專利名稱：紅外相關(guān)識別報警系統(tǒng)及其識別方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光電子領(lǐng)域，尤其涉及一種紅外相關(guān)識別報警系統(tǒng)及其識別方法。
背景技術(shù)：
紅外防盜報警系統(tǒng)是現(xiàn)今社會上家居防盜的首選儀器。由于現(xiàn)代社會對安全防范的要求越來越高，安防市場的發(fā)展就是一種觀念和相關(guān)防盜產(chǎn)品同時"進(jìn)化"的過程。人們使用了幾千年的普通門鎖，隨著社會的進(jìn)步和需要，人們的生活水平和安防意識的提高，更先進(jìn)的家用防盜產(chǎn)品必將成為安防消費(fèi)的主流并最終取代舊的安防產(chǎn)品。
現(xiàn)行市場占有率最高的熱釋電紅外線傳感報警器儀器以其低成本優(yōu)勢，普遍安裝在辦公室寫字樓、普通家庭等對安防要求不算十分嚴(yán)格的室內(nèi)環(huán)境里。其工作原理為利用人體固有的恒定37度體溫，會發(fā)出特定波長IOUM左右的紅外線，此系統(tǒng)中的主要部件"被動式紅外探頭"靠探測人體發(fā)射的紅外線進(jìn)行工作，紅外線通過菲涅耳濾光片增強(qiáng)后聚集到紅外感應(yīng)源上，紅外感應(yīng)源通常采用熱釋電元件，這種元件在接收到人體紅外輻射溫度發(fā)生變化時就會失去電荷平衡，向外釋放電荷，后續(xù)電路經(jīng)檢測處理后就能產(chǎn)生報警信號。
總的來說，這種熱釋電型的紅外報警裝置具有本身不發(fā)任何類型的輻射，器件功耗很小，隱蔽性好，價格低廉的優(yōu)點。 然而由于它利用單一點信息為主要探測裝置，固有缺點不可克服，所述缺點包括容易受各種熱源、光源干擾。被動紅外穿透力差，人體的紅外輻射容易被遮擋，不易被探頭接收。易受射頻輻射的干擾。環(huán)境溫度和人體溫度接近時，探測和靈敏度明顯下降，有時造成短時失靈。誤報率比較高，在需要可靠性非常高的應(yīng)用領(lǐng)域幾無實用價值。只適合室內(nèi)工作環(huán)境。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對上述缺點提出一種紅外相關(guān)識別報警系統(tǒng)及其識別方法，相比起熱釋電型，本系統(tǒng)的最大特點是改點信號處理為面信號處理，改菲涅耳透鏡斬波法為圖像相關(guān)識別方法，改被動紅外探頭檢測為主動紅外光源發(fā)射再由CCD檢測。 為解決上述問題，本發(fā)明提供了一種紅外相關(guān)識別報警系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括紅外CCD 1 (Charge Coupled Device電荷耦合器件)通過視頻信號線2連接到S-Video (S端子輸入接口 )輸入接口 3將信號輸送到視頻信號采集卡4，視頻信號采集卡4通過PCI總線5連接到計算機(jī)主機(jī)6，計算機(jī)主機(jī)6連接顯示器7 ;計算機(jī)主機(jī)6對實時視頻的局部圖像一9或?qū)崟r視頻的局部圖像二 11與待施行相關(guān)運(yùn)算的人體特征模板12進(jìn)行相關(guān)運(yùn)算，相關(guān)運(yùn)算結(jié)果通過顯示器7顯示報警狀態(tài)14或非報警狀態(tài)15。
上述紅外CCD采用波長為850nm或940nm的紅外光源作為主動光源。
上述計算機(jī)主機(jī)安裝嵌入式微處理芯片ARM7。 同時本發(fā)明還提供一種紅外相關(guān)識別報警系統(tǒng)的識別方法，該識別方法的步驟如下
在所監(jiān)控的區(qū)域，用紅外CCD拍攝監(jiān)視區(qū)域，所得的圖像經(jīng)過視頻信號采集卡采 集后送到實時更新的計算機(jī)主機(jī)的內(nèi)存并和已經(jīng)存儲在計算機(jī)主機(jī)內(nèi)存中的人體特征模 板進(jìn)行相關(guān)運(yùn)算，即將抓拍圖樣與人的標(biāo)準(zhǔn)特征向量數(shù)據(jù)庫進(jìn)行相關(guān)峰比對識別，如果入 侵目標(biāo)是人，將出現(xiàn)所相關(guān)峰觸發(fā)報警，若不是則又回到視頻信號采集卡前端繼續(xù)對紅外 CCD拍攝監(jiān)視區(qū)域所抓拍圖樣實時進(jìn)行監(jiān)測。 上述的相關(guān)運(yùn)算采用模式識別技術(shù)中的相干峰識別方法，描述為，紅外CCD視頻
