CN113223261A - 居住区域周界的布防系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及安防围栏设备领域，具体涉及居住区域周界的布防系统及方法，系统包括图像监测模块、处理模块、报警模块和多个补充探测模块，图像监测模块设置多个，方法包括，内容S1，识别居住区域的图像信息中的异常信息并进行报警，内容S2，获取多张图像信息进行对比判断异常信息的异常目标是否移动，内容S3，当异常目标移动时，对异常目标进行探测跟踪，当未收到跟踪信号时发送撤防信号停止异常目标的探测跟踪。本发明只在异常时才进行探测跟踪，节省系统运行内存，减少系统的能耗。

Description

居住区域周界的布防系统及方法
技术领域
本发明涉及安防围栏设备领域，具体涉及居住区域周界的布防系统及方法。
背景技术
为了加强居住区域的安全管理，通常需要在居住区的边界设置围栏或其他视像设施，然后结合人力对居住区进行防范，以防止居住区被入侵或破坏。信息技术的飞速发展促进了居住区域安全性管理的自动化和智能化，如，公开号为CN109993934A专利公开了一种周界防护报警系统，包括警情管理中心、多个报警主机和多组主动红外探测器；警情管理中心和报警主机通过485总线连接；多组主动红外探测器分别组成多个同轴且半径依次增大的防护圈，防护圈以防护区域中心为中心；每个防护圈对应一个报警主机，组成该防护圈的红外探测器与该防护圈对应的报警主机通过CAN总线连接。利用主动红外探测技术，实现重点区域的安防保卫工作，通过多组主动红外探测器分别组成多个同轴且半径依次增大的防护圈，实现对重点区域的层次性防护报警。
在使用上述系统进行居住区防护时，主动红外探测器容易受到变化环境或者居住区内人员移动的干扰，从而造成误报警的问题；设置多层次的红外探测器进行监测所耗费的成本较大，若减少红外探测器的数量，又会降低探测效果；并且当在报警后难以对历史报警信息进行查看。
发明内容
本发明意在提供一种居住区域周界的布防系统，以在保证布防监测效果的基础上减少能耗。
本方案中的居住区域周界的布防系统，包括图像监测模块、处理模块和报警模块，图像监测模块设置多个，图像监测模块拍摄居住区域的图像信息发送至处理模块，处理模块根据预设异常识别图像信息中的异常信息并向报警模块发送报警信号；
还包括多个补充探测模块，处理模块获取多张图像信息进行对比判断异常信息的异常目标是否移动，当异常目标移动时，处理模块发送布防信号至补充探测模块，补充探测模块根据布防信号启动进行异常目标的探测跟踪并向处理模块反馈跟踪信号，处理模块未收到跟踪信号后向补充探测模块发送撤防信号，补充探测模块根据撤防信号停止工作。
本方案的有益效果是：
通过图像监测模块进行居住区域图像信息的拍摄，然后由处理模块识别图像信息中的异常信息与预设异常进行对比，当异常信息为预设异常时，通过发送报警信号让报警模块进行报警；在识别到异常信息是，通过处理模块获取多张图像信息并对比判断异常信息的异常目标是否移动，例如从图像信息上识别的异常信息为人员侵入或者动物为异常目标侵入时，对比多张图像信息上异常目标的位置判断是否移动，若移动时，通过处理模块向补充探测模块发送布防信号，让探测跟踪模块对异常目标进行探测跟踪并反馈跟踪信号，例如通过红外探测跟踪，提高异常目标监测的准确性，让布防资源利用更充分，在未收到跟踪信号后，向补充探测模块发送撤防信号以停止工作，只在异常时才让补充探测模块启动，节省系统运行内存，减少系统的能耗。
进一步，在对比多张图像信息时，处理模块将每张图像信息划分成多个识别区域，处理模块将相邻时间点上获取的图像信息中像素目标在识别区域内的位置进行对比，当对比到像素目标位置变化时，处理模块判断异常目标移动。
有益效果是：将图像信息分成多个识别区域，然后从每个识别区域进行像素目标对比，当在对比到新的像素时判断目标移动，提高判断目标是否移动的准确性。
进一步，处理模块在判断到异常信息之前识别图像信息上的固定目标，并将固定目标所在区域标识为固定区域，处理模块将固定区域以外的区域划分成识别区域。
