，请求成功后调用的回调函数，有两个参数。[0107]a由服务器返回，并根据dataType参数进行处理后的数据。[0108]⑹描述状态的字符串。[0109]⑹error:[0110]要求为Function类型的参数，请求失败时被调用的函数。该函数有3个参数，即XMLHttpRequest对象、错误信息、捕获的错误对象可选）。[0111]通过JQuery.js的Ajax请求获取到服务器端传回来的数据之后，在success方法内进行判断，判断是属于人通过或是其他，以及判断经过人数，将获取到的人数累加到页面中，得出的是总经过人数。[0112]在一些实施例中，应用终端还可以判断人有进入或者离开的趋势，例如，在一共有4组标签的情况下，组1、组2、组3和组4,在一列标签对应1个组收到有人经过信号时候对另外一组信号进行截断，关于截断方法：当有人经过组1或组4时，在判断中添加截断，把标志位设置成false且跳出本次请求。在另外一些实施例中，还可以采用另外的方法，例如，使用时间戳，判断优先级设置优先级后，判断优先级来达到判定进出状态。[0113]通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可借助软件结合硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本发明的技术方案对背景技术做出贡献的全部或者部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在存储介质中，如R0MRAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备可以是个人计算机，服务器，智能手机或者网络设备等执行本发明各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。[0114]本发明说明书中使用的术语和措辞仅仅为了举例说明，并不意味构成限定。本领域技术人员应当理解，在不脱离所公开的实施方式的基本原理的前提下，对上述实施方式中的各细节可进行各种变化。因此，本发明的范围只由权利要求确定，在权利要求中，除非另有说明，所有的术语应按最宽泛合理的意思进行理解。

权利要求：1.一种特高频UHF频段的人体识别系统，其特征在于，所述系统包括：特高频阅读器，包括外置天线，用于通过所述外置天线采集检测区域设置的无线射频识别RFID标签发送的信号，确定出所述RFID标签的接收信号强度指示RSSI值，其中，所述外置天线为特高频UHF频段的天线；java服务器，用于将所述阅读器获取的标签的RSSI值转换为预定格式，将转换后的RSSI值保存到数据库；Node服务器，采用express框架，用于通过数据库连接池与所述数据库建立调用关系，读取所述数据库中的RFID标签的RSSI值；应用终端，与所述Node服务器通信，用于向所述Node服务器发送ajax请求，获取所述Node服务器返回的所述RFID标签的RSSI值，根据所述返回的RFID标签的RSSI值和预定的RSSI阈值确定经过所述检测区域的人数，所述预定的RSSI阈值包括无人时的RSSI阈值、单人时的RSSI阈值和多人时的RSSI阈值。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述外置天线为SdBi的圆极化天线。3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述数据库连接池是通过createConnection方法创建连接对象，再使用connect函数建立连接，所述连接传入的参数包括:连接主机名、连接端口号、使用传输控制协议TCP连接时的IP地址、连接用户名、连接密码和要连接的数据库。4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述检测区域为预定场所的入口处或出口处。5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述RFID标签包括多个标签，所述多个RFID标签设置在所述入口处或出口处的第一侧，所述外置天线设置在所述入口处或出口处的第二侧，其中，所述第一侧和第二侧相对。6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述多个RFID标签呈多行排列在同一平面。7.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述第一侧和第二侧间隔预定距离。8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述预定距离为1.5米到2米。9.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述RFID标签为无源标签。10.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述数据库为SQL数据库。

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