CN113066248B - 基于视频图像处理的智慧社区建设安防监控智能管理系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开基于视频图像处理的智慧社区建设安防监控智能管理系统，包括小区外围墙区域划分模块、区域安防监控设备设置模块、安防数据库、区域攀爬人员图像采集模块、攀爬人员身份识别模块、住户攀爬人员基本信息获取模块、区域外围墙墙面损坏参数获取模块、住户攀爬人员危险系数分析模块、中央管理模块、语音提示终端、报警终端、巡逻管理中心和出入口显示终端，通过对小区外围墙的攀爬人员进行身份识别，由此对住户攀爬人员统计其对应的综合危险系数，并进行语音提示，对外来攀爬人员进行人脸图像采集，并进行蜂鸣报警及双重巡查，完善了目前智慧社区安防监控系统的功能，提高了智慧社区的安防精细化水平和安防智能化程度。

Description

基于视频图像处理的智慧社区建设安防监控智能管理系统

技术领域

本发明属于社区安防管理技术领域，具体而言，涉及基于视频图像处理的智慧社区建设安防监控智能管理系统。

背景技术

随着经济和社会的发展,人们对居住生活标准要求越来越高,当前,我国居民社区正在逐渐向智慧化过度,智慧社区为广大小区住户提供了更加安全、快捷以及舒适的智能化生活环境。在整个智慧社区的建设中,安防监控系统起到十分重要的作用,不仅保证了小区内住户的人身、财产安全,还提高了小区管理工作人员的工作效率。

当前智慧社区的安防监控系统，其包括的安防监控对象多样，如小区出入口门禁监控、楼宇门禁监控、小区周界外围墙监控等。对于小区周界外围墙监控来说，目前智慧社区对小区周界外围墙监控只是对攀爬小区外围墙的现象进行监控报警，没有对攀爬人员进行进一步识别，可以想到的是攀爬人员不一定都是外来入侵人员，也有可能是小区内住户人员，单纯以统一的监控报警方式对攀爬小区外围墙的现象进行处理，很显然是不太合理的，从而导致住户人员安防体验感不高，由此可见目前智慧社区的安防监控系统功能还不完善，安防精细化水平较低，难以满足现在对智慧社区安防监控系统的精细化安防需求。

发明内容

为了克服上述不足，本发明搭建了基于视频图像处理的智慧社区建设安防监控智能管理系统，能够有效解决相应的技术问题。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

基于视频图像处理的智慧社区建设安防监控智能管理系统，包括小区外围墙区域划分模块、区域安防监控设备设置模块、安防数据库、区域攀爬人员图像采集模块、攀爬人员身份识别模块、住户攀爬人员基本信息获取模块、区域外围墙墙面损坏参数获取模块、住户攀爬人员危险系数分析模块、中央管理模块、语音提示终端、报警终端、巡逻管理中心和出入口显示终端；

所述小区外围墙区域划分模块将小区外围墙按照设定的划分方式划分为若干外围墙子区域，进而对划分的各外围墙子区域按照预先设置的顺序进行编号，分别标记为1,2...i...n，同时对划分的各外围墙子区域获取外围墙高度、外围墙厚度、外围墙子区域面积，以此构成外围墙子区域基础参数集合Q_r(q_r1,q_r2,...,q_ri,...,q_rn)，q_ri表示为第i个外围墙子区域的基础参数对应的数值，r表示为基础参数，r＝d1,d2,d3分别表示为外围墙高度、外围墙厚度、外围墙子区域面积，小区外围墙区域划分模块将外围墙子区域基础参数集合发送至住户攀爬人员危险系数分析模块；

所述区域安防监控设备设置模块包括若干安防监控设备，其分别安装在划分的各外围墙子区域上方，其中安防监控设备包括球形摄像头和语音报警器；

所述区域攀爬人员图像采集模块用于通过各外围墙子区域上的球形摄像头实时采集该外围墙子区域的周围图像，并对采集得到的外围墙子区域的周围图像进行人身体轮廓提取，若某外围墙子区域的周围图像中提取不到人身体轮廓，则表明该外围墙子区域此时不存在攀爬人员，若某外围墙子区域的周围图像中能够提取到人身体轮廓，则表明该外围墙子区域此时存在攀爬人员，该外围墙子区域记为攀爬外围墙子区域，统计攀爬外围墙子区域编号，以此将各攀爬外围墙子区域对应的周围图像发送至攀爬人员身份识别模块；

所述攀爬人员身份识别模块接收区域攀爬人员图像采集模块发送的各攀爬外围墙子区域对应的周围图像，并从接收的各攀爬外围墙子区域对应的周围图像中聚焦在攀爬人员的脸部区域，并对攀爬人员的脸部区域进行图像增强处理，由此提取攀爬人员的人脸图像，进而将提取的攀爬人员的人脸图像与住户人员信息库中小区所有住户人员对应的人脸图像进行一一比对匹配，若某攀爬外围墙子区域中提取的攀爬人员人脸图像匹配成功，则表明该攀爬外围墙子区域中的攀爬人员为小区住户人员，该攀爬人员记为住户攀爬人员，该攀爬外围墙子区域记为住户攀爬外围墙子区域，若某攀爬外围墙子区域中提取的攀爬人员人脸图像匹配失败，则表明该攀爬外围墙子区域中的攀爬人员为外来入侵人员，该攀爬人员记为外来攀爬人员，该攀爬外围墙子区域记为外来攀爬外围墙子区域，此时统计住户攀爬外围墙子区域编号，可记为1,2...j...m,和外来攀爬外围墙子区域编号，进而将各住户攀爬外围墙子区域对应的住户攀爬人员人脸图像发送至住户攀爬人员基本信息获取模块，将住户攀爬外围墙子区域编号发送至区域外围墙墙面损坏参数获取模块，将外来攀爬外围墙子区域编号及其对应的外来攀爬人员的人脸图像发送至中央管理模块；

