CN107566790A - 结合射频识别技术和视频监控技术的实时监控装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种结合射频识别技术和视频监控技术的实时监控装置及方法，其中装置包括视频监控电路模块、电子标签组，用于附着在所述的监控目标上、射频监控电路模块、存储器、数据接口、数据处理器，该数据处理器分别与所述的视频监控电路模块、射频监控电路模块、存储器以及数据接口均相连接，将所述的视频监控电路模块与所述的射频监控电路模块所采集到的信息分别进行处理并将所述的信息进行融合，对所述的监控目标进出所述的监控区域进行自动识别和统计，并将处理后的信息及原始采集信息通过所述的数据接口输出。采用该种结构的实时监控装置及方法可以提高人员进出的自动识别和统计的精确性，有效对监控区域内监控对象的进行管理。

Description

结合射频识别技术和视频监控技术的实时监控装置及方法

技术领域

本发明涉及实时监控技术领域，尤其涉及人员进出的数据采集技术、自动识别技术、信息融合技术及通讯技术领域，具体是指一种结合射频识别技术和视频监控技术的实时监控装置及方法。

背景技术

目前在中国的家庭里，孩子的事情是头等重要的事情，孩子的健康、安全、教育等问题是家长们的核心关注。孩子每天是否按时到校，放学后是否按时回家，孩子在学校的表现等等都牵挂着父母的心。特别是2010年3、4月间，全国连续发生了5起校园惨案，引起全社会关注，校园安全也上升为国家战略高度。尽管现在公用电话、手机等通信工具都很普及，但由于学校管理比较严格，学生和家长不能及时取得联系。同时，老师也没有过多的精力每天逐一与家长进行电话沟通。因此学生、老师和家长之间还没有一个方便、实用的信息沟通方式，能够让家长对孩子能做到全面掌控、及时跟踪指导。

现有的监控常规管理手段或识别技术主要有以下几种，但都很难达到理想的管理目标。

1.视频监控系统

越来越多的场合选择了视频监控系统，视频监控系统可以起到两个作用，一是防止内部问题，对监控区域内的监控对象起到一个威慑的作用；二是查证作用。但却不能事先预防，控制外来人员，一旦出了问题，即使查到录像也是“悔之晚矣”。

2.生物识别

指纹或脸谱虹膜等识别技术，采用生物样本识别，速度比较慢。需要管理人员目不转睛地监督，不论是监控对象还是管理员，很难坚持。考勤机与指纹机的软件专为企业设计，不适合学校等领域，例如没有实时照片显示、实时数据采集、没有联动视频监控等功能。

3.常规卡系统

包括普通M1，ID卡刷卡可以识别，但高峰时，在一下监控对象数量较多，且同时进出监控区域时，系统处理能力有限，容易造成拥堵，时间长就变成了摆设。

4.有源电子标签

识别速度快，但无法精确识别，无法判断出入人员是否带有标签或标签是否能够正常工作，无法监督“代打卡”行为。即便设备正常工作时识别率无法达到100％，对未识别人员无法进行有效管理。

现有技术中尽管使用RFID(Radio Frequency Identification是一种非接触的自动识别技术，下面简称为RFID)技术或视频监控技术都有诸多优点，但任何一项单独的技术都有其固有的缺陷性。缺点如下：

(1)独立的视频监控技术难以实现精确的识别

当系统利用图像处理算法得到视频监控图像中的目标图像时，需要对监控图像中的目标人员进行精确识别，操作复杂而且准确度不高。在这方面，RFID技术有着独特的优势，它利用电子标签保存人员信息，当人员进入读写器射频覆盖区域内时，读写器会准确识别目标人员的身份信息，将该信息与数据库的信息做对比，进而去分析判断该人员是否有权限进出。

(2)独立的RFID技术无法解决安全问题

虽然应用RFID技术能够进行无线识别，但因为读写器只能判断有无人员进入监控区域，当遭遇标签错误等问题时，独立的RFID技术无法解决进出人员的安全问题。在这方面，视频监控有着不可比拟的优势，视频监控允许保存长期的视觉信息，可以有效地进行事后检索，定位异常。

