CN102348102A - 天台安全监控系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种天台安全监控系统及方法。该系统包括：影像获取模块，用于通过驱动装置控制摄像装置对天台的监控区域进行拍摄，得到监控区域的场景影像，并在该场景影像中设置危险区域；人型侦测模块，用于在得到的场景影像中侦测人型影像；镜头控制模块，用于当侦测到场景影像中有人型影像时，根据该人型影像的移动通过驱动装置控制摄像装置的镜头进行移动；位置侦测模块，用于持续侦测该人型影像在场景影像中的位置，并监控该人型影像是否在所设置的危险区域内；及警示模块，用于当侦测到该人型影像在危险区域内时，控制信号发生器发出信息通知相关工作人员。

Description

天台安全监控系统及方法

技术领域

本发明涉及一种监控系统，尤其是关于一种天台安全监控系统及方法。

背景技术

目前，多数大楼未在顶楼天台安装安全监控系统，即使有些大楼的顶楼天台安装了安全监控系统，该安全监控系统只具备传统监控系统的功能。传统监控系统的缺点包括：当安控人员察觉影像中出现可疑人物时，只能手动调整摄像装置的控制器进行镜头视角及焦距调整操作，以取得较为清晰的人物影像；长期观察影像使得安控人员警觉性降低，难以持续对监控区域影像的状况进行确认，从而导致没有及时察觉天台状况而错失坠楼意外发生前的最佳防堵时机。

发明内容

鉴于以上内容，有必要提出一种天台安全监控系统，可以在侦测到监控区域出现可疑人物时，实时监控可疑人物是否在监控区域的危险区域内，当可疑人物在监控区域的危险区域内时，第一时间通知相关人员进行处理。

此外，还有必要提出一种天台安全监控方法，可以在侦测到监控区域出现可疑人物时，实时监控可疑人物是否在监控区域的危险区域内，当可疑人物在监控区域的危险区域内时，第一时间通知相关人员进行处理。

一种天台安全监控系统，该系统运行于计算机中，该计算机与信号发生器相连，且通过驱动装置与摄像装置相连，该系统包括：影像获取模块，用于通过驱动装置控制摄像装置对天台的监控区域进行拍摄，得到监控区域的场景影像，并在该场景影像中设置危险区域；人型侦测模块，用于在得到的场景影像中侦测人型影像；镜头控制模块，用于当侦测到场景影像中有人型影像时，根据该人型影像的移动通过驱动装置控制摄像装置的镜头进行移动；位置侦测模块，用于持续侦测该人型影像在场景影像中的位置，并监控该人型影像是否在所设置的危险区域内；及警示模块，用于当侦测到该人型影像在危险区域内时，控制信号发生器发出信息通知相关工作人员。

一种天台安全监控方法，该方法应用于计算机中，该计算机与信号发生器相连，且通过驱动装置与摄像装置相连。该方法包括：通过驱动装置控制摄像装置对天台的监控区域进行拍摄，得到监控区域的场景影像，并在该场景影像中设置危险区域；在得到的场景影像中侦测人型影像；当侦测到场景影像中有人型影像时，根据该人型影像的移动通过驱动装置控制摄像装置的镜头进行移动；持续侦测该人型影像在场景影像中的位置，并监控该人型影像是否在所设置的危险区域内；及当侦测到该人型影像在危险区域内时，控制信号发生器发出信息通知相关工作人员。

相较于现有技术，本发明所提供的天台安全监控系统及方法，可以主动侦测监控区域是否出现可疑人物，当侦测到监控区域出现可疑人物时，可以对可疑人物进行追踪，并可进一步监控可疑人物是否在监控区域的危险区域内，当可疑人物在监控区域的危险区域内时，第一时间通知相关人员进行相应的处理。

附图说明

图1是本发明天台安全监控系统较佳实施例的硬件架构图。

图2是图1中天台安全监控系统的功能模块图。

图3是本发明天台安全监控方法较佳实施例的流程图。

图4和图5分别是正面三维人型影像及侧面三维人型影像的示意图。

图6是危险区域的示意图。

主要元件符号说明

摄像装置	1
		影像传感器	10
镜头	11
		驱动装置	2
计算机	3
		存储装置	4
信号发生器	5
		天台安全监控系统	30
影像获取模块	300
		人型侦测模块	301
镜头控制模块	302
		位置侦测模块	303
警示模块	304

