CN108259827A - 一种实现安防的方法、装置、ar设备及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种实现安防的方法、装置、AR设备及系统。方法包括：在指定坐标系统中对安防区域进行建模；获取分布在安防区域中的一个或多个监控设备的坐标信息；实时获取AR设备的坐标信息；当接收到一个监控设备发送的包含入侵目标相对于该监控设备的位置和角度信息的捕获信息时，再结合该监控设备的坐标信息，确定入侵目标的坐标信息；根据入侵目标的坐标信息和各AR设备的坐标信息确定入侵目标相对于各AR设备的距离和角度，为各AR设备分别生成相应的入侵目标虚拟影像信息发送给各AR设备进行显示。本发明可使多名安防人员可以同时实时获取入侵目标位置，免去保安室使用对讲机指挥命令不清晰，难以发现隐藏目标的问题。

Description

一种实现安防的方法、装置、AR设备及系统

技术领域

本发明涉及安防领域，特别涉及一种实现安防的方法、装置、AR设备及系统。

背景技术

我们在电影中都见过这样的场面，当大厦、厂区中出现入侵者时，保安被派出寻找目标，但是只有保安室可以通过闭路电视看到摄像机拍摄的目标位置，位于前方的多名保安无法同时获取目标的实时位置，只能由保安室中的调度人员使用报话机指挥保安围捕目标，致使保安难免被入侵者突然袭击；且使用语音报话机指挥保安时语音通信实时性差，无法同时指挥多名保安，保安无法随时观察到躲藏在角落中的入侵者，很容易错失目标。

发明内容

鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的实现安防的方法、装置、AR设备及系统。

根据本发明的一个方面，提供了一种实现安防的方法，包括：

在指定坐标系统中对安防对象区域进行建模；获取分布在所述安防对象区域中的一个或多个监控设备在所述指定坐标系统中的坐标信息；

实时获取安防人员佩戴的增强现实AR设备在所述指定坐标系统中的坐标信息；

当接收到一个监控设备发送的包含入侵目标相对于该监控设备的位置和角度信息的入侵目标捕获信息时，根据该入侵目标捕获信息和该监控设备在所述指定坐标系统中的坐标信息，确定入侵目标在所述指定坐标系统中的坐标信息；根据入侵目标的坐标信息和各AR设备的坐标信息确定入侵目标相对于各AR设备的距离和角度，为各AR设备分别生成相应的入侵目标虚拟影像信息发送给各AR设备进行显示。

可选地，所述监控设备为如下中的任意一种或多种：摄像机；红外传感器；微波探测器；雷达。

可选地，所述实时获取安防人员佩戴的增强现实AR设备在所述指定坐标系统中的坐标信息包括：

接收AR设备中集成的惯性导航装置实时发送的信息，根据惯性导航装置发送的信息确定AR设备在所述指定坐标系中的坐标信息。

可选地，该方法进一步包括：

在所述安防对象区域的不同位置处布置二维码，二维码中包含该二维码所处的位置在所述指定坐标系统中的坐标信息；

所述AR设备中还集成有摄像头，通过摄像头采集二维码信息确定惯性导航装置的起始坐标信息以及对惯性导航装置的漂移进行归零处理。

可选地，所述在所述安防对象区域的不同位置处布置二维码包括：

在所属安防对象区域中的各巡更点处布置二维码。

根据本发明的另一个方面，提供了一种实现安防的计算控制装置，该装置包括：

预处理单元，用于在指定坐标系统中对安防对象区域进行建模；获取分布在所述安防对象区域中的一个或多个监控设备在所述指定坐标系统中的坐标信息；

跟踪处理单元，用于实时获取安防人员佩戴的增强现实AR设备在所述指定坐标系统中的坐标信息；

安防控制单元，用于当接收到一个监控设备发送的包含入侵目标相对于该监控设备的位置和角度信息的入侵目标捕获信息时，根据该入侵目标捕获信息和该监控设备在所述指定坐标系统中的位置信息，确定入侵目标在所述指定坐标系统中的坐标信息；根据入侵目标的坐标信息和各AR设备的坐标信息确定入侵目标相对于各AR设备的距离和角度，为各AR设备分别生成相应的入侵目标虚拟影像发送给各AR设备进行显示。

