CN100483471C - 带有成像传感器的报警装置 - Google Patents
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Abstract
报警装置包括用于拍摄监控空间图像的成像传感器、用于处理由成像传感器提供的图像信号的处理器、指挥中心和与其相连的通信连接。在成像传感器的范围中设置有调节-和/或通信装置，这些装置的控制和/或操纵用拍摄的图像进行。这些装置能包括扬声器，用于紧急通道的光学显示，或用于触发/开动固定消防设备的装置。此外在监控空间设置有话筒。成像传感器最好由一个摄像机构成。处理器装在摄像机中或者直接与摄像机连接。处理由摄像机提供的图像信号，分散地在摄像机的位置进行，有集中后处理图像信号的可能性。摄像机和处理器与话筒和扬声器共同组装成仪器构成多功能报警器，用于测量能见度混浊，探测移动和/或噪音及图像信号的压缩。
Description
技术领域
本发明是关于一种用于在下面称作为监控空间的区域中出现事件时的报警装置，该装置带有一个用于拍摄监控空间图像的成像传感器、一个用于处理由成像传感器提供的图像信号的处理器、一个指挥中心和一个与指挥中心的通信连接。
背景技术
这类报警装置主要用于火警-和防盗监控(参见例如WO-A-01/67415)，在这种情况下，将一个处理器中的成像传感器的图像进行分析，处理器在报警状态经过通信装置将一个报警信号发送到指挥中心。也都知道，例如如果监控空间是一个过街通道，要将成像传感器的图像传输到指挥中心并在那里由操作人员观察交通情况(参见例如WO-A-02/054364)。也可以设想，在出现一个报警时，操作人员核实情况并指挥救援人员到出事地点。
以前对于单个的事件，例如火警、防盗或交通监控使用专用的报警器类型，现代的图像处理就有可能为各种类型的事件使用一个唯一的报警器类型，即一个成像传感器，例如一个摄像机，在这种情况将成像传感器的图像信号按照不同的标准来处理。
所有迄今阐述过的事件类型共同点是，由成像传感器形成的报警器就地触发一个报警，将它继续传送到指挥中心，有时也将传感器图像传输到指挥中心，尽管操作人员在那里观察图像，但是不能与成像传感器进行交互通信。如果考虑到成像传感装置有报警器的其它可能的应用，后者就是一个缺点。例如在WO-A-00/14693阐述了一种火警报警器，它可以探测火警特征值的两个不同大小的数值，较低的数值显示的是烟雾生成，较高的数值显示的是不可使用的紧急通道。为了监控报警器周围的空间，能给这种火警报警器配置一个摄像机。摄像机将拍摄的图像传输到指挥中心，从而救援人员就有可能用眼睛监控紧急通道并确定它的可使用性。
如果救援人员还有可能，用所提供的图像在所涉及的紧急通道中采取一些措施和/或如果紧急通道能自动封锁，则对于这种火警报警器就更好。如果将火警报警器和摄像机用开始时所说方式的一种报警装置组合起来使用，也不错，这样简化了花在仪器上的工作量。
通过本发明要创立一种价格低廉、应用范围最广泛的上述类型的报警装置。该任务按照本发明如下来解决，即所说的通信连接是为了双向通信而设计的，在成像传感器的范围中设置有调节-和/或通信装置，这些装置的控制和/或操纵用成像传感器拍摄的图象进行。
推荐的报警装置包括一个用于观察监控空间的成像传感器，它经过通信连接与一个指挥中心连接。通信连接是为了双向通信设计的，这样就能从指挥中心与成像传感器通信，以便触发监控空间的动作。这些动作能是光学显示的控制和/或在监控空间中的人员之间的通信联系。因此，报警装置成了一个撤退系统的主要组成部分，用它能将人员从危险的区域救出。
发明内容
本发明报警装置的第一个优选实施形式，其特征在于所说的调节-和/或通信装置包括有一个扬声器，用于广播通知在所涉及监控空间的人员。这个优选实施形式将报警装置扩展成一个所谓的“Voice-System”，这是一个广播通知在有危险的建筑物中的人员撤退的系统。