采樣每隔某個時間間隔進(jìn)行采樣，采樣前后的兩幅圖片進(jìn)行相減運(yùn)算即圖像處理中的差影
法，有明顯的差異特征方才進(jìn)行運(yùn)算量比較大的人體模式識別，模式識別采用將抓拍圖樣
與人的標(biāo)準(zhǔn)特征向量數(shù)據(jù)庫進(jìn)行相關(guān)峰比對識別的方法，判別是人才觸發(fā)報警。 本發(fā)明的有益效果是 本發(fā)明提供的紅外相關(guān)識別報警系統(tǒng)可靠性高，因為它利用CCD所拍攝到的整幅 圖案，信息量足夠充分，以整個面的信息取代熱釋電裝置的單點(或多點)信息，因而誤報 率可做到接近零。為了拍攝到足夠清晰的紅外CCD圖像，單靠人體的紅外輻射是不夠的，必 須有主動紅外光源的配合。 本發(fā)明能夠識別出入侵對象是人而報警，可靠性高，因而誤報率可做到接近零，這 是目前所有紅外防盜報警系統(tǒng)所難以實現(xiàn)的。


圖1是本發(fā)明紅外相關(guān)識別報警系統(tǒng)識別方法的流程示意圖。
圖2是本發(fā)明紅外相關(guān)識別報警系統(tǒng)的組成示意圖。
具體實施例方式
下面將結(jié)合本發(fā)明的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述， 本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā) 明保護(hù)的范圍。 圖2是本發(fā)明實施例一種紅外相關(guān)識別報警系統(tǒng)的組成示意圖，包括紅外CCD 1
通過視頻信號線2連接到S-Video (S端子輸入接口 )輸入接口 3將信號輸送到視頻信號采
集卡4，視頻信號采集卡4通過PCI總線5連接到計算機(jī)主機(jī)6對實時視頻的局部圖像一 9
或?qū)崟r視頻的局部圖像二 11與待施行相關(guān)運(yùn)算的人體特征模板12進(jìn)行相關(guān)運(yùn)算，相關(guān)運(yùn)
算結(jié)果通過顯示器7顯示報警狀態(tài)14或非報警狀態(tài)15。 圖1是本發(fā)明紅外相關(guān)識別報警系統(tǒng)識別方法的流程示意圖。 在所監(jiān)控的區(qū)域，用紅外CCD拍攝監(jiān)視區(qū)域，所得的圖像經(jīng)過視頻信號采集卡采
集后送到實時更新的計算機(jī)主機(jī)的內(nèi)存并和已經(jīng)存儲在計算機(jī)主機(jī)內(nèi)存中的人體特征模
板進(jìn)行相關(guān)運(yùn)算，即將抓拍圖樣與人的標(biāo)準(zhǔn)特征向量數(shù)據(jù)庫進(jìn)行相關(guān)峰比對識別，如果入
侵目標(biāo)是人，將出現(xiàn)所相關(guān)峰觸發(fā)報警，若不是則又回到視頻采集卡前端繼續(xù)對紅外CCD
拍攝監(jiān)視區(qū)域所抓拍圖樣實時進(jìn)行監(jiān)測。 現(xiàn)行的波長在850nm與940nm的紅外光源與探測裝置已經(jīng)是很成熟的設(shè)備，成 本低廉，我們正是采用這兩個波段的紅外LED作為主動光源，該光源照明整個被檢測空間 (6mX 8mX 3m)，空間內(nèi)的一切影像由對應(yīng)響應(yīng)波長的紅外CCD拍攝，其拍攝的PAL制式視頻信號經(jīng)視頻數(shù)字處理芯片轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，傳輸?shù)角度胧轿⑻幚硇酒珹RM7中進(jìn)行人體判 別識別運(yùn)算。該判別算法采用模式識別技術(shù)中的相干峰識別方法，簡單可描述為，CCD視頻 采樣每隔某個時間間隔進(jìn)行采樣，采樣前后的兩幅圖片進(jìn)行相減運(yùn)算(即圖像處理中的差 影法)，有明顯的差異特征方才進(jìn)行運(yùn)算量比較大的人體模式識別，模式識別采用將抓拍圖 樣與人的標(biāo)準(zhǔn)特征向量數(shù)據(jù)庫進(jìn)行相關(guān)峰比對識別的方法，判別是人才觸發(fā)報警，由此大 大地增強(qiáng)了報警的準(zhǔn)確度與減少誤報率，觸發(fā)報警的同時保存抓拍圖像，把最清晰的盜賊 信息保存在內(nèi)存里。
權(quán)利要求
