CN111182264A - 一种用于社区安全管理的隐蔽智能侦测系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于社区安全管理的隐蔽智能侦测系统及方法，将社区公共空间划分为多个安防空间，系统包括摄像设备；多个射频信号收发器，用于相互间发送或接收射频信号，多个射频信号收发器均匀分布在各个安防空间内，并构建覆盖安防空间的信号覆盖网；多个目标跟踪定位单元，每个目标跟踪定位单元和安防空间一一对应，用于分析对应安防空间内射频信号收发器接收或发送的射频信息，并定位目标位置和追踪目标移动轨迹；摄像调度模块，用于调度摄像设备。具有侦测隐蔽、侦测成本低、可对目标准确定位和追踪等优点。

Description

一种用于社区安全管理的隐蔽智能侦测系统及方法
技术领域
本发明涉及社区管理及定位技术领域，具体涉及一种用于社区安全管理的隐蔽智能侦测系统及方法。
背景技术
社区安全管理，主要包括社区治安秩序维护、社区消防安全管理和社区交通管理等。目前，社区的安全管理主要依靠视频监控系统，再配备一些巡逻安保人员作为辅助。视频监控系统包括多个摄像机和监控显示屏，多个摄像机安装在社区的各个关键位置或要道，尽可能覆盖整个社区，通过摄像机实时采集社区各个地方的视频信息，并在监控显示屏上进行显示，监控显示屏一般安装在监控室，监控人员发现异常时可及时安排安保人员到异常点进行查看。
蓝牙定位系统，基于RSSII(Received Signal Strength Indication，信号场强指示)值，通过三角定位原理进行定位。参照图1，E点发出信号，同时被基站BS1、BS2、BS3收到，三角定位算法通过已知的三个坐标反推出E点的坐标。蓝牙定位系统一般由终端、蓝牙信标、蓝牙网关和服务器构成，具体定位过程为：首先在预设区域内铺设蓝牙信标和蓝牙网关；蓝牙信标不断的向周围广播信号和数据包；当终端进入蓝牙信标信号覆盖范围，终端就能感应到蓝牙信标的广播信号，然后测算出RSSI值通过蓝牙网关传送到服务器，通过服务器内置的定位算法测算出终端的具体位置。
现有的视频监控定位系统存在着很多不足：1、摄像头的拍摄视野有限，特别是在空间中有一些墙壁、绿植等障碍物的情况下，存在着比较多的监控死角；2、为了尽量减少监控死角，需要在同一个空间内安装多个摄像头，智慧安防应用的摄像头价格一般比较高，进一步地增大了成本；3、摄像头一般需要暴露在外面，悬挂在较为显眼的地方，容易被人察觉从而进行规避甚至破坏摄像头；4、通过监控视频很难对目标人物进行准确定位和追踪。
发明内容
针对现有技术存在的上述不足，本发明的目的在于：设计一种用于社区安全管理的隐蔽智能侦测系统及方法，解决了监控空间中存在障碍物、监控成本高、难以对目标准确定位和追踪的问题，具有侦测隐蔽、侦测成本低、可对目标准确定位和追踪等优点。
一种用于社区安全管理的隐蔽智能侦测系统，包括摄像设备，将社区公共空间划分为多个安防空间，包括：
多个射频信号收发器，用于相互间发送或接收射频信号，多个射频信号收发器均匀分布在各个安防空间内，并构建覆盖安防空间的信号覆盖网；
多个目标跟踪定位单元，每个目标跟踪定位单元和安防空间一一对应，用于分析对应安防空间内射频信号收发器接收或发送的射频信息，并定位目标位置和追踪目标移动轨迹；
摄像调度模块，用于调度摄像设备。
进一步地，所述目标跟踪定位单元对目标定位追踪包括：
所述目标跟踪定位单元实时地将目标移动轨迹和预设移动轨迹进行比对分析，判断目标是否存在异常的移动轨迹；
若是，则通过摄像调度模块调度摄像设备对目标进行实时拍摄；若否，则继续比对分析。
进一步地，所述信号覆盖网包括多个横向信号覆盖网和斜向信号覆盖网，多个横向信号覆盖网沿竖向均匀布置。
进一步地，所述射频信息包括射频信号收发器的ID编号信息和低功率射频信号。
进一步地，所述摄像设备包括摄像无人机或遥控式摄像头。