可选地，所述跟踪处理单元，用于接收AR设备中集成的惯性导航装置实时发送的信息，根据惯性导航装置发送的信息确定AR设备在所述指定坐标系中的坐标信息。

根据本发明的又一个方面，提供了一种用于安防的AR设备，该AR设备包括：惯性导航装置、通讯单元和AR显示单元；

所述通讯单元，用于将惯性导航所采集的信息实时发送给计算控制装置，以及接收计算控制装置发送的入侵者虚拟影像信息并发送给所述AR显示单元；

所述AR显示单元，用于根据所述入侵目标虚拟影像信息显示相应的入侵目标虚拟影像。

可选地，其中，该AR设备进一步包括：

摄像头，用于采集二维码图像信息；所述二维码图像信息中包含该二维码所处的位置在指定坐标系统中的坐标信息；

惯导控制单元，用于根据摄像头采集的二维码信息确定惯性导航装置的起始坐标信息以及对惯性导航装置的漂移进行归零处理。

根据本发明的再一个方面，提供了一种安防系统，该安防系统包括：

分布在安防对象区域中的一个或多个监控设备；上述所述的计算控制装置；和上述所述的一个或多个AR设备。

可选地，所述监控设备为如下中的任意一种或多种：摄像机；红外传感器；微波探测器；雷达。

由上述内容可知，本发明的技术方案是计算控制装置分别获取分布在安防区域中的一个或多个监控设备的坐标信息和实时获取AR设备的坐标信息；当接收到一个监控设备发送的包含入侵目标相对于该监控设备的位置和角度信息的捕获信息时，再结合该监控设备的坐标信息，计算入侵目标的坐标信息；根据入侵目标的坐标信息和各AR设备的坐标信息确定入侵目标相对于各AR设备的距离和角度，为各AR设备分别生成相应的入侵目标虚拟影像信息发送给各AR设备进行显示。本发明可使多名安防人员可以同时实时获取入侵目标位置，免去保安室使用对讲机指挥命令不清晰，难以发现隐藏目标的问题。

附图说明

图1是本发明的一个实施例的一种实现安防的方法的流程示意图；

图2是本发明的一个实施例的一种安防的计算控制装置的结构框图；

图3是本发明的一个实施例的一种用于安防的AR设备的组成框图；

图4是本发明的一个实施例的一种安防系统的结构框图；

图5是本发明实施例中的一种用于安防系统的AR眼镜；

图6是本发明实施例中的一种安防系统的工作示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的实施方式作进一步地详细描述。

图1是本发明一个实施例的一种实现安防的方法的流程示意图；参见图1，本实施例的实现安防的方法，包括如下步骤：

步骤S101，在指定坐标系统中对安防对象区域进行建模；获取分布在安防对象区域中的一个或多个监控设备在指定坐标系统中的坐标信息。

步骤S102，实时获取安防人员佩戴的增强现实AR设备在指定坐标系统中的坐标信息。

步骤S103，当接收到一个监控设备发送的包含入侵目标相对于该监控设备的位置和角度信息的入侵目标捕获信息时，根据该入侵目标捕获信息和该监控设备在指定坐标系统中的坐标信息，确定入侵目标在指定坐标系统中的坐标信息；根据入侵目标的坐标信息和各AR设备的坐标信息确定入侵目标相对于各AR设备的距离和角度，为各AR设备分别生成相应的入侵目标虚拟影像信息发送给各AR设备进行显示。

由图1可知，分别获取分布在安防对象区域中的一个或多个监控设备和AR设备在指定坐标系统中的坐标信息，根据监控设备发送的入侵目标相对于该监控设备的位置和角度的信息时，确定入侵目标的坐标信息；并根据入侵目标的坐标信息和各AR设备的坐标信息确定入侵目标相对于各AR设备的距离和角度，为各AR设备分别生成相应的入侵目标虚拟影像信息发送给各AR设备进行显示。该技术方案实现了多名安保人员可以同时实时获取入侵目标位置，免去保安室使用对讲机指挥命令不清晰，难以发现隐藏目标的问题。

在本发明的一个实施例中，上述方法中，监控设备为如下中的任意一种或多种：摄像机；红外传感器；微波探测器；雷达。

需要说明的是，摄像机可获取入侵目标在安防对象区域内的坐标信息和入侵目标的周围场景信息。

红外传感器、微波探测器和雷达可以获得入侵目标距离自身的距离和垂直角度信息，根据入侵目标与自身的距离和垂直角度信息及自身在安防对象区域内的坐标信息，计算出入侵目标在安防对象区域内的坐标信息。

