CN110211316B - 一种监控预警方法和系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提出一种监控预警方法和系统。本发明方法设计的监控预警机制包含了音频、视频二级监控。首先利用音频信息确定临时预警时间点,然后在该点启动视频分析作进一步确认,若视频分析亦确认为异常状态则发送异常警示并记录异常时间点。这样既解决了全程视频分析的计算量浪费问题,又可以弥补当摄像头被恶意遮挡时视频预警失效问题。

Description

一种监控预警方法和系统
技术领域
本发明涉及视频监控技术领域,尤其涉及一种监控预警方法和系统。
背景技术
安防监控是近些年视频应用的一个主要方向,无论对于公共应用监控还是家庭应用监控,有一个及时有效的预警机制,可以让使用者及时获取事件动态信息。当监控设备集成了音频采集卡,那么常规的仅使用视频信息的监控预警法,会因为音视频数据量对比的悬殊,失去计算量上的优势。
发明内容
本发明实施例的目的在于提出一种监控预警方法,旨在解决现有技术集成了音频采集卡的监控设备计算量浪费的问题。
本发明实施例是这样实现的,一种监控预警方法,所述方法包括
对环境进行信噪比检测;
根据信噪比的特点,采用不同的预警模式。
进一步地,所述根据信噪比的特点,采用不同的预警模式具体为:
若为固定信噪比,则进入第二预警模式;若信噪比具有时间周期性,则进入第三预警模式;否则,则进入第一预警模式。
具体地,所述固定信噪比指信噪比具有一致性,即信噪比在预设的阈值范围,所述固定信噪比包括固定高信噪比和固定低信噪比;
所述信噪比具有时间周期性,指信噪比在一定时间周期内变化明显且具有一致性。
进一步地,
第一预警模式:仅采用视频预警检测,当达到视频预警标准时,进行预警提醒;
第二预警模式:先进行音频预警监测,当达到音频预警标准时,启动视频预警监测;当达到视频预警标准时,进行预警提醒;
第三预警模式:在具有固定高信噪比的时刻,使用第二预警模式,其余时刻采用第一预警模式。
本发明实施例的另一目的在于提出一种监控预警系统,所述系统包括:
信噪比检测模块,用于对环境进行信噪比检测;
预警模式选择模块,用于根据信噪比的特点,采用不同的预警模式。
进一步地,所述根据信噪比的特点,采用不同的预警模式具体为:
若为固定信噪比,则进入第二预警装置;若信噪比具有时间周期性,则进入第三预警模块;否则,则进入第一预警装置;
具体地,所述固定信噪比指信噪比具有一致性,即信噪比在预设的阈值范围所述固定信噪比包括固定高信噪比和固定低信噪比;所述信噪比具有时间周期性,指信噪比在一定时间周期内变化明显且具有一致性。
进一步地,
第一预警装置,包括视频预警检测模块和第一预警提醒模块;视频预警检测模块,用于进行视频预警检测,当达到视频预警标准时,启动第一预警提醒模块;第一预警提醒模块,用于进行预警提醒;
第二预警装置,用于先进行音频预警监测,当达到音频预警标准时,启动视频预警监测;当达到视频预警标准时,进行预警提醒;
第三预警模块,用于在具有固定高信噪比的时刻,启动第二预警装置,其余时刻启动第一预警装置。
本发明的有益效果
本发明提出一种监控预警方法和系统。本发明方法设计的监控预警机制包含了音频、视频二级监控。首先利用音频信息确定临时预警时间点,然后在该点启动视频分析作进一步确认,若视频分析亦确认为异常状态则发送异常警示并记录异常时间点。这样既解决了全程视频分析的计算量浪费问题,又可以弥补当摄像头被恶意遮挡时视频预警失效问题。
附图说明
图1是本发明优选实施例一种监控预警方法流程图;
图2是本发明实施例提供的视频预警检测方法流程图;
图3为本发明实施例提供的第二预警模式方法流程图;
图4是本发明优选实施例一种监控预警系统结构图;
图5是本发明实施例提供的视频预警检测模块结构图;
图6为本发明实施例提供的第二预警装置结构图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图和实施例,对本发明进行进一步详细说明,为了便于说明,仅示出了与本发明实施例相关的部分。应当理解,此处所描写的具体实施例,仅仅用于解释本发明,并不用以限制本发明。
