CN109284679A - 基于体温感应的窗户监控平台 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种基于体温感应的窗户监控平台，包括：体温感应设备，设置在窗户的防护栏上，用于感应窗户的防护栏周围目标的温度是否接近人体体温，并在存在目标的温度接近人体体温时，发出室外人员接近信号；重力测量设备，用于在接收到室外人员接近信号时，测量窗户的防护栏的当前重力偏离预设防护栏重量的偏差是否超限，并在超限时，发出人员报警信号；均匀程度判断设备，用于从实时点阵图像中检测多个脉冲噪声在所述实时点阵图像中的多个位置，并基于多个脉冲噪声在所述实时点阵图像中的多个位置确定所述实时点阵图像中脉冲噪声分布的均匀程度。通过本发明，提高了防护栏的智能化水准。

Description

基于体温感应的窗户监控平台
技术领域
本发明涉及窗户防护栏领域，尤其涉及一种基于体温感应的窗户监控平台。
背景技术
窗户的窗由窗框、玻璃和活动构件(铰链、执手、滑轮等)三部分组成。窗框负责支撑窗体的主结构，可以是木材、金属、陶瓷或塑料材料，透明部分依附在窗框上，可以是纸、布、丝绸或玻璃材料。活动构件主要以金属材料为主，在人手触及的地方也可能包裹以塑料等绝热材料。
随着建筑技术的发展以及人类生活水平的提高，窗的构造也日趋复杂以满足更高的热工要求。高级的建筑会采用双层甚至三层真空Low-E玻璃，双道橡胶密封条，以保证其最佳的保温隔热性能。水平天窗可以做成无框的单元，也被称为采光罩。玻璃幕墙可以被认为是一种特殊的窗，即整个建筑外墙都变成了可透光的窗。
发明内容
为了解决当前无法实现窗户及其防护栏的高精度现场参数采集的技术问题，本发明提供了一种基于体温感应的窗户监控平台。
本发明至少具有以下两个重要发明点：
(1)采用针对性的图像处理模式，同时建立了体温感应、重量测量以及基于蓝色分量辨识的人体检测的联合监测机制，实现了对窗户及其防护栏的高精度现场参数的采集；
(2)在图像信号处理中，基于图像中脉冲噪声分布的均匀程度确定对应的处理策略，并基于图像中的目标分布情况对处理策略进行修正，调高了图像处理的自适应能力。
根据本发明的一方面，提供了一种基于体温感应的窗户监控平台，所述平台包括：
体温感应设备，设置在窗户的防护栏上，用于感应窗户的防护栏周围目标的温度是否接近人体体温，并在存在目标的温度接近人体体温时，发出室外人员接近信号；重力测量设备，与所述体温感应设备连接，设置在窗户的防护栏上，用于在接收到室外人员接近信号时，测量窗户的防护栏的当前重力偏离预设防护栏重量的偏差是否超限，并在超限时，发出人员报警信号。
更具体地，在所述基于体温感应的窗户监控平台中，还包括：
点阵摄像机，与所述重力测量设备连接，位于室内并面向所述防护栏，用于在接收到所述人员报警信号时，执行实时图像拍摄，以获得对应的实时点阵图像，并输出所述实时点阵图像；均匀程度判断设备，与所述点阵摄像机连接，用于接收所述实时点阵图像，从所述实时点阵图像中检测多个脉冲噪声在所述实时点阵图像中的多个位置，并基于多个脉冲噪声在所述实时点阵图像中的多个位置确定所述实时点阵图像中脉冲噪声分布的均匀程度。
更具体地，在所述基于体温感应的窗户监控平台中，还包括：
噪声分布判断设备，与所述均匀程度判断设备连接，用于接收所述均匀程度，并基于所述均匀程度确定对应的去除数量，其中，所述均匀程度越大，所述实时点阵图像中脉冲噪声分布越均匀，基于所述均匀程度确定的对应的去除数量越少；子图像分割设备，与所述均匀程度判断设备连接，用于接收所述实时点阵图像，从所述实时点阵图像中提取出多个目标分别位于的多个目标子图像，并基于多个脉冲噪声在所述实时点阵图像中的多个位置确定每一个目标子图像中的脉冲噪声出现的数量，并将脉冲噪声出现的数量最多的目标子图像作为待分析子图像输出；数据匹配