CN105788126A - 智能家庭监控系统及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能家庭监控系统及其控制方法，包括服务器端、用户手机端、平板终端、网络摄像头系统，家庭监控系统包括了三种监控系统，第一种监控系统可以方便用户，智能控制门锁、灯、电视等家居的控制，第二和第三种监控系统加强用户家庭内部安全，保护用户财产和困住外人，此外服务器端还提供当外人进入监控范围内的图片信息，用户可以调用查看。

Description

智能家庭监控系统及其控制方法

技术领域

本发明属于智能家居领域，涉及一种基于家庭监控系统其控制方法。

背景技术

智能家居通过物联网技术将家中的各种设备连接到一起，提供家电的统一控制管理。

目前我国智能家居的发展最近才刚刚起步，还不是很成熟，在家庭监控系统中采用独立的网络摄像头，在实现监控的过程中功能比较简单，仅仅只能实现视频功能，而没有充分挖掘智能家居的智能的优点，没有实现与家居，物体的联动。

发明内容

本发明的目的针对现有技术方案的不足，开发了一种智能家庭监控系统及其控制方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案如下：

一种智能家庭监控系统包括服务器端、用户手机端、平板终端、网络摄像头系统，所述的服务器端包括移动检测模块、人脸识别模块、人体检测模块、物体检测模块、存储模块、报警模块、无线通信模块，服务器端通过无线通信模块与用户手机端、平板终端通信，服务器端采用socket.io与网络摄像头系统连接，

所述的网络摄像头系统包括：第一网络摄像头，用于获取视频图片信息，并发送给人脸识别模块识别；

第二网络摄像头，用于获取视频图片信息，并发送给移动检测模块和人体检测模块识别；

和第三网络摄像头，用于获取视频图片信息，并发送给物体检测模块识别；

所述的平板终端通过驱动电路和放大电路相连与家用设备的开关相连。

进一步的，所述的家用设备包括门锁、灯和家用电器。

进一步的，所述的存储模块预存用于服务器端识别和监测的初始人脸信息、初始人体信息和初始物体信息。

所述智能家庭监控系统的监控方法是：

存储模块预存用于服务器端识别和监测的初始人脸信息、初始人体信息和初始物体信息；所述的初始人脸信息为家庭内部人员的正脸图片，每个家庭内部人员各录入3张；初始人体信息为家庭中人员前后左右四个方向的全身图片，每个家庭内部人员每个方向各录入3张；初始物体信息为待监控物体前后左右4个方向的物体图片，每个待监控物体每个方向各录入3张；

用户通过用户手机端设置全部或部分开启网络摄像头系统中的网络摄像头；

当人进入第一网络摄像头监控范围时，第一网络摄像头每隔设定时间采集人脸图片信息传到服务器端，服务器端调用人脸识别模块将采集到的人脸图片信息与预存的初始人脸信息比较，人脸识别算法采用人脸识别算法采用PCA特征脸算法,经过模板匹配SURF算法和FLANN算法进行匹配，得到人脸相似度，当相似度满足设定阈值时，服务器端通过平板终端对家用设备进行操作；如果不满足设定相似度阈值则不做任何操作；

当人进入第二网络摄像头监控范围时，第二网络摄像头每隔设定时间采集图片信息传到服务器端，服务器端调用移动检测模块检测视频中运动的物体，移动检测模块采用光流算法检测运动物体，当检测到物体移动时，对采集到的图片中的人体进行框选标注，

服务器端再通过人体识别模块判断是否有外人进入，当判断为外人进入时，服务器端调用无线通信模块通知用户手机端并调用存储模块每隔设定时间保存图片信息，服务器端根据用户手机端的请求向用户手机端发送图片信息或根据用户请求对家用设备进行操作；

所述人体识别模块判断是否有外人进入具体方法为：人体识别模块首先采用hog算法确定人体，再经过模板匹配SURF算法结合FLANN算法与初始的人体信息进行匹配，利用KCF算法对该人体进行跟踪；当人体信息不匹配时，认定为外人进入；

开启第三网络摄像头监控时，服务器端调用物体检测模块识别第三网络摄像头监控的物体，并对图片中的监控物体进行框选标注，物体检测模块采用SVM算法机器学习物体来实现识别物体，SURF特征算法结合FLANN算法与预设初始的物体信息进行匹配和识别，当被监控物体发生移动时，服务器端调用存储模块保存图片信息，并调用无线通信模块发送图片信息给用户手机端；用户手机端选择是否进行报警或是否对门锁进行操作；

当物体检测模块检测到物体发生移动，且人体识别模块判断有外人进入时，服务器端调用报警模块进行报警，报警时服务器端播放报警音频，进行拨号报警处理。

本发明所具有的有益效果：

1.服务器端人脸识别模块和智能家居终端结合起来实现一种新型的控制系统，既简单又方便可靠，对于追求智能方便的人群会十分受欢迎，必然会成为未来的一种趋势。

2.服务器端人体检测模块检测是否有外人进入，外人进入时，服务器端会通知用户手机端，用户手机端可以连上服务器端做相应的处理，先实时查看摄像头视频信息，再选择是否关锁和报警。