一种用于社区安全管理的隐蔽智能侦测方法，包括以下步骤：
将社区公共空间划分为多个安防空间；
在每个安防空间内布置多个射频信号收发器，构建覆盖对应安防空间的信号覆盖网，多个射频信号收发器相互间发送或接收射频信息；
将多个目标跟踪定位单元和多个安防空间一一对应，通过目标跟踪定位单元分析对应安防空间内射频信号收发器接收或发送的射频信息，并定位目标位置和追踪目标移动轨迹；
通过摄像调度模块调度摄像设备对目标进行实时拍摄。
进一步地，所述目标跟踪定位单元对目标定位追踪包括：
所述目标跟踪定位单元实时地将目标移动轨迹和预设移动轨迹进行比对分析，判断目标是否存在异常的移动轨迹；
若是，则通过摄像调度模块调度摄像设备对目标进行实时拍摄；若否，则继续比对分析。
进一步地，所述信号覆盖网包括多个横向信号覆盖网和斜向信号覆盖网，多个横向信号覆盖网沿竖向均匀布置。
进一步地，所述射频信息包括射频信号收发器的ID编号信息和低功率射频信号。
进一步地，所述摄像设备包括摄像无人机或遥控式摄像头。
相比于现有技术，本发明具有以下优点：
本发明提供的一种用于社区安全管理的隐蔽智能侦测系统及方法，在安防空间内布置多个低功率的射频信号收发器来进行隐蔽侦测，通过目标跟踪定位单元对目标定位跟踪并智能分析和反馈异常，且可以及时调度摄像设备对目标进行实时拍摄，具有侦测隐蔽、侦测成本低、可对目标准确定位和追踪等优点。
附图说明
图1为背景技术中蓝牙定位技术的定位原理图；
图2为本发明实施例一中用于社区安全管理的隐蔽智能侦测系统的系统框图；
图3为本发明实施例二中用于社区安全管理的隐蔽智能侦测系统的流程图；
图4为本发明实施例一或实施例二中判断目标移动轨迹异常的一种实施方式的场景示意图；
图5为本发明实施例一或实施例二中射频信号收发器的一种安装方式的平面示意图；
图6为本发明实施例一或实施例二中信号覆盖网的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只是作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。
实施例一：
参照图2，一种用于社区安全管理的隐蔽智能侦测系统，将社区公共空间划分为多个安防空间，具体地，将社区的道路、广场、室内走廊、门厅、地下室和车库等公共空间划分为一定数量的安防空间，包括：
多个射频信号收发器，用于相互间发送或接收射频信号，多个射频信号收发器均匀分布在各个安防空间内，并构建覆盖安防空间的信号覆盖网；具体地，在每个安防空间中布置一定数量的低功率射频信号收发器，低功率射频信号收发器彼此间发送或接收低功率的射频信号，射频信号携带有发射该射频信号的收发器的ID编号，从而形成覆盖安防空间的信号覆盖网。由于射频信号可以穿透墙壁、绿植等障碍物，因此，射频信号收发器可以安装在比较隐蔽的地方，避免暴露在外面，不易被人察觉规避甚至破坏，且不存在侦测死角。同时，射频信号收发器的价格比摄像机低很多，有效的降低了使用成本。
多个目标跟踪定位单元，每个目标跟踪定位单元和安防空间一一对应，用于分析对应安防空间内射频信号收发器接收或发送的射频信息，并定位目标位置和追踪目标移动轨迹；具体地，所述目标跟踪定位单元实时地将目标移动轨迹和预设移动轨迹进行比对分析，判断目标是否存在异常的移动轨迹；若是，则通过摄像调度模块调度摄像设备对目标进行实时拍摄；若否，则继续比对分析。通过目标跟踪定位单元可以快速对目标人物进行准确定位和追踪。
摄像调度模块，用于调度摄像设备。具体地，摄像设备可以是摄像无人机或者遥控式摄像头，摄像无人机平时放在存储室，当目标跟踪定位单元确定存在异常轨迹的人员目标实时位置后，摄像调度模块可以调度摄像无人机，飞往该异常轨迹的人员目标处进行查看；或者，摄像调度模块可以调度遥控摄像头，自动调整拍摄角度，查看该异常轨迹人员的目标。