所述住户攀爬人员基本信息获取模块接收攀爬人员身份识别模块发送的各住户攀爬外围墙子区域对应的住户攀爬人员人脸图像，进而根据接收的住户攀爬人员的人脸图像从住户人员信息库中获取该住户攀爬人员对应的姓名、年龄、身高、体重、楼栋号和家庭成员联系方式，由此构成住户攀爬人员基本信息集合，并将住户攀爬人员基本信息集合发送至住户攀爬人员危险系数分析模块；

所述区域外围墙墙面损坏参数获取模块接收攀爬人员身份识别模块发送的住户攀爬外围墙子区域编号，并根据住户攀爬外围墙子区域编号调控对应外围墙子区域的球形摄像头转动到该外围墙墙面区域，进而对外围墙墙面区域进行图像采集，得到各住户攀爬外围墙子区域对应的墙面图像，以此将得到的各住户攀爬外围墙子区域对应的墙面图像与正常的外围墙墙面图像进行对比，从而分析墙面是否存在裂纹、破损，若墙面存在裂纹破损，则统计各住户攀爬外围墙子区域的墙面对应的裂纹数量，同时将各住户攀爬外围墙子区域对应的墙面图像聚焦在破损区域，并提取破损区域的轮廓，进而获取破损面积，由此将各住户攀爬外围墙子区域对应的墙面裂纹数量和墙面破损面积构成住户攀爬外围墙子区域墙面损坏参数集合P_w(p_w1,p_w2,...,p_wj,...,p_wm)，p_wj表示为第j个住户攀爬外围墙子区域的墙面损坏参数对应的数值，w表示为墙面损坏参数，w＝e1,e2,分别表示为墙面裂纹数量、墙面破损面积，区域外围墙墙面损坏参数获取模块将住户攀爬外围墙子区域墙面损坏参数集合发送至住户攀爬人员危险系数分析模块；

所述安防数据库用于存储各种外围墙厚度对应的安全承受体重；

所述住户攀爬人员危险系数分析模块分别接收小区外围墙区域划分模块发送的外围墙子区域基础参数集合、住户攀爬人员基本信息获取模块发送的住户攀爬人员基本信息集合和区域外围墙墙面损坏参数获取模块发送的住户攀爬外围墙子区域墙面损坏参数集合，并从外围墙子区域基础参数集合中提取各住户攀爬外围墙子区域对应的外围墙高度，从住户攀爬人员基本信息集合中提取各住户攀爬外围墙子区域对应住户攀爬人员的身高，由此根据各住户攀爬外围墙子区域对应的外围墙高度和各住户攀爬外围墙子区域对应住户攀爬人员的身高统计各住户攀爬外围墙子区域对应住户攀爬人员的攀爬高度危险系数，接着从外围墙子区域基础参数集合中提取各住户攀爬外围墙子区域对应的外围墙厚度，从住户攀爬人员基本信息集合中提取各住户攀爬外围墙子区域对应住户攀爬人员的体重，以此将各住户攀爬外围墙子区域对应的外围墙厚度与安防数据库中各种外围墙厚度对应的安全承受体重进行对比，筛查出各住户攀爬外围墙子区域对应的安全承受体重，由此根据各住户攀爬外围墙子区域对应住户攀爬人员的体重和各住户攀爬外围墙子区域对应的安全承受体重统计各住户攀爬外围墙子区域对应住户攀爬人员的攀爬承重危险系数，再从外围墙子区域基础参数集合中提取各住户攀爬外围墙子区域对应的外围墙子区域面积，并根据各住户攀爬外围墙子区域对应的外围墙子区域面积和住户攀爬外围墙子区域墙面损坏参数集合统计各住户攀爬外围墙子区域对应的墙体自身危险系数，从而根据各住户攀爬外围墙子区域对应住户攀爬人员的攀爬高度危险系数、攀爬承重危险系数和墙体自身危险系数统计各住户攀爬外围墙子区域对应住户攀爬人员的综合危险系数，并发送至中央管理模块；

所述中央管理模块接收住户攀爬人员危险系数分析模块发送的各住户攀爬外围墙子区域对应住户攀爬人员的综合危险系数，将其与预设值进行对比，若某住户攀爬外围墙子区域对应住户攀爬人员的综合危险系数大于预设值，则该住户攀爬外围墙子区域记为危险外围墙子区域，此时统计危险外围墙子区域编号，发送至语音提示终端，并发送语音提示指令至语音提示终端；

所示中央管理模块还接收攀爬人员身份识别模块发送的外来攀爬外围墙子区域编号及其对应的外来攀爬人员的人脸图像,并将接收的外来攀爬外围墙子区域编号发送至报警终端，且发送报警指令至报警终端，同时将外来攀爬外围墙子区域编号及其对应的外来攀爬人员的人脸图像发送至巡逻管理中心，将外来攀爬人员的人脸图像发送至出入口显示终端；

