專利名稱：別墅智能監(jiān)控系統(tǒng)一體機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及別墅智能監(jiān)控系統(tǒng)，涉及一種視頻采集模塊、視頻智能分析模塊 以及報(bào)警管理模塊。
背景技術(shù)：
隨著監(jiān)控系統(tǒng)的普及化及龐大化，傳統(tǒng)人為監(jiān)控的局限性越來越突出。人作為監(jiān) 控者有其先天不足，人腦只能關(guān)注一件事物，所謂一心不能二用，當(dāng)監(jiān)控者同時觀測多個監(jiān) 視器時，監(jiān)控精度會隨著監(jiān)控視頻數(shù)量的上升而下降。再者，人對于單調(diào)的事物無法長時 間的集中注意力，根據(jù)研究人在關(guān)注監(jiān)控圖像20分鐘后，其注意力會下降到無法接受的程 度。最后人需要飲食休息等生理活動，這也會影響監(jiān)控系統(tǒng)的可靠性。這就是為什么傳統(tǒng) 人為監(jiān)控系統(tǒng)往往存在漏報(bào)率高、響應(yīng)速度慢及可靠性差等問題。另外，監(jiān)控系統(tǒng)越來越龐 大，如果全部采用人為監(jiān)控，其人力成本也會非常昂貴。而隨著人們對生活舒適性要求的不斷提高，別墅等高檔住宅成為越來越多的收入 較高和追求高尚居住人群的居家首選。同時隨著城市外來流動人口大量增加，帶來許多不 安定因素，刑事案件特別是入室盜竊、搶劫居高不下，而別墅作為高檔住宅，其智能安全防 范系統(tǒng)是智能化別墅建設(shè)中不可缺少的一項(xiàng)。以往的做法是通過安裝視頻設(shè)備，通過人力 來遠(yuǎn)端監(jiān)控別墅的周界。這種監(jiān)控方式存在著很多問題，首先需要監(jiān)控的場景數(shù)量大，完全 通過人力來看，其難度很大；其次傳統(tǒng)的監(jiān)控不具對突發(fā)事件的主動反應(yīng)能力，往往只能成 為事后取證錄像的工具；最后視頻錄像保存、檢索查詢不便，往往保存了大量的無用視頻數(shù) 據(jù)。本專利所涉及的別墅智能監(jiān)控系統(tǒng)一體機(jī)就是增加計(jì)算機(jī)的功能，使其可以方 便的搭建別墅智能監(jiān)控系統(tǒng)，并且給計(jì)算機(jī)裝上眼睛和大腦，使計(jì)算機(jī)知道什么時刻，在什 么場景中，是什么人在做什么，并根據(jù)事先的設(shè)定，對不合理的行為和動作自動報(bào)警。它能 夠看，看被監(jiān)控場景中目標(biāo)物體的行為；能夠想，想目標(biāo)物體的行為意味著什么；能夠說， 把想的結(jié)果用各種不同的報(bào)警形式表達(dá)出來。發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種別墅智能監(jiān)控系統(tǒng)一體機(jī)，基于其的視頻智能分 析模塊，主動識別監(jiān)控場景內(nèi)的異常行為，并且在發(fā)生異常行為時由報(bào)警管理模塊驅(qū)動進(jìn) 行自動報(bào)警。