CN104021362A - 基于图像动态目标识别的门禁预警系统及预警控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种基于图像动态目标识别的门禁预警系统及预警控制方法，该门禁预警系统能够对门禁门外徘徊的可疑运动物体加以检测和预警，以作为预防盗窃者对用户居所的勘察行为的预警措施，提升了门禁系统的安全防范性能，能够帮助增强门禁系统的居家防盗安全性；其门禁预警控制方法仅根据运动目标通知信号和门铃触发信号的不同接收状态，便能够较好地保证对门禁门外徘徊的可疑运动物体进行预警的准确性，达到预防盗窃者对用户居所实施勘察行为的目的，同时避免了依靠更为复杂的信息数据用于预警检测识别，有助于降低信息处理的难度，提高预警检测的及时性，为基于图像动态目标识别的门禁预警系统及其预警控制方案的实现提供了很好的解决方案。

Description

基于图像动态目标识别的门禁预警系统及预警控制方法

技术领域

本发明涉及门禁系统技术和物联网通信技术领域，具体涉及一种基于图像动态目标识别的门禁预警系统及预警控制方法。

背景技术

物联网，是指在计算机互联网的基础上，利用互联网络技术、移动通信技术、近距离无线通信技术等相结合，让能够被独立寻址的普通物理对象实现信息互联互通的网络；它具有普通对象设备化、自治终端互联化、普适服务智能化三个重要特征。在我国，家居化的物联网发展较为迅速，也常被称作智能家居，也就是基于物联网技术，将居民家中的电视、电脑、空调、洗衣机、冰箱等家电设备进行信息联网，并通过移动终端设备、集成遥控装置或者中控计算机等作为物联网遥控终端进行集中控制，为居家用户带来远程的、智能的设备操控体验。

随着物联网发展进程不断拓展，物联网技术也开始越来越多的应用到其它的技术层面中。例如应用了物联网的门禁系统，其主要是结合互联网络和移动通信网络，借助云服务器建立移动终端设备与门禁器之间的通信连接，使得用户可以使用移动终端设备向门禁器发起指令，从而命令门禁器控制门禁门上电子锁的开关，达到远程控制门禁门开启或关闭的目的。

但是随着对门禁系统安防要求的不断提高，仅实现对门禁门的远程控制已经难以满足人们在安全防范方面的需要。特别对于居家用户而言，很多家庭都有被盗窃者入室偷窃财物的经历，因此防盗是居家用户一项重要的安防需求。通过公安们对居家盗窃案件的统计分析，盗窃者在实施入室偷窃之前，往往都需要进行较长时间的实地勘察，他们会时常在作案对象地点徘徊，勘察实地的地形和环境，以分析入室路径，并观测室内动静以了解主人的作息时间规律，从而伺机作案。如果通过增强安全巡查，来防止盗窃者对用户居所的勘察行为，便能够使得盗窃者难以获得足够的作案信息而放弃作案，进而达到减少居家盗窃案件发生、增强居家防盗安全性的目的。然而，如果依靠物业管理人员时时刻刻对每家每户进行安全巡逻来预防盗窃案件，需要投入大量的人力物力，而且也难以做到二十四小时值守，实现非常困难。因此，如何有效的预防盗窃者对用户居所的勘察行为，是进一步增强居家安防措施所需要解决的问题。

发明内容

针对现有技术中存在的上述不足，本发明的目的在于提供一种基于图像动态目标识别的门禁预警系统，使得门禁系统能够对门禁门外徘徊的可疑运动物体加以检测和预警，以作为预防盗窃者对用户居所的勘察行为的预警措施，从而提升门禁系统的安全防范性能，用以帮助增强门禁系统的居家防盗安全性。

为解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术手段：

一种基于图像动态目标识别的门禁预警系统，包括门禁器、云服务器和用户移动终端；所述用户移动终端通过移动通信网络与云服务器进行数据通信，所述门禁器通过互联网络与云服务器进行数据通信，由门禁器控制门禁门上电子锁的开关；

所述门禁器用于安装在门禁门所在位置的门禁区域外侧，门禁器上设有门铃模块、摄像模块、图像处理模块、预警处理模块和互联网络通信模块，且门铃模块的门铃按键以及摄像模块的摄像头均安装于门禁器在安装使用状态下朝向门禁门外的一侧；其中，门铃模块的门铃信号输出端与预警处理模块的门铃信号采集端数据连接，摄像模块的图像数据输出端与图像处理模块的图像数据采集端数据连接，图像处理模块的抓拍控制端和处理数据输出端分别与预警处理模块的抓拍控制信号输出端和处理数据采集端数据连接，互联网络通信模块与预警处理模块的数据通信端数据连接；

所述门铃模块用于在其门铃按键被按下时触发门铃鸣叫，并产生门铃触发信号通过门铃信号输出端传送至预警处理模块的图像数据采集端；

所述摄像模块用于实时地对门禁门外进行视频拍摄，并将拍摄的视频图像数据通过图像数据输出端实时地传送至图像处理模块的图像数据采集端；

所述图像处理模块用于实时接收来自图像数据采集端的视频图像数据，并实时地对视频图像数据进行运动目标识别处理，且在识别到视频图像中存在运动目标时，生成运动目标通知信号通过处理数据输出端传送至预警处理模块的处理数据采集端；图像处理模块还用于在抓拍控制端接收到抓拍指令时，从接收到的视频图像数据中提取当前的一帧图像作为抓拍图像，通过处理数据输出端传送至预警处理模块的处理数据采集端；

所述互联网络通信模块用于通过互联网络连接至云服务器，实现门禁器与云服务器之间的双向数据通信；

所述预警处理模块记录有其所在门禁器的门禁标识，用于实时接收来自处理数据采集端的运动目标通知信号以及来自门铃信号采集端的门铃触发信号，根据运动目标通知信号和门铃触发信号进行预警判定处理，当持续接收到运动目标通知信号的持续时长达到预设定的预警时限而尚未接收到门铃触发信号时，则判定预警，通过抓拍控制信号输出端发送抓拍指令控制图像处理模块执行抓拍操作，并接收来自图像数据采集端的抓拍图像，生成携带有门禁标识和所述抓拍图像的预警请求传送至互联网络通信模块，由互联网络通信模块将预警请求发送至云服务器；