有益效果是：先划定图像信息上固定目标所在的区域，例如树木等，然后将固定区域之间的区域划分为识别区域，避免因固定区域内的固定目标造成重复反复的判断，多个图像监测模块的图像信息能够包括多个角度上的图像，能够覆盖固定区域的多个角度视野，防止固定目标因遮挡原因造成异常信息监测的遗漏。
进一步，当未收到跟踪信号时，处理模块绘制多张图像信息上像素目标的移动轨迹和移动方向，并判断移动轨迹是否同时延伸至识别区域和固定区域，当移动轨迹延伸至识别区域和固定区域时，处理模块判断移动方向是否朝向居住区域的外部，当移动方向朝向居住区域的外部时，处理模块向补充探测模块发送撤防信号。
有益效果是：通过绘制像素目标的移动轨迹和移动方向，判断移动轨迹是否同时延伸至两种区域中，即判断像素目标对应的侵入目标是否躲藏在实际的固定物体后，若是，再判断移动方向是否朝向居住区域外部，若是，再让补充探测模块撤防，提高让补充探测模块撤防的准确性。
进一步，当移动方向朝向居住区域内部时，处理模块获取该图像信息对应图像监测模块的预设位置，并根据预设位置获取关联位置上图像监测模块的图像信息进行异常目标识别，关联位置为两个相邻十字端点处的位置。
有益效果是：若移动方向是朝向居住区域内部，获取识别到侵入目标的图像信息对应的图像监测模块的预设位置，识别该预设位置关联位置上的图像监测模块的图像信息上的异常目标，降低因在固定目标一侧躲避被隐藏的几率，提高布防系统对异常目标跟踪探测的准确性。
进一步，处理模块发送报警信号后记录异常信息的报警信息，处理模块在发送布防信号后向报警信息添加移动轨迹和图像信息对应补充探测模块的预设位置。
有益效果是：将移动轨迹和监测到异常目标补充探测模块的预设位置记录至报警信息中，便于后续追溯。
进一步，补充探测模块上设有伸缩机构，伸缩机构固设有用于固定的安装座，伸缩机构信号连接有控制单元，控制单元信号连接有测距单元，控制单元收到布防信号时向测距单元发送测距信号，测距单元根据测距信号测量补充探测模块与前方障碍物的距离值并发送至控制单元，控制单元在距离值大于阈值时控制伸缩机构伸出。
有益效果是：在发送布防信号后，让测距单元对补充探测模块与前方障碍物的距离值进行测量，在距离值较大时，控制伸缩机构伸出减小与前方的距离，提高探测跟踪异常目标的准确性。
居住区域周界的布防方法，包括以下内容：
内容S1，拍摄居住区域的图像信息，并根据预设异常识别图像信息中的异常信息，在识别到异常信息时进行报警；
内容S2，在识别到异常信息时，获取多张图像信息进行对比判断异常信息的异常目标是否移动；
内容S3，当异常目标移动时，对异常目标进行探测跟踪，当未收到跟踪信号时发送撤防信号停止异常目标的探测跟踪。
附图说明
图1为本发明实施例一居住区域周界的布防系统的示意性框图；
图2为本发明实施例一居住区域周界的布防方法的流程框图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式进一步详细说明。
实施例一
居住区域周界的布防系统，如图1所示：包括图像监测模块、处理模块、报警模块和多个补充探测模块，图像监测模块设置多个，图像监测模块可用现有的图像监测设备，例如摄像头等，图像监测模块沿着居住区域边界的围栏进行均匀布设，图像监测模块拍摄居住区域的图像信息发送至处理模块；处理模块根据预设异常识别图像信息中的异常信息并向报警模块发送报警信号，异常信息可以通过识别人脸进行，当不是本居住区域内人员时为异常信息，报警模块可用现有的蜂鸣器或灯光报警器，预设异常为入侵人员的人脸信息未被匹配到，异常信息的识别可用现有的图像处理算法，例如基于特征匹配的方法。
处理模块获取多张图像信息进行对比判断异常信息的异常目标是否移动，在对比多张图像信息时，处理模块先识别图像信息上的固定目标，处理模块将固定目标所在区域标识为固定区域，处理模块将每张图像信息划分成多个识别区域，即处理模块将固定区域以外的区域划分成多个识别区域，处理模块将相邻时间点上获取的图像信息中像素目标在识别区域内的位置进行对比，像素目标为异常目标所在处的像素点集合，每张图像信息以中心点处为原始坐标，位置对比以像素目标在每张图像信息上的位置进行，当对比到像素目标位置变化时，处理模块判断异常目标移动。