(3)分立的RFID技术和视频监控技术工程实现复杂，性价比低

虽然采用分立的RFID产品和视频监控产品从理论上可以实现本发明的一些目的，但工程实现复杂，算法实现和软件集成困难，性价比非常低。

发明内容

本发明的目的是克服了上述现有技术的缺点，提供了一种能够提高了人员进出自动识别和统计的精确性、判断无标签人员能否自由进出、数据录像功能，通过输入想要检索的人员的身份标识ID号就可以方便地检索出该人员什么时间进出监控区域，有效提高监控效率，保证监控对象及监控区域的安全。

为了实现上述目的，本发明的结合射频识别技术和视频监控技术的实时监控装置及方法如下；

该结合射频识别技术和视频监控技术的实时监控装置，其主要特点是，所述的装置包括：

视频监控电路模块，用于利用图像处理算法采集视频监控图像中的监控目标图像信息；

电子标签组，该电子标签组内的每个电子标签具有唯一的电子编码，用于附着在所述的监控目标上；

射频监控电路模块，用于利用射频识别技术进行无线识别，并采集所述的电子标签的信号，接收所述的监控目标是否进入监控区域及在监控区域所处位置的信息；

存储器，用于存储所述的实时监控装置在预设时间内采集到的视频监控及射频监控信息；

数据接口，用于将监控信息输出；

数据处理器，该数据处理器分别与所述的视频监控电路模块、射频监控电路模块、存储器以及数据接口均相连接，将所述的视频监控电路模块与所述的射频监控电路模块所采集到的信息分别进行处理并将所述的信息进行融合，对所述的监控目标进出所述的监控区域进行自动识别和统计，并将处理后的信息及原始采集信息通过所述的数据接口输出。

较佳地，所述的视频监控电路模块包括光学镜头、图像传感器、视频电路，其中：

所述的图像传感器用于将光信号变成电信号，再将电信号转换成数字信号；

所述的视频电路用于提供所述的图像传感器工作所需要的时序和驱动，并将图像传感器的输出信息传输给数据处理器；

所述的光学镜头依次与所述的图像传感器、视频电路及数据处理器相连接。

更佳地，所述的图像传感器为电荷耦合元件或互补金属氧化物半导体。

较佳地，所述的射频监控电路模块包括射频识别技术天线阵列和射频电路，其中：

所述的射频识别技术天线阵列由预设数量的小天线组成，并按照预设的方式进行空间布局，采集所述的电子标签发出的信号，其中，所述的各个小天线独立工作；

所述的射频电路用于接收所述的射频识别技术天线阵列采集的信号，并将所述的信号传递给所述的数据处理器，其中，所述的射频电路由与所述的各个小天线一一对应的射频收发模块组成。

较佳地，所述的电子标签包括耦合元件及芯片，耦合元件与芯片相连接。

较佳地，所述的射频为433MHz、800/900MHz或2.45GHz的有源或无源射频频率。

较佳地，所述的视频监控电路模块为高清视频监控电路模块或标清视频监控电路模块。

基于上述装置实现实时监控的方法，其主要特点是，所述的方法包括以下步骤：

(1)所述的射频监控电路模块与所述的电子标签进行通信，并将所述的电子标签的射频内容及信号强度发送至所述的数据处理器；

(2)所述的数据处理器接收射频监控电路模块发送的信息，对射频监控电路模块采集到的所述的电子标签的唯一电子编码进行信息匹配，并根据系统预置的定位方法进行计算，确定所述的电子标签的实时位置；