所述云服务器记录有门禁器的门禁标识与用户移动终端的用户标识之间的对应绑定关系，用于接收来自门禁器的预警请求，解析获得预警请求中携带的门禁标识和抓拍图像，通过查询确定该门禁标识所对应绑定的用户标识，向该用户标识对应的用户移动终端发送携带有所述抓拍图像的预警通知信号；

所述用户移动终端用于在接收到来自云服务器的预警通知信号时进行预警信息提示，并解析获得预警通知信号中携带的抓拍图像加以显示。

在上述基于图像动态目标识别的门禁预警系统基础上，作为进一步改进方案，系统中还包括管理计算机终端，所述管理计算机终端通过互联网络与云服务器进行数据通信；所述云服务器还记录有门禁器的门禁标识与管理计算机终端的管理标识之间的对应绑定关系以及门禁标识对应的门禁器所在的地理位置信息，还用于在接收到预警请求时，通过查询确定该门禁标识对应的门禁器所在的地理位置信息及其所对应绑定的管理标识，向该管理标识对应的管理计算机终端发送携带有所述地理位置信息以及解析预警请求所获得的抓拍图像的管理报警信号；所述管理计算机终端用于在接收到来自云服务器的管理报警信号时进行管理报警信息提示，解析获得管理报警信号中携带的地理位置信息作为预警位置加以提示，并解析获得管理报警信号中携带的抓拍图像加以显示。

在上述基于图像动态目标识别的门禁预警系统基础上，作为进一步改进方案，所述门禁器上还设有声音报警模块，所述声音报警模块的报警控制端与预警处理模块的报警指令输出端数据连接；所述预警处理模块还用于在判定预警时，通过报警指令输出端向声音报警模块发送报警指令；所述声音报警模块用于根据报警控制端接收到的报警指令触发执行声音报警。

相应地，本发明还提供了上述基于图像动态目标识别的门禁预警系统运行执行的门禁预警控制方法。为此，本发明采用了如下的技术手段。

基于图像动态目标识别的门禁预警控制方法，由如上所述基于图像动态目标识别的门禁预警系统运行执行，包括如下步骤：

A）门禁器的摄像模块实时地对门禁门外进行视频拍摄，并将拍摄的视频图像数据通过图像数据输出端实时地传送至图像处理模块的图像数据采集端，由图像处理模块实时接收来自图像数据采集端的视频图像数据，并实时地对视频图像数据进行运动目标识别处理，且在识别到视频图像中存在运动目标时，生成运动目标通知信号通过处理数据输出端传送至预警处理模块的处理数据采集端；

B）门禁器的预警处理模块实时接收来自处理数据采集端的运动目标通知信号以及来自门铃信号采集端的门铃触发信号，当持续接收到运动目标通知信号的持续时长达到预设定的预警时限而尚未接收到门铃触发信号时，则判定预警，执行步骤C；

C）门禁器的预警处理模块通过抓拍控制信号输出端向图像处理模块发送抓拍指令；

D）门禁器的图像处理模块在抓拍控制端接收到抓拍指令时，从接收到的视频图像数据中提取当前的一帧图像作为抓拍图像，通过处理数据输出端传送至预警处理模块的处理数据采集端；

E）门禁器的预警处理模块接收来自图像数据采集端的抓拍图像，生成携带有门禁标识和所述抓拍图像的预警请求传送至互联网络通信模块；

F）门禁器的互联网络通信模块将预警请求发送至云服务器；

G）云服务器接收来自门禁器的预警请求，解析获得预警请求中携带的门禁标识和抓拍图像，通过查询确定该门禁标识所对应绑定的用户标识，向该用户标识对应的用户移动终端发送携带有所述抓拍图像的预警通知信号；

H）用户移动终端在接收到来自云服务器的预警通知信号时进行预警信息提示，并解析获得预警通知信号中携带的抓拍图像加以显示。

在上述基于图像动态目标识别的门禁预警控制方法基础上，作为一种优化方案，所述基于图像动态目标识别的门禁预警系统中，门禁器的预警处理模块预设定有预警时限和有效间隔时限，且预警时限的取值大于有效间隔时限的取值；所述步骤B具体为：

b1）门禁器的预警处理模块实时接收来自处理数据采集端的运动目标通知信号以及来自门铃信号采集端的门铃触发信号，当接收到运动目标通知信号时，预警处理模块则进入运动目标持续时长监测状态，启动持续时长计时和间隔时长计时，并触发执行步骤b2；

b2）预警处理模块继续实时接收来自处理数据采集端的运动目标通知信号以及来自门铃信号采集端的门铃触发信号；若在间隔时长计时达到预设定的有效间隔时限之前，预警处理模块重新接收到运动目标通知信号，则执行步骤b3；若在间隔时长计时达到预设定的有效间隔时限之前，预警处理模块接收到门铃触发信号，则执行步骤b4；若在间隔时长计时达到预设定的有效间隔时限时尚未接收到门铃触发信号，且也未重新接收到运动目标通知信号，则执行步骤b5；若在持续时长计时到达预设定的预警时限时尚未接收到门铃触发信号，则执行步骤b6；

