CN111860194A - 一种家庭智能安全监控系统及方法 - Google Patents

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CN111860194A CN202010590702.5A CN202010590702A CN111860194A CN 111860194 A CN111860194 A CN 111860194A CN 202010590702 A CN202010590702 A CN 202010590702A CN 111860194 A CN111860194 A CN 111860194A
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苏寒松
刘腾腾
刘高华
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Tianjin University
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Tianjin University
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    • G06V40/10—Human or animal bodies, e.g. vehicle occupants or pedestrians; Body parts, e.g. hands
    • G06V40/16—Human faces, e.g. facial parts, sketches or expressions
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    • G—PHYSICS
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    • G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B13/00—Burglar, theft or intruder alarms
    • G08B13/18—Actuation by interference with heat, light, or radiation of shorter wavelength; Actuation by intruding sources of heat, light, or radiation of shorter wavelength
    • G08B13/189—Actuation by interference with heat, light, or radiation of shorter wavelength; Actuation by intruding sources of heat, light, or radiation of shorter wavelength using passive radiation detection systems
    • G08B13/194—Actuation by interference with heat, light, or radiation of shorter wavelength; Actuation by intruding sources of heat, light, or radiation of shorter wavelength using passive radiation detection systems using image scanning and comparing systems
    • G08B13/196—Actuation by interference with heat, light, or radiation of shorter wavelength; Actuation by intruding sources of heat, light, or radiation of shorter wavelength using passive radiation detection systems using image scanning and comparing systems using television cameras

Abstract

本发明提供一种家庭智能安全监控系统，包括视频采集单元、人脸检测网络、人脸特征提取网络、家庭成员人脸特征库、人脸特征对比单元，控制处理单元、音频单元、通信单元和移动终端；所述视频采集单元连接人脸检测网络，人脸检测网络连接人脸特征提取网络；人脸特征提取网络和家庭成员人脸特征库分别与人脸特征对比单元连接；人脸特征对比单元通过控制处理单元分别与音频单元、通信单元相连，所述控制处理单元通过通信单元与移动终端相连；该系统能够自动进行视频行为分析，实现智能监控。