(3)所述的数据处理器通过所述的视频监控电路模块，通过图像处理算法将数字信号收发转换为某一视场内的视频图像信息收发，对所述的监控区域进行所述的视频监控图像采集；

(4)所述的数据处理器将所述的视频监控电路模块与所述的射频监控电路模块所采集到的信息分别进行处理后再将所述的信息进行信息融合；

(5)所述的数据处理器根据所述的信息融合后的信息，实现对所述的监视对象射频识别技术信息的视频快速检索功能，对所述的监控目标进出进行自动识别和统计；

(6)所述的数据处理器将所述的监控目标进出监控区域的所述的融合后的信息及通过所述的视频监控电路模块及射频监控电路模块采集到的原始信息通过所述的数据接口输出。

较佳地，所述的步骤(1)包括以下步骤：

(11)所述的射频识别技术天线阵列与所述的电子标签进行通信，采集所述的电子标签的射频内容；

(12)所述的各个小天线将各自读取的所述的射频内容传输到与所述的各个小天线将一一对应的所述的射频电路中的各个射频收发模块；

(13)所述的各个射频收发模块将所述的射频内容及信号强度发送至所述的数据处理器。

较佳地，所述的步骤(2)中的根据系统预置的定位方法进行计算，具体包括以下步骤：

(a1)按时间将所述的各个的小天线基于所述的同一电子编码的电子标签的接收强度进行拼接，形成基于信号接收强度的时间序列；

(a2)采用缺损填补、平滑手段对时间序列进行二次处理；

(a3)实现准确定位及轨迹追踪。

较佳地，所述的步骤(3)中的基于图像处理算法的具体处理过程包括以下步骤：

(b1)对所述的监控区域中的所述的监控对象进行检测、识别、分类和跟踪；

(b2)对所述的监控对象的行为进行分析。

较佳地，所述的步骤(3)与步骤(4)之间还包括以下步骤：

(3.1)所述的视频监控电路模块利用图像处理技术将无标签或标签丢失的人员从所述的视频监控图像中分割出来；

(3.2)所述的视频监控电路模块将所述的无标签或标签丢失的人员与数据库中的人员做对比；

(3.3)判断所述的无标签或标签丢失的人员是否属于系统规定的权限人员；

(3.4)如果所述的无标签或标签丢失的人员属于系统规定的权限人员，则运行其自由进出，否则自动报警。

较佳地，所述的步骤(4)中的将信息进行信息融合，具体包括以下步骤：

(c1)利用所述的图像处理算法，从所述的视频监控图像中提取出所述的监视目标；

(c2)在所述的监视区域对所述的监视目标进行轨迹跟踪、射频识别技术信息匹配及人员身份识别；

(c3)完成所述的视频监控电路模块的信息与所述的射频监控电路模块的信息的融合。

较佳地，所述的步骤(6)后还包括以下步骤：

(6.1)所述的数据处理器将采集到的所述的监控目标进出监控区域的信息储存到存储器中。

采用本发明的结合射频识别技术和视频监控技术的实时监控装置及方法，该方法结合射频识别技术和视频监控技术，规避了独立的RFID技术或视频监控技术的缺点，大大提高了人员进出自动识别和统计的精确性。不仅具备了这两种技术所有的功能，还在此基础上新增了以下功能：(1)设备能判断无标签人员能否自由进出：对于无标签或标签丢失的人员，利用图像处理技术将其从视频图像中分割出来，然后与数据库中的人员数据做比对，看其是否属于权限人员。如是，可让其自由进出；如否，设备则进行自动报警。(2)数据录像功能：通过输入想要检索的人员的身份标识ID号就可以方便地检索出该人员什么时间进出校园，本发明可以对监控区域内进出人员进行实时监控和事后检索追溯，实现了不需排队刷卡考勤，可以准确知道监控对象的到离校时间，以监督管理监控对象安全。同时，通过短信、照片和短视频等方式通知管理监控对象的人员，使之获得监控对象状况，可以在一些特殊场合做出应对。很好地解决了在监控区域的监控对象的自动进出判断管理，监控对象的考勤管理、平安短信、平安照片、平安短视频等管理。本发明能够实现实时预警和多技术手段检索追溯，实现实时防范和事后取证，大幅度地提升了监控对象的安全性和管理效率，提高了管理效率，降低了管理人员的工作强度。

附图说明

图1为本发明的结合射频识别技术和视频监控技术的实时监控装置及方法的装置的技术方案框图。

图2为本发明的结合射频识别技术和视频监控技术的实时监控装置及方法的第一设备结构示意图。

图3为本发明的结合射频识别技术和视频监控技术的实时监控装置及方法的第二设备结构示意图。

附图说明

1 小天线1

2 小天线2

3 小天线3

4 小天线4

5 摄像机

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的技术内容，特举以下实施例详细说明。

参阅图1所示，图1为本发明的结合射频识别技术和视频监控技术的实时监控装置及方法的装置的技术方案框图。该结合射频识别技术和视频监控技术的实时监控装置，其中，所述的装置包括：

