CN106375733A - 智能监控装置和系统 - Google Patents

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    • G08B13/19608—Tracking movement of a target, e.g. by detecting an object predefined as a target, using target direction and or velocity to predict its new position

Abstract

本发明提供一种智能监控装置和系统，包括：电源模块和与电源模块连接的控制模块；电源模块用于为控制模块供电；控制模块包括：TOF传感器单元、处理单元、通信单元；TOF传感器单元用于采集被监控用户的图像；图像包括采用不同颜色像素点表示的被监控用户的位置；处理单元通过获取预设时间段内被监控用户的图像，获取被监控用户的运动轨迹；通信单元用于将运动轨迹发送至服务器，以使服务器根据被监控用户的运动轨迹确定是否需要发送报警信息。采用TOF技术对被监控用户进行行为识别，在不采集实体细节的情况下得到被监控用户的行为，即在保证用户隐私的情况下，对卧室、浴室等区域进行监控。

Description

智能监控装置和系统
技术领域
本发明涉及智能硬件技术领域，尤其涉及一种智能监控装置和系统。
背景技术
随着安防的需求的增大以及智能硬件的飞速发展，目前市面上存在很多用于监控报警的装置和系统。比较普遍的监控报警装置是通过采集影像进行处理分析，确定是否进行报警，例如：专利号为200920064224.3提供的一种智能影像监控报警装置，包括图像采集模块、图像处理模块、微处理器、声音采集模块、无线通信模块、存储模块、天线，所述图像采集模块将采集的监控图像送到图像处理模块，图像处理模块进行压缩后送到微处理器，微处理器对采集的监控图像进行分析、比较，并将采集的监控图像送到存储模块存储，无线通信模块分别与微处理器、天线相连。根据需要对现场场景进行摄像，自动识别活动对象、自动存储图像，在识别到异常图像时可通过无线通信网络发送图像，使人们在远程可随时接收对现场监控的图像，并远程控制现场监控摄像装置。
然而，为了保护用户的隐私不被泄露，在例如卫生间、卧室等私密空间并不适用现有的基于图像识别的报警装置，找到一种更好监控技术实现用户切身利益不被损害的需求，是目前亟需解决的问题。
发明内容
本发明实施例提供一种智能监控装置和系统，用于解决上述的监控摄像装置不能应用在私密空间的问题。
本发明实施例第一方面提供一种智能监控装置，包括：电源模块和与所述电源模块连接的控制模块；所述电源模块用于为所述控制模块供电；
所述控制模块包括：处理单元、TOF传感器单元、通信单元；所述通信单元和所述TOF传感器单元分别与所述处理单元连接；
所述TOF传感器单元用于采集被监控用户的图像；所述图像包括采用不同颜色像素点表示的被监控用户的位置；
所述处理单元通过获取预设时间段内所述被监控用户的图像，获取所述被监控用户的运动轨迹；
所述通信单元用于将所述运动轨迹发送至服务器，以使所述服务器根据所述被监控用户的所述运动轨迹确定是否需要发送报警信息。
在本发明的一种具体实施方式中，所述处理单元还用于确定所述运动轨迹是否满足预设报警条件；
则所述通信单元还用于在所述处理单元确定所述运动轨迹满足所述报警条件时，向服务器或者与所述智能监控装置连接的终端设备发送报警信息。
在本发明的一种具体实施方式中，所述控制模块还包括：与所述处理单元连接的语音单元；所述语音单元用于采集所述被监控用户的音频；
则所述处理单元还用于将所述音频进行压缩编码得到音频数据；所述通信单元用于将所述音频数据发送至所述服务器或者与所述智能监控装置连接的终端设备。
在本发明的一种具体实施方式中，所述处理单元还用于根据所述音频数据确定是否需要进行报警；所述通信单元还用于在所述处理单元确定需要报警时向所述服务器或者与所述智能监控装置连接的终端设备发送报警信息。
在本发明的一种具体实施方式中，所述控制模块还包括与所述处理单元连接的扬声器；所述扬声器用于在所述处理单元确定需要报警时播放报警音频。
在本发明的一种具体实施方式中，所述控制模块还包括照明单元，用于根据所述处理单元的控制进行照明。
在本发明的一种具体实施方式中，所述通信单元还用于将所述被监控用户的图像实时发送至所述服务器。
在本发明的一种具体实施方式中，所述TOF传感器单元包括红外传感器；所述通信单元包括无线网络子单元。
本发明实施例第二方面提供一种智能监控系统，包括：第一方面任一实施方式提供的智能监控装置和与其连接的服务器。
在本发明的一种具体实施方式中，所述服务器包括云服务器。
