CN109087666A - 监狱打架的识别装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种监狱打架的识别装置及方法，监狱打架的识别装置包括存储模块、音频采集模块和算法检测模块，方法如下：在存储模块内建立打架音频数据库，所述打架音频数据库包含监狱打架的特征音频；由音频采集模块采集监狱场景下的音频，并将监狱音频进行特征提取，将提取的监狱音频特征与打架音频数据库的特征音频进行相似度对比；在算法检测模块内设定相似度阈值，并将监狱场景下的音频进行特征提取并与打架音频数据库中的监狱打架特征音频进行相似度对比，并判定相似度是否达到阈值，若是判定为打架音频则进行报警。本发明通过对监狱场景下的音频进行分析、识别和定位，可以准确的诊断出监狱中存在打架行为并进行报警。

Description

监狱打架的识别装置及方法
技术领域
本发明属于监控技术领域，尤其涉及一种监狱打架的识别装置及方法。
背景技术
监狱是指依照刑法和刑事诉讼法的规定，被判处死刑缓期两年执行、无期徒刑、有期徒刑的罪犯执行刑罚的地方。对罪犯实行惩罚和改造相结合、教育和劳动相结合的原则，将罪犯改造成为守法公民。由于监狱的人员大多数都是不安分守己的人，经常会出现一点小事意见不合而发生打架事件，并且很多都能够避开监控系统，在监控盲区进行打架又或者他们打架的时候，狱警人员并没有实时的关注监控显示屏，使得很多时候狱警人员并不能及时的获取信息，对现场进行制止，都是事后才知道。
发明内容
本发明目的在于克服上述现有技术存在的不足，而提供一种监狱打架的识别装置及方法，通过对监狱场景下的音频进行分析、识别和定位，可以准确的诊断出监狱中存在打架行为并进行报警。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：
一种监狱打架的识别装置，包括：存储模块，用于存储包含监狱打架特征音频的打架音频数据库；音频采集模块，用于实时采集监狱场景下的音频；算法检测模块，用于提取监狱场景下的音频特征，并与打架音频数据库中监狱打架的特征音频进行相似度对比，判定是否为打架音频并及时报警。
优选的，所述音频采集模块由麦克风阵列和拾音器组合而成。
优选的，还包括与所述音频采集模块音频同步的视频采集模块，所述音频采集模块和所述视频采集模块与监控终端连接。
优选的，所述视频采集模块为可转动的摄像头。
优选的，还包括控制所述摄像头转动的控制模块，所述控制模块分别与所述摄像头和所述算法检测模块连接。
一种监狱打架的识别方法，采用上述述的监狱打架的识别装置，该方法包括：
在存储模块内建立打架音频数据库，所述打架音频数据库包含监狱打架的特征音频；
由音频采集模块采集监狱场景下的音频，并将监狱音频进行特征提取，将提取的监狱音频特征与打架音频数据库的特征音频进行相似度对比；
在算法检测模块内设定相似度阈值，并将监狱场景下的音频进行特征提取并与打架音频数据库中的监狱打架特征音频进行相似度对比，并判定相似度是否达到阈值，若是判定为打架音频则进行报警。
优选的，音频采集模块采用麦克风阵列和拾音器组合对监狱内音频进行采集。
优选的，还包括采集音频产生位置与音频同步的视频，当算法检测模块判定为打架音频，由控制模块控制摄像头转向打架音频位置。
优选的，还包括自动更新打架音频数据库，更新打架音频数据库的方法是：确认监狱音频为打架音频时，当前打架音频的特征将直接添加到打架音频数据库中，以丰富数据标准。
优选的，所述相似度的预设阈值范围为[0.75,1]。
与现有技术相比，本发明通过对监狱场景下的采集的音频进行分析、识别和定位，并利用算法检测模块将监狱场景下的音频进行特征提取并与打架音频数据库中的监狱打架特征音频进行相似度对比，可以准确的诊断出监狱中是否存在打架行为，若存在打架行为则及时进行报警处理。
附图说明
图1为本发明监狱打架的识别装置的原理示意图；
图2为本发明监狱打架的识别装置的识别方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细的说明。
如图1～2所示，一种监狱打架的识别装置，包括：存储模块，存储模块为硬盘或云盘，用于存储包含监狱打架特征音频的打架音频数据库；音频采集模块，用于实时采集监狱场景下的音频；算法检测模块，用于提取监狱场景下的音频特征，并与打架音频数据库中监狱打架的特征音频进行相似度对比，判定是否为打架音频并及时报警。
优选的，所述音频采集模块由麦克风阵列和拾音器组合而成，所述麦克风阵列能够起到识别声源方向以及降噪的功能，所述拾音器能够远距离获取打架现场的声音，所述拾音器由音频采集单元、音频编解码单元、音频处理单元和长线驱动单元组成。音频采集单元包括用于采集环境声音的6个MEMS咪头和电平、阻抗转换及滤波的预处理单元；音频编解码单元包括高采样率的高精度A/D、D/A转换器；音频处理单元由核心DSP芯片组成的包括自适应波束形成(ADBF)与后置滤波波束形成融合的麻烦阵列语音增强算法；长线驱动单元包括后级放大及为扩展传输距离的放大电路。
优选的，还包括与所述音频采集模块音频同步的视频采集模块，所述音频采集模块和所述视频采集模块与监控终端连接，监控终端包括服务器与显示设备，所述显示设备用于显示视频采集模块采集的视频，用于狱警进行查看，所述视频采集模块为可转动的摄像头，安装于监狱房间外的走廊天花板上，转动角度为360度，无死角往复转动巡视。
进一步的，还包括控制所述摄像头转动的控制模块，所述控制模块分别与所述摄像头和所述算法检测模块连接，其中，优选的，所述控制模块使用单片机系列。
本发明提供的监狱打架识别装置的工作原理：先将先前打架音频的旋律特征提取出来，并存储到打架音频数据库中，然后在监狱中安装带有音频采集模块的转动摄像头，音频采集模块采集监狱内音频，并分段提取特征音频，将提取出来的特征音频与打架音频数据库中的特征音频作对比，若相似度达到预设阈值范围，则可认为监狱内存在打架行为，进而报警通知狱警进行巡视阻止囚犯打架，保证监狱内安静及囚犯安全。
具体识别方法包括：
在存储模块内建立打架音频数据库，所述打架音频数据库包含监狱打架的特征音频；
音频采集模块采用麦克风阵列和拾音器组合对监狱内音频进行采集，并将监狱音频进行特征提取，将提取的监狱音频特征与打架音频数据库的特征音频进行相似度对比，优选的，所述相似度的预设阈值范围为[0.75,1]，同时地，采集音频产生位置与音频同步的视频，当算法检测模块判定为打架音频，由控制模块控制摄像头转向打架音频位置；
在算法检测模块内设定相似度阈值，并将监狱场景下的音频进行特征提取并与打架音频数据库中的监狱打架特征音频进行相似度对比，并判定相似度是否达到阈值，若是判定为打架音频则进行报警。
进一步的，还包括自动更新打架音频数据库，更新打架音频数据库的方法是：确认监狱音频为打架音频时，当前打架音频的特征将直接添加到打架音频数据库中，以丰富数据标准。
终上所述，本发明通过对监狱场景下的音频进行分析、识别和定位，可以准确的诊断出监狱中存在打架行为并进行报警，保证监狱内安静及囚犯安全。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (10)