具体实施方式

如图1所示，是本发明天台安全监控系统30较佳实施例的硬件架构图。该天台安全监控系统30运行于计算机3中，该计算机3分别与信号发生器5、存储装置4连接，且通过驱动装置2与摄像装置1相连。

其中，摄像装置1包括用于拍摄监控场景的连续影像的镜头11和影像传感器10，影像传感器10通过镜头11对监控场景进行聚焦。该影像传感器10可以为电荷耦合装置(charged coupled device，CCD)或互补金属氧化物半导体(complementary metal oxide semiconductor，CMOS)。所述驱动装置2是一个具有平移/倾斜/缩放(pan/tilt/zoom，简称PTZ)功能的驱动装置，包括P马达、T马达及Z马达，分别用于驱动镜头11在水平方向移动、倾斜一定角度及调整镜头11的焦距。

在本实施例中，该摄像装置1为一种时间飞行(Time of Flight，TOF)摄像装置，用于摄取监控场景范围内的场景影像，以及获取场景影像中被摄物体的景深信息。所述被摄物体的景深信息是指被摄物体各点与摄像装置1的镜头11的距离信息。由于TOF摄像装置在拍摄目标物时，将发射一定波长的信号，当信号遇到目标物时即会反射至TOF摄像装置的镜头，根据信号发射与接收之间的时间差即可计算出目标物上各点与TOF摄像装置镜头之间的距离信息，因此所述摄像装置1可得到场景影像中被摄物体各点与摄像装置1的镜头11之间的距离信息。

存储装置4用于储存摄像装置1预先拍摄的大量三维人型资料和天台危险区域的范围。所述三维人型资料包括搜集的摄像装置1之前拍摄的大量的三维人型影像，在本实施例中，这些三维人型影像按照姿势主要分为三类：正面人型影像(如图4所示)、侧面人型影像(如图5所示)及背面三维人型影像(图中未示出)。在其他实施例中可以包括更多种姿势的三维人型影像。

如图2所示，是图1中天台安全监控系统的功能模块图。所述天台安全监控系统30包括：影像获取模块300、人型侦测模块301、镜头控制模块302、位置侦测模块303及警示模块304。本发明所称的模块是完成一特定功能的计算机程序段，比程序更适合于描述软件在计算机中的执行过程，因此在本发明以下对软件描述中都以模块描述。

所述影像获取模块300用于对监控区域进行拍摄，得到监控区域的场景影像，并在所述场景影像中设置危险区域。如图6所示，长方形区域H为天台的监控区域，长方形区域H和长方形区域K之间的环形区域即为所设置的危险区域。

所述人型侦测模块301用于在得到的场景影像中侦测人型影像，及判断是否侦测到人型影像。具体而言，所述人型侦测模块301将场景影像中各点到镜头11的的距离转换为像素值存储至该场景影像的特征矩阵中。然后，所述人型侦测模块301将该场景影像的特征矩阵中各点的像素值分别与存储装置4中各种类型(例如：正面、侧面及背面)三维人型模板中相应特征点的像素值的容许范围进行比较，以侦测该场景影像中是否有三维人型区域。若该场景影像中存在某一区域满足一预设数目的特征点(至少有80％的特征点)的像素值落入某种类型(例如：正面、侧面或背面)三维人型模板中相应特征点的像素值的容许范围，则所述人型侦测模块301判断当前场景影像中有人型影像。若该场景影像中没有任何区域满足一预设数目的特征点的像素值落入某种类型(例如：正面、侧面或背面)的三维人型模板中相应特征点的像素值的容许范围，则所述人型侦测模块301判断当前场景影像中没有人型影像。

所述镜头控制模块302用于当侦测到场景影像中有人型影像时，根据该人型影像的移动资料控制摄像装置1的镜头11移动，持续追踪该人型影像以得到更清晰的人型影像。所述镜头控制模块302根据人型影像的移动方向和移动距离控制摄像装置1的镜头11进行移动。举例而言，若人型影像在场景影像的右下方，则镜头控制模块302发出控制指令“向右下移动”控制镜头11向右移动后向下倾斜直到人型影像与该场景影像的中心重合，镜头11停止移动。之后，镜头控制模块302发出控制指令“放大(zoom in)”控制镜头11调大焦距直到人型影像在该场景影像中所占比例达到45％，使获取的人型影像更大、更清晰。