本发明实施例提供的智能监控装置和系统，该智能监控装置包括供电模块和控制模块，控制模块包括用于采集被监控用户的TOF传感器单元以及用于处理分析的处理单元，还包括用于与服务器通信的通信单元，TOF传感器单元采集的图像使用不同颜色的像素点区分物体的不同距离，即采集到的图像中的被监控用户只被表示为单色的像素点，即采用TOF技术对被监控用户进行行为识别，在不采集实体细节的情况下得到被监控用户的行为，即在保证用户隐私的情况下，对卧室、浴室等区域进行监控。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明提供的智能监控装置的实施例一的结构示意图；
图2是本发明提供的智能监控装置的实施例二的结构示意图；
图3是本发明提供的智能监控装置的实施例三的结构示意图；
图4是本发明提供的智能监控装置的实施例四的结构示意图；
图5是本发明提供的智能监控系统的实施例一的架构示意图；
图6(a)为本发明智能监控装置采集的摔倒/滑到运动轨迹的示意图；
图6(b)为本发明智能监控装置采集的运动轨迹的示意图；
图7为本发明智能监控装置采集的运动轨迹对应角度的示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
图1是本发明提供的球形摄像机的实施例一的结构示意图。如图1所示，本实施例提供的智能监控装置1，包括：电源模块20和与所述电源模块20连接的控制模块10；所述电源模块20用于为所述控制模块10供电；
所述控制模块10包括：处理单元11、飞行时间(英文：Time of Flight，简称：TOF)传感器单元12、通信单元13；所述通信单元13和所述TOF传感器单元12分别与所述处理单元11连接；
所述TOF传感器单元12用于采集被监控用户的图像；所述图像包括采用不同颜色像素点表示的被监控用户的位置；例如，该TOF传感器单元12是红外传感器，那么采集到的图像中被监控用户所在位置的颜色与其他位置的颜色不一样，即用户所在的位置由颜色相同或者相近的像素点阵组成，并不会获取到敏感细节。
所述处理单元11通过获取预设时间段内所述被监控用户的图像，获取所述被监控用户的运动轨迹；
所述通信单元13用于将所述运动轨迹发送至服务器，以使所述服务器根据所述被监控用户的所述运动轨迹确定是否需要发送报警信息。
在上述方案中，处理单元11也可以用于确定所述运动轨迹是否满足预设报警条件；即在该智能监控设备1中存储了预设的报警条件，处理单元11可以根据得到的运动轨迹判断目前是否满足报警条件，即需不需要报警；
若处理单元11确定出需要报警，即在所述处理单元确定所述运动轨迹满足所述报警条件时，所述通信单元13还用于向服务器或者与所述智能监控装置连接的终端设备发送报警信息。即该智能监控设备在确定需要报警时，可以向云端发送报警信息以使云端能够下发给对应的终端设备上的客户端，也可以直接向预先配置连接的终端设备发送报警信息。
本实施例提供的智能监控装置，该智能监控装置包括供电模块和控制模块，控制模块包括用于采集被监控用户的TOF传感器单元以及用于处理分析的处理单元，还包括用于与服务器通信的通信单元，TOF传感器单元采集的图像使用不同颜色的像素点区分物体的不同距离，即采集到的图像中的被监控用户只被表示为单色的像素点，即采用TOF技术对被监控用户进行行为识别，在不采集实体细节的情况下得到被监控用户的行为，即在保证用户隐私的情况下，对卧室、浴室等区域进行监控。
图2是本发明提供的智能监控装置的实施例二的结构示意图；如图2所示，在上述图1所示实施例的基础上，该智能监控装置1的控制模块10还包括：与所述处理单元11连接的语音单元14；所述语音单元14用于采集所述被监控用户的音频；
则所述处理单元11还用于将所述音频进行压缩编码得到音频数据；所述通信单元13用于将所述音频数据发送至所述服务器或者与所述智能监控装置连接的终端设备。
该方案的含义是语音单元14采集音频，处理单元11将音频转换成音频数据之后发送给服务器或者终端设备，以使服务器或者终端设备根据该音频信息确定是否需要报警，获取确定该被监控用户是否需要帮助等。
可选的，所述处理单元11还用于根据所述音频数据确定是否需要进行报警；所述通信单元13还用于在所述处理单元确定需要报警时向所述服务器或者与所述智能监控装置连接的终端设备发送报警信息。
该方案的含义是，处理单元11还可以直接根据语音单元采集到的音频数据进行分析处理，与预先配置的不同状况下的数据进行比对，确定是否需要报警或者确定该被监控的用户是否需要帮助。
图3是本发明提供的智能监控装置的实施例三的结构示意图；如图3所示，在上述图1或者图2所示的实施例的基础上，该控制模块10还包括与所述处理单元11连接的扬声器15；所述扬声器15用于在所述处理单元11确定需要报警时播放报警音频。
图4是本发明提供的智能监控装置的实施例四的结构示意图；如图4所示，在上述任一实施例的基础上，所述控制模块10还包括照明单元16，用于根据所述处理单元11的控制进行照明。
图5是本发明提供的智能监控系统的实施例一的架构示意图；如图5所示，该智能监控系统包括上述任一实施例提供的智能监控装置1以及服务器2，该服务器可以是普通的服务器也可以是云端服务器。
可选的该系统还可以包括用户的终端设备和或无线网关。
