CN112288991A - 一种高空坠物智能报警系统 - Google Patents

一种高空坠物智能报警系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种高空坠物智能报警系统，包括用于坠落物捕捉的图像采集模块，用于确认坠落物类型是图形匹配模块，用于分析坠落物的图像分析模块，用于处理及反馈信息的信息处理模块，用于测量风速的风力测速模块，用于拍摄高层建筑全貌的全景摄像模块；该高空坠物智能报警系统可达到减少高空坠物对行人危害目的。

Description

一种高空坠物智能报警系统
技术领域
本发明涉及安防监控领域，具体涉及一种高空坠物智能报警系统。
背景技术
近年来，随着经济的迅速发展和科学技术的进步，各个地区都在城市基础建设上加快了步伐，城市高层建筑也呈现出飞速发展的现象，如雨后春笋般到处拔地而起；高层建筑虽然在提高土地利用率、扩大市区空地、增加城市绿化面积以及解决人口居住等问题上得到了较好的解决，但也带来许多的问题，也给人民群众的生活带来了不少困扰，最突出的问题就是“高空坠物”的现象。出于对行人的安全和环境维护的考虑，虽然已经明令禁止向窗外抛出物体，然而高空坠物仍然经常发生，重则砸伤地面行走人员，造成严重的安全事故，目前对待“高空坠物”普遍是没有好的手段，主要是以宣传、提示为主。由于没有相关的取证监控系统，现有的现场排査、群众举报等调査、取证手段对事故取证、认定几乎起不到作用。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足之处，提供一种高空坠物智能报警系统。
本发明解决上述问题的技术方案为：一种高空坠物智能报警系统，包括用于坠落物捕捉的图像采集模块，用于确认坠落物类型是图形匹配模块，用于分析坠落物的图像分析模块，用于处理及反馈信息的信息处理模块，用于测量风速的风力测速模块，用于拍摄高层建筑全貌的全景摄像模块。
所述图像采集模块，风力测速模块，全景摄像模块，报警模块与信息处理模块通过无线方式连接。
所述图像采集模块包括监控摄像头。
所述监控摄像头包括摄像头主体，用于拍摄的高清摄像镜头，设置于摄像头主体外表面的防护罩，设置于防护罩上方的摄像头太阳能板，设置于摄像头主体底部的连接座，用于将监控摄像头固定于外墙的固定杆，安装于摄像头主体下方的测速机构。所述风力测速模块包括安装于摄像头主体下方的测速机构。
所述全景摄像模块包括全景摄像机。所述全景摄像机包括底座，与底座固定连接的伸缩支撑杆，固定安装于伸缩支撑杆上端的安装座，活动连接于安装座内的摄像机主体，连接摄像机主体与安装座的转轴。
所述报警模块包括报警接收终端及用于对坠落物体的坠落区域进行标示的激光器。
所述激光器包括激光发射腔，设置于激光发射腔前端的发射镜头，设置于激光发射腔上表面的激光器太阳能板，用于固定激光器的固定座，连接激光发射腔和固定座的连接柱。
优选的，所述监控摄像头有3个，分别安装于高层建筑顶层、中层、底层三个不同楼层的外墙。
优选的，所述监控摄像头可通过市电供电和太阳能供电。
优选的，所述全景摄像机有3台。
优选的，所述报警接收终端为物业电脑或者物业手机。
优选的，所述激光器设置有若干个，所述若干个激光器分别设置于建筑物底楼地面左右两侧。
优选的，所述激光器可通过市电供电和太阳能供电。
一种高空坠物智能报警系统，包括以下工作步骤：
S1：通过全景摄像模块对全时段检测建筑外墙状态。
S2：通过图像采集模块拍摄建筑垂直方向上物体运动。
S3：将捕捉到的垂直方向上物体运动的信息回传给信息处理模块，信息处理模块计算运动物体垂直方向加速度数值。
S4：通过预设的加速度的数值，判断捕捉到的加速数值是否超过阈值。
S5：如物体加速度没有超过阈值，则图像采集模块继续对建筑进行拍摄。
S6：如物体加速度有超过阈值，则判断该运动物体为坠物。