本发明报警装置的第二个优选实施形式，其特征在于所说的调节-和/或通信装置有一个光学显示，用于显示紧急通道及它的可使用性。按照第三个优选实施形式，所说的调节-和/或通信装置有触发/开动一个固定消防设备的装置。
另一个优选实施形式，其特征在于自动确定监控空间中的能见度情况。这个优选实施形式对于在撤退系统中的应用特别有用，因为能见度情况是紧急通道可使用性的一个可靠标准，依据它能通过指挥中心的作用或可能自动将所涉及的紧急通道封锁。主要是在能见度低于一个最小值时，扬声器中发出一个相应的广播通知，或者显示所涉及的紧急通道不能使用。
本发明报警装置的另一个优选实施形式，其特征在于在监控空间布置有一个话筒，它使从指挥中心有目的地到监控空间去监听成为可能。
本发明报警装置的另一个优选实施形式，其特征在于成像传感器是由一个摄像机组成的，处理器装到摄像机中或直接与摄像机连接，对由摄像机提供的图像信号分散地在摄像机的位置进行处理，也有集中进行后处理图像信号的可能性。最好要将摄像机和处理器与一个话筒和一个扬声器共同组装成一台仪器，它构成一个多功能的报警器，用于测量能见度混浊，探测移动和/或噪音及图像信号的压缩。该多功能报警器，是为了火警探测、移动探测、噪音探测和撤退控制设计的。
噪音探测有可能使本发明的多功能报警器，在例如地下通道和停车楼那样有遭受突然袭击危险的地方，得到特别令人感兴趣的应用。如果噪音探测器是由一个尖叫探测器构成，在其起作用时将摄像机提供的图像接入到指挥中心上或触发其它适合的动作，使遭突然袭击的概率大幅度降低，人员的安全相应得到提高。
附图说明
在下面用一个实施例和唯一的一张图详细阐述本发明；图示出的是本发明报警装置的一个示意方块图。
具体实施方式
根据示意图，报警装置主要是由一个通过一台摄像机1和一个处理器2构成的事件报警器、一个指挥中心3和一个在处理器2与指挥中心3之间的双向通信连接4组成。摄像机的措词泛指一个成像传感器，不要狭义去理解。摄像机1例如是一个录像摄像机，其信号被数字化并传输到处理器2，此时处理器2既能设置在摄像机1中，也能设置在指挥中心3中，也能设置在摄像机1与指挥中心3之间。最好，处理器2位于摄像机1中或直接在摄像机1上，以便有可能就地分散处理由摄像机1提供的图像信号。通信连接4使在一个空间上和事件报警器分离的控制台，例如指挥中心2，与由摄像机1和处理器2构成的事件报警器之间的双向通信成为可能。
摄像机1自己也能有一个例如按照标准IEEE 1394的数字输出。传输到指挥中心3上去的信号能是一个图像信号或一个纯数字数据流，在两种情况时一般都是以压缩了的形式。将图像信号传输到指挥中心3上，使它的集中后处理、验证通过分散处理采取的决定以及提出适宜的措施成为可能。
摄像机1也能是一个为在移动电话中的应用所设置类型的CMOSMicro-Camera模块，具有执行图像传感器和图像处理器功能的一个镜组和一个唯一的芯片。摄像机模块的尺寸在10 x 10 x 5mm以下，图像传感器的耗电很低。摄像机1拍摄的图像是监控空间的一个像素-图像，要将它处理成像素的列和行的亮度信息。处理主要是在处理器2中进行，此时给一定数量，例如8至10个摄像机1各安排一个共同的处理器2。
最好，由摄像机1和处理器2构成的事件报警器包括一个可寻址的、双向、数字通信连接，与此联系起来也谈及到一个IP-信号(IP＝Internet Protocol)，因此就有可能将所表示出的报警装置整合到已存在的通信网络中。
双向通信连接4还意味着，能从指挥中心3向监控空间里面看，例如能验证一个报警信号和/或能在监控空间中触发一定的行动。用监控空间表示事件报警器监控的区域，它或者在一个建筑物内，或者在露天，或者能从一个内部空间向外延伸和由外向内延伸。优选的是要在监控空间内装设一个与处理器2连接的话筒5，这样就也能处理声频信号并传输给指挥中心3。能将后一个功能例如作为“监听：listen in”完成，在报警情况从指挥中心3接通话筒5，在监控空间能听到。这个功能特别好地适用于移动-和防盗监控，因为盗窃者一般产生典型的噪音。