b3）预警处理模块保持运动目标持续时长监测状态，将间隔时长计时复位后重新启动间隔时长计时，返回执行步骤b2；

b4）预警处理模块退出运动目标持续时长监测状态，停止持续时长计时和间隔时长计时并复位，且延迟休眠Δt时长后，返回步骤b1；

b5）预警处理模块退出运动目标持续时长监测状态，停止持续时长计时和间隔时长计时并复位，然后立即返回步骤b1；

b6）预警处理模块判定预警，执行步骤C。

在上述基于图像动态目标识别的门禁预警控制方法基础上，作为一种优化方案，所述基于图像动态目标识别的门禁预警系统中还包括管理计算机终端，所述管理计算机终端通过互联网络与云服务器进行数据通信；所述云服务器还记录有门禁器的门禁标识与管理计算机终端的管理标识之间的对应绑定关系以及门禁标识对应的门禁器所在的地理位置信息；所述步骤G中，云服务器接收到来自门禁器的预警请求时，还通过查询确定该门禁标识对应的门禁器所在的地理位置信息及其所对应绑定的管理标识，向该管理标识对应的管理计算机终端发送携带有所述地理位置信息以及解析预警请求所获得的抓拍图像的管理报警信号；所述步骤H中，还包括：管理计算机终端在接收到来自云服务器的管理报警信号时进行管理报警信息提示，解析获得管理报警信号中携带的地理位置信息作为预警位置加以提示，并解析获得管理报警信号中携带的抓拍图像加以显示。

在上述基于图像动态目标识别的门禁预警控制方法基础上，作为一种优化方案，所述基于图像动态目标识别的门禁预警系统中，门禁器上还设有声音报警模块，所述声音报警模块的报警控制端与预警处理模块的报警指令输出端数据连接；所述步骤C中，还包括：门禁器的预警处理模块通过报警指令输出端向声音报警模块发送报警指令；所述步骤D中，还包括：门禁器的声音报警模块在报警控制端接收到报警指令时，触发执行声音报警。

相比于现有技术，本发明具有以下有益效果：

1、本发明基于图像动态目标识别的门禁预警系统，使得门禁系统能够对门禁门外徘徊的可疑运动物体加以检测和预警，以作为预防盗窃者对用户居所的勘察行为的预警措施，提升了门禁系统的安全防范性能，在一定程度上起到了预防盗窃案件发生的预警防范作用，能够帮助增强门禁系统的居家防盗安全性。

2、本发明基于图像动态目标识别的门禁预警控制方法，仅根据运动目标通知信号和门铃触发信号的不同接收状态，便能够较好地保证对门禁门外徘徊的可疑运动物体进行预警的准确性，达到预防盗窃者对用户居所实施勘察行为的目的，同时也避免了依靠更多、更为复杂的信息数据用于预警检测识别，因此有助于降低信息处理的难度，提高预警检测的及时性，为基于图像动态目标识别的门禁预警系统及其预警控制方案的实现提供了很好的解决方案。

3、本发明的门禁预警系统，还可以通过增设管理计算机终端供小区物管、社区保安等专职安防管理部门进行区域性安防管理，使得专职安防管理部门可以使用管理计算机终端及时的获得管理报警信号，获知发生预警事件，并能够根据提示的预警位置获知发生预警事件的具体方位，还能够根据现实的抓拍图像直接地了解预警事件发生地点的门禁门外具体环境情况，以便于专职安防管理部门能够采取相应的应对措施，保护管辖区域的安全，由此使得门禁系统的安全防范性能得到进一步的提升。

4、本发明的门禁预警系统，还可以通过在门禁器上增设触发声音报警模块，当门禁器的预警处理模块判定预警时，除了向用户移动终端发出预警通知信号以通知户主之外，还会同时触发声音报警模块执行声音报警，以现场主动预警的方式引起屋内主人或者邻居的警觉和注意，从而对门禁门外持续徘徊的可疑人员起到震慑作用，促使其尽快终止可疑的勘察行为，达到预防盗窃案件发生的目的。

附图说明

图1为本发明基于图像动态目标识别的门禁预警系统的构架示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的技术方案作进一步说明。

本发明提供了一种基于图像动态目标识别的门禁预警系统。如图1所示，该系统在整体的网络构架上与现有的应用了物联网的门禁系统相似，也主要由门禁器、云服务器和用户移动终端构成；其中，用户移动终端通过移动通信网络与云服务器进行数据通信，门禁器通过互联网络与云服务器进行数据通信，由门禁器控制门禁门上电子锁的开关。但本发明基于图像动态目标识别的门禁预警系统区别于现有技术的主要技术特点在于，系统中的门禁器用于安装在门禁门所在位置的门禁区域外侧，门禁器上设有门铃模块、摄像模块、图像处理模块、预警处理模块和互联网络通信模块，且门铃模块的门铃按键以及摄像模块的摄像头均安装于门禁器在安装使用状态下朝向门禁门外的一侧，这样主要是为了便于采集门禁门外物体的运动状态和图像，也便于门禁门外的到访者触按门铃按键；其中，门铃模块的门铃信号输出端与预警处理模块的门铃信号采集端数据连接，摄像模块的图像数据输出端与图像处理模块的图像数据采集端数据连接，图像处理模块的抓拍控制端和处理数据输出端分别与预警处理模块的抓拍控制信号输出端和处理数据采集端数据连接，互联网络通信模块与预警处理模块的数据通信端数据连接。在门禁器中，门铃模块用于在其门铃按键被按下时触发门铃鸣叫，并产生门铃触发信号通过门铃信号输出端传送至预警处理模块的图像数据采集端。摄像模块用于实时地对门禁门外进行视频拍摄，并将拍摄的视频图像数据通过图像数据输出端实时地传送至图像处理模块的图像数据采集端。图像处理模块用于实时接收来自图像数据采集端的视频图像数据，并实时地对视频图像数据进行运动目标识别处理，且在识别到视频图像中存在运动目标时，生成运动目标通知信号通过处理数据输出端传送至预警处理模块的处理数据采集端；另一方面，图像处理模块还用于在抓拍控制端接收到抓拍指令时，从接收到的视频图像数据中提取当前的一帧图像作为抓拍图像，通过处理数据输出端传送至预警处理模块的处理数据采集端。互联网络通信模块用于通过互联网络连接至云服务器，实现门禁器与云服务器之间的双向数据通信。预警处理模块记录有其所在门禁器的门禁标识，用于实时接收来自处理数据采集端的运动目标通知信号以及来自门铃信号采集端的门铃触发信号，根据运动目标通知信号和门铃触发信号进行预警判定处理，当持续接收到运动目标通知信号的持续时长达到预设定的预警时限而尚未接收到门铃触发信号时，表明有运动物体持续在门前徘徊而不触按门铃，存在可疑，预警处理模块则判定预警，通过抓拍控制信号输出端发送抓拍指令控制图像处理模块执行抓拍操作，并接收来自图像数据采集端的抓拍图像，生成携带有门禁标识和所述抓拍图像的预警请求传送至互联网络通信模块，由互联网络通信模块将预警请求发送至云服务器。系统中，云服务器记录有门禁器的门禁标识与用户移动终端的用户标识之间的对应绑定关系，用于接收来自门禁器的预警请求，解析获得预警请求中携带的门禁标识和抓拍图像，通过查询确定该门禁标识所对应绑定的用户标识，向该用户标识对应的用户移动终端发送携带有所述抓拍图像的预警通知信号。而用户移动终端则用于在接收到来自云服务器的预警通知信号时进行预警信息提示，以提示用户在门禁门外存在可疑情况，并解析获得预警通知信号中携带的抓拍图像加以显示，让用户可以直接观察到门禁门外的具体环境情况，以便于用户能够通过抓拍图像了解门禁门外的徘徊者是否确实为可疑人员，且如果在确认存在可疑情况后采取报警等应对措施时，抓拍图像所显示的门禁门外实际情况也能够作为证据使用。