所述语音提示终端接收中央管理模块发送的危险外围墙子区域编号和语音提示指令,进而根据危险外围墙子区域编号,启动对应危险外围墙子区域的语音报警器,进行语音提示；

所示报警终端接收中央管理模块发送的外来攀爬外围墙子区域编号和报警指令，进而根据外来攀爬外围墙子区域编号,启动对应外来攀爬外围墙子区域的语音报警器,进行蜂鸣报警；

所述巡逻管理中心接收中央管理模块发送的外来攀爬外围墙子区域编号及其对应的外来攀爬人员的人脸图像，并组织小区安防巡逻人员进行就近巡查；

所示出入口显示终端接收中央管理模块发送的外来攀爬人员的人脸图像，并进行显示，进而由小区门卫人员根据外来攀爬人员的人脸图像对出小区的人员进行巡查。

在一种可能的设计中，所述小区外围墙区域划分模块将小区外围墙按照设定的划分方式划分为若干外围墙子区域，其中设定的划分方式具体如下：

F1:获取小区外围墙的长度；

F2:根据设定的长度划分间隔，将小区外围墙的长度划分为若干外围墙长度段，各外围墙长度段与该段外围墙的高度构成各外围墙子区域。

在一种可能的设计中，所述各住户攀爬外围墙子区域对应住户攀爬人员的攀爬高度危险系数计算公式为

式中χ_j表示为第j个住户攀爬外围墙子区域对应住户攀爬人员的攀爬高度危险系数，H_j表示为第j个住户攀爬外围墙子区域对应的外围墙高度，h_j表示为第j个住户攀爬外围墙子区域对应住户攀爬人员的身高。

在一种可能的设计中，所述各住户攀爬外围墙子区域对应住户攀爬人员的攀爬承重危险系数的计算公式为

式中ε_j表示为第j个住户攀爬外围墙子区域对应住户攀爬人员的攀爬承重危险系数，g_j表示为第j个住户攀爬外围墙子区域对应住户攀爬人员的体重，G_j表示为第j个住户攀爬外围墙子区域对应的安全承受体重。

在一种可能的设计中，所述各住户攀爬外围墙子区域对应的墙体自身危险系数计算公式为

式中δ_j表示为第j个住户攀爬外围墙子区域对应的墙体自身危险系数，q_d3j表示为第j个住户攀爬外围墙子区域对应的外围墙子区域面积，p_e1j、p_e2j分别表示为第j个住户攀爬外围墙子区域对应的墙面裂纹数量、墙面破损面积。

在一种可能的设计中，所述各住户攀爬外围墙子区域对应住户攀爬人员的综合危险系数的计算公式为

式中η_i表示为第j个住户攀爬外围墙子区域对应住户攀爬人员的综合危险系数。

在一种可能的设计中，所述住户攀爬人员危险系数分析模块还包括从住户攀爬人员基本信息集合中提取各住户攀爬人员的年龄，并将其与预定义的最小年龄进行对比，若某住户攀爬人员的年龄小于预定义的最小年龄，则从住户攀爬人员基本信息集合中提取该住户攀爬人员对应家庭成员的联系方式，由此电话通知该住户攀爬人员对应的家庭成员。

在一种可能的设计中，所述攀爬人员身份识别模块还包括对外来攀爬人员入侵后在小区内的逃跑方向进行获取，其具体获取方法为在外来攀爬人员入侵后，对应外来攀爬外围墙子区域上的球形摄像头随着外来攀爬人员的动作移动进行目标追踪，进而获取外来攀爬人员在小区内的逃跑方向，并发送至巡逻管理中心。

在一种可能的设计中，所述巡逻管理中心组织小区安防巡逻人员进行就近巡查，其就近巡查的具体方法执行以下步骤：

K1:获取此时小区内各安防巡逻人员的位置信息；

K2:根据外来攀爬外围墙子区域编号获取外来攀爬外围墙子区域对应的位置信息；

K3:将各安防巡逻人员的位置信息与外来攀爬外围墙子区域对应的位置信息进行对比，统计各安防巡逻人员所处位置距离外来攀爬外围墙子区域所处位置的距离，并从中筛选距离最近的安防巡逻人员，进而将外来攀爬外围墙子区域对应的位置信息和外来攀爬人员的人脸图像发送至该安防巡逻人员。

本发明的有益效果如下：

(1)本发明通过对小区外围墙进行区域划分，并均匀安装安防监控设备，同时对各攀爬外围墙子区域内的攀爬人员进行身份识别，进而对识别匹配成功的住户攀爬人员获取其基本信息、所处攀爬外围墙子区域的基础参数、墙面损坏参数，由此得到对应住户攀爬人员的综合危险系数，从而进行语音提示，对识别匹配识别的外来攀爬人员进行人脸图像提取，并进行报警，完善了目前智慧社区安防监控系统的功能，提高了智慧社区的安防精细化水平和安防智能化程度，不仅保障了住户人员的人身安全，还提升了住户人员的安防体验感，极大满足了现在智慧社区安防监控系统的精细化安防需求。

(2)本发明通过设置巡逻管理中心组织小区安防巡逻人员进行就近巡查，便于就近的安防巡逻人员及时快速地到达外来攀爬外围墙子区域对应的位置，大大节省了路上时间，提高了巡查效率。

(3)本发明通过获取外来攀爬人员在小区内的逃跑方向，便于安防巡逻人员根据外来攀爬人员在小区内的行动方向确定巡查范围，以此缩小了安防巡逻人员对应的巡查范围，大大提升了巡查成功率。

(4)本发明通过设置巡逻管理中心和出入口显示终端，以此分安防巡逻人员和门卫人员两路对外来攀爬人员进行巡查，实现了双重巡查，相对于只依靠安防巡逻人员对外来攀爬人员进行巡查，该巡查方式避免了因安防巡逻人员未及时巡查到而外来攀爬人员从出入口逃离现象的发生，提高了巡查成功率。

