CN101964129B

CN101964129B - 基于视频技术的防盗报警方法

Info

Publication number: CN101964129B
Application number: CN2010102702034A
Authority: CN
Inventors: 宁铎; 杨鲜鲜; 张永佳; 薛飞; 刘伟
Original assignee: Shaanxi University of Science and Technology
Current assignee: Shaanxi University of Science and Technology
Priority date: 2010-09-03
Filing date: 2010-09-03
Publication date: 2012-07-04
Anticipated expiration: 2030-09-03
Also published as: CN101964129A

Abstract

基于视频技术的防盗报警方法，启动防盗系统，由逐行扫描型的红外摄像头对监测区域进行扫描后输送至单片机或计算机；通过设定延时时间并在延时时间结束后系统进入正常工作状态，把开始正常工作后的延时时间内监视区域所扫描的某第一帧图像信号的电压曲线作为其处于正常状态的标准曲线而存储于单片机或计算机中；随后以此标准曲线与摄像头输送来的每一帧图像中的相应行中的图像电压信号曲线进行对比，根据对比结果判断是否处于正常状态。本发明通过运动物体轮廓数据判断方法有效提高报警准确性。另外，简化了系统，降低了成本和误报率，仅利用原来系统中的摄像头和单片机(计算机)就能够实现其功能。

Description

基于视频技术的防盗报警方法

技术领域

本发明涉及一种防盗报警方法的改进，特别涉及一种基于视频技术的防盗报警方法。

背景技术

目前在市场上，对于银行(储蓄所)、办公室和监狱等重要的固定场合，一般(如银行和办公室在下班期间)都安装有防盗报警系统，其通常由信号采集与处理和报警以及现场录像等部分组成。该系统的信号采集一般采用热释电红外探测器与费涅尔透镜组合而成的红外探测器实现，为了降低误报率，更多的信号采集系统又采用红外与微波二种复合方法的双鉴器来实现，一旦固定时间段在监视区域出现异常情况，信号采集器将提供给单片机(或者计算机)有效信号，经单片机或计算机判断后发出声光报警并启动系统中的红外摄像机拍摄现场。这种方法虽然可行，但是其结构复杂，系统成本高。如果能够仅利用其中的视频硬件部分再加上相应软件技术来完成所有这些功能，即直接利用视频技术把摄像头提供的数据实时通过单片机或计算机进行分析处理，判断该监视区域是否出现异常，然后再发出指令，进行声光报警并启动系统中的红外摄像机拍摄现场，那当然是理想的选择。

发明内容：

本发明提供了一种仅通过红外摄像头对监视区域的防盗信号进行检测并将该信号送入单片机或计算机中，由单片机或计算机对输入的信号与之前采集的标准信号进行对比，根据对比结果进行声光报警并启动系统中的红外摄像机拍摄现场的基于视频技术的防盗报警方法。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

1)首先，启动防盗系统，将逐行扫描型的摄像头与单片机或计算机相连接构成防盗系统，由逐行扫描型的摄像头对监测区域进行扫描提供全视频信号，并将该全视频信号输送至单片机或计算机；

2)其次，通过设定延时时间在延时时间后进入正常工作状态，并通常把正常工作后延时时间内监视区域所扫描的某第一帧图像信号的电压曲线作为其处于正常状态的标准曲线而存储于单片机或计算机中；

3)随后以此标准曲线与源源不断从摄像头输送来的每一帧图像中的相应行中的图像电压信号曲线进行对比，若摄像头输送来的每一帧扫描图像的电压曲线都与标准曲线相同，则表明监视现场一切正常，若一旦有目标进入监视区域，摄像头输出的图像电压信号曲线必然随之发生相应的变化并经过对应比较，由此获得转换成相应的信号，此时单片机或计算机驱动负载发出声光报警，同时把摄像头输出的案发现场的实际情况全盘录入信息存储卡中，以备日后破案之用。

本发明还能够根据摄像头输出的图像电压信号曲线的宽度V准确的计算出运动物体的相应大小避免误报。

本发明基于视频技术的防盗报警系统，但是其功能不仅和相当于目前市场上广泛使用的双鉴器型防盗报警系统相同，而且通过运动物体轮廓数据判断方法有效提高报警准确性。另外，简化了系统，降低了成本和误报率，仅利用原来系统中的摄像头和单片机(计算机)就能够实现其功能。

附图说明

图1a是本发明摄像头监视区域的结构示意图；

图1b是本发明一帧图像扫描的示意图；

图2a是每帧全视频信号正常情况下图像电压曲线；

图2b是监视区域异常情况下视频信号的图像电压曲线。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细说明。