在本发明提供的智能监控方案中，TOF传感器发出经过调制的近红外光，红外光遇到物体后反射，TOF传感器通过计算光线发射和反射时间差或相位差换算被拍摄景物的距离，并可以产生深度信息；此外以不同颜色代表不同距离的图像点方式呈现出图像来。在本发明中，将TOF传感器模块设置在智能监控或者照明装置中用于监控并报警。
结合上述任一实施例提供的智能监控装置，在一种具体实现方式中，参考图4，本发明基于TOF技术的行为识别智能监控装置包括控制模块10和电源模块20，控制模块10包括处理器单元11以及与处理单元11连接的照明单元(也称为照明驱动单元)16、通信单元13(也称为无线单元)、TOF传感器单元12、扬声器15、语音单元14。电源模块20用于对行为识别智能监控装置供电。
TOF传感器单元12传输场景中的动态图像给处理单元11，语音单元14同步采集音频信号传输给处理单元11，处理单元11对音视频进行压缩编码，压缩编码后的数据通过无线网关传输到云端，云端对传输的音视频数据进行解压识别存储，如果监测到场景中的被监控用户有摔倒/滑倒、举手/挥手等行为动作时，云端服务器会截图发送给行为识别智能照明装置绑定的用户APP账户。具体实现中，扬声器还可以用来将手机APP推送来的语音进行播放。
具体行为识别智能监控系统工作原理如下：
组网：启用智能监控装置手机APP，把行为识别智能照明装置配置到无线网关上；
触发状态：行为识别：当场景中被监控用户有摔倒/滑倒、举手/挥手等行为动作时，行为识别智能监控装置触发中断，并通过TOF技术采集图像通过网关传输给用户绑定的手机，用户会接收到APP的提醒窗口，窗口上简单标注某种触发；具体场景图片可以点击手机APP进入查看；如果查看实时的动态音视频图片，可以点击静态图片进入查看，还可以实时的与被监控用户对讲通话；在APP设置里面会记录每个触发动作的图片和具体发生的时间，也可以选择性的保存或删除。
平常状态：在平常不触发的工作过程中，该可进行行为识别的智能监控装置会实时的通过无线网关，把识别到的动态图像传输到云端，方便用户从云端下载回看录像(增加本地存储功能提供用户选择)。
本发明主要涉及在隐秘的应用场景下使用，图6(a)为本发明智能监控装置采集的摔倒/滑到运动轨迹的示意图；如图6(a)所示的是行为识别智能监控装置应用在卧室、浴室等私密场合。另外，还可以将照明功能集成在该监控装置中，摔倒/滑倒的判断方法为：如图6(a)所示，处理器会对短时间内的图像进行对比，下面几种状态的判断处理器存储采集位置一、过渡位置、位置二的图像进行识别是哪种状态，并做出相应的触发。其中位置一和位置二这两个状态必须同时存在才可以做出触发，过渡状态可以做一个补充判断。
具体来说，图6(b)为本发明智能监控装置采集的运动轨迹的示意图；图7为本发明智能监控装置采集的运动轨迹对应角度的示意图；如图6(b)和图7所示，首先识别智能监控装置会对TOF装置范围内人物自动进行人物跟踪运动，通过图像帧运动轨迹实现背景建模，可以快速准确的对人物运动进行跟踪检测。人物的初始状态处于位置a，背景建模会把位置a的运动轨迹短时间进行记忆保存，而人物摔倒的状态分为8个位置，如图位置b、位置c、位置d、位置e、位置f、位置g、位置h、位置i。具体人物摔倒的位置为，位置b的范围包括：22.5度到67.5度之间；位置c的范围包括：67.5度到112.5度之间；以此类推。人物跟踪运动轨迹，背景建模会把人物最高点标记为a，中间点标记为b，最低点标记为c；摔倒的状态根据运动轨迹标记之前的a为a'，中间点标记b为b'，最低点标记c为c'。根据初始位置和摔倒的位置来判断人物是处于哪种状态。
当然行为识别智能监控装置也会对背景图像进行场景学习，对人物长时间静止的区域标记该位置是可以做或者躺的地方，防止行为识别智能监控装置进行误触发。
用户可以在手机界面上看到APP提示触发的状态，点击进入APP里，可以查看云端截图的图片，点击账户上绑定的行为识别智能监控装置可以查看实时的动态音视频图像，也可以点击麦克风与场景中的人进行对讲，还可以点击回放录像等。以上传输的图像都是TOF传感器单元采集的数据，经过算法不同颜色代表不同距离的图像点呈现出来，切实的保护了用户的隐私。
本发明涉及以智能监控装置为载体的网络产品，尤其涉及在安防智能灯的技术。本发明采用了一种很好的空间利用方式，以照明装置为载体快速便捷搭建传感监控报警方案，能通过TOF传感器(例如：红外传感器)识别人体行为动作，同时可以采用手机APP远程无线监控，利用照明装置中的喇叭与被监控用户实时通话交流，及时的对被监控用户采取报警、安抚、或者驱逐等功能。
另外，本发明采用照明装置为载体还有一些额外的效果：可以播报当地天气，提醒主人出行的穿衣状态和是否需要带雨具，设置闹钟提醒主人重要事务，播报实时重要新闻。
本发明还能够对生活中发生的一些特殊情形，通过对监控智能监控装置远程触发手机APP装置，通知主人监控区域发生的一些特殊场景，不需要多余的特殊设备，只需要在照明装置中做设计，很好的利用了家中的空间，本发明对现在处于发展中的物联网安防智能照明来说有一定的重要性。
