CN112418194B - 一种用于智慧社区的视频监控系统及其方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于智慧社区的视频监控系统及其方法，包括视频监控终端、视频采集辅助光源、现场数据处理终端、数据通讯网络及基于大数据的监控平台，视频监控终端、视频采集辅助光源均若干，且一个视频监控终端与至少一个视频采集辅助光源构成一个工作组，各工作组间现场数据处理终端电气连接，现场数据处理终端另通过数据通讯网络与基于大数据的监控平台间建立数据链接，另与外部供电电路电气连接。其使用方法包括系统组网，监控作业及数据分析等三个步骤。本发明可精确实现对目标物进行高效辨认识别，并对目标物的行为状态进行预判和分析。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于智慧社区的视频监控系统及其方法，属于视频信号处理及数据通讯技术领域。
背景技术
视频监控系统是当前社区日常管理及安防管理工作中的重要设备，使用量巨大，但在实际工作中发现，当前的社区所使用的视频监控系统往往均是基于传统的摄像头设备对特定范围进行监控来满足使用的需要，虽然可以一定程度满足使用的需要，但一方面在监控中摄像头设备易受到自然环境因素干扰而导致检测视频信号质量受到极大的影响，难以有效满足实际使用的需要；另一方面传统的视频监控系统往往缺乏对目标物进行分辨识别能力，或分辨识别能力相对较差，同时也无法对特定目标物的行为习惯规律进行分析、记录和评估，从而无法对社区中异常情况及时发现和应急管理，难以有效满足实际使用的需要。因此，针对这一现状，迫切需要开发一种社区监控系统，以满足实际工作的需要。
发明内容
针对现有技术上存在的不足，本发明提供一种用于智慧社区的视频监控系统及其方法，以达实际使用工作中使用的目的。
为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：
一种用于智慧社区的视频监控系统，包括视频监控终端、视频采集辅助光源、现场数据处理终端、数据通讯网络及基于大数据的监控平台，视频监控终端、视频采集辅助光源均若干，且一个视频监控终端与至少一个视频采集辅助光源构成一个工作组，工作组若干，且各工作组间与至少一个现场数据处理终端电气连接，现场数据处理终端另通过数据通讯网络与基于大数据的监控平台间建立数据链接，另与外部供电电路电气连接，基于大数据的监控平台另通过数据通讯网络与外部第三方服务平台间建立数据链接。所述的视频监控终端和视频采集辅助光源中，同一工作组的视频监控终端和视频采集辅助光源均通过承载机构与社区建筑连接，且视频监控终端和视频采集辅助光源光轴呈0°—90°夹角，所承载机构包括承载底座、三维转台、角度传感器、接线端子、亮度传感器及测距装置，其中所述承载底座为横断面呈矩形的闭合腔体结构，所述三维转台、亮度传感器及测距装置与承载底座前端面链接，且所述视频监控终端和视频采集辅助光源分别与一个三维转台与承载底座前端面铰接，所述亮度传感器及测距装置光轴与承载底座前端面垂直分布，所述角度传感器数量与三维转台一致，每个三维转台上均设1个角度传感器，所述现场数据处理终端嵌于承载底座内，并通过接线端子分别与三维转台、角度传感器、亮度传感器、测距装置、视频监控终端、视频采集辅助光源及外部电源电气连接，同时现场数据处理终端另通过接线端子与数据通讯网络建立数据链接。
进一步的，所述的基于大数据的监控平台内设基于BP神经网络系统为基础的数据处理系统，同时另设基于LSTM的智能预测系统、深度学习神经网络系统的深度学习子系统及基于二值化运算的连通域图像识别子系统，且BP神经网络系统为基础的数据处理系统分别与深度学习子系统和图像识别子系统建立数据链接。
进一步的，所述的现场数据处理终端包括基于FPGA芯片为基础的电路系统、数据通讯总线、MOS驱动电路、I/O通讯电路、晶振时钟电路、稳压电路、串口通讯电路，其中所述基于FPGA芯片为基础的电路系统与数据通讯总线和稳压电路电气连接，所述数据通讯总线另与MOS驱动电路、I/O通讯电路、晶振时钟电路、稳压电路、串口通讯电路电气连接，所述MOS驱动电路另分别与I/O通讯电路和稳压电路电气连接，所述稳压电路、I/O通讯电路、串口通讯电路与各接线端子电气连接。