视频监控电路模块，用于利用图像处理算法采集视频监控图像中的监控目标图像信息，所述的视频监控电路模块为高清视频监控电路模块或标清视频监控电路模块；

电子标签组，该电子标签组内的每个电子标签具有唯一的电子编码，用于附着在所述的监控目标上，所述的电子标签包括耦合元件及芯片，耦合元件与芯片相连接；

射频监控电路模块，用于利用射频识别技术进行无线识别，并采集所述的电子标签的信号，接收所述的监控目标是否进入监控区域及在监控区域所处位置的信息，所述的射频为433MHz、800/900MHz或2.45GHz的有源或无源射频频率；

存储器，用于存储所述的实时监控装置在预设时间内采集到的视频监控及射频监控信息；

数据接口，用于将监控信息输出；

数据处理器，该数据处理器分别与所述的视频监控电路模块、射频监控电路模块、存储器以及数据接口均相连接，将所述的视频监控电路模块与所述的射频监控电路模块所采集到的信息分别进行处理并将所述的信息进行融合，对所述的监控目标进出所述的监控区域进行自动识别和统计，并将处理后的信息及原始采集信息通过所述的数据接口输出。

在具体实施方式中，所述的视频监控电路模块包括光学镜头、图像传感器，所述的图像传感器为电荷耦合元件或互补金属氧化物半导体、视频电路，其中：

所述的图像传感器用于将光信号变成电信号，再将电信号转换成数字信号；

所述的视频电路用于提供所述的图像传感器工作所需要的时序和驱动，并将图像传感器的输出信息传输给数据处理器；

所述的光学镜头依次与所述的图像传感器、视频电路及数据处理器相连接。

在具体实施方式中，所述的射频监控电路模块包括射频识别技术天线阵列和射频电路，其中：

所述的射频识别技术天线阵列由预设数量的小天线组成，并按照预设的方式进行空间布局，采集所述的电子标签发出的信号，其中，所述的各个小天线独立工作；

所述的射频电路用于接收所述的射频识别技术天线阵列采集的信号，并将所述的信号传递给所述的数据处理器，其中，所述的射频电路由与所述的各个小天线一一对应的射频收发模块组成。

基于上述装置的实现实时监控的方法，其中，所述的方法包括以下步骤：

(1)所述的射频监控电路模块与所述的电子标签进行通信，并将所述的电子标签的射频内容及信号强度发送至所述的数据处理器，其中，具体步骤如下：

(11)所述的射频识别技术天线阵列与所述的电子标签进行通信，采集所述的电子标签的射频内容；

(12)所述的各个小天线将各自读取的所述的射频内容传输到与所述的各个小天线将一一对应的所述的射频电路中的各个射频收发模块；

(13)所述的各个射频收发模块将所述的射频内容及信号强度发送至所述的数据处理器；

(2)所述的数据处理器接收射频监控电路模块发送的信息，对射频监控电路模块采集到的所述的电子标签的唯一电子编码进行信息匹配，并根据系统预置的定位方法进行计算，确定所述的电子标签的实时位置，其中，根据系统预置的定位方法进行计算，具体包括以下步骤：

(a1)按时间将所述的各个的小天线基于所述的同一电子编码的电子标签的接收强度进行拼接，形成基于信号接收强度的时间序列；

(a2)采用缺损填补、平滑手段对时间序列进行二次处理；

(a3)实现准确定位及轨迹追踪；

(3)所述的数据处理器通过所述的视频监控电路模块，通过图像处理算法将数字信号收发转换为某一视场内的视频图像信息收发，对所述的监控区域进行所述的视频监控图像采集，其中，基于图像处理算法的具体处理过程包括以下步骤：

(b1)对所述的监控区域中的所述的监控对象进行检测、识别、分类和跟踪；

(b2)对所述的监控对象的行为进行分析；

(3.1)所述的视频监控电路模块利用图像处理技术将无标签或标签丢失的人员从所述的视频监控图像中分割出来；

(3.2)所述的视频监控电路模块将所述的无标签或标签丢失的人员与数据库中的人员做对比；

(3.3)判断所述的无标签或标签丢失的人员是否属于系统规定的权限人员；

(3.4)如果所述的无标签或标签丢失的人员属于系统规定的权限人员，则运行其自由进出，否则自动报警。

(4)所述的数据处理器将所述的视频监控电路模块与所述的射频监控电路模块所采集到的信息分别进行处理后再将所述的信息进行信息融合，其中，将信息进行信息融合，具体包括以下步骤：