附图说明

利用附图对本发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。

图1为本发明的模块示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参照图1所示，基于视频图像处理的智慧社区建设安防监控智能管理系统，包括小区外围墙区域划分模块、区域安防监控设备设置模块、安防数据库、区域攀爬人员图像采集模块、攀爬人员身份识别模块、住户攀爬人员基本信息获取模块、区域外围墙墙面损坏参数获取模块、住户攀爬人员危险系数分析模块、中央管理模块、语音提示终端、报警终端、巡逻管理中心和出入口显示终端，其中小区外围墙区域划分模块分别与区域安防监控设备设置模块和住户攀爬人员危险系数分析模块连接，区域安防监控设备设置模块与区域攀爬人员图像采集模块连接，区域攀爬人员图像采集模块与攀爬人员身份识别模块连接，攀爬人员身份识别模块分别与住户攀爬人员基本信息获取模块、区域外围墙墙面损坏参数获取模块、中央管理模块和巡逻管理中心连接，住户攀爬人员基本信息获取模块和区域外围墙墙面损坏参数获取模块均与住户攀爬人员危险系数分析模块连接，住户攀爬人员危险系数分析模块与中央管理模块连接，中央管理模块分别与语音提示终端、报警终端、巡逻管理中心和出入口显示终端连接。

小区外围墙区域划分模块将小区外围墙按照设定的划分方式划分为若干外围墙子区域，其中设定的划分方式具体如下：

F1:获取小区外围墙的长度；

F2:根据设定的长度划分间隔，将小区外围墙的长度划分为若干外围墙长度段，各外围墙长度段与该段外围墙的高度构成各外围墙子区域；

进而对划分的各外围墙子区域按照预先设置的顺序进行编号，分别标记为1,2...i...n，同时对划分的各外围墙子区域获取外围墙高度、外围墙厚度、外围墙子区域面积，以此构成外围墙子区域基础参数集合Q_r(q_r1,q_r2,...,q_ri,...,q_rn)，q_ri表示为第i个外围墙子区域的基础参数对应的数值，r表示为基础参数，r＝d1,d2,d3分别表示为外围墙高度、外围墙厚度、外围墙子区域面积，小区外围墙区域划分模块将外围墙子区域基础参数集合发送至住户攀爬人员危险系数分析模块。

其中各外围墙子区域对应的外围墙子区域面积获取方法为将各外围墙子区域对应的外围墙高度乘以设定的长度划分间隔。

区域安防监控设备设置模块包括若干安防监控设备，其分别安装在划分的各外围墙子区域上方，其中安防监控设备包括球形摄像头和语音报警器，所述球形摄像头是指能够转动摄像角度实时追踪摄像目标的摄像头，所述语音报警器既能够进行语音提示，又能够进行蜂鸣报警。

区域攀爬人员图像采集模块用于通过各外围墙子区域上的球形摄像头实时采集该外围墙子区域的周围图像，并对采集得到的外围墙子区域的周围图像进行人身体轮廓提取，若某外围墙子区域的周围图像中提取不到人身体轮廓，则表明该外围墙子区域此时不存在攀爬人员，若某外围墙子区域的周围图像中能够提取到人身体轮廓，则表明该外围墙子区域此时存在攀爬人员，记录此时攀爬的时间点，该外围墙子区域记为攀爬外围墙子区域，统计攀爬外围墙子区域编号，以此将各攀爬外围墙子区域对应的周围图像发送至攀爬人员身份识别模块。

本实施例通过从各外围墙子区域的周围图像中筛选出攀爬外围墙子区域，便于后续对攀爬外围墙子区域内的攀爬人员进行身份识别，避免对每个各外围墙子区域的周围图像都进行处理造成的处理范围较大，影响安防管理的效率。

攀爬人员身份识别模块接收区域攀爬人员图像采集模块发送的各攀爬外围墙子区域对应的周围图像，并从接收的各攀爬外围墙子区域对应的周围图像中聚焦在攀爬人员的脸部区域，并对攀爬人员的脸部区域进行图像增强处理，由此提取攀爬人员的人脸图像，进而将提取的攀爬人员的人脸图像与住户人员信息库中小区所有住户人员对应的人脸图像进行一一比对匹配，若某攀爬外围墙子区域中提取的攀爬人员人脸图像匹配成功，则表明该攀爬外围墙子区域中的攀爬人员为小区住户人员，该攀爬人员记为住户攀爬人员，该攀爬外围墙子区域记为住户攀爬外围墙子区域，若某攀爬外围墙子区域中提取的攀爬人员人脸图像匹配失败，则表明该攀爬外围墙子区域中的攀爬人员为外来入侵人员，该攀爬人员记为外来攀爬人员，该攀爬外围墙子区域记为外来攀爬外围墙子区域，此时统计住户攀爬外围墙子区域编号，可记为1,2...j...m,和外来攀爬外围墙子区域编号，进而将各住户攀爬外围墙子区域对应的住户攀爬人员人脸图像发送至住户攀爬人员基本信息获取模块，将住户攀爬外围墙子区域编号发送至区域外围墙墙面损坏参数获取模块，将外来攀爬外围墙子区域编号及其对应的外来攀爬人员的人脸图像发送至中央管理模块，同时当外来攀爬人员入侵后还获取其在小区内的逃跑方向，其具体获取方法为在外来攀爬人员入侵后，对应外来攀爬外围墙子区域上的球形摄像头随着外来攀爬人员的动作移动进行目标追踪，进而获取外来攀爬人员在小区内的逃跑方向，并发送至巡逻管理中心。

本实施例通过对攀爬人员进行身份识别，便于根据识别结果以不同的处理方式进行处理。

本实施例通过获取外来攀爬人员在小区内的逃跑方向，便于安防巡逻人员根据外来攀爬人员在小区内的行动方向确定巡查范围，以此缩小了安防巡逻人员对应的巡查范围，大大提升了巡查成功率。