所述位置侦测模块303用于持续侦测该人型影像的位置，及判断该人型影像是否在所设置的危险区域内。所述位置侦测模块303在天台区域所在的平面建立基准平面，并利用该基准平面建立一个空间坐标系，获取所设置的危险区域在该空间坐标系的坐标范围，并侦测该人型影像区域(如图6中字母P标示的长方形区域)在该空间坐标系中的坐标。所述位置侦测模块303比较所述危险区域的坐标范围和该人型影像区域的坐标范围，当该人型影像区域的坐标范围有预设部分(如二分之一)落入所述危险区域的坐标范围内时，判断该人型影像的位置在所设置的危险区域内；当该人型影像区域的坐标范围没有预设部分落入所述危险区域的坐标范围内时，判断该人型影像的位置不在所设置的危险区域内。

所述警示模块304用于当侦测到该人型影像在危险区域内时，控制所述信号发生器5发出信息通知相关工作人员。在本实施例中，当侦测到该人型影像在危险区域内时，所述警示模块304发送警示信息给相关工作人员的移动电子装置，例如：手机，以告知相关工作人员前往天台进行处理。

如图3所示，是本发明天台安全监控方法较佳实施例的流程图。

步骤S10，影像获取模块300对监控区域进行拍摄，得到监控区域的场景影像，并在所述场景影像中设置危险区域。

步骤S11，人型侦测模块301在得到的场景影像中侦测人型影像。具体而言，所述人型侦测模块301将场景影像中各点到镜头11的的距离转换为像素值存储至该场景影像的特征矩阵中。然后，所述人型侦测模块301将该场景影像的特征矩阵中各点的像素值分别与存储装置4中各种类型(例如：正面、侧面及背面)三维人型模板中相应特征点的像素值的容许范围进行比较，以侦测该场景影像中是否有三维人型区域。

步骤S12，人型侦测模块301判断是否侦测到人型影像。若该场景影像中没有任何区域满足一预设数目的特征点的像素值落入某种类型(例如：正面、侧面或背面)的三维人型模板中相应特征点的像素值的容许范围，则所述人型侦测模块301判断当前场景影像中没有人型影像，流程返回步骤S10，摄像装置1继续对监控区域进行拍摄。若该场景影像中存在某一区域满足一预设数目的特征点(至少有80％的特征点)的像素值落入某种类型(例如：正面、侧面或背面)三维人型模板中相应特征点的像素值的容许范围，则所述人型侦测模块301判断当前场景影像中有人型影像，则流程进入步骤S13。

步骤S13，当侦测到场景影像中有人型影像时，镜头控制模块302根据该人型影像的移动资料控制摄像装置1的镜头11移动，持续追踪该人型影像以得到更清晰的人型影像。或者，当没有在场景影像中侦测到人型影像时，返回至步骤S10，影像获取模块300继续对监控区域进行拍摄，得到监控区域的场景影像。

步骤S14，位置侦测模块303侦测该人型影像的位置。所述位置侦测模块303在天台区域所在的平面建立基准平面，并利用该基准平面建立一个空间坐标系，获取所设置的危险区域在该空间坐标系的坐标范围，并侦测该人型影像的区域在该空间坐标系中的坐标。

步骤S15，位置侦测模块303判断该人型影像是否在所设置的危险区域内。所述位置侦测模块303比较所述危险区域的坐标范围和该人型影像区域的坐标范围，当该人型影像区域的坐标范围有预设部分(如二分之一)落入所述危险区域的坐标范围内时，判断该人型影像的位置在所设置的危险区域内；当该人型影像区域的坐标范围没有预设部分落入所述危险区域的坐标范围内时，判断该人型影像的位置不在所设置的危险区域内。

步骤S16，当侦测到该人型影像在危险区域内时，警示模块304控制所述信号发生器5发出信息通知相关工作人员。在本实施例中，当侦测到该人型影像在危险区域内时，所述警示模块304发送警示信息给相关工作人员的移动电子装置，例如：手机，以告知相关工作人员前往天台进行处理。或者，当侦测到该人型影像不在危险区域内时，返回至步骤S14，位置侦测模块303继续侦测该人型影像的位置。