上述隐蔽智能侦测系统中，预设移动轨迹提前存储在目标跟踪定位单元中，可以预先采集多种异常的移动轨迹，训练判断异常移动轨迹的模块。具体地，作为实施方式的一种，参照图4，可以在遥控摄像头周围划分两层范围，分别为M层和N层；若目标人物进入M层范围内，则二级关注该目标人物并开始计时，若该目标人物在M层范围内的时间超过预设时间T1，则认为该目标人物的移动轨迹为异常；若目标人物进入N层范围内，则开始一级关注该目标人物并开始计时，若该目标人物在N层范围内的时间超过预设时间T2，则认为该目标人物的移动轨迹为异常。具体实施时，以摄像头为中心，M层范围一般为半径3米到半径5米的空间，N层范围为半径3米的空间；时间T1一般限定在1分钟到3分钟，时间T2一般限定在10秒到60秒。
上述隐蔽智能侦测系统中，多个射频信号收发器均匀分布在各个安防空间内，通过目标跟踪定位单元可以快速对目标人物进行准确定位和追踪。具体地，本发明的目标主要是针对人体，由于人体是复杂的导体，射频信号穿透人体时，射频信号的强度和频率会受到人体的影响产生细微变化。随着人体进入网状覆盖的安防空间并发生移动，将影响射频信号在空间中的传输，而低功率射频信号收发器可以检测和分析所接收到的低功率射频信号的信号强度变化，而且信号频率也会产生细微但足以检测到的变化，然后根据射频信号携带的ID编号判断是哪个其它的收发器所发射的射频信号发生了变化，则说明从发射该信号的收发器到接收和检测该信号的收发器之间的空间链路存在人体。例如，参照图5，在安防空间范围内均匀布置20个低功率射频信号收发器BS1～BS20，收发器BS2发射的射频信号能被BS1、BS3～BS20接收到，收发器BS4发射的射频信号能被BS1～BS3、BS5～BS20接收到，收发器BS6发射的射频信号能被BS1～BS5、BS7～BS20接收到；收发器BS2发射的射频信号被BS15接收到，若收发器BS15判断该射频信号的强度或者频率发生了偏离，则说明从BS2到BS15的信号传输链路上具有人体。通过一个链路检测肯定存在较大的误差，所以本申请设置了很多的收发点器，形成射频信号交织网进行覆盖，比如，收发器BS4发射的射频信号被BS16接收到，若收发器BS16判断该射频信号的强度或者频率发生了偏离，则说明从BS4到BS16的信号传输链路上也具有人体；收发器BS6发射的射频信号被BS17接收到，若收发器BS17判断该射频信号的强度或者频率发生了偏离，则说明从BS6到BS17的信号传输链路上也具有人体；则该目标人体应该处于BS2-BS15、BS4-BS16和BS6-BS17三条链路的交点上，也就是图5中的小黑点。由此可知，通过射频信号交织网覆盖和多路径效应计算，可以快速准确地对目标人物进行定位和追踪。
上述隐蔽智能侦测系统中，所述信号覆盖网包括多个横向信号覆盖网和斜向信号覆盖网，多个横向信号覆盖网沿竖向均匀布置。具体地，参照图6，BS21～BS31构成第一层横向信号覆盖网，BS41～BS51构成第二层横向信号覆盖网，BS61～BS71构成第三层横向信号覆盖网，不同层的收发器之间构建多重斜向信号覆盖网，图6中的实线网为横向信号覆盖网，虚线网为斜向信号覆盖网。这样，可以进一步提高对人体目标侦测的准确性，比如针对不同身高的人，对目标人物进行准确定位和追踪。
参照图3，一种用于社区安全管理的隐蔽智能侦测方法，包括以下步骤：
将社区公共空间划分为多个安防空间；具体地，将社区的道路、广场、室内走廊、门厅、地下室和车库等公共空间划分为一定数量的安防空间。
在每个安防空间内布置多个射频信号收发器，构建覆盖对应安防空间的信号覆盖网，多个射频信号收发器相互间发送或接收射频信息；具体地，在每个安防空间中布置一定数量的低功率射频信号收发器，低功率射频信号收发器彼此间发送或接收低功率的射频信号，射频信号携带有发射该射频信号的收发器的ID编号，从而形成覆盖安防空间的信号覆盖网。由于射频信号可以穿透墙壁、绿植等障碍物，因此，射频信号收发器可以安装在比较隐蔽的地方，避免暴露在外面，不易被人察觉规避甚至破坏，且不存在侦测死角。同时，射频信号收发器的价格比摄像机低很多，有效的降低了使用成本。