住户攀爬人员基本信息获取模块接收攀爬人员身份识别模块发送的各住户攀爬外围墙子区域对应的住户攀爬人员人脸图像，进而根据接收的住户攀爬人员的人脸图像从住户人员信息库中获取该住户攀爬人员对应的姓名、年龄、身高、体重、楼栋号和家庭成员联系方式，由此构成住户攀爬人员基本信息集合，并将住户攀爬人员基本信息集合发送至住户攀爬人员危险系数分析模块。

区域外围墙墙面损坏参数获取模块接收攀爬人员身份识别模块发送的住户攀爬外围墙子区域编号，并根据住户攀爬外围墙子区域编号调控对应外围墙子区域的球形摄像头转动到该外围墙墙面区域，进而对外围墙墙面区域进行图像采集，得到各住户攀爬外围墙子区域对应的墙面图像，以此将得到的各住户攀爬外围墙子区域对应的墙面图像与正常的外围墙墙面图像进行对比，其中正常的外围墙墙面图像是指不存在裂纹和破损的外围墙墙面图像，从而分析墙面是否存在裂纹、破损，若墙面存在裂纹破损，则统计各住户攀爬外围墙子区域的墙面对应的裂纹数量，同时将各住户攀爬外围墙子区域对应的墙面图像聚焦在破损区域，并提取破损区域的轮廓，进而获取破损面积，由此将各住户攀爬外围墙子区域对应的墙面裂纹数量和墙面破损面积构成住户攀爬外围墙子区域墙面损坏参数集合P_w(p_w1,p_w2,...,p_wj,...,p_wm)，p_wj表示为第j个住户攀爬外围墙子区域的墙面损坏参数对应的数值，w表示为墙面损坏参数，w＝e1,e2,分别表示为墙面裂纹数量、墙面破损面积，区域外围墙墙面损坏参数获取模块将住户攀爬外围墙子区域墙面损坏参数集合发送至住户攀爬人员危险系数分析模块。

安防数据库用于存储各种外围墙厚度对应的安全承受体重。

住户攀爬人员危险系数分析模块分别接收小区外围墙区域划分模块发送的外围墙子区域基础参数集合、住户攀爬人员基本信息获取模块发送的住户攀爬人员基本信息集合和区域外围墙墙面损坏参数获取模块发送的住户攀爬外围墙子区域墙面损坏参数集合，并从外围墙子区域基础参数集合中提取各住户攀爬外围墙子区域对应的外围墙高度，从住户攀爬人员基本信息集合中提取各住户攀爬外围墙子区域对应住户攀爬人员的身高，由此根据各住户攀爬外围墙子区域对应的外围墙高度和各住户攀爬外围墙子区域对应住户攀爬人员的身高统计各住户攀爬外围墙子区域对应住户攀爬人员的攀爬高度危险系数

式中χ_j表示为第j个住户攀爬外围墙子区域对应住户攀爬人员的攀爬高度危险系数，H_j表示为第j个住户攀爬外围墙子区域对应的外围墙高度，h_j表示为第j个住户攀爬外围墙子区域对应住户攀爬人员的身高，接着从外围墙子区域基础参数集合中提取各住户攀爬外围墙子区域对应的外围墙厚度，从住户攀爬人员基本信息集合中提取各住户攀爬外围墙子区域对应住户攀爬人员的体重，以此将各住户攀爬外围墙子区域对应的外围墙厚度与安防数据库中各种外围墙厚度对应的安全承受体重进行对比，筛查出各住户攀爬外围墙子区域对应的安全承受体重，由此根据各住户攀爬外围墙子区域对应住户攀爬人员的体重和各住户攀爬外围墙子区域对应的安全承受体重统计各住户攀爬外围墙子区域对应住户攀爬人员的攀爬承重危险系数

式中εj表示为第j个住户攀爬外围墙子区域对应住户攀爬人员的攀爬承重危险系数，g_j表示为第j个住户攀爬外围墙子区域对应住户攀爬人员的体重，G_j表示为第j个住户攀爬外围墙子区域对应的安全承受体重，再从外围墙子区域基础参数集合中提取各住户攀爬外围墙子区域对应的外围墙子区域面积，并根据各住户攀爬外围墙子区域对应的外围墙子区域面积和住户攀爬外围墙子区域墙面损坏参数集合统计各住户攀爬外围墙子区域对应的墙体自身危险系数

式中δ_j表示为第j个住户攀爬外围墙子区域对应的墙体自身危险系数，q_d3j表示为第j个住户攀爬外围墙子区域对应的外围墙子区域面积，p_e1j、p_e2j分别表示为第j个住户攀爬外围墙子区域对应的墙面裂纹数量、墙面破损面积，从而根据各住户攀爬外围墙子区域对应住户攀爬人员的攀爬高度危险系数、攀爬承重危险系数和墙体自身危险系数统计各住户攀爬外围墙子区域对应住户攀爬人员的综合危险系数

式中η_i表示为第j个住户攀爬外围墙子区域对应住户攀爬人员的综合危险系数，并发送至中央管理模块。

本实施例统计的住户攀爬人员的综合危险系数综合了住户攀爬人员的攀爬高度危险状况、攀爬承重危险状况和墙体自身危险状况，实现了住户攀爬人员所处攀爬综合危险状况的量化展示，避免了只单纯根据攀爬人员的攀爬高度进行危险系数统计导致的统计结果片面、准确度低的问题。

住户攀爬人员危险系数分析模块还包括从住户攀爬人员基本信息集合中提取各住户攀爬人员的年龄，并将其与预定义的最小年龄进行对比，若某住户攀爬人员的年龄小于预定义的最小年龄，则从住户攀爬人员基本信息集合中提取该住户攀爬人员对应家庭成员的联系方式，由此电话通知该住户攀爬人员对应的家庭成员，避免孩子在家庭监护人未知的情况下攀爬外围墙导致危险事故的发生，进一步保障了孩子的安全。