设备，与所述子图像分割设备连接，用于接收所述待分析子图像，并基于所述待分析子图像的形状确定与所述待分析子图像最匹配的搜索窗口，其中，所述搜索窗口的外形包括方形、十字形、圆形或X字形；逐点处理设备，分别与所述噪声分布判断设备、所述均匀程度判断设备和所述数据匹配设备连接，用于接收所述搜索窗口，对所述实时点阵图像中的每一个像素点执行以下动作：将所述实时点阵图像中的每一个像素点作为待处理像素点，获取在所述实时点阵图像中以所述待处理像素点为形心位置的搜索窗口内的各个像素点用作各个邻近像素点，对所述各个邻近像素点的各个像素值进行排序，删除与所述去除数量相同数值的多个最大像素值，还删除与所述去除数量相同数值的多个最小像素值，对剩余多个像素值进行求均值计算，以获得所述待处理像素点的处理后像素值；所述逐点处理设备还用于基于所述实时点阵图像中的各个像素点的各个处理后像素值获取所述实时点阵图像对应的逐点处理图像；图案采集设备，与所述逐点处理设备连接，用于接收所述逐点处理图像，将所述逐点处理图像中蓝色分量在预设人体蓝色分量范围内的像素点作为对象像素点，对所述逐点处理图像中的多个对象像素点进行组合以及孤点去除，以获得一个或多个人体图案；人体辨识设备，与所述图案采集设备连接，用于累计所述一个或多个人体图案的面积，并确定累计面积占据所述逐点处理图像整体面积的比例，当所述比例大于等于预设比例阈值时，发出叠加触发信号；实时传送设备，分别与所述点阵摄像机和所述人体辨识设备连接，用于在接收到所述叠加触发信号时，将所述一个或多个人体图案叠加到所述实时点阵图像后，实时传送叠加后的图像。
更具体地，在所述基于体温感应的窗户监控平台中：在所述人体辨识设备中，还用于当所述比例小于预设比例阈值时，发出叠加停止信号。
更具体地，在所述基于体温感应的窗户监控平台中：所述子图像分割设备包括图像分析子设备、位置分析子设备和子图像输出子设备。
更具体地，在所述基于体温感应的窗户监控平台中：在所述数据匹配设备中，基于所述待分析子图像的形状确定与所述待分析子图像最匹配的搜索窗口包括：所述搜索窗口占据的像素点的数量是所述去除数量的三倍以上。
更具体地，在所述基于体温感应的窗户监控平台中：在所述子图像分割设备中，所述位置分析子设备分别与所述图像分析子设备和所述子图像输出子设备连接。
更具体地，在所述基于体温感应的窗户监控平台中：所述体温感应设备还用于在不存在目标的温度接近人体体温时，发出无室外人员信号。
更具体地，在所述基于体温感应的窗户监控平台中：所述重力测量设备还用于在测量窗户的防护栏的当前重力偏离预设防护栏重量的偏差未超限时，发出人员预警信号。
附图说明
以下将结合附图对本发明的实施方案进行描述，其中：
图1为根据本发明实施方案示出的基于体温感应的窗户监控平台所应用的防护栏的结构示意图。
具体实施方式
下面将参照附图对本发明的基于体温感应的窗户监控平台的实施方案进行详细说明。
窗户不只是用来看一看外面风光的，在很大程度上，决定了生活的质量，但有时，许多问题根本不会注意得到。
家是的栖息之所，是自己营造的一个相对独立的小环境，挡风避雨，遮阳隔音，保护自己不受到任何来自外界的因素侵扰。说是相对的独立，是因为不可能完全脱离外界的环境而独自生活，需要室内室外能有一个合理的交流与互换。在这个小环境中，需要有合适的温度、湿度、空气和光线，还要有适合自己的声音环境。
窗户，在建筑学上是指墙或屋顶上建造的洞口，用以使光线或空气进入室内。窗框负责支撑窗体的主结构，可以是木材、金属、陶瓷或塑料材料。
为了克服上述不足，本发明搭建了一种基于体温感应的窗户监控平台，能够有效解决相应的技术问题。
图1为根据本发明实施方案示出的基于体温感应的窗户监控平台所应用的防护栏的结构示意图。
根据本发明实施方案示出的基于体温感应的窗户监控平台包括：
