CN112702570A - 一种基于多维行为识别的安防管理系统 - Google Patents

一种基于多维行为识别的安防管理系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于多维行为识别的安防管理系统，涉及安防管理技术领域。包括后台行为识别处理系统，后台视频监控系统，场端固定监控装置，场端移动巡检机器人，场端物联控制系统。后台行为识别处理系统对图像信息，多维行为识别信号信息完成分析和处理，向场端移动巡检机器人和场端物联控制系统完成指令下发，同时后台行为识别处理系统完成行为识别报告和日志；场端移动巡检机器人和场端物联控制系统接收后台行为识别处理系统下发的指令，完成相应的安防操作。解决了现有大范围监控中人工巡检时效差，缺乏在事前预报警的问题，并且对传统行为识别单一参考动作行为的方式进行优化和改进。

Description

一种基于多维行为识别的安防管理系统
技术领域
本发明涉及安防管理技术领域，尤其是涉及一种基于多维行为识别的安防管理系统。
背景技术
安防管理系统是实施安全防范控制的重要技术手段，在当前安防需求膨胀的形势下，其在安全技术防范领域的运用也越来越广泛。但目前所使用的安防系统主要依赖人的视觉判断，而缺乏对视频内容的智能分析。由此使得安防系统只能完成时间内的视频存储记录，仅可为事后分析提供证据。而其在事前预/报警的缺位，也让保平安的意义大打折扣。随着光电信息技术、微电子技术、微计算机技术与视频图像处理技术等的发展，传统的安防系统也正由数字化、网络化，而逐步走向智能化。这种智能安防系统是指在不需要人为干预的情况下，能自动实现对监控画面中的异常情况进行检测、识别，在有异常时能及时作出预/报警。而现有对大范围的监控依然通过传统的摄像头进行图像采集，通过人工巡检和摄像头检测来完成安防管理，这种方式存在时效性差，安防效果差，受人为影响因素较大，不易覆盖的问题。
发明内容
本发明目的在于：提供一种基于多维行为识别的安防管理系统，解决大范围监控中人工巡检时效差，缺乏在事前预报警的问题，并且对传统行为识别单一参考动作行为的方式进行优化和改进。
本发明的技术方案如下：
一种基于多维行为识别的安防管理系统，包括：后台行为识别处理系统，后台视频监控系统，场端固定监控装置，场端移动巡检机器人，场端物联控制系统；
所述多维行为识别的安防管理系统的具体工作步骤为：
S1:场端移动巡检机器人再场端中移动巡检，采集多维行为识别信号，并传递给后台视频监控系统；
S2:场端固定监控装置通过设置在场端的固定位置中，对特定位置和重点布控位置进行图像采集，并传递给后台视频监控系统；
S3:后台行为识别处理系统对后台视频监控系统中的图像信息，多维行为识别信号信息完成分析和处理，向场端移动巡检机器人和场端物联控制系统完成指令下发，同时后台行为识别处理系统完成行为识别报告和日志；
S4:场端移动巡检机器人和场端物联控制系统接收后台行为识别处理系统下发的指令，完成相应的安防操作；
所述多维行为识别信号信息包括动作行为信号、声音行为信号、振动行为信号、红外热感行为信号。
进一步地，所述S3的具体步骤为：
S31:对后台视频监控系统中的图像信息和动作行为信号进行姿态估计，提取视频中每帧人体关节点位置坐标；
S32：根据每帧人体关节点位置坐标，计算相邻两帧人体关节点距离变化量矩阵；
S33：将视频进行分段，利用每段视频距离变化量矩阵生成视频特征；
S34：根据建立的CNN训练模型或者行为数据库进行比对，进行行为动作分类，在再根据声音行为信号、振动行为信号、红外热感行为信号完善行为动作；
S35：根据行为动作选择相应的指令工作向场端移动巡检机器人和场端物联控制系统下发，同时后台行为识别处理系统将行为识别的具体行为及相应指令转化为文字信息进行储存。
进一步地，所述场端移动巡检机器人包括：机器人本体，旋转平台，所述机器人本体后端左右设各置有行走主动轮，所述机器人本体前端中部设置有从动轮，所述主动轮的出轴位置连接有防撞杆，所述旋转平台设置在机器人本体上方，所述旋转平台上设置有检测器单元；