3.服务器端物体检测模块保护贵重物品，防止丢失，通过与人体检测模块结合使用，当有外人进入摄像头内，短信模块通知用户处理，贵重物体移动，则自动触动报警模块。

4.视频技术和家居控制结合使用，来实现更为人性化、智能化的监控控制系统。

5.在安全方面，服务器端不保存用户任何视频信息，保护用户隐私。只保存外人进入时每隔10秒截取的视频图片，为家庭被盗追踪嫌疑犯提供线索和证据。用户的信息及图片信息，采用加密处理，在传输的过程中截获的信息也不易被破解。

附图说明

图1是本发明人脸识别模块结构示意图；

图2是本发明人体检测模块结构示意图。

图3是本发明物体检测模块结构示意图。

图4是本发明家居控制系统结构示意图。

图5为为本发明系统的一个安装实例图。

具体实施方式

本发明公开了一种智能家庭监控系统，其包括服务器端、用户手机端、平板终端、网络摄像头系统，所述的服务器端包括移动检测模块、人脸识别模块、人体检测模块、物体检测模块、存储模块、报警模块、无线通信模块，服务器端通过无线通信模块与用户手机端、平板终端通信，服务器端采用socket.io与网络摄像头系统连接，

所述的网络摄像头系统包括：第一网络摄像头，用于获取视频图片信息，并发送给人脸识别模块识别；

第二网络摄像头，用于获取视频图片信息，并发送给移动检测模块和人体检测模块识别；

和第三网络摄像头，用于获取视频图片信息，并发送给物体检测模块识别；

所述的平板终端通过驱动电路和放大电路相连与家用设备的开关相连。

根据网络摄像头的选择，可将本发明分为三种监控系统，并予以实施。

如图1所示是第一种监控系统，由第一网络摄像头、服务器端、用户手机端、平板终端组成。服务器端采用socket.io与网络摄像头和对应的用户手机端连接，在识别前，需要通过网络摄像头采集3张家庭内部人员的正脸，摄像头把图片信息通过socket.io上传服务器端，服务器端保存，数据库记录图片位置。在识别过程中，当人进入摄像头监控范围内，正脸对准摄像头，摄像头信息传到服务器端通过人脸识别模块与我们设置的初始人脸库比较，人脸识别算法采用LDA人脸识别算法，再经过模板匹配SURF算法结合FLANN算法进行匹配，满足一定相似度后从而实现一定功能如开锁、开灯和打开电视等家居，如果不满足一定相识度则不做任何操作。

如图2所示是第二种监控系统，由第二网络摄像头、服务器端、用户手机端、平板终端组成。在识别前，需要通过网络摄像头采集家庭中人员3组正后面左右侧面4个方向的全身信息，摄像头把图片信息通过socket.io上传服务器端，服务器端保存，数据库记录图片位置。在识别过程中，当人进入摄像头监控范围内，摄像头把视频信息传到服务器端，首先调用移动检测模块检测人的运动，在产生的蓝色框中，再通过人体识别模块判断是否有外人进入，人体识别模块首先采用hog算法确定人体，再经过模板匹配SURF算法结合FLANN算法与我们设置的初始的全身信息进行匹配，再利用KCF算法对该人体进行跟踪。当正脸出现时调用人脸识别模块更精确的识别，当有外人进入则用红色框进行标注，并且调用短信模块通知用户，由用户自行决定做相应的处理。用户可以打开手机端实时查看并做出是否要报警处理，并且可以调用服务器端控制平板终端实现关锁，使外人一直关在房间内，防止他逃走。

如图3所示是第三种监控系统，由第三网络摄像头、服务器端、用户手机端、平板终端组成。在识别前，需要通过网络摄像头采集房间内我们需要检测的物体4个角度10张物体信息，在识别过程中，摄像头吧视频信息传到服务器端，调用物体检测模块识别并跟踪物体，物体检测模块首先采用SURF特征算法结合FLANN算法与预设的检测物体进行匹配识别物体，当有外人进入时，可以配合人体识别模块，服务器端会通知用户，由用户自行操作。当外人摄像头内，被检测物体发生了移动，则服务器端直接调用报警模块，报警处理。

在第二种和第三种监控系统中服务器端会调用平板终端实现对与平板终端相连的设备的控制，如图4所示，平板终端中端口经过驱动电路放大，连接到门锁和灯的开关，电视的开关等家居。可以通过服务器端控制门锁，灯等家居的控制，另外用户手机端通过登录，可以连接服务器端可以选择对平板终端连接的家居进行操作。