S7：对坠物追踪及特征匹配。
S8：图像采集模块获取连续10帧图像。
S9:图像分析模块利用阈值分割算法转换成黑白图像。
S10:图像分析模块利用高斯模糊算法排除干扰背景信息。
S11:图像分析模块提取坠物特征。
S12:图像分析模块根据特征信息匹配出坠物的类型，获取坠物质量、体积等详细信息。
S13:对坠物轨迹预判及溯源。
S14：风力测速模块获取当前风速及风向。
S15：根据坠物信息带入坠物轨迹方程进行计算。
S16：计算坠物可能落点区域及落地时间范围。
S17:推算坠物起始坐标及坠落时间。
S18:全景摄像模块图形信息对比，确认坠物来源房间及坠落初始时间。
S19:如坠物没有落入设定区域，则报警模块不工作。所述的设定区域为坠物有可能对行人造成伤害的区域。
S20：如坠物落入设定区域，报警模块开始工作，激光器将坠物可能落点区域用激光线进行标志，信息处理模块将坠物信息传送给报警接收终端。
S21：当报警时长超过预设值，关闭报警模块中激光器，完成整个报警工作。
本发明具有有益效果：
本发明提供了一种高空坠物智能报警系统，该高空坠物智能报警系统通过设置全景摄像模块和图像采集模块能对整个高层建筑进行实时图像捕捉，当捕捉到下落物体时，通过计算其加速度来判断是否是对人体造成危害的物品，从而排除掉纸张等不会造成重大伤害的轻质物品，通过图像分析模块提取坠物特征和根据特征信息匹配出坠物的类型，获取坠物质量、体积等详细信息，并计算坠物可能落点区域及落地时间范围，通过激光器对坠物可能下落的区域进行标致，即使行人出门时，坠物未落地，也能起到警示作用，可达到减少高空坠物对行人危害目的，全景摄像对后续调查提供证据。
附图说明
图1为本发明在建筑上的布置示意图；
图2为本发明模块图；
图3为全景摄像机示意图；
图4为监控摄像头示意图；
图5为激光器示意图；
图6为本发明工作流程图；
图7为坠物追踪及特征匹配工作流程图；
图8为坠物轨迹预判及溯源工作流程图；
图中：1-信息处理模块，2-图像分析模块，3-图形匹配模块，4-全景摄像模块，5-图像采集模块，6-风力测速模块，7-报警模块，100-全景摄像机，101-底座，102-伸缩支撑杆，103-安装座，104-转轴，105-摄像机，200-监控摄像头，201-摄像头主体，202-高清摄像镜头，203-防护罩，204-摄像头太阳能板，205-连接座，206-固定杆，207-测速机构，300-激光器，301-激光发射腔，302-激光器太阳能板，303-发射镜头，304-连接柱，305-固定座，400-报警接收终端。
具体实施方式
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如图1-2所示，一种高空坠物智能报警系统，包括用于坠落物捕捉的图像采集模块5，用于确认坠落物类型是图形匹配模块3，用于分析坠落物的图像分析模块2，用于处理及反馈信息的信息处理模块1，用于测量风速的风力测速模块6，用于拍摄高层建筑全貌的全景摄像模块4。
所述图像采集模块5，风力测速模块6，全景摄像模块4，报警模块7与信息处理模块1通过无线方式连接。所述报警模块7包括报警接收终端400及用于对坠落物体的坠落区域进行标示的激光器300。所述报警接收终端400为物业电脑或者物业手机。
所述图像采集模块5包括监控摄像头200，所述监控摄像头200有3个，分别安装于高层建筑顶层、中层、底层三个不同楼层的外墙。
如图4所示，所述监控摄像头200包括摄像头主体201，用于拍摄的高清摄像镜头202，设置于摄像头主体201外表面的防护罩203，设置于防护罩203上方的摄像头太阳能板204，设置于摄像头主体201底部的连接座205，用于将监控摄像头200固定于外墙的固定杆206，安装于摄像头主体201下方的测速机构207。所述监控摄像头200用于监控建筑垂直方向是否有物体运动。