(c1)利用所述的图像处理算法，从所述的视频监控图像中提取出所述的监视目标；

(c2)在所述的监视区域对所述的监视目标进行轨迹跟踪、射频识别技术信息匹配及人员身份识别；

(c3)完成所述的视频监控电路模块的信息与所述的射频监控电路模块的信息的融合；

(5)所述的数据处理器根据所述的信息融合后的信息，实现对所述的监视对象射频识别技术信息的视频快速检索功能，对所述的监控目标进出进行自动识别和统计；

(6)所述的数据处理器将所述的监控目标进出监控区域的所述的融合后的信息及通过所述的视频监控电路模块及射频监控电路模块采集到的原始信息通过所述的数据接口输出；

(6.1)所述的数据处理器将采集到的所述的监控目标进出监控区域的信息储存到存储器中。

在一种更佳的实施例中，将本发明运用到校园中，RFID(Radio FrequencyIdentification)是一种非接触的自动识别技术，它通过无线射频方式进行双向数据通信，对目标对象加以识别并获取相关数据。它综合了多种技术的应用，其涉及的关键技术包括无线通信、芯片设计制造、系统集成、信息安全以及数据变换与编码等。

采用的RFID技术为433MHz、800/900MHz或2.45GHz的有源或无源RFID技术，视频监控根据不同需要采用高清或标清技术。

在具体实施例中，图1所示，包括光学镜头、CCD/CMOS、视频电路、RFID天线阵列、射频电路、存储器和高性能处理器。其中CCD/CMOS(CCD，英文全称：Charge-coupled Device，中文全称：电荷耦合元件；CMOS，英文全称：Complementary Metal Oxide Semiconductor，中文全称：互补金属氧化物半导体)是两种不同的图像传感器，它能把光信号变成电信号，然后将电信号转换成数字信号。视频电路提供CCD/CMOS工作所需要的时序和驱动，同时将CCD/CMOS的输出信息传输给高性能处理器。电子标签由耦合元件及芯片组成，每个标签具有唯一的电子编码，附着在人员或物体上标识目标对象。RFID天线阵列由多个小天线按照一定的空间布局，射频电路接收天线阵列收到的信号，然后传输给高性能处理器。存储器可以存储设备近期内采集的RFID信息和视频信息。高性能处理器对接收到的RFID信息和视频信息分别进行处理后再进行信息融合，融合算法包括基于时间、空间和内容的信息融合，对人员进出进行自动识别和统计，并将这些结果信息以及原始采集信息通过数据接口输出。数据接口的实现方式包括以太网、WIFI、2G\3G\4G等。

上述实施例中，在一体化设备上对RFID技术和视频监控技术进行了有效融合，规避了独立的RFID技术或视频监控技术的缺点，大大提高了人员进出自动识别和统计的精确性。不仅具备了这两种技术所有的功能，还在此基础上新增了以下功能：

(1)设备能判断无标签人员能否自由进出

对于无标签或标签丢失的人员，利用图像处理技术将其从视频图像中分割出来，然后与数据库中的人员数据做比对，看其是否属于权限人员。如是，可让其自由进出；如否，设备则进行自动报警。

(2)数据录像功能

通过输入想要检索的人员的身份标识ID号就可以方便地检索出该人员什么时间进出校园。

上述实施例中，可以对校园进出人员进行实时监控和事后检索追溯，实现了不需排队刷卡考勤，可以准确知道学生的到离校时间，以监督管理学生安全。同时，通过短信、照片和短视频等方式通知家长，使之获得学生状况，可以在一些特殊场合做出应对。很好地解决了在校学生自动进出判断管理，学生考勤管理、平安短信、平安照片、平安短视频等管理。本发明能够实现实时预警和多技术手段检索追溯，实现实时防范和事后取证，大幅度地提升了在校学生的安全性和管理效率，提高了管理效率，降低了管理人员的工作强度。