如从图中进一步得知，给由摄像机1和处理器2构成的事件报警器配置有其它、下面称作为调节-和/或通信装置的装置，它们的控制和/或操纵是用摄像机1拍摄的图像进行，而且是自动或从指挥中心完成。这些调节-和/或通信装置5，能例如是扬声器6或光学显示7，例如标记出紧急通道，或者是用于触发/开动一台固定消防设备的装置8，或者是操作一个隔离所涉及的监控空间的装置，等等。
所示出的报警装置是为一个、多个或所有下列应用设计的：
·探测烟雾或火焰：在装置精确接通的工作状态，摄像机1以数分之一秒的间隔拍摄下监控空间的一个图像。将该图像与参考图像进行比较，这些参考图像对于某些危险特征值的出现是典型的。这类参考图像，例如能是火焰、目标物、状态或运动的图像。此外，为了能识别图像顺序中的一个变化，要将图像与一个或多个随后时间的图像进行比较。这样一个变化，例如能由于监控空间的结构不清晰造成，这会成为出现烟雾的一个标志。为了识别监控空间的一个不清晰的结构，对摄像机图像像素组的亮度进行一个确定。这要通过一个过程来完成，在这个过程时获得一个对亮度有代表性的数值，在一个出现烟雾的典型变化上去研究其时间分布。例如通过一个边缘精选过程进行像素亮度确定，此时给每个像素分配一个边缘值并与一个平均值去比较。对于边缘精选过程参阅WO-A-02/054364。
烟雾探测的另一个可能性在于，摄像机1测量由于出现烟雾造成的散射光。这个方法符合在现今广为流行的散射光-烟雾报警器上应用的测量原理，但区别在于，在其中测量散射光的测量空间不是设置在报警器内部的测量室，而是监控空间本身。为了将散射光放大，能在摄像机光源(未示出)上或除了此光源，例如设置发光二极管或红外发光二极管，它们将监控空间断续地或连续地照明。也能这样使装置运行，即在有足够的照明时按照刚刚阐述的方法监控监控空间，在暗淡时测量散射光。为此目的，从摄像机1的图像来确定监控空间中的亮度，将摄像机1按照亮度接通到相应的模块中。
·移动信号：能用报警器监控的另一个重要的危险特征值，是人员在监控空间的移动。通过将摄像机1的图像与一个反映没有外来目标物监控空间的参考图像进行比较，能将外来目标物的位置确定出，能用连续的图像进行比较跟踪它们的移动。较准确地检查与外来目标物的图像范围，使目标物的分类成为可能，尤其是有可能在人和动物之间进行区分。
·探测人员的存在(存在探测)：移动信号提供一个明确的说明，即在所涉及的空间有一个没有睡觉的人员。因为没睡觉的人一方面能做出像触发误报警，另一方面他能通过嗅觉比最好的烟雾报警器早的多发现最小的微燃，合理的是将火警探测的灵敏度在有人的空间调整得比在无人时低一些。示出的报警装置能根据监控在监控空间人员的移动，自动进行灵敏度转换。
·从一个有危险的，例如着火的建筑物撤退人员：因为摄像机1的图像信号提供有关着火、在一个建筑物中有人和房间可使用性的信息，这对于从一个着火的建筑物中有目的地撤退人是个最好的帮助。为此目的，报警装置与可控的紧急通道显示7连接，其控制按照图像信号进行。用这种方式，能将不可通过的过道或楼梯间自动封锁，能将撤退的人们引到无危险的紧急通道。通过阐述过的扬声器6，向要救助的人广播通知，向他们指出危险状况，要求他们采取的行动和通知有关撤退过程。话筒5有可能使被监控的房间听到，这当然也是与存在探测和移动信号关联起来的好处。
·通过话筒为探测呼救和尖叫提供一种装置，这例如对于在地下车库、火车站(地下和地上)、过街通道、地下通道商场和类似的地方应用很适合。一旦探测到一声尖叫，主要是根据频率，所涉及的成像传感器1自动接通到一个指挥中心3上，从那里为遭危险的人员提出救助措施。此时，能向监控空间说话，将作案者置于监控之下并指明连续的行动，这对遭受危险的人很有帮助。
·也能将摄像机1的信号应用于分析例如在旅馆过道、自动取款机旁或售票大厅中人员的行为，以便能推断出潜在的危险。为了提高这个视频监控的可接受程度，能很有帮助的是进行面孔甄别并使图像中出现人员的面孔认不出来。
所介绍的探测尖叫和呼救，是一个可多方面使用和满足一个广泛需求的上述报警装置的应用，此时一般说的是噪音探测和监控不同的噪音特征和频率。除了所介绍过的呼救和求救尖叫，在此尤其还有例如火焰的典型劈啪声，或应用喷雾罐(乱涂乱画)时典型的噪音。所有这些噪音都能被应用于侦破所涉及的事件、触发对应措施和/或保护证据。