所述监控摄像头200可通过市电供电和太阳能供电。
所述风力测速模块6包括安装于摄像头主体201下方的测速机构207。
如图1、3所示，所述全景摄像模块4包括全景摄像机100。所述全景摄像机100包括底座101，与底座101固定连接的伸缩支撑杆102，固定安装于伸缩支撑杆102上端的安装座103，活动连接于安装座103内的摄像机主体105，连接摄像机主体105与安装座103的转轴104。所述伸缩支撑杆102用于调节整个全景摄像机100的高度；所述摄像机主体105通过转轴104可调节拍摄角度。
所述全景摄像机100有3台，所述3台全景摄像机100通过不同角度的调节，对整个建筑外墙进行全景拍摄。
如图5所示，所述激光器300包括激光发射腔301，设置于激光发射腔301前端的发射镜头303，设置于激光发射腔301上表面的激光器太阳能板302，用于固定激光器300的固定座305，连接激光发射腔301和固定座305的连接柱304。
所述激光器300设置有若干个，所述若干个激光器300分别设置于建筑物底楼地面左右两侧。
所述激光器300可通过市电供电和太阳能供电。
如图6-8所示，一种高空坠物智能报警系统，包括以下工作步骤：
S1：通过全景摄像模块4对全时段检测建筑外墙状态；
S2：通过图像采集模块5拍摄建筑垂直方向上物体运动；
S3：将捕捉到的垂直方向上物体运动的信息回传给信息处理模块1，信息处理模块1计算运动物体垂直方向加速度数值。
S4：通过预设的加速度的数值，判断捕捉到的加速数值是否超过阈值。
S5：如物体加速度没有超过阈值，则图像采集模块5继续对建筑进行拍摄。
S6：如物体加速度有超过阈值，则判断该运动物体为坠物。
S7：对坠物追踪及特征匹配。
S8：图像采集模块5获取连续10帧图像。
S9:图像分析模块2利用阈值分割算法转换成黑白图像。
S10:图像分析模块2利用高斯模糊算法排除干扰背景信息。
S11:图像分析模块2提取坠物特征。
S12:图像分析模块2根据特征信息匹配出坠物的类型，获取坠物质量、体积等详细信息。
S13:对坠物轨迹预判及溯源。
S14：风力测速模块6获取当前风速及风向。
S15：根据坠物信息带入坠物轨迹方程进行计算。
S16：计算坠物可能落点区域及落地时间范围。
S17:推算坠物起始坐标及坠落时间。
S18:全景摄像模块4图形信息对比，确认坠物来源房间及坠落初始时间。
S19:如坠物没有落入设定区域，则报警模块7不工作。所述的设定区域为坠物有可能对行人造成伤害的区域。
S20：如坠物落入设定区域，报警模块7开始工作，激光器300将坠物可能落点区域用激光线进行标志，信息处理模块1将坠物信息传送给报警接收终端400。
S21：当报警时长超过预设值，关闭报警模块7中激光器300，完成整个报警工作。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例应用于其它领域，但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (9)

1.一种高空坠物智能报警系统，其特征在于：一种高空坠物智能报警系统包括用于坠落物捕捉的图像采集模块(5)，用于确认坠落物类型是图形匹配模块(3)，用于分析坠落物的图像分析模块(2)，用于处理及反馈信息的信息处理模块(1)，用于测量风速的风力测速模块(6)，用于拍摄高层建筑全貌的全景摄像模块(4)；
所述图像采集模块(5)包括监控摄像头(200)；所述全景摄像模块(4)包括全景摄像机100；所述报警模块(7)包括报警接收终端(400)及用于对坠落物体的坠落区域进行标示的激光器(300)。
2.如权利要求1所述的高空坠物智能报警系统，其特征在于：所述图像采集模块(5)，风力测速模块(6)，全景摄像模块(4)，报警模块(7)与信息处理模块(1)通过无线方式连接。