具体实施时，本发明基于图像动态目标识别的门禁预警系统中，门禁器可以采用基于单片机、嵌入式处理器等处理芯片为核心的集成电路加以实现；其中，门铃模块、摄像模块和互联网络通信模块都是能够通过市购获得的成熟产品和电子模块，图像处理模块和预警处理模块则可以以单片机、嵌入式处理器等处理芯片为核心，通过编程控制而得以实现，其编程所涉及到的运动目标识别方法也属于现有技术中较为成熟的一种视频处理技术，在此就不多加赘述。系统中的云服务器也可以采用现有的云服务器和网络构架，只需要通过程序控制在云服务器的系统端增加对预警请求的响应处理功能和预警通知信号发送功能即可。而用户移动终端也可以采用现有的移动终端设备，通过对移动终端设备上运行的客户端程序加以更新、增强等方式，实现对预警通知信号的响应和处理即可。

本发明基于图像动态目标识别的门禁预警系统，其具体运行执行基于图像动态目标识别的门禁预警控制操作流程如下：

A）门禁器的摄像模块实时地对门禁门外进行视频拍摄，并将拍摄的视频图像数据通过图像数据输出端实时地传送至图像处理模块的图像数据采集端，由图像处理模块实时接收来自图像数据采集端的视频图像数据，并实时地对视频图像数据进行运动目标识别处理，且在识别到视频图像中存在运动目标时，生成运动目标通知信号通过处理数据输出端传送至预警处理模块的处理数据采集端；

B）门禁器的预警处理模块实时接收来自处理数据采集端的运动目标通知信号以及来自门铃信号采集端的门铃触发信号，当持续接收到运动目标通知信号的持续时长达到预设定的预警时限而尚未接收到门铃触发信号时，则判定预警，执行步骤C；

C）门禁器的预警处理模块通过抓拍控制信号输出端向图像处理模块发送抓拍指令；

D）门禁器的图像处理模块在抓拍控制端接收到抓拍指令时，从接收到的视频图像数据中提取当前的一帧图像作为抓拍图像，通过处理数据输出端传送至预警处理模块的处理数据采集端；

E）门禁器的预警处理模块接收来自图像数据采集端的抓拍图像，生成携带有门禁标识和所述抓拍图像的预警请求传送至互联网络通信模块；

F）门禁器的互联网络通信模块将预警请求发送至云服务器；

G）云服务器接收来自门禁器的预警请求，解析获得预警请求中携带的门禁标识和抓拍图像，通过查询确定该门禁标识所对应绑定的用户标识，向该用户标识对应的用户移动终端发送携带有所述抓拍图像的预警通知信号；

H）用户移动终端在接收到来自云服务器的预警通知信号时进行预警信息提示，并解析获得预警通知信号中携带的抓拍图像加以显示。

通过上述流程，可以看到，本发明基于图像动态目标识别的门禁预警系统，其门禁器能够根据运动目标通知信号和门铃触发信号进行预警判定处理，当持续接收到运动目标通知信号的持续时长达到预设定的预警时限而尚未接收到门铃触发信号时，则表明有运动物体持续在门前徘徊而不触按门铃。这种现象存在可疑，因为如果是路人偶然从门禁门前路过，应当不会存在持续的运动目标通知信号；如果是有正常的到访者在门前等待开门而停留在门外，通常情况下也会按下门铃；然而持续在门前徘徊而不触按门铃，则有可能是不习惯按门铃的到访者通过敲门的方式提示后在门外等候，而另一种可能则是不怀好意的可疑人员在门外勘察地形和环境，以伺机策划入室盗窃。因此作为预警措施，此时门禁器则判定预警，启动抓拍图像以及向云服务器发送预警请求的操作。云服务器中只要记录有门禁器的门禁标识与户主用户的用户移动终端的用户标识之间的对应绑定关系，接收到预警请求的云服务器则会根据标识的绑定关系，查询到发出预警请求的门禁器所绑定的用户移动终端，向该用户移动终端发送预警信息提示，使得门禁的户主用户能够通过用户移动终端获知预警信息，并查看到来自现场的抓拍图像，确认是未按门铃的正常到访者还是不怀好意的可疑人员所实施的勘察行为，进而采取相应的应对措施，来阻止恶意行为的发生。由此可见，本发明基于图像动态目标识别的门禁预警系统及其预警控制方法，使得门禁系统能够对门禁门外徘徊的可疑运动物体加以检测和预警，以作为预防盗窃者对用户居所的勘察行为的预警措施，提升了门禁系统的安全防范性能，在一定程度上起到了预防盗窃案件发生的预警防范作用，能够帮助增强门禁系统的居家防盗安全性。