所述机器人本体内部还包括主控单元、供电单元、通讯模块、定位模块、伺服控制器和伺服电机，所述伺服电机的出轴位置与主动轮连接。
进一步地，所述机器人本体外壳上部还设置有单晶太阳能电池板。
进一步地，所述通讯模块采用LoRa通讯模块。
进一步地，所述检测器单元包括红外热感传感器、振动采集传感器、距离传感器，拾音装置和视频采集摄像头。
进一步地，所述场端物联控制系统包括智能电子门锁、声光报警装置、闸门通行装置。
进一步地，所述场端物联控制系统采用PLC控制系统或者DCS控制系统。
进一步地，所述多维行为识别的安防管理系统与防雷接地系统、安保报警系统、污水雨水排放系统、自来水管道监控系统、井盖防护监控系统、燃气管道监测报警、电力监控系统进行交互。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
1.本发明一种基于多维行为识别的安防管理系统，通过场端移动巡检机器人再场端中移动巡检，采集多维行为识别信号，并传递给后台视频监控系统，场端固定监控装置通过设置在场端的固定位置中，对特定位置和重点布控位置进行图像采集，并传递给后台视频监控系统，后台行为识别处理系统对后台视频监控系统中的图像信息，多维行为识别信号信息完成分析和处理，向场端移动巡检机器人和场端物联控制系统完成指令下发，同时后台行为识别处理系统完成行为识别报告和日志场端移动巡检机器人和场端物联控制系统接收后台行为识别处理系统下发的指令，完成相应的安防操作。大大地较少了人工作业的难度和强度，也使得安防系统更为智能化，也降低了人工工作的危险程度，并切能够通过可视化的视频日志完成时间的溯源和追踪。
2.本发明一种基于多维行为识别的安防管理系统，能够与多种不同的监控系统进行交互，不同的监控系统用于监控不同的目标；后台行为识别处理系统接收所述移动巡检机器人以及所述综合监控系统上报的数据并对所接收的数据进行分析，并执行与分析的结果对应预设操作。用以实现自动监控以及数据的实时上报，以克服了现有技术中的缺陷，提高效率，以充分满足大范围安防管理系统的需求。
附图说明
本发明将通过实施例并参照附图的方式说明，其中：
图1为本发明的流程系统框图。
具体实施方式
本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
需要说明的是，术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
实施例1
如图1所示的一种基于多维行为识别的安防管理系统，包括：后台行为识别处理系统，后台视频监控系统，场端固定监控装置，场端移动巡检机器人，场端物联控制系统；
所述多维行为识别的安防管理系统的具体工作步骤为：
S1:场端移动巡检机器人再场端中移动巡检，采集多维行为识别信号，并传递给后台视频监控系统；
S2:场端固定监控装置通过设置在场端的固定位置中，对特定位置和重点布控位置进行图像采集，并传递给后台视频监控系统；
S3:后台行为识别处理系统对后台视频监控系统中的图像信息，多维行为识别信号信息完成分析和处理，向场端移动巡检机器人和场端物联控制系统完成指令下发，同时后台行为识别处理系统完成行为识别报告和日志；
S4:场端移动巡检机器人和场端物联控制系统接收后台行为识别处理系统下发的指令，完成相应的安防操作；
所述多维行为识别信号信息包括动作行为信号、声音行为信号、振动行为信号、红外热感行为信号。
工作原理:在工业应用场景或者大型仓库等大范围场景中，对其采用传统的人工巡检和视频监控结合的安防管理模式是无法正常实施的，原因在于这种管理模式存在时效差，不易覆盖，并且人工任务繁重的问题。