将多个目标跟踪定位单元和多个安防空间一一对应，通过目标跟踪定位单元分析对应安防空间内射频信号收发器接收或发送的射频信息，并定位目标位置和追踪目标移动轨迹；具体地，所述目标跟踪定位单元实时地将目标移动轨迹和预设移动轨迹进行比对分析，判断目标是否存在异常的移动轨迹；若是，则通过摄像调度模块调度摄像设备对目标进行实时拍摄；若否，则继续比对分析。通过目标跟踪定位单元可以快速对目标人物进行准确定位和追踪。
通过摄像调度模块调度摄像设备对目标进行实时拍摄。具体地，摄像设备可以是摄像无人机或者遥控式摄像头，摄像无人机平时放在存储室，当目标跟踪定位单元确定存在异常轨迹的人员目标实时位置后，摄像调度模块可以调度摄像无人机，飞往该异常轨迹的人员目标处进行查看；或者，摄像调度模块可以调度遥控摄像头，自动调整拍摄角度，查看该异常轨迹人员的目标。
上述隐蔽智能侦测方法中，预设移动轨迹提前存储在目标跟踪定位单元中，可以预先采集多种异常的移动轨迹，训练判断异常移动轨迹的模块。具体地，作为实施方式的一种，参照图4，可以在遥控摄像头周围划分两层范围，分别为M层和N层；若目标人物进入M层范围内，则二级关注该目标人物并开始计时，若该目标人物在M层范围内的时间超过预设时间T1，则认为该目标人物的移动轨迹为异常；若目标人物进入N层范围内，则开始一级关注该目标人物并开始计时，若该目标人物在N层范围内的时间超过预设时间T2，则认为该目标人物的移动轨迹为异常。具体实施时，以摄像头为中心，M层范围一般为半径3米到半径5米的空间，N层范围为半径3米的空间；时间T1一般限定在1分钟到3分钟，时间T2一般限定在10秒到60秒。
上述隐蔽智能侦测方法中，多个射频信号收发器均匀分布在各个安防空间内，通过目标跟踪定位单元可以快速对目标人物进行准确定位和追踪。具体地，本发明的目标主要是针对人体，由于人体是复杂的导体，射频信号穿透人体时，射频信号的强度和频率会受到人体的影响产生细微变化。随着人体进入网状覆盖的安防空间并发生移动，将影响射频信号在空间中的传输，而低功率射频信号收发器可以检测和分析所接收到的低功率射频信号的信号强度变化，而且信号频率也会产生细微但足以检测到的变化，然后根据射频信号携带的ID编号判断是哪个其它的收发器所发射的射频信号发生了变化，则说明从发射该信号的收发器到接收和检测该信号的收发器之间的空间链路存在人体。例如，参照图5，在安防空间范围内均匀布置20个低功率射频信号收发器BS1～BS20，收发器BS2发射的射频信号能被BS1、BS3～BS20接收到，收发器BS4发射的射频信号能被BS1～BS3、BS5～BS20接收到，收发器BS6发射的射频信号能被BS1～BS5、BS7～BS20接收到；收发器BS2发射的射频信号被BS15接收到，若收发器BS15判断该射频信号的强度或者频率发生了偏离，则说明从BS2到BS15的信号传输链路上具有人体。通过一个链路检测肯定存在较大的误差，所以本申请设置了很多的收发点器，形成射频信号交织网进行覆盖，比如，收发器BS4发射的射频信号被BS16接收到，若收发器BS16判断该射频信号的强度或者频率发生了偏离，则说明从BS4到BS16的信号传输链路上也具有人体；收发器BS6发射的射频信号被BS17接收到，若收发器BS17判断该射频信号的强度或者频率发生了偏离，则说明从BS6到BS17的信号传输链路上也具有人体；则该目标人体应该处于BS2-BS15、BS4-BS16和BS6-BS17三条链路的交点上，也就是图5中的小黑点。由此可知，通过射频信号交织网覆盖和多路径效应计算，可以快速准确地对目标人物进行定位和追踪。