在本发明基于图像动态目标识别的门禁预警系统及其预警控制方法中，门禁器的预警处理模块的预警判定处理过程具有关键性的作用。因为门禁门外出现运动物体的情况较为复杂，有可能是一个或数个路人从门禁门前路过，有可能是快递人员或者客人等到访者在门前等待开门，也有可能就是形迹可疑的盗窃者在门外勘察地形和环境。预警处理模块的预警判定处理过程需要仅仅根据运动目标通知信号和门铃触发信号的接收状态，来区分上述的不同情况，以尽可能避免出现误预警和漏预警的情形，才能够更好地针对预防盗窃者对用户居所的勘察行为进行预警，达到预防盗窃案件发生的目的。通过分析可知，如果是有正常的到访者在门前等待开门而停留在门外，通常情况下也会按下门铃，同时门铃鸣叫声也容易引起屋内主人或者邻居的警觉和注意，也相当于是另一种形式的预警功能，因此门铃触发信号可以用于解除预备预警状态；而在门前路过的路人与在门外进行勘测的可疑人员之间的区别在于，路人只会在门外偶然路过或者做短暂停留，不会持续性的触发产生运动目标通知信号，而可疑人员会在门外较长时间的徘徊，导致门禁器的图像处理模块在对摄像模块拍摄的视频图像数据进行运动目标识别处理的过程中，会持续地识别到门禁门外存在运动物体，进而使得门禁器的预警处理模块持续接收到运动目标通知信号，因此预警处理模块可以根据接收运动目标通知信号的持续状态，来区分路人和可疑人员在门禁门外的停留状态。但是，即便是可疑人员，其在门禁门外持续性的运行状态，也并非是毫不停止的绝对持续运动状态，而通常是一段时间内持续性地在门外进行着时断时续的徘徊运动状态。因此，门禁器的预警处理模块在进行预警判定处理的过程中，如何仅根据运动目标通知信号和门铃触发信号较为准确地检测这种可疑人员的持续性徘徊运动状态，是保证门禁预警系统具有较好的预警准确性的关键。

为此，本发明还针对门禁器的预警处理模块提供了一种较为优化的预警判定处理控制方案，以较为准确地检测门禁门外物体持续性的徘徊运动状态，进而更好地确保对门禁门外徘徊的可疑运动物体进行预警的准确性。该优化方案中，门禁器的预警处理模块预设定有预警时限和有效间隔时限；其中，有效间隔时限用以表征可疑人员在门禁门外进行时断时续地徘徊运动的徘徊间隔时长极限，如果两次识别到运动目标的间隔时间超过这一有效间隔时限，则认为徘徊运动的状态已终止，因此该有效间隔时限的取值通常可以设定在5~10秒之间；而预警时限用以表征可疑人员在门禁门外进行徘徊运动的持续时间极限，如果检测到徘徊运动的持续时间达到这一预警时限，则认为运动物体在门禁门外的这种徘徊运动状态属于可疑行为，应当预警，因此该预警时限的取值通常可以设定在60~180秒之间。当然，有效间隔时限和预警时限也可以根据具体的应用情况，而设定为所需要的其它取值，但总体而言，预警时限的取值应当大于有效间隔时限的取值。在此基础上，在上述门禁预警控制操作流程的步骤B中，门禁器的预警处理模块按照如下步骤具体执行预警判定处理：

b1）门禁器的预警处理模块实时接收来自处理数据采集端的运动目标通知信号以及来自门铃信号采集端的门铃触发信号，当接收到运动目标通知信号时，预警处理模块则进入运动目标持续时长监测状态，启动持续时长计时和间隔时长计时，并触发执行步骤b2。

该步骤是预警处理模块在预警判定识别的常态下（即没有进入预备预警的状态下）所执行的步骤，用以等待接收来自处理数据采集端的运动目标通知信号以及来自门铃信号采集端的门铃触发信号，一旦接收到运动目标通知信号，则表明门禁器的图像处理模块在对摄像模块拍摄的视频图像数据进行运动目标识别处理的过程中，识别到门禁门外存在运动物体，此时预警处理模块进入运动目标持续时长监测状态，即相当于进入到一种预备预警的状态，跳转至步骤b2。

b2）预警处理模块继续实时接收来自处理数据采集端的运动目标通知信号以及来自门铃信号采集端的门铃触发信号；若在间隔时长计时达到预设定的有效间隔时限之前，预警处理模块重新接收到运动目标通知信号，则执行步骤b3；若在间隔时长计时达到预设定的有效间隔时限之前，预警处理模块接收到门铃触发信号，则执行步骤b4；若在间隔时长计时达到预设定的有效间隔时限时尚未接收到门铃触发信号，且也未重新接收到运动目标通知信号，则执行步骤b5；若在持续时长计时到达预设定的预警时限时尚未接收到门铃触发信号，则执行步骤b6。

该步骤用于门禁门外存在运动物体的不同情况加以区分判断。具体而言，主要区分为以下几种不同情况：

如果在间隔时长计时达到预设定的有效间隔时限之前，预警处理模块重新接收到运动目标通知信号，表明运动物体在门外的处于持续的徘徊状态，此时跳转执行步骤b3。

如果在间隔时长计时达到预设定的有效间隔时限之前，预警处理模块接收到门铃触发信号，由于门铃触发信号被用于解除预备预警状态，表明门禁门外是正常的到访者，此时跳转执行步骤b4。