对于本发明，通过场端移动巡检机器人再场端中移动巡检，采集多维行为识别信号，并传递给后台视频监控系统，通过移动巡检机器人代替人工巡检，移动巡检机器人的数量为N个，并且可以通过现场实际的环境范围的大小和重要程度对移动巡检机器人的巡检线路进行规划，从而实现高覆盖率和高时效性的巡检工作，并且移动巡检机器人能够进行多维行为的采集，包括动作行为信号、声音行为信号、振动行为信号、红外热感行为信号，即可以对区域类人员的面部特征信息、动作行为信息和声音行为信息进行采集，区域内设备的声音行为信息、振动行为信息和红外热感行为信号进行采集，并反馈至场端固定监控装置，场端固定监控装置通过设置在场端的固定位置中，对特定位置和重点布控位置进行图像采集，并传递给后台视频监控系统，监控中心的工作人员则通过后台视频监控系统对特定位置和重点布控位置进行人工监控，后台行为识别处理系统对后台视频监控系统中的图像信息，多维行为识别信号信息完成分析和处理，通过对多维行为识别信号信息的处理和分析判断其的行为类型，并根据其行为类型选择相应的操作指令，并将相应的操作指令下发给场端移动巡检机器人和场端物联控制系统，移动巡检机器人和场端物联控制系统完成相应的指令操作，完成后，将完成信息反馈至后台行为识别处理系统，后台行为识别处理系统将相应行为类型和操作指令的完成信息进行记录保存，从而实现基于多维行为识别的安防管理。
实施例2
基于实施例1的一种基于多维行为识别的安防管理系统，所述后台行为识别处理系统对后台视频监控系统中的图像信息，多维行为识别信号信息完成分析和处理，向场端移动巡检机器人和场端物联控制系统完成指令下发，同时后台行为识别处理系统完成行为识别报告和日志的具体步骤为：
A:对后台视频监控系统中的图像信息和动作行为信号进行姿态估计，提取视频中每帧人体关节点位置坐标；
B：根据每帧人体关节点位置坐标，计算相邻两帧人体关节点距离变化量矩阵；
C：将视频进行分段，利用每段视频距离变化量矩阵生成视频特征；
D：根据建立的CNN训练模型或者行为数据库进行比对，进行行为动作分类，在再根据声音行为信号、振动行为信号、红外热感行为信号完善行为动作；
E：根据行为动作选择相应的指令工作向向场端移动巡检机器人和场端物联控制系统下发，同时后台行为识别处理系统将行为识别的具体行为及相应指令转化为文字信息进行储存。
场端移动巡检机器人包括：机器人本体，旋转平台，所述机器人本体后端左右设各置有行走主动轮，所述机器人本体前端中部设置有从动轮，所述主动轮的出轴位置连接有防撞杆，所述机器人本体上方设置有检测器单元；机器人本体内部还包括主控单元、供电单元、通讯模块、定位模块、伺服控制器和伺服电机，所述伺服电机的出轴位置与主动轮连接，所述机器人本体外壳上部还设置有单晶太阳能电池板。所述通讯模块采用LoRa通讯模块，所述检测器单元包括红外热感传感器、振动采集传感器、距离传感器、拾音装置和视频采集摄像头，所述场端物联控制系统包括智能电子门锁、声光报警装置、闸门通行装置。所述场端物联控制系统采用PLC控制系统或者DCS控制系统。
工作原理：在工业应用场景中，场端移动巡检机器人在巡检过程中，通过红外热感传感器、振动采集传感器、拾音装置和视频采集摄像头完成人员的面部特征信息、动作行为信息和声音行为信息进行采集，或者巡检区域内设备的声音行为信息、振动行为信息和红外热感行为信号采集，通过LoRa通讯模块进行数据通讯，由于LoRa通讯模块通讯范围的优势，并且其成本低廉，所以可以在大范围通讯中起到重要作用，场端移动巡检机器人上部设置有单晶太阳能电池板，能够有效的利用太阳能，节约能源也提高了移动巡检机器人的工作时间，通过定位模块、伺服控制器和伺服电机以及距离传感器的配合实现移动巡检机器人的移动与定位，后台行为识别处理系统对后台视频监控系统对对后台视频监控系统中的图像信息和动作行为信号进行姿态估计，提取视频中每帧人体关节点位置坐标，根据每帧人体关节点位置坐标，计算相邻两帧人体关节点距离变化量矩阵，将视频进行分段，利用每段视频距离变化量矩阵生成行为特征，根据建立的CNN训练模型或者行为数据库进行比对，包括动作行为对比，声音行为对比，振动行为对比，确定其动作行为。并根据行为动作选择相应的指令工作向场端移动巡检机器人和场端物联控制系统下发，当出现盗窃行为时，根据动作行为识别判定其为异常盗窃行为，后台行为识别处理系统向移动巡检机器人发出报警和跟随指令，向场端物联控制系统发出封锁门窗，打开区域照明，声光报警等指令，场端物联控制系统通过PLC系统或者DCS系统完成指令并向后台行为识别处理系统反馈。
实施例3