本實(shí)用新型需要解決的技術(shù)問題是，1)方便解決別墅監(jiān)控場景視頻源的接入問 題，使得智能監(jiān)控可以應(yīng)用于現(xiàn)有的各種視頻監(jiān)控系統(tǒng)；2)解決智能監(jiān)控技術(shù)中背景建 模、圖像差分、運(yùn)動目標(biāo)跟蹤等技術(shù)的不足，提供一種魯棒的、自適應(yīng)各種變化環(huán)境的運(yùn)動 目標(biāo)檢測和跟蹤技術(shù)，降低智能監(jiān)控中異常行為的漏報(bào)、誤報(bào)率；3)解決當(dāng)前智能監(jiān)控中 報(bào)警形式的單一問題，支持各種聲光、短信等聯(lián)動報(bào)警方式進(jìn)行報(bào)警；4)解決當(dāng)前智能監(jiān) 控產(chǎn)品應(yīng)用能力差，僅僅完成報(bào)警，提出了基于智能監(jiān)控分析結(jié)果的應(yīng)用系統(tǒng)，主要包括安 防聯(lián)動、電子地圖以及應(yīng)急指揮。本實(shí)用新型的別墅智能監(jiān)控系統(tǒng)一體機(jī)具體包括視頻采集模塊、視頻智能分析模塊以及報(bào)警管理模塊。所述的視頻采集模塊特指獲取監(jiān)控現(xiàn)場視頻的模塊，具體包括1)支持4接口或 者8接口的BNC視頻采集卡模塊；2)網(wǎng)絡(luò)接口模塊；3)方式配置模塊，即接收各視頻采集終 端的配置。所述視頻智能分析模塊特指對輸入的視頻信息做出智能分析，具體特征為1) 視頻信號接收模塊接收視頻采集模塊輸入的各視頻信號；2)運(yùn)動分析模塊分析視頻， 獲得運(yùn)動目標(biāo)檢測、運(yùn)動目標(biāo)跟蹤，記錄運(yùn)動目標(biāo)的速度面積等特征、軌跡及停留時間等信 息；3)異常事件分析模塊根據(jù)運(yùn)動分析模塊的分析結(jié)果以及各視頻信號設(shè)置的異常行為 類別、視頻信號場景的配置信息識別運(yùn)動目標(biāo)的種類以及異常行為的發(fā)生情況；4)報(bào)警發(fā) 送模塊發(fā)生報(bào)警時，輸出異常行為發(fā)生的信息到報(bào)警管理模塊。所述異常行為類別特指穿越警戒線、進(jìn)入警戒區(qū)域以及區(qū)域徘徊等類別。所述視頻智能分析模塊為了完成異常行為分析包括以下四個核心分析處理模塊 1)運(yùn)動目標(biāo)檢測模塊；2)運(yùn)動目標(biāo)跟蹤模塊；3)運(yùn)動目標(biāo)分類模塊；4)異常行為識別模 塊；其中1)、2)模塊屬于運(yùn)動分析模塊，3)、4)模塊屬于異常事件分析模塊。所述運(yùn)動目標(biāo)檢測模塊特指通過動態(tài)背景建模技術(shù)和貝葉斯分類網(wǎng)，以及幀間差 分和背景差分相結(jié)合的運(yùn)動目標(biāo)檢測算法，克服光照、陰影等干擾，實(shí)現(xiàn)魯棒性的動態(tài)目標(biāo) 檢測。所述的目標(biāo)跟蹤模塊特指結(jié)合卡爾曼濾波和粒子濾波完成運(yùn)動目標(biāo)跟蹤，具體跟 蹤方法為用卡爾曼濾波預(yù)測阻擋，在非阻擋情況下采用基于卡爾曼濾波的連通區(qū)域跟蹤， 而在阻擋情況下采用基于顏色特征的粒子濾波方法跟蹤。所述運(yùn)動目標(biāo)分類模塊特指接收運(yùn)動目標(biāo)檢測模塊獲得的運(yùn)動目標(biāo)速度面積等 特征、運(yùn)動目標(biāo)跟蹤模塊獲得的運(yùn)動目標(biāo)軌跡等信息，識別運(yùn)動目標(biāo)的類別。所述運(yùn)動目標(biāo)的類別特指人、車以及人群類別。所述異常行為識別模塊特指接收運(yùn)動目標(biāo)檢測模塊獲得的運(yùn)動目標(biāo)速度面積等 特征、接收運(yùn)動目標(biāo)跟蹤模塊獲得的運(yùn)動目標(biāo)軌跡等信息、接收運(yùn)動目標(biāo)分類模塊獲得的 類別等信息，以及各視頻信號設(shè)置的異常行為類別、視頻信號場景的配置信息進(jìn)行識別異 常行為。