请参阅图1所示，本实施例属于校园安全实时监控装置，涉及人员进出的数据采集技术、自动识别技术、信息融合技术和家校沟通技术等。它包括光学镜头、CCD/CMOS、视频电路、RFID天线阵列、射频电路、存储器和高性能处理器。所述的射频电路与所述的高性能处理器相连接，所述的RFID天线阵列与所述的射频电路相连接，所述的视频电路与所述的高性能处理器相连接，所述的CCD/CMOS与所述的视频电路相连接，所述的存储器与所述的高性能处理器相连接。

请参阅图2、3所示，所述的设备结构是由多个定向天线组成的RFID天线阵列和一个摄像机组成。

所述的射频电路由与RFID天线阵列一一对应的射频收发模块组成。

所述的RFID天线阵列不限射频频率和调制方式；所述的射频电路中各射频收发模块支持同时独立读写。

所述的高性能处理器通过所述的射频电路和所述的RFID天线阵列，将数字信号收发转换为多方向射频信号收发。所述的高性能处理器通过所述的视频电路、所述的CCD/CMOS和所述的光学镜头，将数字信号收发转换为某一视场内的视频图像信息收发。

所述的高性能处理器完成包括但不限于视频图像处理分析、射频信号处理分析和信息融合等功能。

本发明用于校园安全实时监控，通过RFID技术和视频图像技术同时对人员进出进行自动识别和统计，然后再进行信息融合，所述的方法包括以下步骤:

(1)所述的射频电路与所述的高性能处理器相连接，所述的RFID天线阵列与所述的射频电路相连接，所述的视频电路与所述的高性能处理器相连接，所述的CCD/CMOS与所述的视频电路相连接，所述的存储器与所述的高性能处理器相连接；

(2)所述的RFID天线阵列与外界有源RFID标签进行通信；

(3)所述的RFID天线阵列将各自读取的射频内容(包括但不限于有源RFID标签唯一ID)传输到所述的射频电路；

(4)所述的射频电路将射频内容及信号强度发送至高性能处理器；

(5)所述的高性能处理器接收射频电路发送的信息，多路同时读取的有源RFID标签唯一ID号进行信息匹配并根据定位方法计算，确定有源RFID标签实时位置；

(6)所述的高性能处理器通过所述的视频电路、所述的CCD/CMOS和所述的光学镜头，将数字信号收发转换为某一视场内的视频图像信息收发；

(7)所述的数据接口的实现方式包括但不限于以太网、WIFI、2G\3G\4G等，数据输出格式包括但不限于位置信息、轨迹信息、出入方向信息、人员统计信息、原始RFID信息和原始视频信息等。

所述的射频信号处理分析方法是通过同一时间不同天线读取同一有源RFID标签唯一ID所接收信号强度值的不同，由信号强度差异确定方向，由强度绝对值确定距离的方法，具体算法为：

按时间将不同天线基于同一发射信号的接收强度进行拼接，形成基于信号接收强度的时间序列，采用缺损填补、平滑等手段对时间序列进行二次处理实现准确定位及轨迹追踪。

所述的视频图像处理分析方法是通过对场景中的目标人员进行检测、识别、分类和跟踪，并在此基础上进一步对目标人员的行为进行分析。

所述的信息融合是借助图像处理手段，从视频图像中提取出目标人员，并在监控视场完成对目标人员的轨迹跟踪、RFID信息匹配以及人员身份识别等一系列操作，最终实现视频信息和RFID信息的有效融合，同时实现基于人员RFID信息的视频快速检索功能。

上述实施例与现有技术相比，具有以下有益效果：

上述实施例用于校园安全实时监控，采用多个定向天线组成的RFID天线阵列，减少了读写器数量，降低了设备成本；上述实施例降低了安装要求，简化了安装配置流程，降低了人为出错概率，提高了准确性与可靠性；上述实施例实现了视频信息和RFID信息的有效融合，大大提高了人员进出自动识别和统计的精确性；上述实施例实现了基于人员RFID信息的视频快速检索功能，能够兼顾实时防范和事后取证，具有更广泛的应用范围。

