CN111669500A - 通过声源定位的全方位视频监控方法和系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种通过声源定位的全方位视频监控方法和系统，它涉及视频监控技术领域。本发明通过多方位声源定位，当有人或者异常声音出现在环境中时，通过声音快速准确定位出声源方位，及时控制视频设备，准确捕捉到监控画面，并结合人脸捕捉，移动侦测等技术，实现对目标的有效区域监控。本发明在非吵杂的室内环境监控应用中，可以准确捕捉到发生声源较大的方位，异常的区域，及时控制摄像头监控角度，获取有效的监控视频，极大的提高了监控的有效性，并可以及时通过后台发出告警提醒。

Description

通过声源定位的全方位视频监控方法和系统
技术领域
本发明涉及的是视频监控技术领域，具体涉及一种通过声源定位的全方位视频监控方法和系统。
背景技术
当前用于视频监控的摄像模块的视角有限，视角通常在140-170度，要实现全方位监控，只能通过安装监控设备的合适位置，采取循环录像等方式去实现，缺陷很明显，很大概率会错失真正需要有效监控区域的信息，也无法及时对监控异常情况发出告警信息。
为了解决上述问题，本发明设计了一种通过声源定位的全方位视频监控方法和系统。
发明内容
针对现有技术上存在的不足，本发明目的是在于提供一种通过声源定位的全方位视频监控方法和系统，通过多方位声源定位，当有人或者异常声音出现在环境中时，通过声音快速准确定位出声源方位，及时控制视频设备，准确捕捉到监控画面，并结合人脸捕捉，移动侦测等技术，实现对目标的有效区域监控。
为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：通过声源定位的全方位视频监控方法，利用至少两个不同方位的声音采集模块实时获取目标区域声音信号；对不同方位的声音音量大小幅度实时监测，音量检测算法如下：
1、正常环境音量参考值，白天室内安静环境大致在45dB，夜间35dB以下，以这个作为初始参考值，并在安装实施后，软件通过自学习，分时段计算出长时间环境的背景噪声作为基准音量，软件自动或者手动设置音量预警阀值(如背景噪声的1.5倍，或者白天在60dB，夜间45dB)；
2、如果小于阀值，进行循环监控，出现某个方位大于设定音量阀值时，定位到声音最大的方位进行监测；
3、如果多方位均出现音量幅度增大，根据各方位的音量幅度的差值，可以采取部分循环监测或者定向监测；
4、根据定位的结果及时控制视频监控模块的视角，对有效区域进行视频监控；
5、在声音无异常的情况下，视频监控模块采用循环录像，实现全视角监控；
6、将根据声音异常，监控的视频等信息，及时报警并传到后台监控，实现对有效的监控信息。
所述的步骤2通过声音确定有效方位后，可以结合视屏的人脸识别算法，物体移动侦测算法，更精确的获得需要监控的信息。
所述的步骤3通过声音音量识别方位，同时可以增加声音关键字识别等算法，进一步提高监控的有效性。
所述的步骤4在定位有效区域视频监控信息后，通过视频存储模块进行存储，并需要特殊保存的信息加锁保护，避免循环录像中被删除，
所述的步骤6在定位敏感有效区域后，通过WIFI通信模块实时发送异常告警信息到后台服务器或手机等客户端，实现告警提醒，或其他更多的应用。
通过声源定位的全方位视频监控系统，包括与声音定位单元连接的第一声音采集模块、第二声音采集模块、第三声音采集模块、与视频和录音处理单元相连的视频采集模块、视频角度控制模块、WIFI通讯模块、视频存储模块，所述的视频采集模块还与视频角度控制模块相连；所述的声音定位单元与视频录音处理单元可以采用独立模块或合一模块实现。
所述的声音定位单元对各方向声音采集，通过全方位视频监控方法确定需要监控的方位，把方位信息通过指令，发送到视频角度控制模块，调整视频采集模块的视角，实现对有效的区域监控视频和音频信息。
本发明的有益效果：本发明的基于声源定位的技术的智能视频监控视频设备，在非吵杂的室内环境监控应用中，可以准确捕捉到发生声源较大的方位，异常的区域，及时控制摄像头监控角度，获取有效的监控视频，极大的提高了监控的有效性，并可以及时通过后台发出告警提醒。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式来详细说明本发明；
图1为本发明的系统框架图；
图2为本发明的主控及外围模块电路图。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
参照图1-2，本具体实施方式采用以下技术方案：通过声源定位的全方位视频监控方法，利用至少两个不同方位的声音采集模块实时获取目标区域声音信号；对不同方位的声音音量大小幅度实时监测，音量检测算法如下：
1、正常环境音量参考值，白天室内安静环境大致在45dB，夜间35dB以下，以这个作为初始参考值，并在安装实施后，软件通过自学习，分时段计算出长时间环境的背景噪声作为基准音量，软件自动或者手动设置音量预警阀值(如背景噪声的1.5倍，或者白天在60dB，夜间45dB)；
2、如果小于阀值，进行循环监控，出现某个方位大于设定音量阀值时，定位到声音最大的方位进行监测；
3、如果多方位均出现音量幅度增大，根据各方位的音量幅度的差值，可以采取部分循环监测或者定向监测；
4、根据定位的结果及时控制视频监控模块的视角，对有效区域进行视频监控；
5、在声音无异常的情况下，视频监控模块采用循环录像，实现全视角监控；
6、将根据声音异常，监控的视频等信息，及时报警并传到后台监控，实现对有效的监控信息。
所述的步骤2通过声音确定有效方位后，可以结合视屏的人脸识别算法，物体移动侦测算法，更精确的获得需要监控的信息。
所述的步骤3通过声音音量识别方位，同时可以增加声音关键字识别等算法，进一步提高监控的有效性。
所述的步骤4在定位有效区域视频监控信息后，通过视频存储模块进行存储，并需要特殊保存的信息加锁保护，避免循环录像中被删除，
所述的步骤6在定位敏感有效区域后，通过WIFI通信模块实时发送异常告警信息到后台服务器或手机等客户端，实现告警提醒，或其他更多的应用。
通过声源定位的全方位视频监控系统，包括与声音定位单元连接的第一声音采集模块、第二声音采集模块、第三声音采集模块、与视频和录音处理单元相连的视频采集模块、视频角度控制模块、WIFI通讯模块、视频存储模块，所述的视频采集模块还与视频角度控制模块相连；所述的声音定位单元与视频录音处理单元可以采用独立模块或合一模块实现。
所述的声音定位单元对各方向声音采集，通过全方位视频监控方法确定需要监控的方位，把方位信息通过指令，发送到视频角度控制模块，调整视频采集模块的视角，实现对有效的区域监控视频和音频信息。
本具体实施方式的视频和录音单元主要采用目前的视频监控的平台芯片，可以使用但不限于杰理(Jieli)，凌通(Generalplus)，星宸(SigmaStar)，海思(Hisilicon)等内置ISP的MCU进行音视频采集和处理，以及声音定位的算法处理的实现，如图2所示，采用的海思Hi3556来实现的。
本具体实施方式的视频采集模块，根据应用情况采取720P，1080P，2K,4K通用的CMOS Sensor传感器，如图2所述，采用的格科微GC4053；视频角度处理模块通过IO控制马达的角度控制；视频存储模块采用SD作为存储，也可以根据情况采用MMC，用于记录监控的视频信息；声音采集模块，主控支持2路MIC输入的，直接采用主控模块，如果需要更多路，可以增加多路模拟复用器芯片或者专用的声音采集芯片，实现声音采用和录音监控；WIFI通讯模块采样RTL8189FTV，实现无线网络跟后台服务器或手机等客户端通讯，发送告警信息。
本具体实施方式应用于室内监控中，提高监控的准确性和效率，通过多方位声源定位，当有人或者异常声音出现在环境中时，通过声音快速准确定位出声源方位，及时控制视频设备，准确捕捉到监控画面，并结合人脸捕捉，移动侦测等技术，实现对目标的有效区域监控。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (7)

