CN112528791A - 一种铁路站场防入侵系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提出的一种铁路站场防入侵系统及方法，包括：视频采集监控装置，铁路防入侵监控单元、站场防入侵报警信息管理单元和AI服务器；本发明采用AI图像识别、人工智能机器学习技术，通过将对接的监控系统的视频流传输给AI服务器，由AI服务器做出是否应该报警的判断，有效的提高了报警的准确率。
Description
技术领域
本发明涉及铁路站场监控技术领域，更具体的说是涉及一种铁路站场防入侵系统及方法。
背景技术
随着我国铁路的高速发展，车站发车密度增加，客流量增大，车站安全生产压力也随之加大。铁路车站的运营自动化与智能化都是未来车站安全运营的必要执行项目，现阶段的安全管制措施仍以人为管控为主、系统控制为辅，未实现人防、物防、技防有机结合。为避免旅客在候车期间侵入安全白线、误闯站台两端等非安全区域，造成人员财产损失甚至行车事故，对铁路站场的入侵监控越来越受到相关部门的重视。
目前，铁路各站场使用的防侵入系统，均采用监控系统自带的防侵入功能。但是监控系统自带的防侵入功能均存在无法区分入侵源的问题。比如，用户真正需要的是监控到非穿工作服的工作人员、火车以外的移动物体才进行报警。但是现有的防侵入系统均无法解决该问题。导致误报频繁，使得铁路用户不得不关闭此功能。
发明内容
针对以上问题，本发明的目的在于提供一种铁路站场防入侵系统及方法，采用AI图像识别、人工智能机器学习技术，通过将对接的监控系统的视频流传输给AI服务器，由AI服务器做出是否应该报警的判断，有效的提高了报警的准确率。
本发明为实现上述目的，通过以下技术方案实现：一种铁路站场防入侵系统，包括：视频采集监控装置，铁路防入侵监控单元、站场防入侵报警信息管理单元和AI服务器；
所述视频采集监控装置，安装在铁路站场的预设监控区域，用于采集视频流并发送至铁路防入侵监控单元；
所述铁路防入侵监控单元，安装在车站监控室或本地机房内，用于接收视频采集监控装置采集的视频流，转换为图片后发送至AI服务器，根据AI服务器返回的图片判定结果进行监控和报警，当出现报警后，通过发出警报信号提醒工作人员有不法物体闯入监控区域，并将报警信息存储在内置数据库中；
所述站场防入侵报警信息管理单元，安装在车站监控室内，用于读取铁路防入侵监控单元内置数据库中的报警信息，并进行报警信息分析和报警信息处理，并通过预设架构进行报警信息分析和处理结果的屏幕展示；
所述AI服务器，用于根据预设的算法判断出是图片信息中否有非法物体闯入监控区域，并将判断结果返回给铁路防入侵报警监控单元。
进一步，所述铁路防入侵监控单元包括：
视频流采集模块，用于采集视频采集监控装置发送的视频流，并按照预设时间间隔抽出一帧图片，并发送至AI服务器；
定位模块，用于确定视频流的抽帧图片的坐标，并将对应的报警区域坐标发送至AI服务器；
图片处理模块，用于在抽帧图片上绘制报警的区域范围框。
进一步，所述站场防入侵报警信息管理单元包括：
报警信息读取模块，用于通过局域网读取铁路防入侵监控单元内置数据库中的报警信息；
信息分析单元，用于使用预设信息处理软件对报警信息进行分类、比对和处理结果汇总，并以数据列表的方式进行展示。
进一步，所述AI服务器包括：
存储模块，用于存储穿着工作服的人员图片信息、火车的图片信息，作为非异常物体参考信息；
识别判定模块，用于使用AI图像识别技术，并根据预设的算法判断出图片中是否有异常物体闯入监控区域，若存在异常物体，经图片识别为报警图片，并将报警图片、异常物体在报警图片上的位置信息返回给铁路防入侵监控单元。
进一步，所述AI服务器还包括：
比对排除模块，扫描图片中物体，并与非异常物体参考信息进行相似度比对，若比对结果大于预设阈值，将图片中的相应物体认定为非异常物体。
进一步，所述预设时间间隔为200毫秒。
进一步，所述站场防入侵报警信息管理单元采用局域网B/S架构。
相应的，本发明还公开了一种铁路站场防入侵方法，包括如下步骤：
S1：将穿着工作服的人员图片信息、火车的图片信息，作为非异常物体参考信息，存储到AI服务器中；
S2：将铁路防入侵监控单元与视频采集监控装置对接；
S3：铁路防入侵监控单元将对接到的视频流中每隔200毫秒抽一帧图片和报警区域坐标发送给AI服务器；
S4：AI服务器通过AI图像识别技术，并根据预设的算法判断出图片中是否有异常物体闯入监控区域，若存在异常物体，经图片识别为报警图片，并将报警图片、异常物体在报警图片上的位置信息返回给铁路防入侵监控单元；
S5：铁路防入侵监控单元防侵入系统将将报警图片、异常物体在报警图片上的位置信息存储到内置数据库，并发出警报信号提醒工作人员有不法物体闯入监控区域。
对比现有技术，本发明有益效果在于：本发明提供了一种铁路站场防入侵系统及方法，通过铁路防入侵监控单元与视频采集监控装置对接，将对接到的视频流中每隔200毫秒抽一帧图片和报警区域坐标发送给AI服务器。AI服务器通过图像识别技术识别出是否需要报警。因为事先已经将穿各种工作服的人员、火车等不需要报警的物体输入到AI服务器，所以工作服的工作人员和火车进入便不会识别为报警图片。如果AI服务器识别为是报警图片，则将该报警图片，异常物体在该图片上的位置，物体的类型都返回给路防入侵监控单元，路防入侵监控单元将该信息存储到数据库中并触发警报。