进一步的，所述的视频监控终端包括底座、一个CCD摄像头、一个3D摄像头及一个红外摄像头，其中所述3D摄像头、红外摄像头对称分布在CCD摄像头两侧，所述CCD摄像头、3D摄像头和红外摄像头后端面与底座前端面连接，且CCD摄像头、3D摄像头和红外摄像头间光轴平行分布，与底座前端面垂直分布。
进一步的，所述的视频采集辅助光源包括承载壳、均光板、反光板、主照明灯、LED补光灯带，所述承载壳为横断面呈等腰梯形的槽状结构，其前端面与均光板连接并构成闭合腔体结构，所述反光板嵌于承载壳内，与承载壳内表面连接并平行分布，所述主照明灯若干，嵌于承载壳内并与承载壳底部及内侧面连接，各主照明灯环绕承载壳轴线均布，且主照明灯光轴与均光板板面垂直分布，所述LED补光灯带至少一条，嵌于承载壳前端面且LED补光灯带环绕承载壳轴线均布并构成闭合环装结构，所述LED补光灯带光轴与主照明灯光轴相交并呈0°—60°夹角，所述主照明灯、LED补光灯带间相互并联，并与现场数据处理终端电气连接。
进一步的，所述的外部第三方服务平台包括身份识别系统服务器、车拍照识别服务器、市政信息推送服务器、第三方支付系统服务器、应急报警服务器中的任意一种或几种共用。
进一步的，所述的数据通讯网络包括至少一条在线通讯网络和至少一条无线通讯网络，且所述数据通讯网络另设若干中继服务器，各中继服务器间混联并构成至少两个通讯局域网。
一种用于智慧社区的视频监控系统的使用方法，包括如下步骤：
S1，系统组网，首先对构成本发明的视频监控终端、视频采集辅助光源、现场数据处理终端、数据通讯网络及基于大数据的监控平台进行组装建设，其中将本发明构成的各工作组分别安装定位到社区指定的工作位置，将基于大数据的监控平台设置在社区安防监控室内，并使基于大数据的监控平台通过数据通讯网络与各工作组的现场数据处理终端间建立数据连接，即可完成本发明组网运行；
S2，监控作业，完成S1步骤后即可进行监控作业，在监控作业时驱动各工作组的视频监控终端、视频采集辅助光源及视频监控终端、视频采集辅助光源连接的承载机构运行，一方面通过视频监控终端对视场范围内进行持续监控作业，另一方面通过承载机构的亮度传感器对运行环境亮度检测，并根据环境亮度驱动视频采集辅助光源运行，对视频监控终端进行补光作业，同时通过承载机构的测距装置对视场范围内目标物进行测距，并根据测距结果调整视频监控终端运行时的焦距和重点目标选定；
S3，数据分析，将S2步骤获得的数据采集图像传输至基于大数据的监控平台中后，由基于大数据的监控平台首先通过基于二值化运算的连通域图像识别子系统对检测目标物进行类型识别，然后与外部第三方服务平台间进行数据通讯，对获得目标物进行比对识别，从而完成目标识别；完成目标识别后通过基于BP神经网络系统为基础的数据处理系统，同时另设基于LSTM的智能预测系统、深度学习神经网络系统对识别后的目标物的运动轨迹、环境参数及目标行为特征进行分析学习，获得目标对象行为预判规律并存储备用，同时根据存储的目标对象规律与当前目标对象行为比对，并对异常行为进行重点监控并报警提示。
本发明一方面系统构成结构简单，使用灵活方便，通用性好，系统构成及维护便捷，可有效满足各类环境使用的需要，同时另可实现大面域范围内多机协同运行作业的需要；另一方面运行数据处理能力强，在满足监控作业的同时，另可精确实现对目标物进行高效辨认识别，并对目标物的行为状态进行预判和分析，及时对目标物异常状态进行报警提示，从而极大的提高了社区监控作业便捷性、可靠性和灵活性。
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为本发明系统结构示意图；
图2为工作组结构示意图；
图3为视频监控终端结构意图；
图4为视频采集辅助光源结构示意图；
图5为现场数据处理终端结构示意图；