本发明提出一种监控预警方法和系统。本发明方法设计的监控预警机制包含了音频、视频二级监控。首先利用音频信息确定临时预警时间点,然后在该点启动视频分析作进一步确认,若视频分析亦确认为异常状态则发送异常警示并记录异常时间点。这样既解决了全程视频分析的计算量浪费问题,又可以弥补当摄像头被恶意遮挡时视频预警失效问题。
图1为本发明实施例一种监控预警方法流程图,所述方法包括:
S1,对环境进行信噪比检测;
所述对环境进行信噪比检测的方法采用本技术领域常规的方法,在此不再赘述;
S2,根据信噪比的特点,采用不同的预警模式。
具体为:若为固定信噪比,则进入第二预警模式;若信噪比具有时间周期性,则进入第三预警模式;否则,则进入第一预警模式。
所述固定信噪比指信噪比具有一致性,即信噪比在预设的阈值范围,此时认为是固定信噪比状态环境;所述固定信噪比包括固定高信噪比和固定低信噪比;
所述信噪比具有时间周期性,指信噪比在一定时间周期内变化明显且具有一致性;譬如家居防盗监控应用环境的信噪比具有高、低、高周期性的特点:白天上班时段基本处于无人状态(高信噪比),而下班时间家庭人员返回(低信噪比),晚上睡眠时间又回归安静(高信噪比);再譬如办公防盗监控应用环境的信噪比具有低、高周期性的特点:白天上班时段及常规加班时间段人员活动频繁(低信噪比),而午夜到次日凌晨则基本属于无人状态(高信噪比)。
第一预警模式:仅采用视频预警检测,当达到视频预警标准时,进行预警提醒。
其中,所述视频预警检测和视频预警标准可用业内公开的任何一种方法,也可使用本文下述方法。
图2为本发明实施例提供的视频预警检测方法流程图,所述方法包括:
S21:进行摄像头恶意遮挡监测,当监测到摄像头恶意遮挡,则判定为达到视频预警标准,结束;否则,则进入S22。
其中,摄像头恶意遮挡监测方法为:若当前帧为I帧且所有块的划分模式一致或者当前帧为非I帧且其帧间预测的参考块与其帧内预测块的划分模式一致,则输出监测结果为摄像头被恶意遮挡,否则输出监测结果为摄像头未被恶意遮挡。
S22:根据当前检测视频帧的类别,进行预警判定。
Case1:非I帧模式(适用于非I帧)
步骤A1:判定是否存在I块,若不存在,则直接判定当前帧无预警可能;否则,首先将所有I块划入待检测集合,然后,按其邻接关系,将连通的I块划为不同的子集。
步骤A2:将所述子集作为一个独立的入侵个体,进行视频预警标准判定;
其中,所述视频预警标准由监控主体特点来逐级判定,排列顺序可按照判断的计算量从小到大排列;这样可以最大化消减不必要的计算量。
例如防盗监控的主体为人,那么预警标准就由人物来确定。
下面以家庭防盗监控为例来说明非I帧模式视频预警标准的逐级判定;
第一级,位置标准(无运算,仅判断):人的出现具有位置特性,人脸不可能贴地、顶天;此时若入侵主体全分布在预设的位置低概率区域,则认为不符合入侵位置标准,判定为无预警可能,进入S23;否则,进入下一级判定;
第二级,尺寸标准(加分运算,判断):人的大小具有一定的比例特性;若入侵主体所占区域超出预设的比例范围,则认为不符合入侵尺寸标准,判定为无预警可能,进入S23;否则,进入下一级判定;
第三级,主体标准(复杂运算,判断):进行入侵主体肤色检测,若不存在,则认为不符合入侵主体标准,判定为无预警可能,进入S23;否则,进行五官定位,若不成功,则进一步认为不符合入侵主体标准,判定为无预警可能,进入S23;否则,下一级判定;
第四级,安全标准(复杂运算,判断):进行人物匹配,若与预先录入的安全人物匹配,则认为不符合入侵安全标准,判定为无预警可能,进入S23;否则,判定为达到视频预警标准,结束。
Case2:I帧模式(适用于I帧)
若为第一帧,直接判定无预警可能;否则,将全帧图像作为一个入侵主体,对全帧图像进行视频预警标准则判定,若监测到预警事件,则结束;否则,进入S23。
S23:若下一帧存在,则设置下一帧为当前检测视频帧,重回S21;否则,结束。
第二预警模式:先进行音频预警监测,当达到音频预警标准时,启动视频预警监测;当达到视频预警标准时,进行预警提醒。