也可将摄像机、红外传感器、微波探测器或雷达安装到可以移动的小车上，通过获取到小车的实时位置，即可实现对于入侵目标的实时定位。

在本发明的一个实施例中，上述方法中，实时获取安防人员佩戴的增强现实AR设备在指定坐标系统中的坐标信息包括：

接收AR设备中集成的惯性导航装置实时发送的信息，根据惯性导航装置发送的信息确定AR设备在指定坐标系中的坐标信息。

具体地，如图5所示，AR设备可为一种AR眼镜；安防人员可以透过AR眼镜同时看到安防对象区域以及叠加上的虚拟影响；安防人员佩戴的AR眼镜里面有惯性导航装置，当安防人员在安防对象区域内移动时，惯性导航装置与计算控制装置实时通信，即可通过惯性导航装置获得安防人员在安防对象区域内相对坐标系原点的位置。

在本发明的一个实施例中，上述方法还包括：

在安防对象区域的不同位置处布置二维码，二维码中包含该二维码所处的位置在指定坐标系统中的坐标信息；

AR设备中还集成有摄像头，通过摄像头采集二维码信息确定惯性导航装置的起始坐标信息以及对惯性导航装置的漂移进行归零处理。

举例说明，将计算监控设备安装在保安室，安防人员即为保安，将二维码贴在保安室的墙面上，当保安离开保安室去安防对象区域巡更时，通过AR眼镜扫描保安室墙上的二维码，确定AR眼镜中的惯性导航装置的起始坐标信息。

除此之外，在安防对象区域内的巡更点墙面上粘贴二维码，二维码在安装时需要对其相对原点的位置做精确的测量，当保安巡更到巡更点时，通过AR眼镜中的摄像头扫描二维码，由于二维码本身的大小和坐标是固定的，因此可以通过图像识别，利用重力传感器确定AR眼镜当前的角度，计算出AR眼镜相对保安室的距离和位置，再根据惯性导航装置中的3个自由度陀螺仪测量三个轴的角速度，3个加速度计测量3个平移运动的加速度，通过三个轴的角速度和加速度计算速度和坐标信息，从而得到保安相对保安室的坐标，从而在此坐标对惯性导航设备的漂移归零。

在本发明的一个实施例中，在安防对象区域的不同位置处布置二维码包括：

在所属安防对象区域中的各巡更点处布置二维码。

图2是本发明一个实施例的一种安防计算控制装置的结构框图，参见图2，一种实现安防的计算控制装置20包括：

预处理单元201，用于在指定坐标系统中对安防对象区域进行建模；获取分布在安防对象区域中的一个或多个监控设备在指定坐标系统中的坐标信息；

例如，若安防人员在保安室外的安防对象区域活动，对安防对象区域进行建模，将模型存入到保安室的计算控制装置中，并在安防对象区域内设置一个或多个监控设备，在模型中标注各个设备的坐标信息，将坐标信息也一并存入到保安室的计算控制装置中。

跟踪处理单元202，用于实时获取安防人员佩戴的增强现实AR设备在指定坐标系统中的坐标信息；

具体为，根据安防人员在安防对象区域内移动，实时获取AR设备中的惯性导航装置的移动轨迹及坐标信息，根据坐标信息确定安防人员在安防对象区域内的坐标信息。

安防控制单元203，用于当接收到一个监控设备发送的包含入侵目标相对于该监控设备的位置和角度信息的入侵目标捕获信息时，根据该入侵目标捕获信息和该监控设备在指定坐标系统中的位置信息，确定入侵目标在指定坐标系统中的坐标信息；根据入侵目标的坐标信息和各AR设备的坐标信息确定入侵目标相对于各AR设备的距离和角度，为各AR设备分别生成相应的入侵者虚拟影像发送给各AR设备进行显示。

在本发明的一个实施例中，跟踪处理单元202，用于接收AR设备中集成的惯性导航装置实时发送的信息，根据惯性导航装置发送的信息确定AR设备在指定坐标系中的坐标信息。

图3是本发明一个实施例的一种用于安防的AR设备的组成框图；参见图3，一种用于安防的AR设备30包括：惯性导航装置301、通讯单元302和AR显示单元303；

通讯单元302，用于将惯性导航所采集的信息实时发送给计算控制装置，以及接收计算控制装置发送的入侵者虚拟影像信息并发送给AR显示单元303。

具体为，AR设备中的惯性导航装置可将安保人员在安防对象区域内的坐标信息及安保人员的移动轨迹发送给保安室内的计算控制装置，并接收计算控制装置发送的入侵目标的虚拟影像信息，在AR设备的显示单元303中显示。