本发明的理论依据：

首先，将逐行扫描型的摄像头与单片机或计算机相连接构成防盗系统，因为采用逐行扫描型的摄像头提供的VIDEO(全视频信号)中不但包含Fr(帧同步)、Li(行同步)等隐含有时间的同步信号，而且还含有R，G，，B三颜色信号和Y(亮度)等信号。而根据视频信号的产生原理，在正常工作时间内摄像头每一次扫描监视区域的图像信号与单片机中存储的正常情况下的图像信号不断的进行比较，通过对这些信号的对比分析的基础上，就可以准确获得监视区域有无异常情况，并且还能够根据需要进一步确定进入监视区域内的目标的外形尺寸等数据，进而可以准确获得是否有强盗进入监视区域而触发报警。其具体工作原理如下图1、2所示。

这里以储蓄所的报警系统为例说明如下：

在图1a中，摄像头固定在距离地面的高度为G的地方，其视角覆盖范围为从对面墙壁高度C处到地面的B处，并在A处放置一保险柜。而普遍摄像头每帧图像中逐行扫描线为625行，时间为40毫秒(普通摄像头的帧频为25hz/s，即每秒25幅图像)。其每帧全视频信号正常情况下图像电压信号如图2a所示，而图2b即为监视区域异常情况下视频信号的图像电压曲线，其中运动目标(强盗)进入监视区域后即引起部分图像信号电压曲线的改变。把在监视时间段摄像头接连不断送来的每帧图像中的每行图像信号曲线与其相应正常的曲线进行比较，即可实时准确的获得监视区域正常或者异常的信息，而且在异常情况下还可以通过图像信号中变化的电压曲线部分的宽度V的大小进一步判断出是人或者其他的猫和老鼠等小动物。从而消除误报率。

工作过程：

实际使用中，当储蓄所每天下班的同时就要启动报警器系统进入正常工作状态。通常都是最后一个人将报警器系统电源开关合上后再锁门离开，这时候报警系统通过自动设定延时时间在延时一段时间后将进入正常工作状态，并把正常工作后此时监视区域所扫描的某第一帧图像信号的电压曲线作为其处于正常状态而存储于单片机中，作为今天下班后监视区域正常状态的标准曲线(因为实际工作中每天下班时监视区域现场的情况都可能与昨天有差别，如地面上凳子的位置以及桌面上文件的有无等情况，但是每天下班锁门后在无人情况下的背景却是恒定不变的)。随后以此作为标准曲线与源源不断从摄像头输送来的每一帧图像中的相应行中的图像电压信号曲线进行对比，在正常情况下，直到第二天早上工作人员上班时解除报警状态前都没有报警信号输出。因为这期间监视区域的背景恒定不变，所以摄像头输送来的每一帧扫描图像的的电压曲线都是相同的，单片机判断结论当然是：一切正常。但是如果在此期间一旦有目标(强盗)进入监视区域，那么这个运动的目标必然叠加在原来的背景基础上，这时候摄像头输出的图像电压信号曲线必然发生相应的变化并转换成相应的信号电压如图2中b所示，例如其中的第N+1行首次拍摄到动物的前部，并且在经过K行后的第N+K+1行动物信号消失。在实际使用中还要求据此宽度V和有变化的曲线行数来来准确的计算出运动物体的二维轮廓和相应大小(如人的宽度和高度)，以判断这个动物是人或者其他动物(猫和老鼠)，以避免误报。一旦根据设定条件判定为强盗(人)侵入，单片机即可驱动负载发出声光报警以便告知值班人员，并同时启动系统中的存储设备，把摄像头输出的案发现场的实际情况全盘录入信息存储卡中，以备随后侦破案件之用。

Claims

1.基于视频技术的防盗报警方法，其特征在于：

1)首先，启动防盗系统，将逐行扫描型的红外摄像头与单片机或计算机相连接构成防盗系统，由逐行扫描型的红外摄像头对监测区域进行扫描后提供全视频信号，并将该全视频信号输送至单片机或计算机进行处理；

2)其次，通过设定延时时间并在延时时间结束后系统进入正常工作状态，并把开始正常工作后的延时时间内监视区域所扫描的某第一帧图像信号的电压曲线作为其处于正常状态的标准曲线而存储于单片机或计算机中；

3)随后以此标准曲线与源源不断从摄像头输送来的每一帧图像中的相应行中的图像电压信号曲线进行对比，若摄像头输送来的每一帧扫描图像的电压曲线都与标准曲线相同，则表明被监视区域一切正常；在此期间若一旦有目标进入监视区域，摄像头输出的图像电压信号曲线必然发生相应的变化并通过与标准电压信号曲线进行对比的方法进行比较判断，其结果就作为报警信号，此时单片机或计算机驱动负载发出声光报警，同时发出命令把摄像头输出的案发现场的实际情况全盘录入信息存储卡中。

2.根据权利要求1所述的基于视频技术的防盗报警方法，其特征在于：根据红外摄像头输出的图像电压信号曲线的宽度V和有变化的曲线行数来准确的计算出运动物体的二维轮廓和相应大小，为进一步判断是否为强盗进入监视区域提供数据，以避免误报。