为了作为噪音探测器应用，最好是将摄像机1、处理器2、话筒5和扬声器6整合到形成为一个仪器的多功能报警器9中，用于测量烟雾混浊、探测移动和噪音以及压缩图像信号。该多功能报警器9是一个带有一个处理器2、一个话筒5和一个扬声器6的视频摄像机1，它或者能与一个指挥中心3连接，或者也能作为独立的设备。此外，还能在报警器9上为了强光刺激和/或鸣笛接一个光源。在应用报警器9作为独立的设备时，最好将它与报警器9附近安装的一个台站连接起来，该台站能使报警器9记录的事件安全地存储起来，从而能确凿无疑地保护证据和简单地挑选出所涉及的数据。这种类型的装置在EP-A-1233 385中有说明，特此明确地提及。
Claims (16)
1.用于在下面称作为监控空间的区域中出现事件时的报警装置，该装置带有一个用于拍摄监控空间图像的成像传感器(1)、一个用于处理由成像传感器(1)提供的图像信号的处理器(2)、一个指挥中心(3)和一个联系该指挥中心(3)的通信连接(4)，
其特征在于：
所述通信连接(4)是为了双向通信而设计的，在成像传感器(1)的范围中设置有调节-和/或通信装置，这些调节-和/或通信装置的控制和/或操纵用所拍摄的图像进行，其中所述调节-和/或通信装置有一个光学显示(7)，用于显示紧急通道及其可使用性。
2.如权利要求1所述的报警装置，
其特征在于：
所述调节-和/或通信装置包括有一个扬声器(6)，用于广播通知在所涉及的监控空间的人员。
3.如权利要求1至2之一所述的报警装置，
其特征在于：
所述调节-和/或通信装置有触发/开动一个固定消防设备的装置(8)。
4.如权利要求2所述的报警装置，
其特征在于：
该报警装置自动确定监控空间中的能见度。
5.如权利要求4所述的报警装置，
当能见度值低于一个最小值时，扬声器(6)中发出一个相应的广播通知。
6.如权利要求4所述的报警装置，
其特征在于：
当能见度值低于一个最小值时，显示所涉及的紧急通道不能使用。
7.如权利要求1至2之一所述的报警装置，
其特征在于：
在监控空间布置有一个话筒(5)，它使得可以从指挥中心(3)有目的地对监控空间进行监听。
8.如权利要求7所述的报警装置，
其特征在于：
话筒(5)被构成噪音探测器的一个部分，在响应时触发一个动作。
9.如权利要求8所述的报警装置，
其特征在于：
所述的噪音探测器是由一个尖叫探测器构成的。
10.如权利要求9所述的报警装置，
其特征在于：
通过尖叫探测器的作用，将成像传感器(1)提供的图像接入到指挥中心(3)上和/或触发扬声器(6)的一个广播通知和/或触发一个强光照射。
11.如权利要求1至2之一所述的报警装置，
其特征在于：
该报警装置自动确定在监控空间中是否有人。
12.如权利要求1至2之一所述的报警装置，
其特征在于：
该报警装置对人员闯入监控空间进行监控。
13.如权利要求1至2之一所述的报警装置，
其特征在于：
成像传感器(1)由一个摄像机构成，处理器(2)被安装到摄像机中或直接与摄像机连接，对由摄像机提供的图像信号分散地在摄像机的位置进行处理和分析。
14.如权利要求13所述的报警装置，
其特征在于：
集中地对图像信号进行后处理。
15.如权利要求13所述的报警装置，
其特征在于：
摄像机和处理器(2)与一个话筒(5)和一个扬声器(6)共同组装成一台仪器，它构成一个多功能的报警器(9)，用于测量能见度混浊，探测移动和/或噪音及图像信号的压缩。
16.如权利要求15所述的报警装置，
其特征在于：
多功能报警器(9)是针对烟雾探测、移动探测、噪音探测和撤退控制设计的。
17.如权利要求16所述的报警装置，
其特征在于：
该多功能报警器(9)包括一个存储器，用于存储直接在一个事件之前和之后拍摄的图像信号，还包括一个可寻址的、双向数字通信连接。
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