AR显示单元303，用于根据入侵者虚拟影像信息显示相应的入侵者虚拟影像。

需要说明的是，AR设备也可显示入侵目标所在安防对象区域内的周围场景信息。

在本发明的一个实施例中，其中，该AR设备进一步包括：

摄像头，用于采集二维码图像信息；二维码图像信息中包含该二维码所处的位置在指定坐标系统中的坐标信息；

惯导控制单元，用于根据摄像头采集的二维码信息确定惯性导航装置的起始坐标信息以及对惯性导航装置的漂移进行归零处理。

图4是本发明一个实施例的一种安防系统的结构框图。参见图4，该安防系统包括：

分布在安防对象区域中的一个或多个监控设备10；计算控制装置20；AR设备30。

其中，计算控制装置20包括上述提到的预处理单元202、跟踪处理单元201和安防控制单元203；AR设备除了包括惯性导航装置301、通讯单元302和AR显示单元303之外，还进一步包括摄像头和惯性控制单元。

在本发明的一个实施例中，监控设备为如下中的任意一种或多种：摄像机；红外传感器；微波探测器；雷达。

为了更好的理解本方案的，下面以7名安保人员在安防对象区域活动为例对本方案的工作流程进行说明。

其中，上述中的安保人员为保安，入侵目标为入侵者，安防对象区域为保安室外的保安巡逻区域，巡逻区域设有保安巡更点，AR设备为AR眼镜，惯性导航装置为惯性导航仪，计算控制装置为监控器，设置在保安室内，监控设备为摄像机。

先在巡逻区域内建立一套监控网络系统，系统内设有摄像机、AR眼镜、监控器，使摄像头、AR眼镜、监控器建立在一个坐标系中。

选取保安室墙面上任意一点为坐标原点，例如墙面上1.7米高度上任意一点，作为整个坐标系的原点，将原点坐标[0,0,0]写入二维码，粘帖在墙上，确保二维码中心与原点重合，AR眼镜上装有摄像头，当保安离开保安室时，观察二维码，即可将AR眼镜与保安室建立在一个坐标系中。

将数个摄像头安装在巡逻区域内，摄像机安装完毕后，其相对于保安室和拍摄的视野范围是固定的，在安装摄像机时需要测此摄像机相对原点在巡逻区域内的坐标位置信息记录在监控器中。7名保安分别佩戴AR眼镜，AR眼镜中集成有惯性导航仪，监控器可通过摄像机监测及拍摄摄像机所处的视野范围，还可通过AR眼镜中的惯性导航仪实时观察7名保安所处的位置。并制作一批二维码用于粘帖在巡更点，要求二维码大小相同，粘帖时二维码左右两边与地面垂直，并将二维码所在位置的坐标信息设置在二维码中，二维码用于对AR眼镜中的惯性导航仪归零，例如，选取巡逻区域内一个巡更点为[44,5,-10]，表示前进44米，高差5米，水平移动-10米作为漂移归零点，将此点相对于原点在三维空间中的坐标写入二维码，粘帖在墙上，确保二维码中心与漂移归零点重合，AR眼镜上装有摄像头，当保安在巡逻过程中通过巡更点时，触碰巡更点并通过AR眼镜扫描二维码，从而使惯性导航仪的漂移归零。

如图6所示，当入侵目标进入到巡逻区域内，摄像机拍摄到入侵目标的图像及入侵目标所处的场景范围后，摄像机将入侵目标的图像和入侵目标所处的场景信息以及入侵目标相对于摄像机的位置和角度信息传回到保安室中的监控器，监控器根据摄像机在巡逻区域内的坐标和摄像机拍摄到的入侵目标相对摄像机的位置及角度信息，确定入侵目标在巡逻区域内的坐标信息。

监控器根据入侵目标在巡逻区域内的坐标信息和7名保安在巡逻区域内的坐标信息，确定入侵目标与7名保中各个保安之间的距离和角度信息，并把入侵目标与各个保安之间的距离和角度的虚拟影像信息发送给对应的保安佩戴的AR眼镜上，保安根据AR眼镜中的入侵目标的虚拟影像信息对入侵目标进行抓捕。