Description

一种家庭智能安全监控系统及方法
技术领域
本发明属于视频监控系统技术领域，具体涉及一种家庭智能安全监控系统及方法。
背景技术
近年来计算机视觉技术、机器学习技术快速发展，给人类生活带来了诸多便捷，其中以人脸识别技术为基础应用出现在了生活的各个角落，例如小区的门禁系统，车站的人脸进站系统等等。同时随着社会节奏的不断加快，家庭中有人的时间越来越少，这就给了一些不法分子可乘之机。为了保护家庭财产安全，一个智能的家庭监控系统将成为必不可少的存在。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种家庭智能安全监控系统及方法，
本发明填补了监控系统中对家庭安全智能监控的空白，并解决传统视频监控系统复杂繁琐，且精度低、实时性差等问题。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种家庭智能安全监控系统，包括视频采集单元、人脸检测网络、人脸特征提取网络、家庭成员人脸特征库、人脸特征对比单元，控制处理单元、音频单元、通信单元和移动终端；所述视频采集单元连接人脸检测网络，人脸检测网络连接人脸特征提取网络；人脸特征提取网络和家庭成员人脸特征库分别与人脸特征对比单元连接；人脸特征对比单元通过控制处理单元分别与音频单元、通信单元相连，所述控制处理单元通过通信单元与移动终端相连。
该系统在使用时可对进入家庭的人进行人脸识别、分析；若家中出现陌生人脸时控制处理单元通过音频单元发出警报音，同时通过移动终端给户主报警并发送陌生人图片，户主可通过通信单元对陌生人进行劝离，或根据情况及时报警从而保护家庭安全。
进一步的，所述人脸检测网络和人脸特征提取网络基于卷积神经网络。
进一步的，所述人脸特征对比单元使用欧式距离的对比方法。
进一步的，所述通信单元为基于4G网络通讯模块的一种。
进一步的，所述音频单元包括受话器和扬声器，可用于移动终端与来人进行对话。
进一步的，所述通信单元可发送实时监控视频到移动终端，供使用这判断来人信息。
进一步的，所述移动终端可以在确定来人无害后可解除警报。
本发明还提供一种家庭智能安全监控方法，包括以下步骤：
(1)视频采集单元采集到视频监控区域内的视频画面，并按照每12帧为间隔周期将该视频图像传至人脸检测网络；
(2)在人脸检测网络中，检测接收到的图像中是否包含人脸，若检测到人脸则裁剪出人脸图像并进行对齐操作，将112*112的已对齐人脸图片传输给人脸特征提取网络。
(3)在人脸特征提取网络中，从人脸检测网络输入的112*112人脸图片中提取512维特征并传输给人脸特征对比单元；
(4)在人脸特征对比单元中，将来自人脸特征提取网络的512维特征与家庭成员人脸特
征库中特征对比，若判定为陌生人则发出报警信号给控制处理单元；
(5)控制处理单元接到报警信号后控制扬声器发出警报音用以震慑陌生人，同时通过通
信单元给移动终端发送报警信号并发送实时监控视频。
(6)移动终端在接到报警信号后可查看视频中陌生人是否认识，并可以通过通信单元与
其进行对话询问来意或进行劝离。如发现陌生人具有恶意可以报警，若信任该来客则可
通过终端取消系统的警报。
有益效果
与现有技术相比，本发明的技术方案所带来的有益效果是：
1.当室内无人时该系统可以自行分辨来人是否为家庭成员，减少无意义的警报频率。同时可通过移动终端和室内系统的双向通信进行有效的人为控制干预。使用方法灵活，更好保护家庭安全。
2.该家庭智能安全监控系统安装方便、操作简单，能够自动进行视频行为分析，实现智能监控，且精度高、实时性高。
附图说明
图1是本发明检测监控系统的结构示意图。
具体实施方式：
为使本发明的特征、优点等信息更加浅显易懂，下面将结合附图和具体实施方式进一步详细的说明。
如图1所示，本发明提供一种家庭智能安全监控系统，包括视频采集单元101、人脸检测网络102、人脸特征提取网络103、家庭成员人脸特征库104、人脸特征对比单元105，控制处理单元106、音频单元107、通信单元108和移动终端109。视频采集单元101连接人脸检测网络102，人脸检测网络102连接人脸特征提取网络103；人脸特征提取网络103和家庭成员人脸特征库104分别与人脸特征对比单元105连接；人脸特征对比单元105通过控制处理单元106分别与音频单元107、通信单元108相连，所述控制处理单元106通过通信单元108与移动终端109相连。该系统在使用时可对进入家庭的人进行人脸识别、分析；若家中出现陌生人脸时控制处理单元通过音频单元发出警报音，同时通过移动终端给户主报警并发送陌生人图片，户主可通过通信单元对陌生人进行劝离，或根据情况及时报警从而保护家庭安全。