实施例中，可以如图2所示，本发明中所述的摄像机5可在所述的小天线1、小天线2、小天线3、小天线4中间，也可以如图3所示本发明中所述的摄像机5位于所述的小天线1、小天线2、小天线3、小天线4下方，图中所示的各个小天线相邻放置。

采用本发明的结合射频识别技术和视频监控技术的实时监控装置及方法，该方法结合射频识别技术和视频监控技术，规避了独立的RFID技术或视频监控技术的缺点，大大提高了人员进出自动识别和统计的精确性。不仅具备了这两种技术所有的功能，还在此基础上新增了以下功能：(1)设备能判断无标签人员能否自由进出：对于无标签或标签丢失的人员，利用图像处理技术将其从视频图像中分割出来，然后与数据库中的人员数据做比对，看其是否属于权限人员。如是，可让其自由进出；如否，设备则进行自动报警。(2)数据录像功能：通过输入想要检索的人员的身份标识ID号就可以方便地检索出该人员什么时间进出校园，本发明可以对监控区域内进出人员进行实时监控和事后检索追溯，实现了不需排队刷卡考勤，可以准确知道监控对象的到离校时间，以监督管理监控对象安全。同时，通过短信、照片和短视频等方式通知管理监控对象的人员，使之获得监控对象状况，可以在一些特殊场合做出应对。很好地解决了在监控区域的监控对象的自动进出判断管理，监控对象的考勤管理、平安短信、平安照片、平安短视频等管理。本发明能够实现实时预警和多技术手段检索追溯，实现实时防范和事后取证，大幅度地提升了监控对象的安全性和管理效率，提高了管理效率，降低了管理人员的工作强度。

在此说明书中，本发明已参照其特定的实施例作了描述。但是，很显然仍可以作出各种修改和变换而不背离本发明的精神和范围。因此，说明书和附图应被认为是说明性的而非限制性的。

Claims (14)

1.一种结合射频识别技术和视频监控技术的实时监控装置，其特征在于，所述的装置包括：

视频监控电路模块，用于利用图像处理算法采集视频监控图像中的监控目标图像信息；

电子标签组，该电子标签组内的每个电子标签具有唯一的电子编码，用于附着在所述的监控目标上；

射频监控电路模块，用于利用射频识别技术进行无线识别，并采集所述的电子标签的信号，接收所述的监控目标是否进入监控区域及在监控区域所处位置的信息；

存储器，用于存储所述的实时监控装置在预设时间内采集到的视频监控及射频监控信息；

数据接口，用于将监控信息输出；

数据处理器，该数据处理器分别与所述的视频监控电路模块、射频监控电路模块、存储器以及数据接口均相连接，将所述的视频监控电路模块与所述的射频监控电路模块所采集到的信息分别进行处理并将所述的信息进行融合，对所述的监控目标进出所述的监控区域进行自动识别和统计，并将处理后的信息及原始采集信息通过所述的数据接口输出。

2.根据权利要求1所述的结合射频识别技术和视频监控技术的实时监控装置，其特征在于，所述的视频监控电路模块包括光学镜头、图像传感器、视频电路，其中：

所述的图像传感器用于将光信号变成电信号，再将电信号转换成数字信号；

所述的视频电路用于提供所述的图像传感器工作所需要的时序和驱动，并将图像传感器的输出信息传输给数据处理器；

所述的光学镜头依次与所述的图像传感器、视频电路及数据处理器相连接。

3.根据权利要求2所述的结合射频识别技术和视频监控技术的实时监控装置，其特征在于，所述的图像传感器为电荷耦合元件或互补金属氧化物半导体。

4.根据权利要求1所述的结合射频识别技术和视频监控技术的实时监控装置，其特征在于，所述的射频监控电路模块包括射频识别技术天线阵列和射频电路，其中：

所述的射频识别技术天线阵列由预设数量的小天线组成，并按照预设的方式进行空间布局，采集所述的电子标签发出的信号，其中，所述的各个小天线独立工作；

所述的射频电路用于接收所述的射频识别技术天线阵列采集的信号，并将所述的信号传递给所述的数据处理器，其中，所述的射频电路由与所述的各个小天线一一对应的射频收发模块组成。