本发明的站场防入侵报警信息管理单元，能够读取铁路防入侵监控单元内置数据库中的报警信息，并进行报警信息分析和报警信息处理，并进行报警信息分析和处理结果的屏幕展示。从而方便操作人员远程了解铁路入侵报警情况。
相比传统的监控系统自带的防侵入功能，本发明具有更为精确的报警源过滤。可以精确的控制到哪些东西报警，哪些东西不报警。本发明已在多个铁路场站实施，并取得了良好的效果。
本发明可以由用户灵活的绘制报警区域。因为监控视频流抽出的图像帧范围很大，多数情况会超出报警区域范围。为解决该问题，本发明实现了可以由用户自由的绘制报警的区域范围。
由此可见，本发明与现有技术相比，具有突出的实质性特点和显著的进步，其实施的有益效果也是显而易见的。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
附图1是本发明的系统结构图。
附图2是本发明的方法流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式做出说明。
如图1所示的一种铁路站场防入侵系统，包括：视频采集监控装置，铁路防入侵监控单元、站场防入侵报警信息管理单元和AI服务器。
1、视频采集监控装置，可采用现有的海康或大华视频监控系统，安装在铁路站场的预设监控区域，用于采集视频流并发送至铁路防入侵监控单元。
2、铁路防入侵监控单元，安装在车站监控室或本地机房内，用于接收视频采集监控装置采集的视频流，转换为图片后发送至AI服务器，根据AI服务器返回的图片判定结果进行监控和报警，当出现报警后，通过发出警报信号提醒工作人员有不法物体闯入监控区域，并将报警信息存储在内置数据库中。
具体包括：
视频流采集模块，用于采集视频采集监控装置发送的视频流，并没200毫秒抽出一帧图片，并发送至AI服务器。
定位模块，用于确定视频流的抽帧图片的坐标，并将对应的报警区域坐标发送至AI服务器。
图片处理模块，用于在抽帧图片上绘制报警的区域范围框。
铁路防入侵监控单元采用.net技术实现。在使用过程中需要和视频采集监控装置对接，并且必须保证网络通畅稳定。
3、站场防入侵报警信息管理单元，安装在车站监控室内，用于读取铁路防入侵监控单元内置数据库中的报警信息，并进行报警信息分析和报警信息处理，并通过预设架构进行报警信息分析和处理结果的屏幕展示。
具体包括：
报警信息读取模块，用于通过局域网读取铁路防入侵监控单元内置数据库中的报警信息。
信息分析单元，用于使用预设信息处理软件对报警信息进行分类、比对和处理结果汇总，并以数据列表的方式进行展示。
站场防入侵报警信息管理单元采用Java实现，采用局域网B/S架构。主要用于在局域网内远程进行报警信息分析、报警信息处理。从而方便操作人员远程了解铁路入侵报警情况，尤其方便各级管理人员实时远程获取入侵信息。
4、AI服务器，用于根据预设的算法判断出是图片信息中否有非法物体闯入监控区域，并将判断结果返回给铁路防入侵报警监控单元。
具体包括：
存储模块，用于存储穿着工作服的人员图片信息、火车的图片信息，作为非异常物体参考信息。
识别判定模块，用于使用AI图像识别技术，并根据预设的算法判断出图片中是否有异常物体闯入监控区域，若存在异常物体，经图片识别为报警图片，并将报警图片、异常物体在报警图片上的位置信息返回给铁路防入侵监控单元。
比对排除模块，扫描图片中物体，并与非异常物体参考信息进行相似度比对，若比对结果大于预设阈值，将图片中的相应物体认定为非异常物体。
AI服务器采用python实现。铁路防入侵监控单元将通过对接视频采集监控装置采集到的实时图像传给智慧大脑，智慧大脑通过AI图像识别技术，并根据预设的算法判断出是否有非法物体闯入监控区域，并将判断结果返回给铁路防入侵监控单元。在识别过程中，由于事先已经将穿各种工作服的人员、火车等不需要报警的物体输入到AI服务器，所以工作服的工作人员和火车进入便不会被识别为报警图片。
相应的，如图2所示，本发明还公开了一种铁路站场防入侵方法，包括如下步骤：
S1：将穿着工作服的人员图片信息、火车的图片信息，作为非异常物体参考信息，存储到AI服务器中。
S2：将铁路防入侵监控单元与视频采集监控装置对接。
S3：铁路防入侵监控单元将对接到的视频流中每隔200毫秒抽一帧图片和报警区域坐标发送给AI服务器。
S4：AI服务器通过AI图像识别技术，并根据预设的算法判断出图片中是否有异常物体闯入监控区域，若存在异常物体，经图片识别为报警图片，并将报警图片、异常物体在报警图片上的位置信息返回给铁路防入侵监控单元。
S5：铁路防入侵监控单元防侵入系统将将报警图片、异常物体在报警图片上的位置信息存储到内置数据库，并发出警报信号提醒工作人员有不法物体闯入监控区域。
本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明实施例中的技术可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本发明实施例中的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中如U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质，包括若干指令用以使得一台计算机终端(可以是个人计算机，服务器，或者第二终端、网络终端等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。本说明书中各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。尤其，对于终端实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例中的说明即可。