图6为本发明方法流程图。
图中各标号：视频监控终端1、视频采集辅助光源2、现场数据处理终端3、数据通讯网络4、基于大数据的监控平台5、外部第三方服务平台6、承载机构7、承载底座71、三维转台72、角度传感器73、接线端子74、亮度传感器75、测距装置76、底座101、CCD摄像头102、3D摄像头103、红外摄像头104、承载壳21、均光板22、反光板23、主照明灯24、LED补光灯带25。
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。
如图1-5所示，一种用于智慧社区的视频监控系统，包括视频监控终端1、视频采集辅助光源2、现场数据处理终端3、数据通讯网络4及基于大数据的监控平台5，视频监控终端1、视频采集辅助光源2均若干，且一个视频监控终端1与至少一个视频采集辅助光源2构成一个工作组，工作组若干，且各工作组间与至少一个现场数据处理终端3电气连接，现场数据处理终端3另通过数据通讯网络4与基于大数据的监控平台5间建立数据链接，另与外部供电电路电气连接，基于大数据的监控平台5另通过数据通讯网络4与外部第三方服务平台6间建立数据链接。
本实施例中，所述的基于大数据的监控平台内设基于BP神经网络系统为基础的数据处理系统，同时另设基于LSTM的智能预测系统、深度学习神经网络系统的深度学习子系统及基于二值化运算的连通域图像识别子系统，且BP神经网络系统为基础的数据处理系统分别与深度学习子系统和图像识别子系统建立数据链接。
重点说明的，所述的视频监控终端1和视频采集辅助光源2中，同一工作组的视频监控终端1和视频采集辅助光源2均通过承载机构7与社区建筑连接，且视频监控终端1和视频采集辅助光源2光轴呈0°—90°夹角，所承载机构7包括承载底座71、三维转台72、角度传感器73、接线端子74、亮度传感器75及测距装置76，其中所述承载底座71为横断面呈矩形的闭合腔体结构，所述三维转台72、亮度传感器75及测距装置76与承载底座71前端面链接，且所述视频监控终端1和视频采集辅助光源2分别与一个三维转台72与承载底座71前端面铰接，所述亮度传感器75及测距装置76光轴与承载底座71前端面垂直分布，所述角度传感器73数量与三维转台72一致，每个三维转台72上均设1个角度传感器73，所述现场数据处理终端3嵌于承载底座71内，并通过接线端子74分别与三维转台72、角度传感器73、亮度传感器75、测距装置76、视频监控终端1、视频采集辅助光源2及外部电源电气连接，同时现场数据处理终端3另通过接线端子74与数据通讯网络4建立数据链接。
值得注意的，所述的现场数据处理终端3包括基于FPGA芯片为基础的电路系统、数据通讯总线、MOS驱动电路、I/O通讯电路、晶振时钟电路、稳压电路、串口通讯电路，其中所述基于FPGA芯片为基础的电路系统与数据通讯总线和稳压电路电气连接，所述数据通讯总线另与MOS驱动电路、I/O通讯电路、晶振时钟电路、稳压电路、串口通讯电路电气连接，所述MOS驱动电路另分别与I/O通讯电路和稳压电路电气连接，所述稳压电路、I/O通讯电路、串口通讯电路与各接线端子74电气连接。
此外，所述的视频监控终端1包括底座101、一个CCD摄像头102、一个3D摄像头103及一个红外摄像头104，其中所述3D摄像头103、红外摄像头104对称分布在CCD摄像头102两侧，所述CCD摄像头102、3D摄像头103和红外摄像头104后端面与底座101前端面连接，且CCD摄像头102、3D摄像头103和红外摄像头104间光轴平行分布，与底座101前端面垂直分布。
同时，所述的视频采集辅助光源2包括承载壳21、均光板22、反光板23、主照明灯24、LED补光灯带25，所述承载壳21为横断面呈等腰梯形的槽状结构，其前端面与均光板22连接并构成闭合腔体结构，所述反光板23嵌于承载壳21内，与承载壳21内表面连接并平行分布，所述主照明灯24若干，嵌于承载壳21内并与承载壳21底部及内侧面连接，各主照明灯24环绕承载壳21轴线均布，且主照明灯24光轴与均光板22板面垂直分布，所述LED补光灯带25至少一条，嵌于承载壳21前端面且LED补光灯带25环绕承载壳21轴线均布并构成闭合环装结构，所述LED补光灯带25光轴与主照明灯24光轴相交并呈0°—60°夹角，所述主照明灯24、LED补光灯带25间相互并联，并与现场数据处理终端3电气连接。