5.根据权利要求1所述的结合射频识别技术和视频监控技术的实时监控装置，其特征在于，所述的电子标签包括耦合元件及芯片，所述的耦合元件与该芯片相连接。

6.根据权利要求1所述的结合射频识别技术和视频监控技术的实时监控装置，所述的射频为433MHz、800/900MHz或2.45GHz的有源或无源射频频率。

7.根据权利要求1所述的结合射频识别技术和视频监控技术的实时监控装置，所述的视频监控电路模块为高清视频监控电路模块或标清视频监控电路模块。

8.一种基于权利要求1所述的装置的实现实时监控的方法，其特征在于，所述的方法包括以下步骤：

(1)所述的射频监控电路模块与所述的电子标签进行通信，并将所述的电子标签的射频内容及信号强度发送至所述的数据处理器；

(2)所述的数据处理器接收射频监控电路模块发送的信息，对射频监控电路模块采集到的所述的电子标签的唯一电子编码进行信息匹配，并根据系统预置的定位方法进行计算，确定所述的电子标签的实时位置；

(3)所述的数据处理器通过所述的视频监控电路模块，通过图像处理算法将数字信号收发转换为某一视场内的视频图像信息收发，对所述的监控区域进行所述的视频监控图像采集；

(4)所述的数据处理器将所述的视频监控电路模块与所述的射频监控电路模块所采集到的信息分别进行处理后再将所述的信息进行信息融合；

(5)所述的数据处理器根据所述的信息融合后的信息，实现对所述的监视对象射频识别技术信息的视频快速检索功能，对所述的监控目标进出进行自动识别和统计；

(6)所述的数据处理器将所述的监控目标进出监控区域的所述的融合后的信息及通过所述的视频监控电路模块及射频监控电路模块采集到的原始信息通过所述的数据接口输出。

9.根据权利要求8所述的实现实时监控的方法，其特征在于，所述的步骤(1)包括以下步骤：

(11)所述的射频识别技术天线阵列与所述的电子标签进行通信，采集所述的电子标签的射频内容；

(12)所述的各个小天线将各自读取的所述的射频内容传输到与所述的各个小天线将一一对应的所述的射频电路中的各个射频收发模块；

(13)所述的各个射频收发模块将所述的射频内容及信号强度发送至所述的数据处理器。

10.根据权利要求8所述的实现实时监控的方法，其特征在于，所述的步骤(2)中的根据系统预置的定位方法进行计算，具体包括以下步骤：

(a1)按时间将所述的各个的小天线基于所述的同一电子编码的电子标签的接收强度进行拼接，形成基于信号接收强度的时间序列；

(a2)采用缺损填补、平滑手段对时间序列进行二次处理；

(a3)实现准确定位及轨迹追踪。

11.根据权利要求8所述的实现实时监控的方法，其特征在于，所述的步骤(3)中的基于图像处理算法的具体处理过程包括以下步骤：

(b1)对所述的监控区域中的所述的监控对象进行检测、识别、分类和跟踪；

(b2)对所述的监控对象的行为进行分析。

12.根据权利要求8所述的实现实时监控的方法，其特征在于，所述的步骤(3)与步骤(4)之间还包括以下步骤：

(3.1)所述的视频监控电路模块利用图像处理技术将无标签或标签丢失的人员从所述的视频监控图像中分割出来；

(3.2)所述的视频监控电路模块将所述的无标签或标签丢失的人员与数据库中的人员做对比；

(3.3)判断所述的无标签或标签丢失的人员是否属于系统规定的权限人员；

(3.4)如果所述的无标签或标签丢失的人员属于系统规定的权限人员，则运行其自由进出，否则自动报警。

13.根据权利要求8所述的实现实时监控的方法，其特征在于，所述的步骤(4)中的将信息进行信息融合，具体包括以下步骤：

(c1)利用所述的图像处理算法，从所述的视频监控图像中提取出所述的监视目标；

(c2)在所述的监视区域对所述的监视目标进行轨迹跟踪、射频识别技术信息匹配及人员身份识别；

(c3)完成所述的视频监控电路模块的信息与所述的射频监控电路模块的信息的融合。

14.根据权利要求8所述的实现实时监控的方法，其特征在于，所述的步骤(6)后还包括以下步骤：

(6.1)所述的数据处理器将采集到的所述的监控目标进出监控区域的信息储存到存储器中。