如果在间隔时长计时达到预设定的有效间隔时限时尚未接收到门铃触发信号，且也未重新接收到运动目标通知信号，虽然预备预警状态没有因接收到门铃触发信号而解除，但由于在有效间隔时限内并没有再次识别到运动物体，表明运动物体在门前的徘徊运动状态终止，有可能只是路过者触发图像处理模块识别到运动物体，此时跳转执行步骤b5。

如果在持续时长计时到达预设定的预警时限时尚未接收到门铃触发信号，则表明识别到运动物体在门禁门外持续徘徊的持续时间到达了预警时限，此时跳转执行步骤b6。

b3）预警处理模块保持运动目标持续时长监测状态，将间隔时长计时复位后重新启动间隔时长计时，返回执行步骤b2。

跳转至此步骤，表明运动物体在门外的处于持续的徘徊状态，因此返回步骤b2，继续判断运动物体是否还在继续徘徊。如果运动物体在门禁门外继续徘徊并且不触按门铃，会使得步骤b2~b3往复循环，在步骤b2~b3往复循环的过程中，持续时长计时并没有被复位，会持续计时，直至持续时长计时到达预设定的预警时限时，则会跳转到步骤b6。

b4）预警处理模块退出运动目标持续时长监测状态，停止持续时长计时和间隔时长计时并复位，且延迟休眠Δt时长后，返回步骤b1。

跳转至此步骤，表明门禁门外是正常的到访者，由于到访者等待屋内主人开门往往还需要再门外等候短暂的时间，考虑这个因素，因此设定了一个延迟休眠Δt，用以暂时停止对门外运动物体进行徘徊运动的识别，避免系统在门铃后又立刻恢复到预警判定识别状态，把在门外等待开门的到访者误识别为徘徊者。考虑到访者等待屋内主人开门往往经历10~30秒的时间，因此延迟休眠Δt的取值也可以设置在10~30秒之间。当然，该延迟休眠Δt也可以根据具体的应用情况而设定为所需要的其它取值。

b5）预警处理模块退出运动目标持续时长监测状态，停止持续时长计时和间隔时长计时并复位，然后立即返回步骤b1。

跳转至此步骤，表明运动物体在门前的徘徊运动状态终止，此时应当立即返回到步骤b1，重新恢复到预警判定识别的常态下，判断是否识别到新的运动物体。

b6）预警处理模块判定预警，执行步骤C。

跳转至此步骤，则表明识别到运动物体在门禁门外持续徘徊的持续时间到达了预警时限，因此跳转执行步骤C，开始后续的预警处理流程。

通过上述执行预警判定处理的过程，可以看到，本发明基于图像动态目标识别的门禁预警系统中，门禁器的预警处理模块仅根据运动目标通知信号和门铃触发信号的不同接收状态，便能够对门外运动物体的不同运动情况加以区分判断，有效地区分识别出运动物体在门禁门外的持续性徘徊运动状态，并将此状态判定为可疑状态加以预警。由此以来，本发明的门禁预警系统仅根据运动目标通知信号和门铃触发信号的不同接收状态，便能够较好地保证对门禁门外徘徊的可疑运动物体进行预警的准确性，达到预防盗窃者对用户居所实施勘察行为的目的，同时也避免了依靠更多、更为复杂的信息数据用于预警检测识别，因此有助于降低信息处理的难度，提高预警检测的及时性，为基于图像动态目标识别的门禁预警系统及其预警控制方案的实现提供了很好的解决方案。

此外，作为本发明门禁预警系统的进一步优化方案，在前述的门禁预警系统构架基础上，还可以增设管理计算机终端。该管理计算机终端通过互联网络与云服务器进行数据通信，并由云服务器记录门禁器的门禁标识与管理计算机终端的管理标识之间的对应绑定关系以及门禁标识对应的门禁器所在的地理位置信息，且云服务器还用于在接收到预警请求时，通过查询确定该门禁标识对应的门禁器所在的地理位置信息及其所对应绑定的管理标识，向该管理标识对应的管理计算机终端发送携带有所述地理位置信息以及解析预警请求所获得的抓拍图像的管理报警信号；而管理计算机终端则用于在接收到来自云服务器的管理报警信号时进行管理报警信息提示，解析获得管理报警信号中携带的地理位置信息作为预警位置加以提示，并解析获得管理报警信号中携带的抓拍图像加以显示。该优化方案的门禁预警系统中的管理计算机终端，可以采用现有的计算机设备，通过对计算机设备上运行的系统程序加以更新、增强等方式，实现对管理报警信号的响应和处理即可。该优化的门禁预警系统方案中的管理计算机终端可以用于小区物管、社区保安等专职安防管理部门使用，用以对其管辖区域范围内的多户业主的门禁安全进行管理。

该优化方案的门禁预警系统，其执行门禁预警控制的整体流程与前述步骤A~H所述流程基本一致，只是在上述的步骤G中，云服务器接收到来自门禁器的预警请求时，还通过查询确定该门禁标识对应的门禁器所在的地理位置信息及其所对应绑定的管理标识，向该管理标识对应的管理计算机终端发送携带有所述地理位置信息以及解析预警请求所获得的抓拍图像的管理报警信号；而在上述的步骤H中，还包括：管理计算机终端在接收到来自云服务器的管理报警信号时进行管理报警信息提示，解析获得管理报警信号中携带的地理位置信息作为预警位置加以提示，并解析获得管理报警信号中携带的抓拍图像加以显示。

借助该优化方案的门禁预警系统及其门禁预警控制流程，只要将小区物管、社区保安等专职安防管理部门在其管辖区域范围内的各户门禁器的门禁标识与管理计算机终端的管理标识之间建立对应绑定关系后记录在云服务器，并在云服务器中记录这些门禁标识对应的门禁器所在的地理位置信息，则云服务器在收到其中任意一户门禁器所发出的预警请求时，除了向用户移动终端发出预警通知信号以通知户主之外，还会向管理计算机终端发送相应的管理报警信号，专职安防管理部门便可以使用管理计算机终端及时的获得管理报警信号，获知发生预警事件，并能够根据提示的预警位置获知发生预警事件的具体方位，还能够根据现实的抓拍图像直接地了解预警事件发生地点的门禁门外具体环境情况，以便于专职安防管理部门能够采取相应的应对措施，保护管辖区域的安全。由此，可以使得门禁系统的安全防范性能得到进一步的提升。