体温感应设备12，设置在窗户的防护栏上，防护栏通过安装件11进行安装，体温感应设备用于感应窗户的防护栏周围目标的温度是否接近人体体温，并在存在目标的温度接近人体体温时，发出室外人员接近信号；
重力测量设备10，与所述体温感应设备连接，设置在窗户的防护栏上，用于在接收到室外人员接近信号时，测量窗户的防护栏的当前重力偏离预设防护栏重量的偏差是否超限，并在超限时，发出人员报警信号。
接着，继续对本发明的基于体温感应的窗户监控平台的具体结构进行进一步的说明。
在所述基于体温感应的窗户监控平台中，还包括：
点阵摄像机13，与所述重力测量设备连接，位于室内并面向所述防护栏，用于在接收到所述人员报警信号时，执行实时图像拍摄，以获得对应的实时点阵图像，并输出所述实时点阵图像；
均匀程度判断设备，与所述点阵摄像机连接，用于接收所述实时点阵图像，从所述实时点阵图像中检测多个脉冲噪声在所述实时点阵图像中的多个位置，并基于多个脉冲噪声在所述实时点阵图像中的多个位置确定所述实时点阵图像中脉冲噪声分布的均匀程度。
在所述基于体温感应的窗户监控平台中，还包括：
噪声分布判断设备，与所述均匀程度判断设备连接，用于接收所述均匀程度，并基于所述均匀程度确定对应的去除数量，其中，所述均匀程度越大，所述实时点阵图像中脉冲噪声分布越均匀，基于所述均匀程度确定的对应的去除数量越少；
子图像分割设备，与所述均匀程度判断设备连接，用于接收所述实时点阵图像，从所述实时点阵图像中提取出多个目标分别位于的多个目标子图像，并基于多个脉冲噪声在所述实时点阵图像中的多个位置确定每一个目标子图像中的脉冲噪声出现的数量，并将脉冲噪声出现的数量最多的目标子图像作为待分析子图像输出；
数据匹配设备，与所述子图像分割设备连接，用于接收所述待分析子图像，并基于所述待分析子图像的形状确定与所述待分析子图像最匹配的搜索窗口，其中，所述搜索窗口的外形包括方形、十字形、圆形或X字形；
逐点处理设备，分别与所述噪声分布判断设备、所述均匀程度判断设备和所述数据匹配设备连接，用于接收所述搜索窗口，对所述实时点阵图像中的每一个像素点执行以下动作：将所述实时点阵图像中的每一个像素点作为待处理像素点，获取在所述实时点阵图像中以所述待处理像素点为形心位置的搜索窗口内的各个像素点用作各个邻近像素点，对所述各个邻近像素点的各个像素值进行排序，删除与所述去除数量相同数值的多个最大像素值，还删除与所述去除数量相同数值的多个最小像素值，对剩余多个像素值进行求均值计算，以获得所述待处理像素点的处理后像素值；所述逐点处理设备还用于基于所述实时点阵图像中的各个像素点的各个处理后像素值获取所述实时点阵图像对应的逐点处理图像；
图案采集设备，与所述逐点处理设备连接，用于接收所述逐点处理图像，将所述逐点处理图像中蓝色分量在预设人体蓝色分量范围内的像素点作为对象像素点，对所述逐点处理图像中的多个对象像素点进行组合以及孤点去除，以获得一个或多个人体图案；
人体辨识设备，与所述图案采集设备连接，用于累计所述一个或多个人体图案的面积，并确定累计面积占据所述逐点处理图像整体面积的比例，当所述比例大于等于预设比例阈值时，发出叠加触发信号；
实时传送设备，分别与所述点阵摄像机和所述人体辨识设备连接，用于在接收到所述叠加触发信号时，将所述一个或多个人体图案叠加到所述实时点阵图像后，实时传送叠加后的图像。
在所述基于体温感应的窗户监控平台中：在所述人体辨识设备中，还用于当所述比例小于预设比例阈值时，发出叠加停止信号。
在所述基于体温感应的窗户监控平台中：所述子图像分割设备包括图像分析子设备、位置分析子设备和子图像输出子设备。
在所述基于体温感应的窗户监控平台中：在所述数据匹配设备中，基于所述待分析子图像的形状确定与所述待分析子图像最匹配的搜索窗口包括：所述搜索窗口占据的像素点的数量是所述去除数量的三倍以上。