中央管理模块接收住户攀爬人员危险系数分析模块发送的各住户攀爬外围墙子区域对应住户攀爬人员的综合危险系数，将其与预设值进行对比，若某住户攀爬外围墙子区域对应住户攀爬人员的综合危险系数大于预设值，则该住户攀爬外围墙子区域记为危险外围墙子区域，此时统计危险外围墙子区域编号，发送至语音提示终端，并发送语音提示指令至语音提示终端。

中央管理模块还接收攀爬人员身份识别模块发送的外来攀爬外围墙子区域编号及其对应的外来攀爬人员的人脸图像,并将接收的外来攀爬外围墙子区域编号发送至报警终端，且发送报警指令至报警终端，同时将外来攀爬外围墙子区域编号及其对应的外来攀爬人员的人脸图像发送至巡逻管理中心，将外来攀爬人员的人脸图像发送至出入口显示终端。

语音提示终端接收中央管理模块发送的危险外围墙子区域编号和语音提示指令,进而根据危险外围墙子区域编号,启动对应危险外围墙子区域的语音报警器,进行语音提示，提示住户攀爬人员停止攀爬。

报警终端接收中央管理模块发送的外来攀爬外围墙子区域编号和报警指令，进而根据外来攀爬外围墙子区域编号,启动对应外来攀爬外围墙子区域的语音报警器,进行蜂鸣报警，提醒安防巡逻人员注意。

巡逻管理中心分别接收攀爬人员身份识别模块发送的外来攀爬人员在小区内的逃跑方向和中央管理模块发送的外来攀爬外围墙子区域编号及其对应的外来攀爬人员的人脸图像，并组织小区安防巡逻人员进行就近巡查，其就近巡查的具体方法执行以下步骤：

K1:获取此时小区内各安防巡逻人员的位置信息；

K2:根据外来攀爬外围墙子区域编号获取外来攀爬外围墙子区域对应的位置信息；

K3:将各安防巡逻人员的位置信息与外来攀爬外围墙子区域对应的位置信息进行对比，统计各安防巡逻人员所处位置距离外来攀爬外围墙子区域所处位置的距离，并从中筛选距离最近的安防巡逻人员，进而将外来攀爬外围墙子区域对应的位置信息、外来攀爬人员的人脸图像和外来攀爬人员在小区内的逃跑方向发送至该安防巡逻人员。

本实施例通过设置巡逻管理中心组织小区安防巡逻人员进行就近巡查，便于就近的安防巡逻人员及时快速地到达外来攀爬外围墙子区域对应的位置，大大节省了路上时间，提高了巡查效率。

出入口显示终端接收中央管理模块发送的外来攀爬人员的人脸图像，并进行显示，进而由小区门卫人员根据外来攀爬人员的人脸图像对出小区的人员进行巡查。

本实施例通过设置巡逻管理中心和出入口显示终端，以此分安防巡逻人员和门卫人员两路对外来攀爬人员进行巡查，实现了双重巡查，相对于只依靠安防巡逻人员对外来攀爬人员进行巡查，该巡查方式避免了因安防巡逻人员未及时巡查到而外来攀爬人员从出入口逃离现象的发生，提高了巡查成功率。

本发明通过对各攀爬外围墙子区域内的攀爬人员进行身份识别，从而对住户攀爬人员进行语音提示，对外来攀爬人员进行人脸图像提取和逃跑方向获取，并进行报警，完善了目前智慧社区安防监控系统的功能，提高了智慧社区的安防精细化水平和安防智能化程度，不仅保障了住户人员的人身安全，还提升了住户人员的安防体验感，极大满足了现在智慧社区安防监控系统的精细化安防需求。

以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.基于视频图像处理的智慧社区建设安防监控智能管理系统，其特征在于：包括小区外围墙区域划分模块、区域安防监控设备设置模块、安防数据库、区域攀爬人员图像采集模块、攀爬人员身份识别模块、住户攀爬人员基本信息获取模块、区域外围墙墙面损坏参数获取模块、住户攀爬人员危险系数分析模块、中央管理模块、语音提示终端、报警终端、巡逻管理中心和出入口显示终端；

所述小区外围墙区域划分模块将小区外围墙按照设定的划分方式划分为若干外围墙子区域，进而对划分的各外围墙子区域按照预先设置的顺序进行编号，分别标记为1,2...i...n，同时对划分的各外围墙子区域获取外围墙高度、外围墙厚度、外围墙子区域面积，以此构成外围墙子区域基础参数集合Q_r(q_r1,q_r2,…,q_ri,…,q_rn)，q_ri表示为第i个外围墙子区域的基础参数对应的数值，r表示为基础参数，r＝d1,d2,d3分别表示为外围墙高度、外围墙厚度、外围墙子区域面积，小区外围墙区域划分模块将外围墙子区域基础参数集合发送至住户攀爬人员危险系数分析模块；

所述区域安防监控设备设置模块包括若干安防监控设备，其分别安装在划分的各外围墙子区域上方，其中安防监控设备包括球形摄像头和语音报警器；

所述区域攀爬人员图像采集模块用于通过各外围墙子区域上的球形摄像头实时采集该外围墙子区域的周围图像，并对采集得到的外围墙子区域的周围图像进行人身体轮廓提取，若某外围墙子区域的周围图像中提取不到人身体轮廓，则表明该外围墙子区域此时不存在攀爬人员，若某外围墙子区域的周围图像中能够提取到人身体轮廓，则表明该外围墙子区域此时存在攀爬人员，该外围墙子区域记为攀爬外围墙子区域，统计攀爬外围墙子区域编号，以此将各攀爬外围墙子区域对应的周围图像发送至攀爬人员身份识别模块；