作为本发明门禁预警系统在另一方面的优化方案，在前述的门禁预警系统构架基础上，还可以在门禁器上增设声音报警模块。该声音报警模块的报警控制端与预警处理模块的报警指令输出端数据连接；其中，预警处理模块还用于在判定预警时，通过报警指令输出端向声音报警模块发送报警指令；而声音报警模块则用于根据报警控制端接收到的报警指令触发执行声音报警。该优化方案的门禁预警系统中，门禁器上增设的声音报警模块可以采用市购可得的声音报警器电路加以实现，通过电路集成的方式集成于门禁器上即可。

该优化方案的门禁预警系统，其执行门禁预警控制的整体流程与前述步骤A~H所述流程基本一致，只是在上述的步骤C中，还包括，门禁器的预警处理模块通过报警指令输出端向声音报警模块发送报警指令；同时在上述的步骤D中，还包括，门禁器的声音报警模块在报警控制端接收到报警指令时，触发执行声音报警。

借助该优化方案的门禁预警系统及其门禁预警控制流程，当门禁器的预警处理模块判定预警时，除了向用户移动终端发出预警通知信号以通知户主之外，还会同时触发声音报警模块执行声音报警，以现场主动预警的方式引起屋内主人或者邻居的警觉和注意，从而对门禁门外持续徘徊的可疑人员起到震慑作用，促使其尽快终止可疑的勘察行为，达到预防盗窃案件发生的目的。作为具体实施而言，声音报警模块所发出的声音报警，可疑设定为常规的警报声，也可以优选设定常见的门铃声作为声音报警，因为对于可疑人员而言，门铃声也可以起到声音报警的震慑作用，而如果门禁门外徘徊的只是不习惯按门铃的到访者，触发声音报警模块执行声音报警所发出的门铃声，则可以视为一种自动的门铃系统，以避免到访者会因为报警声误会发生了紧急事件而产生不适感。

最后说明的是，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者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (7)

1.一种基于图像动态目标识别的门禁预警系统，包括门禁器、云服务器和用户移动终端；所述用户移动终端通过移动通信网络与云服务器进行数据通信，所述门禁器通过互联网络与云服务器进行数据通信，由门禁器控制门禁门上电子锁的开关；其特征在于：

所述门禁器用于安装在门禁门所在位置的门禁区域外侧，门禁器上设有门铃模块、摄像模块、图像处理模块、预警处理模块和互联网络通信模块，且门铃模块的门铃按键以及摄像模块的摄像头均安装于门禁器在安装使用状态下朝向门禁门外的一侧；其中，门铃模块的门铃信号输出端与预警处理模块的门铃信号采集端数据连接，摄像模块的图像数据输出端与图像处理模块的图像数据采集端数据连接，图像处理模块的抓拍控制端和处理数据输出端分别与预警处理模块的抓拍控制信号输出端和处理数据采集端数据连接，互联网络通信模块与预警处理模块的数据通信端数据连接；

所述门铃模块用于在其门铃按键被按下时触发门铃鸣叫，并产生门铃触发信号通过门铃信号输出端传送至预警处理模块的图像数据采集端；

所述摄像模块用于实时地对门禁门外进行视频拍摄，并将拍摄的视频图像数据通过图像数据输出端实时地传送至图像处理模块的图像数据采集端；

所述图像处理模块用于实时接收来自图像数据采集端的视频图像数据，并实时地对视频图像数据进行运动目标识别处理，且在识别到视频图像中存在运动目标时，生成运动目标通知信号通过处理数据输出端传送至预警处理模块的处理数据采集端；图像处理模块还用于在抓拍控制端接收到抓拍指令时，从接收到的视频图像数据中提取当前的一帧图像作为抓拍图像，通过处理数据输出端传送至预警处理模块的处理数据采集端；

所述互联网络通信模块用于通过互联网络连接至云服务器，实现门禁器与云服务器之间的双向数据通信；

所述预警处理模块记录有其所在门禁器的门禁标识，用于实时接收来自处理数据采集端的运动目标通知信号以及来自门铃信号采集端的门铃触发信号，根据运动目标通知信号和门铃触发信号进行预警判定处理，当持续接收到运动目标通知信号的持续时长达到预设定的预警时限而尚未接收到门铃触发信号时，则判定预警，通过抓拍控制信号输出端发送抓拍指令控制图像处理模块执行抓拍操作，并接收来自图像数据采集端的抓拍图像，生成携带有门禁标识和所述抓拍图像的预警请求传送至互联网络通信模块，由互联网络通信模块将预警请求发送至云服务器；

所述云服务器记录有门禁器的门禁标识与用户移动终端的用户标识之间的对应绑定关系，用于接收来自门禁器的预警请求，解析获得预警请求中携带的门禁标识和抓拍图像，通过查询确定该门禁标识所对应绑定的用户标识，向该用户标识对应的用户移动终端发送携带有所述抓拍图像的预警通知信号；

所述用户移动终端用于在接收到来自云服务器的预警通知信号时进行预警信息提示，并解析获得预警通知信号中携带的抓拍图像加以显示。

2.根据权利要求1所述基于图像动态目标识别的门禁预警系统，其特征在于，系统中还包括管理计算机终端，所述管理计算机终端通过互联网络与云服务器进行数据通信；

所述云服务器还记录有门禁器的门禁标识与管理计算机终端的管理标识之间的对应绑定关系以及门禁标识对应的门禁器所在的地理位置信息，还用于在接收到预警请求时，通过查询确定该门禁标识对应的门禁器所在的地理位置信息及其所对应绑定的管理标识，向该管理标识对应的管理计算机终端发送携带有所述地理位置信息以及解析预警请求所获得的抓拍图像的管理报警信号；