图3为本发明实施例提供的第二预警模式方法流程图,所述方法包括:
S30:设置音频预警检测时间点为音频录制起始时刻。
S31:启动音频预警检测;
具体为:若为高信噪比,则利用双门限法,进行音频有效数据检测;否则,利用频域参数如MFCC(梅尔频率倒谱系数),进行音频有效数据检测。
所述双门限法和梅尔频率倒谱系数均为本技术领域的公知方法,在此不再赘述。
S32:当达到音频预警标准则(即检测到音频有效数据),则设置临时预警时间点为当前音频有效数据起始帧对应的时间点,然后进入S33;否则结束。
S33:启动视频预警检测,当达到视频预警标准,则确认为预警事件,发送预警并录制视频标识预警点,结束;否则,直接进入S34。
S34:若视频检测帧下一帧存在,设置视频检测帧下一帧对应的监测时间点为所述音频预警检测时间点,然后重新回到S31;否则结束。
第三预警模式:在具有固定高信噪比的时刻,使用第二预警模式,其余时刻采用第一预警模式。
图4是本发明优选实施例一种监控预警系统结构图;所述系统包括:
信噪比检测模块,用于对环境进行信噪比检测;
预警模式选择模块,用于根据信噪比的特点,采用不同的预警模式。
具体地,若为固定信噪比,则进入第二预警装置;若信噪比具有时间周期性,则进入第三预警模块;否则,则进入第一预警装置。
所述固定信噪比指信噪比具有一致性,即信噪比在预设的阈值范围,此时认为是固定信噪比状态环境;所述固定信噪比包括固定高信噪比和固定低信噪比;所述信噪比具有时间周期性,指信噪比在一定时间周期内变化明显且具有一致性;
第一预警装置,包括视频预警检测模块和第一预警提醒模块;视频预警检测模块,用于进行视频预警检测,当达到视频预警标准时,启动第一预警提醒模块;第一预警提醒模块,用于进行预警提醒;
第二预警装置,用于先进行音频预警监测,当达到音频预警标准时,启动视频预警监测;当达到视频预警标准时,进行预警提醒。
第三预警模块,用于在具有固定高信噪比的时刻,启动第二预警装置,其余时刻启动第一预警装置。
进一步地,图5是本发明实施例提供的视频预警检测模块结构图;所述视频预警检测模块包括摄像头恶意遮挡监测模块、预警判定模块和第一尾帧判断处理模块,
摄像头恶意遮挡监测模块,用于进行摄像头恶意遮挡监测,当监测到摄像头恶意遮挡,则判定为达到视频预警标准,结束;否则,则进入预警判定模块。
具体地,摄像头恶意遮挡监测方法为:若当前帧为I帧且所有块的划分模式一致或者当前帧为非I帧且其帧间预测的参考块与其帧内预测块的划分模式一致,则输出监测结果为摄像头被恶意遮挡,否则输出监测结果为摄像头未被恶意遮挡。
预警判定模块,用于根据当前检测视频帧的类别,进行预警判定;
第一尾帧判断处理模块,用于判断若下一帧存在,则设置下一帧为当前检测视频帧,重回摄像头恶意遮挡监测模块;否则,结束。
进一步地,所述预警判定模块包括非I帧预警判定模块和I帧判定模块,
非I帧预警判定模块,用于判定是否存在I块,若不存在,则直接判定当前帧无预警可能;否则,首先将所有I块划入待检测集合,然后,按其邻接关系,将连通的I块划为不同的子集,然后将所述子集作为一个独立的入侵个体,进行视频预警标准则判定;
其中,“视频预警标准”由监控主体特点来逐级判定,排列顺序可按照判断的计算量从小到大排列;
I帧判定模块,用于判断若为第一帧,直接判定无预警可能;否则,将全帧图像作为一个入侵主体,对全帧图像进行视频预警标准则判定,若监测到预警事件,则结束;否则,进入第一尾帧判断处理模块。
以家庭防盗监控为例,本发明实施例提供一种非I帧模式视频预警标准判定装置,包括
位置标准判定模块,用于判断若入侵主体全分布在预设的位置低概率区域,则认为不符合入侵位置标准,判定为无预警可能,进入第一尾帧判断处理模块;否则,进入下一级的尺寸标准判定模块;
尺寸标准判定模块,用于判断若入侵主体所占区域超出预设的比例范围,则认为不符合入侵尺寸标准,判定为无预警可能,进入第一尾帧判断处理模块;否则,进入下一级的主体标准判定模块;
主体标准判定模块,用于进行入侵主体肤色检测,若不存在,则认为不符合入侵主体标准,判定为无预警可能,进入第一尾帧判断处理模块;否则,进行五官定位,若不成功,则进一步认为不符合入侵主体标准,判定为无预警可能,进入第一尾帧判断处理模块;否则,下一级的安全标准判定模块;