在所述基于体温感应的窗户监控平台中：在所述子图像分割设备中，所述位置分析子设备分别与所述图像分析子设备和所述子图像输出子设备连接。
在所述基于体温感应的窗户监控平台中：所述体温感应设备还用于在不存在目标的温度接近人体体温时，发出无室外人员信号。
在所述基于体温感应的窗户监控平台中：所述重力测量设备还用于在测量窗户的防护栏的当前重力偏离预设防护栏重量的偏差未超限时，发出人员预警信号。
另外，所述人体辨识设备为GPU处理芯片。GPU是显示卡的“大脑”，GPU决定了该显卡的档次和大部分性能，同时GPU也是2D显示卡和3D显示卡的区别依据。2D显示芯片在处理3D图像与特效时主要依赖CPU的处理能力，称为软加速。3D显示芯片是把三维图像和特效处理功能集中在显示芯片内，也就是所谓的“硬件加速”功能。显示芯片一般是显示卡上最大的芯片(也是引脚最多的)。时下市场上的显卡大多采用NVIDIA和AMD-ATI两家公司的图形处理芯片。
GPU已经不再局限于3D图形处理了，GPU通用计算技术发展已经引起业界不少的关注，事实也证明在浮点运算、并行计算等部分计算方面，GPU可以提供数十倍乃至于上百倍于CPU的性能，如此强悍的“新星”难免会让CPU厂商老大英特尔为未来而紧张，NVIDIA和英特尔也经常为CPU和GPU谁更重要而展开口水战。GPU通用计算方面的标准目前有OpenCL、CUDA、ATI STREAM。其中，OpenCL(全称Open Computing Language，开放运算语言)是第一个面向异构系统通用目的并行编程的开放式、免费标准，也是一个统一的编程环境，便于软件开发人员为高性能计算服务器、桌面计算系统、手持设备编写高效轻便的代码，而且广泛适用于多核心处理器(CPU)、图形处理器(GPU)、Cell类型架构以及数字信号处理器(DSP)等其他并行处理器，在游戏、娱乐、科研、医疗等各种领域都有广阔的发展前景，AMD-ATI、NVIDIA时下的产品都支持OPEN CL。
采用本发明的基于体温感应的窗户监控平台，针对现有技术中无法实现窗户及其防护栏的高精度现场参数采集的技术问题，采用针对性的图像处理模式，同时建立了体温感应、重量测量以及基于蓝色分量辨识的人体检测的联合监测机制，实现了对窗户及其防护栏的高精度现场参数的采集；更关键的是，在具体的图像信号处理中，基于图像中脉冲噪声分布的均匀程度确定对应的处理策略，并基于图像中的目标分布情况对处理策略进行修正，调高了图像处理的自适应能力；从而解决了上述技术问题。
可以理解的是，虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然而上述实施例并非用以限定本发明。对于任何熟悉本领域的技术人员而言，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (9)

1.一种基于体温感应的窗户监控平台，所述平台包括：
体温感应设备，设置在窗户的防护栏上，用于感应窗户的防护栏周围目标的温度是否接近人体体温，并在存在目标的温度接近人体体温时，发出室外人员接近信号；
重力测量设备，与所述体温感应设备连接，设置在窗户的防护栏上，用于在接收到室外人员接近信号时，测量窗户的防护栏的当前重力偏离预设防护栏重量的偏差是否超限，并在超限时，发出人员报警信号。
2.如权利要求1所述的基于体温感应的窗户监控平台，其特征在于，所述平台还包括：
点阵摄像机，与所述重力测量设备连接，位于室内并面向所述防护栏，用于在接收到所述人员报警信号时，执行实时图像拍摄，以获得对应的实时点阵图像，并输出所述实时点阵图像；
均匀程度判断设备，与所述点阵摄像机连接，用于接收所述实时点阵图像，从所述实时点阵图像中检测多个脉冲噪声在所述实时点阵图像中的多个位置，并基于多个脉冲噪声在所述实时点阵图像中的多个位置确定所述实时点阵图像中脉冲噪声分布的均匀程度。