所述管理计算机终端用于在接收到来自云服务器的管理报警信号时进行管理报警信息提示，解析获得管理报警信号中携带的地理位置信息作为预警位置加以提示，并解析获得管理报警信号中携带的抓拍图像加以显示。

3.根据权利要求1或2所述基于图像动态目标识别的门禁预警系统，其特征在于，所述门禁器上还设有声音报警模块，所述声音报警模块的报警控制端与预警处理模块的报警指令输出端数据连接；

所述预警处理模块还用于在判定预警时，通过报警指令输出端向声音报警模块发送报警指令；

所述声音报警模块用于根据报警控制端接收到的报警指令触发执行声音报警。

4.基于图像动态目标识别的门禁预警控制方法，其特征在于，由如权利要求1所述基于图像动态目标识别的门禁预警系统运行执行，包括如下步骤：

A）门禁器的摄像模块实时地对门禁门外进行视频拍摄，并将拍摄的视频图像数据通过图像数据输出端实时地传送至图像处理模块的图像数据采集端，由图像处理模块实时接收来自图像数据采集端的视频图像数据，并实时地对视频图像数据进行运动目标识别处理，且在识别到视频图像中存在运动目标时，生成运动目标通知信号通过处理数据输出端传送至预警处理模块的处理数据采集端；

B）门禁器的预警处理模块实时接收来自处理数据采集端的运动目标通知信号以及来自门铃信号采集端的门铃触发信号，当持续接收到运动目标通知信号的持续时长达到预设定的预警时限而尚未接收到门铃触发信号时，则判定预警，执行步骤C；

C）门禁器的预警处理模块通过抓拍控制信号输出端向图像处理模块发送抓拍指令；

D）门禁器的图像处理模块在抓拍控制端接收到抓拍指令时，从接收到的视频图像数据中提取当前的一帧图像作为抓拍图像，通过处理数据输出端传送至预警处理模块的处理数据采集端；

E）门禁器的预警处理模块接收来自图像数据采集端的抓拍图像，生成携带有门禁标识和所述抓拍图像的预警请求传送至互联网络通信模块；

F）门禁器的互联网络通信模块将预警请求发送至云服务器；

G）云服务器接收来自门禁器的预警请求，解析获得预警请求中携带的门禁标识和抓拍图像，通过查询确定该门禁标识所对应绑定的用户标识，向该用户标识对应的用户移动终端发送携带有所述抓拍图像的预警通知信号；

H）用户移动终端在接收到来自云服务器的预警通知信号时进行预警信息提示，并解析获得预警通知信号中携带的抓拍图像加以显示。

5.根据权利要求4所述基于图像动态目标识别的门禁预警控制方法，其特征在于，所述基于图像动态目标识别的门禁预警系统中，门禁器的预警处理模块预设定有预警时限和有效间隔时限，且预警时限的取值大于有效间隔时限的取值；所述步骤B具体为：

b1）门禁器的预警处理模块实时接收来自处理数据采集端的运动目标通知信号以及来自门铃信号采集端的门铃触发信号，当接收到运动目标通知信号时，预警处理模块则进入运动目标持续时长监测状态，启动持续时长计时和间隔时长计时，并触发执行步骤b2；

b2）预警处理模块继续实时接收来自处理数据采集端的运动目标通知信号以及来自门铃信号采集端的门铃触发信号；若在间隔时长计时达到预设定的有效间隔时限之前，预警处理模块重新接收到运动目标通知信号，则执行步骤b3；若在间隔时长计时达到预设定的有效间隔时限之前，预警处理模块接收到门铃触发信号，则执行步骤b4；若在间隔时长计时达到预设定的有效间隔时限时尚未接收到门铃触发信号，且也未重新接收到运动目标通知信号，则执行步骤b5；若在持续时长计时到达预设定的预警时限时尚未接收到门铃触发信号，则执行步骤b6；

b3）预警处理模块保持运动目标持续时长监测状态，将间隔时长计时复位后重新启动间隔时长计时，返回执行步骤b2；

b4）预警处理模块退出运动目标持续时长监测状态，停止持续时长计时和间隔时长计时并复位，且延迟休眠Δt时长后，返回步骤b1；

b5）预警处理模块退出运动目标持续时长监测状态，停止持续时长计时和间隔时长计时并复位，然后立即返回步骤b1；

b6）预警处理模块判定预警，执行步骤C。

6.根据权利要求4所述基于图像动态目标识别的门禁预警控制方法，其特征在于，所述基于图像动态目标识别的门禁预警系统中还包括管理计算机终端，所述管理计算机终端通过互联网络与云服务器进行数据通信；所述云服务器还记录有门禁器的门禁标识与管理计算机终端的管理标识之间的对应绑定关系以及门禁标识对应的门禁器所在的地理位置信息；

所述步骤G中，云服务器接收到来自门禁器的预警请求时，还通过查询确定该门禁标识对应的门禁器所在的地理位置信息及其所对应绑定的管理标识，向该管理标识对应的管理计算机终端发送携带有所述地理位置信息以及解析预警请求所获得的抓拍图像的管理报警信号；

所述步骤H中，还包括：管理计算机终端在接收到来自云服务器的管理报警信号时进行管理报警信息提示，解析获得管理报警信号中携带的地理位置信息作为预警位置加以提示，并解析获得管理报警信号中携带的抓拍图像加以显示。

7.根据权利要求4或6所述基于图像动态目标识别的门禁预警控制方法，其特征在于，所述基于图像动态目标识别的门禁预警系统中，门禁器上还设有声音报警模块，所述声音报警模块的报警控制端与预警处理模块的报警指令输出端数据连接；

所述步骤C中，还包括：门禁器的预警处理模块通过报警指令输出端向声音报警模块发送报警指令；

所述步骤D中，还包括：门禁器的声音报警模块在报警控制端接收到报警指令时，触发执行声音报警。