进一步优化的，所述的外部第三方服务平台6包括身份识别系统服务器、车拍照识别服务器、市政信息推送服务器、第三方支付系统服务器、应急报警服务器中的任意一种或几种共用。
本实施例中，所述的数据通讯网络4包括至少一条在线通讯网络和至少一条无线通讯网络，且所述数据通讯网络4另设若干中继服务器，各中继服务器间混联并构成至少两个通讯局域网。
如图6所示，一种用于智慧社区的视频监控系统的使用方法，包括如下步骤：
S1，系统组网，首先对构成本发明的视频监控终端1、视频采集辅助光源2、现场数据处理终端3、数据通讯网络4及基于大数据的监控平台5进行组装建设，其中将本发明构成的各工作组分别安装定位到社区指定的工作位置，将基于大数据的监控平台5设置在社区安防监控室内，并使基于大数据的监控平台5通过数据通讯网络4与各工作组的现场数据处理终端3间建立数据连接，即可完成本发明组网运行；
S2，监控作业，完成S1步骤后即可进行监控作业，在监控作业时驱动各工作组的视频监控终端1、视频采集辅助光源2及视频监控终端1、视频采集辅助光源2连接的承载机构7运行，一方面通过视频监控终端1对视场范围内进行持续监控作业，另一方面通过承载机构7的亮度传感器75对运行环境亮度检测，并根据环境亮度驱动视频采集辅助光源2运行，对视频监控终端1进行补光作业，同时通过承载机构7的测距装置76对视场范围内目标物进行测距，并根据测距结果调整视频监控终端1运行时的焦距和重点目标选定；
S3，数据分析，将S2步骤获得的数据采集图像传输至基于大数据的监控平台中后，由基于大数据的监控平台首先通过基于二值化运算的连通域图像识别子系统对检测目标物进行类型识别，然后与外部第三方服务平台6间进行数据通讯，对获得目标物进行比对识别，从而完成目标识别；完成目标识别后通过基于BP神经网络系统为基础的数据处理系统，同时另设基于LSTM的智能预测系统、深度学习神经网络系统对识别后的目标物的运动轨迹、环境参数及目标行为特征进行分析学习，获得目标对象行为预判规律并存储备用，同时根据存储的目标对象规律与当前目标对象行为比对，并对异常行为进行重点监控并报警提示。
本发明一方面系统构成结构简单，使用灵活方便，通用性好，系统构成及维护便捷，可有效满足各类环境使用的需要，同时另可实现大面域范围内多机协同运行作业的需要；另一方面运行数据处理能力强，在满足监控作业的同时，另可精确实现对目标物进行高效辨认识别，并对目标物的行为状态进行预判和分析，及时对目标物异常状态进行报警提示，从而极大的提高了社区监控作业便捷性、可靠性和灵活性。
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 (5)
1.一种用于智慧社区的视频监控系统，其特征在于：包括视频监控终端（1）、视频采集辅助光源（2）、现场数据处理终端（3）、数据通讯网络（4）及基于大数据的监控平台（5），所述视频监控终端（1）、视频采集辅助光源（2）均若干，且一个视频监控终端（1）与至少一个视频采集辅助光源（2）构成一个工作组，所述工作组若干，且各工作组间与至少一个现场数据处理终端（3）电气连接，所述现场数据处理终端（3）另通过数据通讯网络（4）与基于大数据的监控平台（5）间建立数据链接，另与外部供电电路电气连接，且所述基于大数据的监控平台（5）另通过数据通讯网络（4）与外部第三方服务平台（6）间建立数据链接；所述的视频监控终端（1）和视频采集辅助光源（2）中，同一工作组的视频监控终端（1）和视频采集辅助光源（2）均通过承载机构（7）与社区建筑连接，且视频监控终端（1）和视频采集辅助光源（2）光轴呈0°—90°夹角，所承载机构（7）包括承载底座（71）、三维转台（72）、角度传感器（