在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、系统和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的系统实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，系统或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个模块单独物理存在，也可以两个或两个以上模块集成在一个单元中。
同理，在本发明各个实施例中的各处理单元可以集成在一个功能模块中，也可以是各个处理单元物理存在，也可以两个或两个以上处理单元集成在一个功能模块中。
结合附图和具体实施例，对本发明作进一步说明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所限定的范围。
Claims (8)
1.一种铁路站场防入侵系统，其特征在于，包括：视频采集监控装置，铁路防入侵监控单元、站场防入侵报警信息管理单元和AI服务器；
所述视频采集监控装置，安装在铁路站场的预设监控区域，用于采集视频流并发送至铁路防入侵监控单元；
所述铁路防入侵监控单元，安装在车站监控室或本地机房内，用于接收视频采集监控装置采集的视频流，转换为图片后发送至AI服务器，根据AI服务器返回的图片判定结果进行监控和报警，当出现报警后，通过发出警报信号提醒工作人员有不法物体闯入监控区域，并将报警信息存储在内置数据库中；
所述站场防入侵报警信息管理单元，安装在车站监控室内，用于读取铁路防入侵监控单元内置数据库中的报警信息，并进行报警信息分析和报警信息处理，并通过预设架构进行报警信息分析和处理结果的屏幕展示；
所述AI服务器，用于根据预设的算法判断出是图片信息中否有非法物体闯入监控区域，并将判断结果返回给铁路防入侵报警监控单元。
2.根据权利要求1所述的铁路站场防入侵系统，其特征在于，所述铁路防入侵监控单元包括：
视频流采集模块，用于采集视频采集监控装置发送的视频流，并按照预设时间间隔抽出一帧图片，并发送至AI服务器；
定位模块，用于确定视频流的抽帧图片的坐标，并将对应的报警区域坐标发送至AI服务器；
图片处理模块，用于在抽帧图片上绘制报警的区域范围框。
3.根据权利要求1所述的铁路站场防入侵系统，其特征在于，所述站场防入侵报警信息管理单元包括：
报警信息读取模块，用于通过局域网读取铁路防入侵监控单元内置数据库中的报警信息；
信息分析单元，用于使用预设信息处理软件对报警信息进行分类、比对和处理结果汇总，并以数据列表的方式进行展示。
4.根据权利要求1所述的铁路站场防入侵系统，其特征在于，所述AI服务器包括：
存储模块，用于存储穿着工作服的人员图片信息、火车的图片信息，作为非异常物体参考信息；
识别判定模块，用于使用AI图像识别技术，并根据预设的算法判断出图片中是否有异常物体闯入监控区域，若存在异常物体，经图片识别为报警图片，并将报警图片、异常物体在报警图片上的位置信息返回给铁路防入侵监控单元。
5.根据权利要求4所述的铁路站场防入侵系统，其特征在于，所述AI服务器还包括：
比对排除模块，扫描图片中物体，并与非异常物体参考信息进行相似度比对，若比对结果大于预设阈值，将图片中的相应物体认定为非异常物体。
6.根据权利要求2所述的铁路站场防入侵系统，其特征在于，所述预设时间间隔为200毫秒。
7.根据权利要求1所述的铁路站场防入侵系统，其特征在于，所述站场防入侵报警信息管理单元采用局域网B/S架构。
8.一种铁路站场防入侵方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1：将穿着工作服的人员图片信息、火车的图片信息，作为非异常物体参考信息，存储到AI服务器中；
S2：将铁路防入侵监控单元与视频采集监控装置对接；
S3：铁路防入侵监控单元将对接到的视频流中每隔200毫秒抽一帧图片和报警区域坐标发送给AI服务器；
S4：AI服务器通过AI图像识别技术，并根据预设的算法判断出图片中是否有异常物体闯入监控区域，若存在异常物体，经图片识别为报警图片，并将报警图片、异常物体在报警图片上的位置信息返回给铁路防入侵监控单元；
S5：铁路防入侵监控单元防侵入系统将将报警图片、异常物体在报警图片上的位置信息存储到内置数据库，并发出警报信号提醒工作人员有不法物体闯入监控区域。
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| CN113763659A (zh) * | 2021-09-08 | 2021-12-07 | 山西华拓电气有限公司 | 一种基于视觉识别的矿井区域人员侵入监测系统 |
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