综上所述，本发明的技术方案是在指定坐标系统中对安防区域进行建模；获取分布在安防区域中的一个或多个监控设备的坐标信息；实时获取AR设备的坐标信息；当接收到一个监控设备发送的包含入侵目标相对于该监控设备的位置和角度信息的捕获信息时，再结合该监控设备的坐标信息，确定入侵目标的坐标信息；根据入侵目标的坐标信息和各AR设备的坐标信息确定入侵目标相对于各AR设备的距离和角度，为各AR设备分别生成相应的入侵目标的虚拟影像信息发送给各AR设备进行显示。本发明可使多名安保人员可以同时实时获取入侵目标位置，免去保安室使用对讲机指挥命令不清晰，难以发现隐藏目标的问题。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，在本发明的上述教导下，本领域技术人员可以在上述实施例的基础上进行其他的改进或变形。本领域技术人员应该明白，上述的具体描述只是更好的解释本发明的目的，本发明的保护范围以权利要求的保护范围为准。

Claims (11)

1.一种实现安防的方法，其特征在于，该方法包括：

在指定坐标系统中对安防对象区域进行建模；获取分布在所述安防对象区域中的一个或多个监控设备在所述指定坐标系统中的坐标信息；

实时获取安防人员佩戴的增强现实AR设备在所述指定坐标系统中的坐标信息；

当接收到一个监控设备发送的包含入侵目标相对于该监控设备的位置和角度信息的入侵目标捕获信息时，根据该入侵目标捕获信息和该监控设备在所述指定坐标系统中的坐标信息，确定入侵目标在所述指定坐标系统中的坐标信息；根据入侵目标的坐标信息和各AR设备的坐标信息确定入侵目标相对于各AR设备的距离和角度，为各AR设备分别生成相应的入侵者虚拟影像信息发送给各AR设备进行显示。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述监控设备为如下中的任意一种或多种：

摄像机；

红外传感器；

微波探测器；

雷达。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述实时获取安防人员佩戴的增强现实AR设备在所述指定坐标系统中的坐标信息包括：

接收AR设备中集成的惯性导航装置实时发送的信息，根据惯性导航装置发送的信息确定AR设备在所述指定坐标系中的坐标信息。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括：

在所述安防对象区域的不同位置处布置二维码，二维码中包含该二维码所处的位置在所述指定坐标系统中的坐标信息；

所述AR设备中还集成有摄像头，通过摄像头采集二维码信息确定惯性导航装置的起始坐标信息以及对惯性导航装置的漂移进行归零处理。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述在所述安防对象区域的不同位置处布置二维码包括：

在所属安防对象区域中的各巡更点处布置二维码。

6.一种实现安防的计算控制装置，其特征在于，该装置包括：

预处理单元，用于在指定坐标系统中对安防对象区域进行建模；获取分布在所述安防对象区域中的一个或多个监控设备在所述指定坐标系统中的坐标信息；

跟踪处理单元，用于实时获取安防人员佩戴的增强现实AR设备在所述指定坐标系统中的坐标信息；

安防控制单元，用于当接收到一个监控设备发送的包含入侵目标相对于该监控设备的位置和角度信息的入侵目标捕获信息时，根据该入侵目标捕获信息和该监控设备在所述指定坐标系统中的位置信息，确定入侵目标在所述指定坐标系统中的坐标信息；根据入侵目标的坐标信息和各AR设备的坐标信息确定入侵目标相对于各AR设备的距离和角度，为各AR设备分别生成相应的入侵目标虚拟影像发送给各AR设备进行显示。

7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，

所述跟踪处理单元，用于接收AR设备中集成的惯性导航装置实时发送的信息，根据惯性导航装置发送的信息确定AR设备在所述指定坐标系中的坐标信息。

8.一种用于安防的AR设备，其特征在于，该AR设备包括：惯性导航装置、通讯单元和AR显示单元；

所述通讯单元，用于将惯性导航所采集的信息实时发送给计算控制装置，以及接收计算控制装置发送的入侵者虚拟影像信息并发送给所述AR显示单元；

所述AR显示单元，用于根据所述入侵目标虚拟影像信息显示相应的入侵目标虚拟影像。

9.如权利要求8所述的AR设备，其中，该AR设备进一步包括：

摄像头，用于采集二维码图像信息；所述二维码图像信息中包含该二维码所处的位置在指定坐标系统中的坐标信息；

惯导控制单元，用于根据摄像头采集的二维码信息确定惯性导航装置的起始坐标信息以及对惯性导航装置的漂移进行归零处理。

10.一种安防系统，其特征在于，该安防系统包括：

分布在安防对象区域中的一个或多个监控设备；

如权利要求6-7中任一项所述的计算控制装置；

一个或多个如权利要求8或9所述AR设备。

11.如权利要求所述10的系统，其特征在于，所述监控设备为如下中的任意一种或多种：

摄像机；

红外传感器；

微波探测器；

雷达。