所述攀爬人员身份识别模块接收区域攀爬人员图像采集模块发送的各攀爬外围墙子区域对应的周围图像，并从接收的各攀爬外围墙子区域对应的周围图像中聚焦在攀爬人员的脸部区域，并对攀爬人员的脸部区域进行图像增强处理，由此提取攀爬人员的人脸图像，进而将提取的攀爬人员的人脸图像与住户人员信息库中小区所有住户人员对应的人脸图像进行一一比对匹配，若某攀爬外围墙子区域中提取的攀爬人员人脸图像匹配成功，则表明该攀爬外围墙子区域中的攀爬人员为小区住户人员，该攀爬人员记为住户攀爬人员，该攀爬外围墙子区域记为住户攀爬外围墙子区域，若某攀爬外围墙子区域中提取的攀爬人员人脸图像匹配失败，则表明该攀爬外围墙子区域中的攀爬人员为外来入侵人员，该攀爬人员记为外来攀爬人员，该攀爬外围墙子区域记为外来攀爬外围墙子区域，此时统计住户攀爬外围墙子区域编号，可记为1,2...j...m,和外来攀爬外围墙子区域编号，进而将各住户攀爬外围墙子区域对应的住户攀爬人员人脸图像发送至住户攀爬人员基本信息获取模块，将住户攀爬外围墙子区域编号发送至区域外围墙墙面损坏参数获取模块，将外来攀爬外围墙子区域编号及其对应的外来攀爬人员的人脸图像发送至中央管理模块；

所述住户攀爬人员基本信息获取模块接收攀爬人员身份识别模块发送的各住户攀爬外围墙子区域对应的住户攀爬人员人脸图像，进而根据接收的住户攀爬人员的人脸图像从住户人员信息库中获取该住户攀爬人员对应的姓名、年龄、身高、体重、楼栋号和家庭成员联系方式，由此构成住户攀爬人员基本信息集合，并将住户攀爬人员基本信息集合发送至住户攀爬人员危险系数分析模块；

所述区域外围墙墙面损坏参数获取模块接收攀爬人员身份识别模块发送的住户攀爬外围墙子区域编号，并根据住户攀爬外围墙子区域编号调控对应外围墙子区域的球形摄像头转动到该外围墙墙面区域，进而对外围墙墙面区域进行图像采集，得到各住户攀爬外围墙子区域对应的墙面图像，以此将得到的各住户攀爬外围墙子区域对应的墙面图像与正常的外围墙墙面图像进行对比，从而分析墙面是否存在裂纹、破损，若墙面存在裂纹破损，则统计各住户攀爬外围墙子区域的墙面对应的裂纹数量，同时将各住户攀爬外围墙子区域对应的墙面图像聚焦在破损区域，并提取破损区域的轮廓，进而获取破损面积，由此将各住户攀爬外围墙子区域对应的墙面裂纹数量和墙面破损面积构成住户攀爬外围墙子区域墙面损坏参数集合P_w(p_w1,p_w2,…,p_wj,…,p_wm)，p_wj表示为第j个住户攀爬外围墙子区域的墙面损坏参数对应的数值，w表示为墙面损坏参数，w＝e1,e2,分别表示为墙面裂纹数量、墙面破损面积，区域外围墙墙面损坏参数获取模块将住户攀爬外围墙子区域墙面损坏参数集合发送至住户攀爬人员危险系数分析模块；

所述安防数据库用于存储各种外围墙厚度对应的安全承受体重；

所述住户攀爬人员危险系数分析模块分别接收小区外围墙区域划分模块发送的外围墙子区域基础参数集合、住户攀爬人员基本信息获取模块发送的住户攀爬人员基本信息集合和区域外围墙墙面损坏参数获取模块发送的住户攀爬外围墙子区域墙面损坏参数集合，并从外围墙子区域基础参数集合中提取各住户攀爬外围墙子区域对应的外围墙高度，从住户攀爬人员基本信息集合中提取各住户攀爬外围墙子区域对应住户攀爬人员的身高，由此根据各住户攀爬外围墙子区域对应的外围墙高度和各住户攀爬外围墙子区域对应住户攀爬人员的身高统计各住户攀爬外围墙子区域对应住户攀爬人员的攀爬高度危险系数，接着从外围墙子区域基础参数集合中提取各住户攀爬外围墙子区域对应的外围墙厚度，从住户攀爬人员基本信息集合中提取各住户攀爬外围墙子区域对应住户攀爬人员的体重，以此将各住户攀爬外围墙子区域对应的外围墙厚度与安防数据库中各种外围墙厚度对应的安全承受体重进行对比，筛查出各住户攀爬外围墙子区域对应的安全承受体重，由此根据各住户攀爬外围墙子区域对应住户攀爬人员的体重和各住户攀爬外围墙子区域对应的安全承受体重统计各住户攀爬外围墙子区域对应住户攀爬人员的攀爬承重危险系数，再从外围墙子区域基础参数集合中提取各住户攀爬外围墙子区域对应的外围墙子区域面积，并根据各住户攀爬外围墙子区域对应的外围墙子区域面积和住户攀爬外围墙子区域墙面损坏参数集合统计各住户攀爬外围墙子区域对应的墙体自身危险系数，从而根据各住户攀爬外围墙子区域对应住户攀爬人员的攀爬高度危险系数、攀爬承重危险系数和墙体自身危险系数统计各住户攀爬外围墙子区域对应住户攀爬人员的综合危险系数，并发送至中央管理模块；