最后应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，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等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种天台安全监控系统，该系统运行于计算机中，该计算机与信号发生器相连，且通过驱动装置与摄像装置相连，其特征在于，该系统包括：

影像获取模块，用于通过驱动装置控制摄像装置对天台的监控区域进行拍摄，得到监控区域的场景影像，并在该场景影像中设置危险区域；

人型侦测模块，用于在得到的场景影像中侦测人型影像；

镜头控制模块，用于当侦测到场景影像中有人型影像时，根据该人型影像的移动，通过驱动装置控制摄像装置的镜头进行移动；

位置侦测模块，用于持续侦测该人型影像在场景影像中的位置，并监控该人型影像是否在所设置的危险区域内；及

警示模块，用于当侦测到该人型影像在危险区域内时，控制信号发生器发出信息通知相关工作人员。

2.如权利要求1所述的天台安全监控系统，其特征在于，所述人型侦测模块“在得到的场景影像中侦测人型影像”包括：

将场景影像中各点到镜头的的距离转换为像素值存储至该场景影像的特征矩阵中，将该场景影像的特征矩阵中各点的像素值分别与各种类型的三维人型模板中相应特征点的像素值的容许范围进行比较；

若该场景影像中存在某一区域满足一预设数目的特征点的像素值落入三维人型模板中相应特征点的像素值的容许范围，则判断当前场景影像中有人型影像。

3.如权利要求1所述的天台安全监控系统，其特征在于，所述镜头控制模块“根据该人型影像的移动，通过驱动装置控制摄像装置的镜头进行移动”包括：

根据该人型影像在场景影像中的移动控制镜头作相应倾斜、平移操作，直到该人型影像的中心与该场景影像的中心重合，及控制镜头对焦距进行相应调整使得人型影像在该场景影像中所占比例满足一预设比例要求。

4.如权利要求1所述的天台安全监控系统，其特征在于，所述位置侦测模块“监控该人型影像是否在所设置的危险区域内”包括：

当该人型影像的区域有预设部分落入所述危险区域内时，判断该人型影像的位置在所设置的危险区域内；

当该人型影像的区域没有预设部分落入所述危险区域内时，判断该人型影像的位置不在所设置的危险区域内。

5.一种天台安全监控方法，该方法应用于计算机中，该计算机与信号发生器相连，且通过驱动装置与摄像装置相连，其特征在于，该方法包括：

通过驱动装置控制摄像装置对天台的监控区域进行拍摄，得到监控区域的场景影像，并在该场景影像中设置危险区域；

在得到的场景影像中侦测人型影像；

当侦测到场景影像中有人型影像时，根据该人型影像的移动，通过驱动装置控制摄像装置的镜头进行移动；

持续侦测该人型影像在场景影像中的位置，并监控该人型影像是否在所设置的危险区域内；及

当侦测到该人型影像在危险区域内时，控制信号发生器发出信息通知相关工作人员。

6.如权利要求5所述的天台安全监控方法，其特征在于，所述“在得到的场景影像中侦测人型影像”的步骤包括：

将场景影像中各点到镜头的的距离转换为像素值存储至该场景影像的特征矩阵中，将该场景影像的特征矩阵中各点的像素值分别与各种类型的三维人型模板中相应特征点的像素值的容许范围进行比较；

若该场景影像中存在某一区域满足一预设数目的特征点的像素值落入三维人型模板中相应特征点的像素值的容许范围，则判断当前场景影像中有人型影像。

7.如权利要求5所述的天台安全监控方法，其特征在于，所述“根据该人型影像的移动，通过驱动装置控制摄像装置的镜头进行移动”的步骤包括：

根据该人型影像在场景影像中的移动控制镜头作相应倾斜、平移操作，直到该人型影像的中心与该场景影像的中心重合，及控制镜头对焦距进行相应调整使得人型影像在该场景影像中所占比例满足一预设比例要求。

8.如权利要求5所述的天台安全监控方法，其特征在于，所述“监控该人型影像是否在所设置的危险区域内”的步骤包括：

当该人型影像的区域有预设部分落入所述危险区域内时，判断该人型影像的位置在所设置的危险区域内；

当该人型影像的区域没有预设部分落入所述危险区域内时，判断该人型影像的位置不在所设置的危险区域内。

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