综上，本发明家庭智能安全监控系统在使用时可监家庭来人情况并对其行为进行识别、分析；若出现不符合家庭成员特征的陌生面孔，则给用户的移动终端报警，用户可通过通信单元对家庭情况监控并操作系统。该监控系统结构简单，用户操作便捷，有较强的实用性。
本发明通过采用家庭智能安全监控系统进行实时监控方法：
视频采集单元101采集到视频监控区域内的视频画面，并按照每12帧为间隔周期将该视频图像传至人脸检测网络；
人脸检测网络102检测接收到的图像中是否包含人脸，若检测到人脸则裁剪出人脸图像并进行对齐操作，将112*112的已对齐人脸图片传输给人脸特征提取网络；
人脸特征提取网络103将从人脸检测网络输入的112*112人脸图片中提取512维特征并传输给人脸特征对比单元；
人脸特征对比单元105将来自人脸特征提取网络102的512维特征与家庭成员人脸特征
库104中特征对比，若判定为陌生人则发出报警信号给控制处理单元106；
控制处理单元106接到报警信号后控制扬声器发出警报音用以震慑陌生人，同时通过通
信单元108给移动终端109发送报警信号并发送实时监控视频；
移动终端109在接到报警信号后可查看视频中陌生人是否认识，并可以通过通信单元108
与其进行对话询问来意或进行劝离；如发现陌生人具有恶意可以报警，若信任该来客则
可通过终端取消系统的警报。
本发明并不限于上文描述的实施方式。以上对具体实施方式的描述旨在描述和说明本发明的技术方案，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，并不是限制性的。在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，本领域的普通技术人员在本发明的启示下还可做出很多形式的具体变换，这些均属于本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种家庭智能安全监控系统，其特征在于，包括视频采集单元、人脸检测网络、人脸特征提取网络、家庭成员人脸特征库、人脸特征对比单元，控制处理单元、音频单元、通信单元和移动终端；所述视频采集单元连接人脸检测网络，人脸检测网络连接人脸特征提取网络；人脸特征提取网络和家庭成员人脸特征库分别与人脸特征对比单元连接；人脸特征对比单元通过控制处理单元分别与音频单元、通信单元相连，所述控制处理单元通过通信单元与移动终端相连；
该系统在使用时可对进入家庭的人进行人脸识别、分析；若家中出现陌生人脸时控制处理单元通过音频单元发出警报音，同时通过移动终端给户主报警并发送陌生人图片，户主可通过通信单元对陌生人进行劝离，或根据情况及时报警从而保护家庭安全。
2.采用权利要求1所述的一种家庭智能安全监控系统进行实时监控方法，其特征在于，
包括以下步骤：
视频采集单元采集到视频监控区域内的视频画面，并按照每12帧为间隔周期将该视频图像传至人脸检测网络；
人脸检测网络检测接收到的图像中是否包含人脸，若检测到人脸则裁剪出人脸图像并进行对齐操作，将112*112的已对齐人脸图片传输给人脸特征提取网络；
人脸特征提取网络将从人脸检测网络输入的112*112人脸图片中提取512维特征并传输给人脸特征对比单元；
人脸特征对比单元将来自人脸特征提取网络的512维特征与家庭成员人脸特征库中特征对比，若判定为陌生人则发出报警信号给控制处理单元；
控制处理单元接到报警信号后控制扬声器发出警报音用以震慑陌生人，同时通过通信单元给移动终端发送报警信号并发送实时监控视频；
移动终端在接到报警信号后可查看视频中陌生人是否认识，并可以通过通信单元与其进行对话询问来意或进行劝离；如发现陌生人具有恶意可以报警，若信任该来客则可通过终端取消系统的警报。
3.根据权利要求1所述的一种家庭智能安全监控系统，其特征在于，所述人脸检测网络基于卷积神经网络，将进入家庭的人员脸部检测出来、裁剪并对齐；输出大小为112*112的脸部图像。
4.根据权利要求1所述的一种家庭智能安全监控系统，其特征在于，所述人脸特征提取网络将人脸图像提取512维特征。
5.根据权利要求1所述的一种家庭智能安全监控系统，其特征在于，家庭成员人脸特征库存储由家庭成员人脸提取的若干512维脸部特征。
6.根据权利要求1所述的一种家庭智能安全监控系统，其特征在于，人脸特征对比单元通过欧式距离对比来自人脸特征提取网络和家庭成员人脸特征库的人脸特征，当其结果小于固定阈值时认定为陌生人，大于固定阈值时认定为家庭成员。
7.根据权利要求1所述的一种家庭智能安全监控系统，其特征在于，所述通信单元为4G网络通讯模块的一种。
8.根据权利要求1所述的一种家庭智能安全监控系统，其特征在于，所述音频单元包括受话器和扬声器，并通过控制单元和通信单元与移动终端相连，其目的为：户主可用移动终端通过通信单元与陌生人交流，进行警告劝离。
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