安全标准判定模块,用于进行人物匹配,若与预先录入的安全人物匹配,则认为不符合入侵安全标准,判定为无预警可能,进入第一尾帧判断处理模块;否则,判定为达到视频预警标准,结束。
进一步地,图6为本发明实施例提供的第二预警装置结构图。所述第二预警装置包括:
音频预警检测时间点初始化模块,用于设置音频预警检测时间点为音频录制起始时刻;
音频预警检测模块,用于启动音频预警检测;
具体为:若为高信噪比,则利用双门限法,进行音频有效数据检测;否则,利用频域参数如MFCC(梅尔频率倒谱系数),进行音频有效数据检测。
所述双门限法和梅尔频率倒谱系数均为本技术领域的公知方法,在此不再赘述。
音频预警标准判断处理模块,用于当达到音频预警标准则(即检测到音频有效数据),则设置临时预警时间点为当前音频有效数据起始帧对应的时间点,然后进入视频预警检测及视频预警标准判断处理模块;否则结束。
视频预警检测及视频预警标准判断处理模块,用于启动视频预警检测,当达到视频预警标准,则确认为预警事件,发送预警并录制视频标识预警点,结束;否则,直接进入第二尾帧判断处理模块。
第二尾帧判断处理模块,用于判断若视频检测帧下一帧存在,设置所述音频预警检测时间点为视频检测帧下一帧对应的监测时间点,然后重新回到音频预警检测模块;否则结束。
本领域的普通技术人员可以理解,实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序指令相关硬件来完成的,所述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中,所述的存储介质可以为ROM、RAM、磁盘、光盘等。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种监控预警方法,其特征在于,所述方法包括:
对环境进行信噪比检测;
根据信噪比的特点,采用不同的预警模式,具体为:
若为固定信噪比,则进入第二预警模式,具体为:
先进行音频预警监测,当达到音频预警标准时,启动视频预警监测;当达到视频预警标准时,进行预警提醒;
若信噪比具有时间周期性,则进入第三预警模式,具体为:
在具有固定高信噪比的时刻,使用第二预警模式,其余时刻采用第一预警模式;
否则,则进入第一预警模式,具体为:
仅采用视频预警监 测,当达到视频预警标准时,进行预警提醒;
S21:进行摄像头恶意遮挡监测:若当前帧为I帧且所有块的划分模式一致或者当前帧为非I帧且其帧间预测的参考块与其帧内预测块的划分模式一致,则输出监测结果为摄像头被恶意遮挡,否则输出监测结果为摄像头未被恶意遮挡;
当监测到摄像头恶意遮挡,则判定为达到视频预警标准,结束;否则,则进入S22;
S22:根据当前检测视频帧的类别为非I帧或I帧,进行预警判定:
若当前检测视频帧为非I帧,则预警判定方法为:
步骤A1:判定是否存在I块,若不存在,则直接判定当前帧无预警可能;否则,首先将所有I块划入待检测集合,然后,按其邻接关系,将连通的I块划为不同的子集;
步骤A2:将所述子集作为一个独立的入侵个体,进行视频预警标准判定;
其中,所述视频预警标准由监控主体特点来逐级判定,排列顺序应按照判断的计算量从小到大排列;
若当前检测视频帧为I帧,则预警判定方法为:
若为第一帧,直接判定无预警可能;否则,将全帧图像作为一个入侵主体,对全帧图像进行视频预警标准则判定,若监测到预警事件,则结束;否则,进入S23;
S23:若下一帧存在,则设置下一帧为当前检测视频帧,重回Step21;否则,结束。
2.如权利要求1所述的监控预警方法,其特征在于,
所述固定信噪比指信噪比具有一致性,即信噪比在预设的阈值范围,所述固定信噪比包括固定高信噪比和固定低信噪比;
所述信噪比具有时间周期性,指信噪比在一定时间周期内变化明显且具有一致性。
3.如权利要求1所述的监控预警方法,其特征在于,所述第二预警模式包括:
S30:设置音频预警检测时间点为音频录制起始时刻;
S31:启动音频预警检测;
