一种基于掌静脉识别及超宽带定位的智慧园区人员管理系统的制作方法

1.本发明涉及智慧园区人员管理系统，尤其是指一种基于掌静脉识别及超宽带定位的智慧园区人员管理系统。
技术背景
2.随着现代科学技术的快速发展，尤其体现在计算机网络技术、互联网、通信设备技术等方面。产业园区发展的逐渐从农业经济、工业经济转向知识服务型经济，越来越多的高科技园区出现，发达国家在科学技术的研究及经济实力上更具优势，美国、德国、日本、芬兰、新加坡等国家在园区管理和服务以及运营等方面不断加大现代科学信息技术的应用，建设智慧园区。
3.智慧园区的未来发展并不是单一的规模发展，园区建设将强化与园区内产业的互动发展，智慧园区的未来建设将会在更加注重高新技术产业发展的同时，注重园区的生态环保，引入新型、具有发展潜力、市场前景广阔的新型产业，形成集聚“智慧”的园区产业格局。


技术实现要素：

4.本发明针对现阶段存在的问题，其主要目的是提供一种基于掌静脉识别及超宽带定位的智慧园区人员管理系统，提供一套新型的智慧工厂人员管理系统,提高园区的现代化管理水平,将园区内现有的人员管理进行统一管理,并能够与业务结合,建设一套整体的智慧园区人员管理综合解决方案。
5.为实现上述目的，本发明采用如下之技术方案：一种基于掌静脉识别及超宽带定位的智慧园区人员管理系统，包括掌静脉识别的上下班考勤机制，超宽带定位的员工和小车实时定位及智慧管理。
6.所述掌静脉识别考勤机制是用于员工考勤系统，其中掌静脉识别包括建立数据库和身份识别两部分。
7.所述识别部分包括掌静脉图像预处理单元、掌静脉特征提取单元和掌静脉识别判断单元，其中：
8.掌静脉图像预处理单元用于图像采集设备采集到的手掌原始图像进行最大化roi分割和图像灰度处理，通过clahe对手掌静脉roi原始图像进行调整；
9.掌静脉特征提取单元采用自适应gabor滤波方法提取手掌静脉特征，在划分的每一块子区域中确定主方向，再对每块子区域计算标准方差，确定中心频率；
10.掌静脉识别判断单元用于对特征提取后的图像进行特征对比。
11.所述超宽带定位的员工实时定位及智慧管理部分，通过超宽带定位技术，实现员工自动考勤功能，同时对员工进行实时定位，设置电子围栏防止员工进入危险区域；利用视觉和定位技术研发的智能小车，跟随员工或员工遥控使其为自己服务。
12.所述超宽带定位技术包括定位终端、基站、服务器及上位机四个部分，定位系统采
用超宽带aoa测向定位获取定位数据，基站接收定位系统的定位数据并将定位数据传输至上位机连接的服务器，以实现终端定位监控。
13.所述定位终端包含定位标签，用于发射超宽带信号。
14.所述基站采用无线基站，以实现与定位标签连接，接收定位标签超宽带定位信息。
15.所述基站还包括与基站连接的无线分站，接收基站反馈数据并传输到服务器中。
16.所述超宽带aoa测向定位，采用非高斯性的独立分量分析(ica)和压缩感知算法(cs)结合的方法解决超宽带aoa定位的多径信号干扰问题。非高斯性的独立分量分析(ica)算法利用信号的非高斯性，比经典的music算法具有更高的角度分辨率与计算精度；在ica算法得到复合导向矢量的基础上，利用压缩感知理论中稀疏信号重建的方法，解决从复合导向矢量中得到直达及多径分量到达方向的欠定问题。
17.本发明一种基于掌静脉识别及超宽带定位的智慧园区人员管理系统是：智能园区包括三个部分，分别是数据采集、数据处理以及数据应用。数据采集部分主要由园区内部设立的掌静脉识别装置，超宽带基站以及超宽带标签组成，掌静脉识别装置是对员工的考勤进行管理，基站的作用是对工厂内部的超宽带标签定位，而超宽带标签由员工和智能小车携带，标签可以是有源的，也可以是无源的。在数据处理部分，基站通过以太网将定位数据发往服务器，服务器对定位数据进行解算后，求出具体的位置和运动轨迹，并将结果传递到数据应用部分。定位数据的应用包括四个个，分别是员工考勤系统、智能服务系统、电子围栏监控系统以及危急情况一键报警求助功能。员工实时定位是通过接受超宽带标签发出的数据来实现的，由于每一个超宽带标签在收到基站的定位信号后，都会向基站返回一个包含时间戳、位置以及id的数据包，根据该id就可以确定员工的工作状态。智能服务系统通过基站检测员工与智能小车的位置，通过开启智能小车的自动跟随功能为员工提供便捷服务，同时智能小车也可以启动自动驾驶模式，按照程序控制做出相应行为，如智能巡检。电子围栏系统能够有效保证生产安全，防止员工进入某些特殊区域；危急情况一键报警求助功能是一旦人员遇到危险或需要援助，按下一键报警按钮即可通知管理人员前来救援。
18.与现有技术相比，本发明的有益效果是：实现可视化管理，加强信息管理和服务，即时准确地采集生产线数据，以适合编排生产计划与生产进度；同时实现员工安全为重中之重的人性化系统。
附图说明
19.图1为本发明实施例的员工管理图；
20.图2是本发明实施例的智能员工管理系统架构图；