所述視頻信號場景的配置信息特指警戒線、警戒區(qū)域、違禁運(yùn)動方向等配置信息。所述報(bào)警管理模塊特指完成報(bào)警信息的管理以及驅(qū)動報(bào)警工作，具體包括1)報(bào) 警設(shè)置模塊接收人為設(shè)定的報(bào)警方式及相關(guān)的附加信息(比如手機(jī)號碼、報(bào)警聲音等)， 具體支持的報(bào)警方式手機(jī)彩信、電子郵件、揚(yáng)聲器、警號、警燈等；2)存儲模塊主要完成 存儲各監(jiān)控點(diǎn)傳送來的發(fā)生異常事件時的數(shù)據(jù)；3)查詢模塊提供報(bào)警數(shù)據(jù)顯示，并且支 持用戶可按位置、視頻信號通道、異常事件類別和發(fā)生異常事件時間等進(jìn)行查詢歷史數(shù)據(jù)； 4)驅(qū)動報(bào)警模塊在接收到報(bào)警信號后按照報(bào)警設(shè)置驅(qū)動相應(yīng)的報(bào)警裝置報(bào)警。
圖1是按照本實(shí)用新型即別墅智能監(jiān)控系統(tǒng)一體機(jī)的安裝示意圖。圖2是本實(shí)用新型的系統(tǒng)模塊組織結(jié)構(gòu)圖。圖3實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的硬件構(gòu)造圖。[0025]具體實(shí)施方式
下面，將參照附圖介紹本實(shí)用新型的實(shí)施方式。參照附圖1，示出了別墅智能監(jiān)控系統(tǒng)一體機(jī)的安裝示意圖。如圖1所述，該別墅智能監(jiān)控系統(tǒng)一體機(jī)支持1)BNC接口的視頻采集；2)網(wǎng)絡(luò)接 口的與硬盤錄像機(jī)的視頻采集。對于視頻采集，可以通過攝像頭視頻線與別墅智能監(jiān)控系 統(tǒng)一體機(jī)的BNC接口連接或者通過網(wǎng)絡(luò)鏈接別墅智能監(jiān)控系統(tǒng)一體機(jī)的網(wǎng)絡(luò)接口。該別墅 智能監(jiān)控系統(tǒng)一體機(jī)通過分析將報(bào)警信息通過其的報(bào)警管理模塊的驅(qū)動報(bào)警模塊進(jìn)行報(bào) 警。通過一體機(jī)的模式，使得別墅智能監(jiān)控系統(tǒng)一體機(jī)安裝非常簡單方便。參照圖2介紹了本實(shí)用新型的系統(tǒng)模塊組織結(jié)構(gòu)圖。如圖2所述，該別墅智能監(jiān)控系統(tǒng)一體機(jī)所述模塊包括視頻采集模塊、視頻智能 分析模塊以及報(bào)警管理模塊。該視頻采集模塊特指根據(jù)視頻采集設(shè)備獲取監(jiān)控現(xiàn)場視頻的 模塊，具體完成視頻采集方式配置；通過攝像頭及視頻采集卡、硬盤錄像機(jī)及網(wǎng)絡(luò)適配器等 視頻采集設(shè)備獲得實(shí)時的視頻信號；輸出視頻流到視頻智能分析模塊。該視頻智能分析模 塊特指對視頻進(jìn)行分析，根據(jù)監(jiān)控場景的配置信息以及需要檢測的異常行為進(jìn)行異常行為 識別，具體包括運(yùn)動目標(biāo)自動檢測；運(yùn)動目標(biāo)自動跟蹤；運(yùn)動目標(biāo)自動分類以及異常行為 識別工作。