73）、接线端子（74）、亮度传感器（75）及测距装置（76），其中所述承载底座（71）为横断面呈矩形的闭合腔体结构，所述三维转台（72）、亮度传感器（75）及测距装置（76）与承载底座（71）前端面链接，且所述视频监控终端（1）和视频采集辅助光源（2）分别与一个三维转台（72）与承载底座（71）前端面铰接，所述亮度传感器（75）及测距装置（76）光轴与承载底座（71）前端面垂直分布，所述角度传感器（73）数量与三维转台（72）一致，每个三维转台（72）上均设1个角度传感器（73），所述现场数据处理终端（3）嵌于承载底座（71）内，并通过接线端子（74）分别与三维转台（72）、角度传感器（73）、亮度传感器（75）、测距装置（76）、视频监控终端（1）、视频采集辅助光源（2）及外部电源电气连接，同时现场数据处理终端（3）另通过接线端子（74）与数据通讯网络（4）建立数据链接，所述的视频监控终端（1）包括底座（101）、一个CCD摄像头（102）、一个3D摄像头（103）及一个红外摄像头（104），其中所述3D摄像头（103）、红外摄像头（104）对称分布在CCD摄像头（102）两侧，所述CCD摄像头（102）、3D摄像头（103）和红外摄像头（104）后端面与底座（101）前端面连接，且CCD摄像头（102）、3D摄像头（103）和红外摄像头（104）间光轴平行分布，与底座（101）前端面垂直分布，所述的视频采集辅助光源（2）包括承载壳（21）、均光板（22）、反光板（23）、主照明灯（24）、LED补光灯带（25），所述承载壳（21）为横断面呈等腰梯形的槽状结构，其前端面与均光板（22）连接并构成闭合腔体结构，所述反光板（23）嵌于承载壳（21）内，与承载壳（21）内表面连接并平行分布，所述主照明灯（24）若干，嵌于承载壳（21）内并与承载壳（21）底部及内侧面连接，各主照明灯（24）环绕承载壳（21）轴线均布，且主照明灯（24）光轴与均光板（22）板面垂直分布，所述LED补光灯带（25）至少一条，嵌于承载壳（21）前端面且LED补光灯带（25）环绕承载壳（21）轴线均布并构成闭合环装结构，所述LED补光灯带（25）光轴与主照明灯（24）光轴相交并呈0°—60°夹角，所述主照明灯（24）、LED补光灯带（25）间相互并联，并与现场数据处理终端（3）电气连接。
2.根据权利要求1所述的一种用于智慧社区的视频监控系统，其特征在于：所述的基于大数据的监控平台（5）内设基于BP神经网络系统为基础的数据处理系统，同时另设基于LSTM的智能预测系统、深度学习神经网络系统的深度学习子系统及基于二值化运算的连通域图像识别子系统，且BP神经网络系统为基础的数据处理系统分别与深度学习子系统和图像识别子系统建立数据链接。
3.根据权利要求1所述的一种用于智慧社区的视频监控系统，其特征在于：所述的现场数据处理终端（3）包括基于FPGA芯片为基础的电路系统、数据通讯总线、MOS驱动电路、I/O通讯电路、晶振时钟电路、稳压电路、串口通讯电路，其中所述基于FPGA芯片为基础的电路系统与数据通讯总线和稳压电路电气连接，所述数据通讯总线另与MOS驱动电路、I/O通讯电路、晶振时钟电路、稳压电路、串口通讯电路电气连接，所述MOS驱动电路另分别与I/O通讯电路和稳压电路电气连接，所述稳压电路、I/O通讯电路、串口通讯电路与各接线端子（74）电气连接。
4.根据权利要求1所述的一种用于智慧社区的视频监控系统，其特征在于：所述的外部第三方服务平台（6）包括身份识别系统服务器、车拍照识别服务器、市政信息推送服务器、第三方支付系统服务器、应急报警服务器中的任意一种或几种共用。
5.根据权利要求1所述的一种用于智慧社区的视频监控系统，其特征在于：所述的数据通讯网络（4）包括至少一条在线通讯网络和至少一条无线通讯网络，且所述数据通讯网络（4）另设若干中继服务器，各中继服务器间混联并构成至少两个通讯局域网。
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