一種紅外相關(guān)識別報警系統(tǒng)，其特征在于該系統(tǒng)包括紅外CCD(1)通過視頻信號線(2)連接到S-Video輸入接口(3)將信號輸送到視頻信號采集卡(4)，視頻信號采集卡(4)通過PCI總線(5)連接到計算機(jī)主機(jī)(6)，計算機(jī)主機(jī)(6)連接顯示器(7)；計算機(jī)主機(jī)(6)對實時視頻的局部圖像一(9)或?qū)崟r視頻的局部圖像二(11)與待施行相關(guān)運(yùn)算的人體特征模板(12)進(jìn)行相關(guān)運(yùn)算，相關(guān)運(yùn)算結(jié)果通過顯示器(7)顯示報警狀態(tài)(14)或非報警狀態(tài)(15)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的紅外相關(guān)識別報警系統(tǒng)，其特征在于上述紅外CCD采用波 長為850nm或940nm的紅外光源作為主動光源。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的紅外相關(guān)識別報警系統(tǒng)，其特征在于上述計算機(jī)主機(jī)安裝 嵌入式微處理芯片ARM7。
4. 一種權(quán)利要求1所述的紅外相關(guān)識別報警系統(tǒng)的識別方法，其特征在于如下步驟 在所監(jiān)控的區(qū)域，用紅外CCD拍攝監(jiān)視區(qū)域，所得的圖像經(jīng)過視頻信號采集卡采集后送到 實時更新的計算機(jī)主機(jī)的內(nèi)存并和已經(jīng)存儲在計算機(jī)主機(jī)內(nèi)存中的人體特征模板進(jìn)行相 關(guān)運(yùn)算，即將抓拍圖樣與人的標(biāo)準(zhǔn)特征向量數(shù)據(jù)庫進(jìn)行相關(guān)峰比對識別，如果入侵目標(biāo)是 人，將出現(xiàn)所相關(guān)峰觸發(fā)報警，若不是則又回到視頻信號采集卡前端繼續(xù)對紅外CCD拍攝 監(jiān)視區(qū)域所抓拍圖樣實時進(jìn)行監(jiān)測。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的識別方法，其特征在于上述的相關(guān)運(yùn)算采用模式識別技術(shù) 中的相干峰識別方法，描述為，紅外CCD視頻采樣每隔某個時間間隔進(jìn)行采樣，采樣前后的 兩幅圖片進(jìn)行相減運(yùn)算即圖像處理中的差影法，有明顯的差異特征方才進(jìn)行運(yùn)算量比較大 的人體模式識別，模式識別采用將抓拍圖樣與人的標(biāo)準(zhǔn)特征向量數(shù)據(jù)庫進(jìn)行相關(guān)峰比對識 別的方法，判別是人才觸發(fā)報警。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種紅外相關(guān)識別報警系統(tǒng)及其識別方法，該系統(tǒng)包括紅外CCD通過視頻信號線連接到S-Video輸入接口將信號輸送到視頻信號采集卡，再經(jīng)過PCI總線連接到計算機(jī)主機(jī)，計算機(jī)主機(jī)連接顯示器；該識別方法有如下步驟在所監(jiān)控的區(qū)域，用紅外CCD拍攝監(jiān)視區(qū)域，所得的圖像經(jīng)過視頻采集卡采集后送到實時更新的計算機(jī)主機(jī)的內(nèi)存并和已經(jīng)存儲在計算機(jī)主機(jī)內(nèi)存中的人體特征模板進(jìn)行相關(guān)運(yùn)算，即將抓拍圖樣與人的標(biāo)準(zhǔn)特征向量數(shù)據(jù)庫進(jìn)行相關(guān)峰比對識別，如果入侵目標(biāo)是人，將出現(xiàn)所相關(guān)峰觸發(fā)報警，若不是則又回到視頻采集卡前端繼續(xù)對紅外CCD拍攝監(jiān)視區(qū)域所抓拍圖樣實時進(jìn)行監(jiān)測；本發(fā)明能夠識別出入侵對象是人而報警，可靠性高，誤報率可做到接近零。
文檔編號H04N7/18GK101699531SQ200910211318
公開日2010年4月28日 申請日期2009年10月25日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月25日
發(fā)明者林清華, 王博, 王衢, 胡義華, 陳麗, 雷亮 申請人:廣東工業(yè)大學(xué)