1.一种监狱打架的识别装置，其特征在于，包括：
存储模块，用于存储包含监狱打架特征音频的打架音频数据库；
音频采集模块，用于实时采集监狱场景下的音频；
算法检测模块，用于提取监狱场景下的音频特征，并与打架音频数据库中监狱打架的特征音频进行相似度对比，判定是否为打架音频并及时报警。
2.根据权利要求1所述的监狱打架的识别装置，其特征在于，所述音频采集模块由麦克风阵列和拾音器组合而成。
3.根据权利要求1所述的监狱打架的识别装置，其特征在于，还包括与所述音频采集模块音频同步的视频采集模块，所述音频采集模块和所述视频采集模块与监控终端连接。
4.根据权利要求3所述的监狱打架的识别装置，其特征在于，所述视频采集模块为可转动的摄像头。
5.根据权利要求4所述的监狱打架的识别装置，其特征在于，还包括控制所述摄像头转动的控制模块，所述控制模块分别与所述摄像头和所述算法检测模块连接。
6.一种监狱打架的识别方法，采用如权利要求1-5中任一项所述的监狱打架的识别装置，其特征在于，该方法包括：
在存储模块内建立打架音频数据库，所述打架音频数据库包含监狱打架的特征音频；
由音频采集模块采集监狱场景下的音频，并将监狱音频进行特征提取，将提取的监狱音频特征与打架音频数据库的特征音频进行相似度对比；
在算法检测模块内设定相似度阈值，并将监狱场景下的音频进行特征提取并与打架音频数据库中的监狱打架特征音频进行相似度对比，并判定相似度是否达到阈值，若是判定为打架音频则进行报警。
7.根据权利要求6所述的监狱打架的识别方法，其特征在于，音频采集模块采用麦克风阵列和拾音器组合对监狱内音频进行采集。
8.根据权利要求6所述的监狱打架的识别方法，其特征在于，还包括采集音频产生位置与音频同步的视频，当算法检测模块判定为打架音频，由控制模块控制摄像头转向打架音频位置。
9.根据权利要求6所述的监狱打架的识别方法，其特征在于，还包括自动更新打架音频数据库，更新打架音频数据库的方法是：确认监狱音频为打架音频时，当前打架音频的特征将直接添加到打架音频数据库中，以丰富数据标准。
10.根据权利要求6所述的监狱打架的识别方法，其特征在于，所述相似度的预设阈值范围为[0.75,1]。
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