所述基于多维行为识别的安防管理系统还可以与防雷接地系统、安保报警系统、污水雨水排放系统、自来水管道监控系统、井盖防护监控系统、燃气管道监测报警、电力监控系统进行交互。通过设备中冗余PLC构成，实现对排风机、排水泵及动力、照明等设备的手/自动状态监视，启停控制，运行状态显示，运行记录，故障报警以及实现各种相关的逻辑控制关系、统计分析、能耗计量、电力监控等，确保各类设备系统运行稳定、安全、可靠和高效，并达到节能和环保的管理要求。
以上所述，仅为发明的优选实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明所揭露的技术范围内，可不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种基于多维行为识别的安防管理系统，其特征在于包括：后台行为识别处理系统，后台视频监控系统，场端固定监控装置，场端移动巡检机器人，场端物联控制系统；
所述多维行为识别的安防管理系统的具体工作步骤为：
S1:场端移动巡检机器人在场端中移动巡检，采集多维行为识别信号，并传递给后台视频监控系统；
S2:场端固定监控装置通过设置在场端的固定位置中，对重点布控位置进行图像采集，并传递给后台视频监控系统；
S3:后台行为识别处理系统对后台视频监控系统中的图像信息，多维行为识别信号信息完成分析和处理，向场端移动巡检机器人和场端物联控制系统完成指令下发，同时后台行为识别处理系统完成行为识别报告和日志；
S4:场端移动巡检机器人和场端物联控制系统接收后台行为识别处理系统下发的指令，完成相应的安防操作；
所述多维行为识别信号信息包括动作行为信号、声音行为信号、振动行为信号、红外热感行为信号。
2.根据权利要求1所述的一种基于多维行为识别的安防管理系统，其特征在于：所述S3的具体步骤为：
S31:对后台视频监控系统中的图像信息和动作行为信号进行姿态估计，提取视频中每帧人体关节点位置坐标；
S32：根据每帧人体关节点位置坐标，计算相邻两帧人体关节点距离变化量矩阵；
S33：将视频进行分段，利用每段视频距离变化量矩阵生成视频特征；
S34：根据建立的CNN训练模型或者行为数据库进行比对，进行行为动作分类，在再根据声音行为信号、振动行为信号、红外热感行为信号完善行为动作；
S35：根据行为动作选择相应的指令工作向场端移动巡检机器人和场端物联控制系统下发，同时后台行为识别处理系将行为识别的具体行为及相应指令转化为文字信息进行储存。
3.根据权利要求1所述的一种基于多维行为识别的安防管理系统，其特征在于：所述场端移动巡检机器人包括：机器人本体，旋转平台，所述机器人本体后端左右设各置有行走主动轮，所述机器人本体前端中部设置有从动轮，所述主动轮的出轴位置连接有防撞杆，所述旋转平台设置在机器人本体上方，所述旋转平台上设置有检测器单元；
所述机器人本体内部还包括主控单元、供电单元、通讯模块、定位模块、伺服控制器和伺服电机，所述伺服电机的出轴位置与主动轮连接。
4.根据权利要求3所述的一种基于多维行为识别的安防管理系统，其特征在于所述机器人本体外壳上部还设置有单晶太阳能电池板。
5.根据权利要求3所述的一种基于多维行为识别的安防管理系统，其特征在于：所述通讯模块采用LoRa通讯模块。
6.根据权利要求3所述的一种基于多维行为识别的安防管理系统，其特征在于：所述检测器单元包括红外热感传感器、振动采集传感器、距离传感器、拾音装置和视频采集摄像头。
7.根据权利要求1所述的一种基于多维行为识别的安防管理系统，其特征在于：所述场端物联控制系统包括智能电子门锁、声光报警装置、闸门通行装置。
8.根据权利要求1或7所述的一种基于多维行为识别的安防管理系统，其特征在于：所述场端物联控制系统采用PLC控制系统或者DCS控制系统。
9.根据权利要求1所述的一种基于多维行为识别的安防管理系统，其特征在于：所述多维行为识别的安防管理系统与防雷接地系统、安保报警系统、污水雨水排放系统、自来水管道监控系统、井盖防护监控系统、燃气管道监测报警、电力监控系统进行交互。
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