21.图3是本发明实施例掌静脉认证模块的工作流程图；
22.图4是本发明实施例中定位系统示意图；
具体实施方式
23.下面结合附图详细说明本发明的优选实施例。
24.如图1所示，员工进入园区，采用掌静脉识别技术进行员工上下班打卡；进入园区后的上班时间内，采用超宽带室内定位技术，对员工及智能小车进行智慧管理。智能服务系统通过基站检测员工与智能小车的位置，通过开启智能小车的自动跟随功能为员工提供便
捷服务，同时智能小车也可以启动自动驾驶模式，按照程序控制做出相应行为，如智能巡检。通过对员工进行实时定位，防止员工进入某些特殊区域，尤其是危险区域。
25.如图2所示，员工考勤系统：采用掌静脉识别技术实现出入口自动控制系统，它具有对人员进出、授权、查询、统计和防盗报警保安等多种功能，还可作为人事管理、考勤管理，可于任何机电设备产品及控制系统联动，既方便内部人员或用户的自由出入，又杜绝外来人员随意进出，提高安全防范能力。通过考勤系统，可实时采集员工的考勤信息，可对被锁定人员是否正常到岗进行跟踪监管，加强人员锁定管理力度。
26.电子围栏：采用超宽带定位技术对员工进行实时定位，对于危险禁区或重要区域，设置电子围栏，如有人员靠近该区域或非指定人员进入，进行实时预警，提醒该人员和管理人员提高警惕，保障人身安全或区域安全；同时也可设置越界报警及滞留预警，一旦人员在某区域停留时间过长或是未经授权越界，系统立即预警，提醒管理人员关注人员及区域安全。
27.人员实时位置管理：通过部署人员定位系统，方便监管人员随时了解定位区域内不同类型人员(标签)的实时状态，可以分区域统计人数。可随时查看作业人员的位置、分布区域、运动路线、工作时长等信息，有助于优化其作业流程，一旦发生事故可依据定位快速疏导，保障高危区域人员安全。
28.历史移动轨迹查询：室内定位系统可查看施工现场相关人员的历史活动轨迹，直接输入人员姓名可查看其历史活动情况，到岗离岗时间、工作区域、在某区域停留时间，便于监督管理，提高工作效率。
29.危急情况一键报警求助：通过在人员随身佩戴的智能定位终端上集成“一键报警求助”按钮，一旦人员遇到危险或需要援助，按下一键报警按钮即可通知管理人员前来救援，便于危急情况及时处理，防止事态恶化，保障施工人员安全。
30.智能服务：智能小车采用超宽带技术与视觉识别技术的融合，运用算法计算出跟随从机(又被称为遥控器、手环)和内置特殊定制的跟随芯片(又叫跟随主机)的距离和角度，通过整车控制器不仅能够直接控制等设备的运动控制，还能够设置自动跟随模式，在10m或20m范围内实现一键召唤。自动跟随系统内置定位雷达，搭配遥控器，可实现高灵敏度的自动跟随功能，跟随距离可精确厘米级，结合整车控制器即轻松实现前后双向智能跟随及多车跟随、防碰撞、防跌落、运动控制(加速、减速、左转、右转、停止等)、语音播报、声控等功能。
31.如图3所示，掌静脉识别与指纹识别、虹膜识别以及人脸识别等传统生物特征识别方法在工作流程上较为类似，都包括原始信息、图像预处理、特征信息提取和模式匹配四个过程。首先建立掌纹掌静脉特征数据库，不同的用户通过信息采集设备，将静脉特征模板与身份唯一标识信息进行关联并存入数据库；其次识别系统将提取到的待对比静脉图像，利用特定且复杂的算法与数据库中已有特征进行对比；最后将进行对比的结果输出。
32.如图4所示，超宽带定位系统包括定位终端、基站、服务器及上位机，定位系统采用超宽带aoa测向定位获取定位数据，基站接收定位系统的定位数据并将定位数据传输至上位机连接的服务器，以实现终端定位监控。aoa定位是根据未知节点n与已知节点n1的估计角度参数，而角度相应的轨迹上未知节点n肯定在上面，如果同样再用一个已知节点n2和这个未知点建立一条轨迹，则两轨迹交汇处就是所求节点的方位。θ1和θ2分别为已知节点n1、
n2与未知节点n间的aoa，具体建立方程组即：
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解这个方程组的根即为n的位置，到达信号角度定位模型这里只用到两个已知点，准确度有限，同时利用更多的已知节点会有效的提高定位准确值和成功率。
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由于本发明的技术方案充分，采用掌静脉识别技术对员工身份进行识别；超宽带定位技术是基站通过以太网将定位数据发往服务器，服务器对定位数据进行解算后，求出具体的位置和运动轨迹，并将结果传递到数据应用部分。该系统实现可视化管理，加强信息管理和服务，即时准确地采集生产线数据，以适合编排生产计划与生产进度；实现员工安全为重中之重的人性化系统。
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最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。