如图5所示，为本发明系统的一个安装实例，在系统内部安装有平板终端连接门锁、灯、电视等。在本实例中，在大门口处安装第一种监控系统(由于网络摄像头系统中的网络摄像头共用一个服务器端，因此安装第一种监控系统即为安装第一网络摄像头，下同)，当家庭内已经录入的人进入第一网络摄像头，正脸对准第一网络摄像头时，实现开门，并且打开客厅灯。在客厅一个墙角处，最好能看到整个客厅的位置，安装第二种监控系统，用来监控进入客厅的人员，当有外人进入时，会通知用户进行操作。在有电视的卧室电视机旁边，可以安装第一种监控系统，当用户正脸对准摄像头时，就可以打开电视，在有重要财物的卧室可以安装第三种监控系统，摄像头对准被监视的物体，可以实时的监视保护，当外人进入会通知用户，当外人移动被检测物体时，则会自动报警处理。当需要时，可在贵重物体需要监控的房间同时安装三种监控系统。

此外，服务器端在检测到外人进入时还提供每隔10秒截取一张视频图片保存，地址保存在数据库中，为用户调取查看，也为家庭被盗追踪嫌疑犯提供线索和证据。

Claims (4)

1.一种智能家庭监控系统，其特征在于包括服务器端、用户手机端、平板终端、网络摄像头系统，所述的服务器端包括移动检测模块、人脸识别模块、人体检测模块、物体检测模块、存储模块、报警模块、无线通信模块，服务器端通过无线通信模块与用户手机端、平板终端通信，服务器端采用socket.io与网络摄像头系统连接，

所述的网络摄像头系统包括：第一网络摄像头，用于获取视频图片信息，并发送给人脸识别模块识别；

第二网络摄像头，用于获取视频图片信息，并发送给移动检测模块和人体检测模块识别；

和第三网络摄像头，用于获取视频图片信息，并发送给物体检测模块识别；

所述的平板终端通过驱动电路和放大电路相连与家用设备的开关相连。

2.根据权利要求1所述的智能家庭监控系统，其特征在于所述的家用设备包括门锁、灯和家用电器。

3.根据权利要求1所述的智能家庭监控系统，其特征在于所述的存储模块预存用于服务器端识别和监测的初始人脸信息、初始人体信息和初始物体信息。

4.一种如权利要求1所述智能家庭监控系统的监控方法，其特征在于：

存储模块预存用于服务器端识别和监测的初始人脸信息、初始人体信息和初始物体信息；所述的初始人脸信息为家庭内部人员的正脸图片，每个家庭内部人员各录入3张；初始人体信息为家庭中人员前后左右四个方向的全身图片，每个家庭内部人员每个方向各录入3张；初始物体信息为待监控物体前后左右4个方向的物体图片，每个待监控物体每个方向各录入3张；

用户通过用户手机端设置全部或部分开启网络摄像头系统中的网络摄像头；

当人进入第一网络摄像头监控范围时，第一网络摄像头每隔设定时间采集人脸图片信息传到服务器端，服务器端调用人脸识别模块将采集到的人脸图片信息与预存的初始人脸信息比较，人脸识别算法采用人脸识别算法采用PCA特征脸算法,经过模板匹配SURF算法和FLANN算法进行匹配，得到人脸相似度，当相似度满足设定阈值时，服务器端通过平板终端对家用设备进行操作；如果不满足设定相似度阈值则不做任何操作；

当人进入第二网络摄像头监控范围时，第二网络摄像头每隔设定时间采集图片信息传到服务器端，服务器端调用移动检测模块检测视频中运动的物体，移动检测模块采用光流算法检测运动物体，当检测到物体移动时，对采集到的图片中的人体进行框选标注，

服务器端再通过人体识别模块判断是否有外人进入，当判断为外人进入时，服务器端调用无线通信模块通知用户手机端并调用存储模块每隔设定时间保存图片信息，服务器端根据用户手机端的请求向用户手机端发送图片信息或根据用户请求对家用设备进行操作；

所述人体识别模块判断是否有外人进入具体方法为：人体识别模块首先采用hog算法确定人体，再经过模板匹配SURF算法结合FLANN算法与初始的人体信息进行匹配，利用KCF算法对该人体进行跟踪；当人体信息不匹配时，认定为外人进入；

开启第三网络摄像头监控时，服务器端调用物体检测模块识别第三网络摄像头监控的物体，并对图片中的监控物体进行框选标注，物体检测模块采用SVM算法机器学习物体来实现识别物体，SURF特征算法结合FLANN算法与预设初始的物体信息进行匹配和识别，当被监控物体发生移动时，服务器端调用存储模块保存图片信息，并调用无线通信模块发送图片信息给用户手机端；用户手机端选择是否进行报警或是否对门锁进行操作；

当物体检测模块检测到物体发生移动，且人体识别模块判断有外人进入时，服务器端调用报警模块进行报警，报警时服务器端播放报警音频，进行拨号报警处理。