所述中央管理模块接收住户攀爬人员危险系数分析模块发送的各住户攀爬外围墙子区域对应住户攀爬人员的综合危险系数，将其与预设值进行对比，若某住户攀爬外围墙子区域对应住户攀爬人员的综合危险系数大于预设值，则该住户攀爬外围墙子区域记为危险外围墙子区域，此时统计危险外围墙子区域编号，发送至语音提示终端，并发送语音提示指令至语音提示终端；

所示中央管理模块还接收攀爬人员身份识别模块发送的外来攀爬外围墙子区域编号及其对应的外来攀爬人员的人脸图像,并将接收的外来攀爬外围墙子区域编号发送至报警终端，且发送报警指令至报警终端，同时将外来攀爬外围墙子区域编号及其对应的外来攀爬人员的人脸图像发送至巡逻管理中心，将外来攀爬人员的人脸图像发送至出入口显示终端；

所述语音提示终端接收中央管理模块发送的危险外围墙子区域编号和语音提示指令,进而根据危险外围墙子区域编号,启动对应危险外围墙子区域的语音报警器,进行语音提示；

所示报警终端接收中央管理模块发送的外来攀爬外围墙子区域编号和报警指令，进而根据外来攀爬外围墙子区域编号,启动对应外来攀爬外围墙子区域的语音报警器,进行蜂鸣报警；

所述巡逻管理中心接收中央管理模块发送的外来攀爬外围墙子区域编号及其对应的外来攀爬人员的人脸图像，并组织小区安防巡逻人员进行就近巡查；

所示出入口显示终端接收中央管理模块发送的外来攀爬人员的人脸图像，并进行显示，进而由小区门卫人员根据外来攀爬人员的人脸图像对出小区的人员进行巡查。

2.根据权利要求1所述的基于视频图像处理的智慧社区建设安防监控智能管理系统，其特征在于：所述小区外围墙区域划分模块将小区外围墙按照设定的划分方式划分为若干外围墙子区域，其中设定的划分方式具体如下：

F1:获取小区外围墙的长度；

F2:根据设定的长度划分间隔，将小区外围墙的长度划分为若干外围墙长度段，各外围墙长度段与该段外围墙的高度构成各外围墙子区域。

3.根据权利要求1所述的基于视频图像处理的智慧社区建设安防监控智能管理系统，其特征在于：所述各住户攀爬外围墙子区域对应住户攀爬人员的攀爬高度危险系数计算公式为

式中χ_j表示为第j个住户攀爬外围墙子区域对应住户攀爬人员的攀爬高度危险系数，H_j表示为第j个住户攀爬外围墙子区域对应的外围墙高度，h_j表示为第j个住户攀爬外围墙子区域对应住户攀爬人员的身高。

4.根据权利要求3所述的基于视频图像处理的智慧社区建设安防监控智能管理系统，其特征在于：所述各住户攀爬外围墙子区域对应住户攀爬人员的攀爬承重危险系数的计算公式为

式中ε_j表示为第j个住户攀爬外围墙子区域对应住户攀爬人员的攀爬承重危险系数，g_j表示为第j个住户攀爬外围墙子区域对应住户攀爬人员的体重，G_j表示为第j个住户攀爬外围墙子区域对应的安全承受体重。

5.根据权利要求4所述的基于视频图像处理的智慧社区建设安防监控智能管理系统，其特征在于：所述各住户攀爬外围墙子区域对应的墙体自身危险系数计算公式为

式中δ_j表示为第j个住户攀爬外围墙子区域对应的墙体自身危险系数，q_d3j表示为第j个住户攀爬外围墙子区域对应的外围墙子区域面积，p_e1j、p_e2j分别表示为第j个住户攀爬外围墙子区域对应的墙面裂纹数量、墙面破损面积。

6.根据权利要求5所述的基于视频图像处理的智慧社区建设安防监控智能管理系统，其特征在于：所述各住户攀爬外围墙子区域对应住户攀爬人员的综合危险系数的计算公式为

式中η_i表示为第j个住户攀爬外围墙子区域对应住户攀爬人员的综合危险系数。

7.根据权利要求1所述的基于视频图像处理的智慧社区建设安防监控智能管理系统，其特征在于：所述住户攀爬人员危险系数分析模块还包括从住户攀爬人员基本信息集合中提取各住户攀爬人员的年龄，并将其与预定义的最小年龄进行对比，若某住户攀爬人员的年龄小于预定义的最小年龄，则从住户攀爬人员基本信息集合中提取该住户攀爬人员对应家庭成员的联系方式，由此电话通知该住户攀爬人员对应的家庭成员。

8.根据权利要求1所述的基于视频图像处理的智慧社区建设安防监控智能管理系统，其特征在于：所述攀爬人员身份识别模块还包括对外来攀爬人员入侵后在小区内的逃跑方向进行获取，其具体获取方法为在外来攀爬人员入侵后，对应外来攀爬外围墙子区域上的球形摄像头随着外来攀爬人员的动作移动进行目标追踪，进而获取外来攀爬人员在小区内的逃跑方向，并发送至巡逻管理中心。

9.根据权利要求1所述的基于视频图像处理的智慧社区建设安防监控智能管理系统，其特征在于：所述巡逻管理中心组织小区安防巡逻人员进行就近巡查，其就近巡查的具体方法执行以下步骤：

K1:获取此时小区内各安防巡逻人员的位置信息；

K2:根据外来攀爬外围墙子区域编号获取外来攀爬外围墙子区域对应的位置信息；

K3:将各安防巡逻人员的位置信息与外来攀爬外围墙子区域对应的位置信息进行对比，统计各安防巡逻人员所处位置距离外来攀爬外围墙子区域所处位置的距离，并从中筛选距离最近的安防巡逻人员，进而将外来攀爬外围墙子区域对应的位置信息和外来攀爬人员的人脸图像发送至该安防巡逻人员。

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