1.通过声源定位的全方位视频监控方法，其特征在于，利用至少两个不同方位的声音采集模块实时获取目标区域声音信号；对不同方位的声音音量大小幅度实时监测，音量检测算法如下：
(1)、正常环境音量参考值，白天室内安静环境大致在45dB，夜间35dB以下，以这个作为初始参考值，并在安装实施后，软件通过自学习，分时段计算出长时间环境的背景噪声作为基准音量，软件自动或者手动设置音量预警阀值；
(2)、如果小于阀值，进行循环监控，出现某个方位大于设定音量阀值时，定位到声音最大的方位进行监测；
(3)、如果多方位均出现音量幅度增大，根据各方位的音量幅度的差值，采取部分循环监测或者定向监测；
(4)、根据定位的结果及时控制视频监控模块的视角，对有效区域进行视频监控；
(5)、在声音无异常的情况下，视频监控模块采用循环录像，实现全视角监控；
(6)、将根据声音异常，监控的视频信息，及时报警并传到后台监控，实现对有效的监控信息。
2.根据权利要求1所述的通过声源定位的全方位视频监控方法，其特征在于，所述的步骤(2)通过声音确定有效方位后，结合视屏的人脸识别算法，物体移动侦测算法，更精确的获得需要监控的信息。
3.根据权利要求1所述的通过声源定位的全方位视频监控方法，其特征在于，所述的步骤(3)通过声音音量识别方位，同时增加声音关键字识别等算法，进一步提高监控的有效性。
4.根据权利要求1所述的通过声源定位的全方位视频监控方法，其特征在于，所述的步骤(4)在定位有效区域视频监控信息后，通过视频存储模块进行存储，并需要特殊保存的信息加锁保护，避免循环录像中被删除。
5.根据权利要求1所述的通过声源定位的全方位视频监控方法，其特征在于，所述的步骤(6)在定位敏感有效区域后，通过WIFI通信模块实时发送异常告警信息到后台服务器或智能设备客户端，实现告警提醒。
6.通过声源定位的全方位视频监控系统，其特征在于，包括与声音定位单元连接的第一声音采集模块、第二声音采集模块、第三声音采集模块、与视频和录音处理单元相连的视频采集模块、视频角度控制模块、WIFI通讯模块、视频存储模块，所述的视频采集模块还与视频角度控制模块相连；所述的声音定位单元与视频录音处理单元采用独立模块或合一模块实现。
7.根据权利要求6所述的通过声源定位的全方位视频监控系统，其特征在于，所述的声音定位单元对各方向声音采集，通过声源定位的全方位视频监控方法确定需要监控的方位，把方位信息通过指令，发送到视频角度控制模块，调整视频采集模块的视角，实现对有效的区域监控视频和音频信息。
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