3.如权利要求2所述的基于体温感应的窗户监控平台，其特征在于，所述平台还包括：
噪声分布判断设备，与所述均匀程度判断设备连接，用于接收所述均匀程度，并基于所述均匀程度确定对应的去除数量，其中，所述均匀程度越大，所述实时点阵图像中脉冲噪声分布越均匀，基于所述均匀程度确定的对应的去除数量越少；
子图像分割设备，与所述均匀程度判断设备连接，用于接收所述实时点阵图像，从所述实时点阵图像中提取出多个目标分别位于的多个目标子图像，并基于多个脉冲噪声在所述实时点阵图像中的多个位置确定每一个目标子图像中的脉冲噪声出现的数量，并将脉冲噪声出现的数量最多的目标子图像作为待分析子图像输出；
数据匹配设备，与所述子图像分割设备连接，用于接收所述待分析子图像，并基于所述待分析子图像的形状确定与所述待分析子图像最匹配的搜索窗口，其中，所述搜索窗口的外形包括方形、十字形、圆形或X字形；
逐点处理设备，分别与所述噪声分布判断设备、所述均匀程度判断设备和所述数据匹配设备连接，用于接收所述搜索窗口，对所述实时点阵图像中的每一个像素点执行以下动作：将所述实时点阵图像中的每一个像素点作为待处理像素点，获取在所述实时点阵图像中以所述待处理像素点为形心位置的搜索窗口内的各个像素点用作各个邻近像素点，对所述各个邻近像素点的各个像素值进行排序，删除与所述去除数量相同数值的多个最大像素值，还删除与所述去除数量相同数值的多个最小像素值，对剩余多个像素值进行求均值计算，以获得所述待处理像素点的处理后像素值；所述逐点处理设备还用于基于所述实时点阵图像中的各个像素点的各个处理后像素值获取所述实时点阵图像对应的逐点处理图像；
图案采集设备，与所述逐点处理设备连接，用于接收所述逐点处理图像，将所述逐点处理图像中蓝色分量在预设人体蓝色分量范围内的像素点作为对象像素点，对所述逐点处理图像中的多个对象像素点进行组合以及孤点去除，以获得一个或多个人体图案；
人体辨识设备，与所述图案采集设备连接，用于累计所述一个或多个人体图案的面积，并确定累计面积占据所述逐点处理图像整体面积的比例，当所述比例大于等于预设比例阈值时，发出叠加触发信号；
实时传送设备，分别与所述点阵摄像机和所述人体辨识设备连接，用于在接收到所述叠加触发信号时，将所述一个或多个人体图案叠加到所述实时点阵图像后，实时传送叠加后的图像。
4.如权利要求3所述的基于体温感应的窗户监控平台，其特征在于：
在所述人体辨识设备中，还用于当所述比例小于预设比例阈值时，发出叠加停止信号。
5.如权利要求4所述的基于体温感应的窗户监控平台，其特征在于：
所述子图像分割设备包括图像分析子设备、位置分析子设备和子图像输出子设备。
6.如权利要求5所述的基于体温感应的窗户监控平台，其特征在于：
在所述数据匹配设备中，基于所述待分析子图像的形状确定与所述待分析子图像最匹配的搜索窗口包括：所述搜索窗口占据的像素点的数量是所述去除数量的三倍以上。
7.如权利要求6所述的基于体温感应的窗户监控平台，其特征在于：
在所述子图像分割设备中，所述位置分析子设备分别与所述图像分析子设备和所述子图像输出子设备连接。
8.如权利要求7所述的基于体温感应的窗户监控平台，其特征在于：
所述体温感应设备还用于在不存在目标的温度接近人体体温时，发出无室外人员信号。
9.如权利要求8所述的基于体温感应的窗户监控平台，其特征在于：
所述重力测量设备还用于在测量窗户的防护栏的当前重力偏离预设防护栏重量的偏差未超限时，发出人员预警信号。
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CN112686081A (zh) * 2019-10-17 2021-04-20 王洁 基于数据参数匹配的无线通知平台、方法及存储介质

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