該報(bào)警管理模塊特指完成報(bào)警信息的管理以及驅(qū)動報(bào)警工作，具體為接收人為 設(shè)定的報(bào)警方式及相關(guān)的附加信息，具體支持的報(bào)警方式手機(jī)彩信、電子郵件、揚(yáng)聲器、警 號、警燈等；完成存儲各監(jiān)控點(diǎn)傳送來的發(fā)生異常事件時的數(shù)據(jù)；提供報(bào)警數(shù)據(jù)顯示，并且 支持用戶可按位置、視頻信號通道、異常事件類別和發(fā)生異常事件時間等進(jìn)行查詢歷史數(shù) 據(jù)；以及在接收到報(bào)警信號后按照報(bào)警設(shè)置驅(qū)動相應(yīng)的報(bào)警裝置報(bào)警。參照圖3介紹了實(shí)現(xiàn)本系統(tǒng)的硬件構(gòu)造圖。如圖3所示，該別墅智能監(jiān)控系統(tǒng)一體機(jī)具體的硬件圖描述為三部分前面板、機(jī) 箱內(nèi)部以及后面板。該前面板特指支持設(shè)備簡單使用和交互的部分，具體包括人機(jī)交互的 觸摸屏，設(shè)備狀態(tài)顯示的系統(tǒng)狀態(tài)燈，設(shè)備電源開關(guān)，系統(tǒng)LCD顯示屏以及對于設(shè)備產(chǎn)生的 報(bào)警視頻信息導(dǎo)出使用的USB接口。該機(jī)箱內(nèi)部特指完成系統(tǒng)核心功能的分析及管理工 作，具體包括報(bào)警數(shù)據(jù)的存儲器、操作系統(tǒng)與主控及核心程序芯片、系統(tǒng)主板、網(wǎng)絡(luò)交換模 塊、電源風(fēng)扇模塊、短信貓驅(qū)動模塊以及完成系統(tǒng)加密的軟件狗和看門狗模塊。后面板特指 完成系統(tǒng)報(bào)警以及操作交互的接口部分，具體包括RS232 口、VGA接口、3個USB接口、音頻 輸出接口、RJ45網(wǎng)絡(luò)接口、采集卡視頻輸入BNC接口、云臺控制接口、應(yīng)用程序報(bào)警聯(lián)動口、 天線接口以及AC電源接口。
權(quán)利要求別墅智能監(jiān)控系統(tǒng)一體機(jī)，其特征在于，包括以下模塊(1)視頻采集模塊，獲取監(jiān)控現(xiàn)場視頻的模塊；(2)視頻智能分析模塊，用于對輸入的視頻信息做出智能分析，即判斷異常事件的發(fā)生；(3)報(bào)警管理模塊，完成報(bào)警信息的管理以及驅(qū)動報(bào)警工作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的別墅智能監(jiān)控系統(tǒng)一體機(jī)，其特征在于，所述視頻采集模塊 包括(1)支持4接口或者8接口的BNC視頻采集卡模塊；(2)網(wǎng)絡(luò)接口模塊，即支持通過硬盤錄像機(jī)及網(wǎng)絡(luò)適配器等視頻采集設(shè)備獲得實(shí)時的 視頻信號；(3)方式配置模塊，即接收各視頻采集終端的配置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的別墅智能監(jiān)控系統(tǒng)一體機(jī)，其特征在于，所述視頻智能分析 模塊包括(1)視頻信號接收模塊接收視頻采集模塊輸入的各視頻信號；(2)運(yùn)動分析模塊分析視頻，獲得運(yùn)動目標(biāo)檢測、運(yùn)動目標(biāo)跟蹤，記錄運(yùn)動目標(biāo)的速 度面積等特征、軌跡及停留時間等信息；(3)異常事件分析模塊根據(jù)運(yùn)動分析模塊的分析結(jié)果以及各視頻信號設(shè)置的異常行 為類別、視頻信號場景的配置信息識別運(yùn)動目標(biāo)的種類以及異常行為的發(fā)生情況；(4)報(bào)警發(fā)送模塊發(fā)生報(bào)警時，輸出異常行為發(fā)生的信息到報(bào)警管理模塊。