S32:当达到音频预警标准,即检测到音频有效数据,则设置临时预警时间点为当前音频有效数据起始帧对应的时间点,然后进入S33;否则结束;
S33:启动视频预警检测,当达到视频预警标准,则确认为预警事件,发送预警并录制视频标识预警点,结束;否则,直接进入S34;
S34:若视频检测帧下一帧存在,设置所述音频预警检测时间点为所述视频检测帧下一帧对应的监测时间点,然后重新回到S31;否则结束。
4.如权利要求3所述的监控预警方法,其特征在于,所述音频预警检测具体为:若为高信噪比,则利用双门限法,进行音频有效数据检测;否则,利用频域参数,进行音频有效数据检测。
5.一种监控预警系统,其特征在于,所述系统包括:
信噪比检测模块,用于对环境进行信噪比检测;
预警模式选择模块,用于根据信噪比的特点,采用不同的预警模式,具体为:
若为固定信噪比,则进入第二预警装置,所述第二预警装置,用于先进行音频预警监测,当达到音频预警标准时,启动视频预警监测;当达到视频预警标准时,进行预警提醒;
若信噪比具有时间周期性,则进入第三预警模块,所述第三预警模块,用于在具有固定高信噪比的时刻,启动第二预警装置,其余时刻启动第一预警装置;
否则,则进入第一预警装置,所述第一预警装置,包括视频预警检测模块和第一预警提醒模块;视频预警检测模块,用于进行视频预警检测,当达到视频预警标准时,启动第一预警提醒模块;第一预警提醒模块,用于进行预警提醒;
所述视频预警检测模块包括摄像头恶意遮挡监测模块、预警判定模块和第一尾帧判断处理模块,
摄像头恶意遮挡监测模块,用于进行摄像头恶意遮挡监测:若当前帧为I帧且所有块的划分模式一致或者当前帧为非I帧且其帧间预测的参考块与其帧内预测块的划分模式一致,则输出监测结果为摄像头被恶意遮挡,否则输出监测结果为摄像头未被恶意遮挡,当监测到摄像头恶意遮挡,则判定为达到视频预警标准,结束;否则,则进入预警判定模块;
预警判定模块,用于根据当前检测视频帧的类别为非I帧或I帧,进行预警判定;
第一尾帧判断处理模块,用于判断若下一帧存在,则设置下一帧为当前检测视频帧,重回摄像头恶意遮挡监测模块;否则,结束。
6.如权利要求5所述的监控预警系统,其特征在于,
所述固定信噪比指信噪比具有一致性,即信噪比在预设的阈值范围, 所述固定信噪比包括固定高信噪比和固定低信噪比;所述信噪比具有时间周期性,指信噪比在一定时间周期内变化明显且具有一致性。
7.如权利要求5所述的监控预警系统,其特征在于,
所述预警判定模块包括非I帧预警判定模块和I帧判定模块,
非I帧预警判定模块,用于判定是否存在I块,若不存在,则直接判定当前帧无预警可能;否则,首先将所有I块划入待检测集合,然后,按其邻接关系,将连通的I块划为不同的子集,然后将所述子集作为一个独立的入侵个体,进行视频预警标准则判定;
I帧判定模块,用于判断若为第一帧,直接判定无预警可能;否则,将全帧图像作为一个入侵主体,对全帧图像进行视频预警标准则判定,若监测到预警事件,则结束;否则,进入第一尾帧判断处理模块。
8.如权利要求5所述的监控预警系统,其特征在于,所述第二预警装置包括:
音频预警检测时间点初始化模块,用于设置音频预警检测时间点为音频录制起始时刻;
音频预警检测模块,用于启动音频预警检测;
音频预警标准判断处理模块,用于当达到音频预警标准,则设置临时预警时间点为当前音频有效数据起始帧对应的时间点,然后进入视频预警检测及视频预警标准判断处理模块;否则结束;
视频预警检测及视频预警标准判断处理模块,用于启动视频预警检测,当达到视频预警标准,则确认为预警事件,发送预警并录制视频标识预警点,结束;否则,直接进入第二尾帧判断处理模块;
第二尾帧判断处理模块,用于判断若视频检测帧下一帧存在,设置所述音频预警检测时间点为视频检测帧下一帧对应的监测时间点,然后重新回到音频预警检测模块;否则结束。
9.如权利要求8所述的监控预警系统,其特征在于,所述音频预警检测具体为:若为高信噪比,则利用双门限法,进行音频有效数据检测;否则,利用频域参数,进行音频有效数据检测。
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