本发明主要针对对个人隐私较为敏感的场所，比如卧室、浴室、卫生间等，这些地方不方便用视频监控的方式予以监控。采用TOF技术的行为识别智能监控装置，可以有效过滤较为敏感的细节，又可以有效实现人体行为识别，可以作为家庭视频监控的有效补充。
另外，该智能监控装置中还包括存储器，处理单元可以通过处理器实现。在上述任一服务器的实施例中，应理解，处理单元和处理器可以通过中央处理单元(英文：CentralProcessing Unit，简称：CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(英文：DigitalSignal Processor，简称：DSP)、专用集成电路(英文：Application Specific IntegratedCircuit，简称：ASIC)等实现。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本发明实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件处理器执行完成，或者用处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。
本领域普通技术人员可以理解：实现上述各处理过程的全部或部分功能都可以通过程序指令相关的硬件来完成。前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。该程序在执行时，执行包括上述各方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：只读存储器(英文：read-only memory，缩写：ROM)、RAM、快闪存储器、硬盘、固态硬盘、磁带(英文：magnetictape)、软盘(英文：floppy disk)、光盘(英文：optical disc)及其任意组合。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种智能监控装置，其特征在于，包括：电源模块和与所述电源模块连接的控制模块；所述电源模块用于为所述控制模块供电；
所述控制模块包括：处理单元、TOF传感器单元、通信单元；所述通信单元和所述TOF传感器单元分别与所述处理单元连接；
所述TOF传感器单元用于采集被监控用户的图像；所述图像包括采用不同颜色像素点表示的被监控用户的位置；
所述处理单元通过获取预设时间段内所述被监控用户的图像，获取所述被监控用户的运动轨迹；
所述通信单元用于将所述运动轨迹发送至服务器，以使所述服务器根据所述被监控用户的所述运动轨迹确定是否需要发送报警信息。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述处理单元还用于确定所述运动轨迹是否满足预设报警条件；
则所述通信单元还用于在所述处理单元确定所述运动轨迹满足所述报警条件时，向服务器或者与所述智能监控装置连接的终端设备发送报警信息。
3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述控制模块还包括：与所述处理单元连接的语音单元；所述语音单元用于采集所述被监控用户的音频；
则所述处理单元还用于将所述音频进行压缩编码得到音频数据；所述通信单元用于将所述音频数据发送至所述服务器或者与所述智能监控装置连接的终端设备。
4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述处理单元还用于根据所述音频数据确定是否需要进行报警；所述通信单元还用于在所述处理单元确定需要报警时向所述服务器或者与所述智能监控装置连接的终端设备发送报警信息。
5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述控制模块还包括与所述处理单元连接的扬声器；所述扬声器用于在所述处理单元确定需要报警时播放报警音频。
6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述控制模块还包括照明单元，用于根据所述处理单元的控制进行照明。
7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述通信单元还用于将所述被监控用户的图像实时发送至所述服务器。
8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述TOF传感器单元包括红外传感器；所述通信单元包括无线网络子单元。
9.一种智能监控系统，其特征在于，包括：权利要求1至8任一项所述的智能监控装置和与其连接的服务器。
10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述服务器包括云服务器。
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