3.如权利要求1所述的高空坠物智能报警系统，其特征在于：所述全景摄像机100有3台；所述全景摄像机100包括底座(101)，与底座(101)固定连接的伸缩支撑杆(102)，固定安装于伸缩支撑杆(102)上端的安装座(103)，活动连接于安装座(103)内的摄像机主体(105)，连接摄像机主体(105)与安装座(103)的转轴(104)。
4.如权利要求1所述的高空坠物智能报警系统，其特征在于：所述监控摄像头(200)包括摄像头主体(201)，用于拍摄的高清摄像镜头(202)，设置于摄像头主体(201)外表面的防护罩(203)，设置于防护罩(203)上方的摄像头太阳能板(204)，设置于摄像头主体(201)底部的连接座(205)，用于将监控摄像头(200)固定于外墙的固定杆(206)，安装于摄像头主体(201)下方的测速机构(207)；所述风力测速模块(6)包括安装于摄像头主体(201)下方的测速机构(207)。
5.如权利要求1所述的高空坠物智能报警系统，其特征在于：所述监控摄像头(200)有3个，分别安装于高层建筑顶层、中层、底层三个不同楼层的外墙；所述监控摄像头(200)可通过市电供电和太阳能供电。
6.如权利要求1所述的高空坠物智能报警系统，其特征在于：所述激光器(300)包括激光发射腔(301)，设置于激光发射腔(301)前端的发射镜头(303)，设置于激光发射腔(301)上表面的激光器太阳能板(302)，用于固定激光器(300)的固定座(305)，连接激光发射腔(301)和固定座(305)的连接柱(304)。
7.如权利要求1所述的高空坠物智能报警系统，其特征在于：所述激光器(300)设置有若干个，所述若干个激光器(300)分别设置于建筑物底楼地面左右两侧；所述激光器(300)可通过市电供电和太阳能供电。
8.如权利要求1所述的高空坠物智能报警系统，其特征在于：所述报警接收终端(400)为物业电脑或者物业手机。
9.如权利要求1所述的高空坠物智能报警系统，其特征在于：包括以下工作步骤：
S1：通过全景摄像模块(4)对全时段检测建筑外墙状态；
S2：通过图像采集模块(5)拍摄建筑垂直方向上物体运动；
S3：将捕捉到的垂直方向上物体运动的信息回传给信息处理模块(1)，信息处理模块(1)计算运动物体垂直方向加速度数值；
S4：通过预设的加速度的数值，判断捕捉到的加速数值是否超过阈值；
S5：如物体加速度没有超过阈值，则图像采集模块(5)继续对建筑进行拍摄；
S6：如物体加速度有超过阈值，则判断该运动物体为坠物；
S7：对坠物追踪及特征匹配；
S8：图像采集模块(5)获取连续10帧图像；
S9:图像分析模块(2)利用阈值分割算法转换成黑白图像；
S10:图像分析模块(2)利用高斯模糊算法排除干扰背景信息；
S11:图像分析模块(2)提取坠物特征；
S12:图像分析模块(2)根据特征信息匹配出坠物的类型，获取坠物质量、体积等详细信息；
S13:对坠物轨迹预判及溯源；
S14：风力测速模块(6)获取当前风速及风向；
S15：根据坠物信息带入坠物轨迹方程进行计算；
S16：计算坠物可能落点区域及落地时间范围；
S17:推算坠物起始坐标及坠落时间；
S18:全景摄像模块(4)图形信息对比，确认坠物来源房间及坠落初始时间；
S19:如坠物没有落入设定区域，则报警模块(7)不工作；所述的设定区域为坠物有可能对行人造成伤害的区域；
S20：如坠物落入设定区域，报警模块(7)开始工作，激光器(300)将坠物可能落点区域用激光线进行标志，信息处理模块(1)将坠物信息传送给报警接收终端(400)；
S21：当报警时长超过预设值，关闭报警模块(7)中激光器(300)，完成整个报警工作。
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