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的別墅智能監(jiān)控系統(tǒng)一體機(jī)，其特征在于，為了完成異常行為 分析包括以下四個核心分析處理模塊，其中前兩個模塊屬于權(quán)利要求3所述的運(yùn)動分析模 塊，后兩個模塊屬于權(quán)利要求3所述的異常事件分析模塊(1)運(yùn)動目標(biāo)檢測模塊通過動態(tài)背景建模技術(shù)和貝葉斯分類網(wǎng)，以及幀間差分和背 景差分相結(jié)合的運(yùn)動目標(biāo)檢測算法，克服光照、陰影等干擾，實(shí)現(xiàn)魯棒性的動態(tài)目標(biāo)檢測；(2)運(yùn)動目標(biāo)跟蹤模塊結(jié)合卡爾曼濾波和粒子濾波完成運(yùn)動目標(biāo)跟蹤；(3)運(yùn)動目標(biāo)分類模塊接收運(yùn)動目標(biāo)檢測模塊獲得的運(yùn)動目標(biāo)速度面積等特征、運(yùn) 動目標(biāo)跟蹤模塊獲得的運(yùn)動目標(biāo)軌跡等信息，識別運(yùn)動目標(biāo)的類別；(4)異常行為識別模塊接收運(yùn)動目標(biāo)檢測模塊獲得的運(yùn)動目標(biāo)速度面積等特征、接 收運(yùn)動目標(biāo)跟蹤模塊獲得的運(yùn)動目標(biāo)軌跡等信息、接收運(yùn)動目標(biāo)分類模塊獲得的類別等信 息，以及各視頻信號設(shè)置的異常行為類別、視頻信號場景的配置信息進(jìn)行識別異常行為。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的別墅智能監(jiān)控系統(tǒng)一體機(jī)，其特征在于，所述報(bào)警管理模塊 包括(1)報(bào)警設(shè)置模塊接收人為設(shè)定的報(bào)警方式及相關(guān)的附加信息；(2)存儲模塊主要完成存儲各監(jiān)控點(diǎn)傳送來的發(fā)生異常事件時的數(shù)據(jù)；(3)查詢模塊提供報(bào)警數(shù)據(jù)顯示、查詢；(4)驅(qū)動報(bào)警模塊在接收到報(bào)警信號后按照報(bào)警設(shè)置驅(qū)動相應(yīng)的報(bào)警裝置報(bào)警。
專利摘要本實(shí)用新型別墅智能監(jiān)控系統(tǒng)一體機(jī)涉及智能監(jiān)控系統(tǒng)領(lǐng)域，包括視頻采集模塊、視頻智能分析模塊以及報(bào)警管理模塊。其中視頻采集模塊解決了監(jiān)控中多種不同視頻源的接入問題，具體支持BNC接口的視頻接入和硬盤錄像機(jī)的網(wǎng)絡(luò)接口的視頻接入；視頻智能分析模塊提供一種魯棒的、自適應(yīng)各種變化環(huán)境的運(yùn)動目標(biāo)檢測和跟蹤技術(shù)，降低智能監(jiān)控中異常行為的漏報(bào)、誤報(bào)率；報(bào)警管理模塊支持各種聲光、短信等聯(lián)動報(bào)警方式進(jìn)行報(bào)警，豐富了報(bào)警方式。整個一體機(jī)設(shè)備安裝方便易用，異常行為識別正確率高。
文檔編號G08B13/196GK201717987SQ200920205520
公開日2011年1月19日 申請日期2009年10月14日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月14日
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