上述隐蔽智能侦测方法中，所述信号覆盖网包括多个横向信号覆盖网和斜向信号覆盖网，多个横向信号覆盖网沿竖向均匀布置。具体地，参照图6，BS21～BS31构成第一层横向信号覆盖网，BS41～BS51构成第二层横向信号覆盖网，BS61～BS71构成第三层横向信号覆盖网，不同层的收发器之间构建多重斜向信号覆盖网，图6中的实线网为横向信号覆盖网，虚线网为斜向信号覆盖网。这样，可以进一步提高对人体目标侦测的准确性，比如针对不同身高的人，对目标人物进行准确定位和追踪。
综上，上述用于社区安全管理的隐蔽智能侦测系统及方法，在安防空间内布置多个低功率的射频信号收发器来进行隐蔽侦测，可以防止避免暴露在外面，不易被人察觉规避甚至破坏，且不存在侦测死角。通过目标跟踪定位单元对目标定位跟踪并智能分析和反馈异常，可以快速对目标人物进行准确定位和追踪。当发现目标人物移动轨迹异常时，则调度摄像设备对目标进行实时拍摄。集合了人员目标位置隐蔽侦测、人员目标轨迹智能分析与异常反馈、摄像无人机和遥摄摄像头自动调度功能等功能，具有侦测隐蔽、侦测成本低、可对目标准确定位和追踪等优点。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的保护范围当中。

Claims (10)

1.一种用于社区安全管理的隐蔽智能侦测系统，包括摄像设备，其特征在于，将社区公共空间划分为多个安防空间，包括：
多个射频信号收发器，用于相互间发送或接收射频信号，多个射频信号收发器均匀分布在各个安防空间内，并构建覆盖安防空间的信号覆盖网；
多个目标跟踪定位单元，每个目标跟踪定位单元和安防空间一一对应，用于分析对应安防空间内射频信号收发器接收或发送的射频信息，并定位目标位置和追踪目标移动轨迹；
摄像调度模块，用于调度摄像设备。
2.根据权利要求1所述的隐蔽智能侦测系统，其特征在于，所述目标跟踪定位单元对目标定位追踪包括：
所述目标跟踪定位单元实时地将目标移动轨迹和预设移动轨迹进行比对分析，判断目标是否存在异常的移动轨迹；
若是，则通过摄像调度模块调度摄像设备对目标进行实时拍摄；若否，则继续比对分析。
3.根据权利要求1所述的隐蔽智能侦测系统，其特征在于，所述信号覆盖网包括多个横向信号覆盖网和斜向信号覆盖网，多个横向信号覆盖网沿竖向均匀布置。
4.根据权利要求1所述的隐蔽智能侦测系统，其特征在于，所述射频信息包括射频信号收发器的ID编号信息和低功率射频信号。
5.根据权利要求1所述的隐蔽智能侦测系统，其特征在于，所述摄像设备包括摄像无人机或遥控式摄像头。
6.一种用于社区安全管理的隐蔽智能侦测方法，其特征在于，包括以下步骤：
将社区公共空间划分为多个安防空间；
在每个安防空间内布置多个射频信号收发器，构建覆盖对应安防空间的信号覆盖网，多个射频信号收发器相互间发送或接收射频信息；
将多个目标跟踪定位单元和多个安防空间一一对应，通过目标跟踪定位单元分析对应安防空间内射频信号收发器接收或发送的射频信息，并定位目标位置和追踪目标移动轨迹；
通过摄像调度模块调度摄像设备对目标进行实时拍摄。
7.根据权利要求6所述的隐蔽智能侦测方法，其特征在于，所述目标跟踪定位单元对目标定位追踪包括：
所述目标跟踪定位单元实时地将目标移动轨迹和预设移动轨迹进行比对分析，判断目标是否存在异常的移动轨迹；
若是，则通过摄像调度模块调度摄像设备对目标进行实时拍摄；若否，则继续比对分析。
8.根据权利要求6所述的隐蔽智能侦测方法，其特征在于，所述信号覆盖网包括多个横向信号覆盖网和斜向信号覆盖网，多个横向信号覆盖网沿竖向均匀布置。
9.根据权利要求6所述的隐蔽智能侦测方法，其特征在于，所述射频信息包括射频信号收发器的ID编号信息和低功率射频信号。
10.根据权利要求6所述的隐蔽智能侦测方法，其特征在于，所述摄像设备包括摄像无人机或遥控式摄像头。
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