当异常目标移动时，处理模块发送布防信号至补充探测模块，补充探测模块根据布防信号启动进行异常目标的探测跟踪并向处理模块反馈跟踪信号，补充探测模块可用现有的热释电红外传感器，多个不同补充探测模块探测到人体信号后反馈的电信号作为跟踪信号，处理模块未收到跟踪信号后向补充探测模块发送撤防信号，补充探测模块根据撤防信号停止工作。
处理模块发送报警信号后记录异常信息的报警信息，处理模块在发送布防信号后向报警信息添加移动轨迹和图像信息对应补充探测模块的预设位置。
基于居住区域周界的布防系统的居住区域周界的布防方法，如图2所示，包括：
内容S1，通过图像监测模块拍摄居住区域的图像信息发送至处理模块，由处理模块根据预设异常识别图像信息中的异常信息，在识别到异常信息时，由处理模块向报警模块发送报警信号进行报警；
内容S2，在识别到异常信息时，由处理模块获取多张图像信息并识别每张图像信息上的固定目标，将固定目标所在区域表示为固定区域，将固定区域以外的区域划分成多个识别区域，通过处理模块将多张相邻时间点的图像信息在识别区域内像素目标的位置进行对比，通过对比判断异常信息的异常目标位置是否移动，当对比到像素目标位置变化时，由处理模块判断异常目标移动；
内容S3，当异常目标移动时，通过处理模块向补充探测模块发送布防信号，让补充探测模块对异常目标进行探测跟踪并向处理模块反馈跟踪信号，当未收到跟踪信号时，由处理模块向补充探测模块发送撤防信号停止异常目标的探测跟踪。
本实施例一在日常的监控布防时，仅由图像监测模块进行，当监测识别到异常信息时，才让补充探测模块启动进行跟踪，判断异常目标是否移动，提高启动补充探测模块的准确性，在保证监测布防目的的同时减少系统耗能。
实施例二
与实施例一的区别在于，居住区域周界的布防系统，当未收到跟踪信号时，处理模块绘制多张图像信息上像素目标的移动轨迹和移动方向，并判断移动轨迹是否同时延伸至识别区域和固定区域，移动轨迹通过像素目标在图像信息上的位置进行绘制，移动方向根据像素目标在图像信息上的变化方向进行识别，当移动轨迹延伸至识别区域和固定区域时，处理模块判断移动方向是否朝向居住区域的外部，当移动方向朝向居住区域的外部时，处理模块向补充探测模块发送撤防信号；当移动方向朝向居住区域内部时，处理模块获取该图像信息对应图像监测模块的预设位置，并根据预设位置获取关联位置上图像监测模块的图像信息进行异常目标识别，关联位置为两个相邻十字端点处的位置，即十字行轨迹的任意两个相邻端点为关联位置。
居住区域周界的布防方法，内容S 3还包括，在未收到跟踪信号时，由处理模块根据多张图像信息上像素目标的位置绘制移动轨迹和移动方向，并判断移动轨迹是否同时延伸至固定区域和识别区域，当移动轨迹延伸至识别区域和固定区域时，通过处理模块判断移动方向是否朝向居住区域的外部，当移动方向朝向居住区域的外部时，由处理模块向补充探测模块发送撤防信号；当移动方向朝向居住区域内部时，由处理模块获取该图像信息对应图像监测模块的预设位置，并根据预设位置获取关联位置上图像监测模块的图像信息进行异常目标识别。
本实施例二根据异常目标的移动轨迹和移动方向判断是否发送撤防信号，提高让补充探测模块撤防的准确性，并结合关联位置上图像监测模块的图像信息进行异常目标识别，在无需再次增加补充探测模块的基础上，降低因在固定目标一侧躲避被隐藏的几率，提高布防系统对异常目标跟踪探测的准确性。
实施例三
与实施例一的区别在于，补充探测模块上安装有伸缩机构，伸缩机构可用现有的伸缩气缸，补充探测模块通过立方体的底座固定安装至伸缩气缸的活塞杆上，伸缩机构固定安装有用于固定的安装座，安装座通过螺钉等固定到围栏上，伸缩机构信号连接有控制单元，控制单元可用现有的单片机芯片，控制单元信号连接有测距单元，测距单元可用现有的激光测距仪，控制单元收到布防信号时向测距单元发送测距信号，测距单元根据测距信号测量补充探测模块与前方障碍物的距离值并发送至控制单元，控制单元在距离值大于阈值时控制伸缩机构伸出。
居住区域周界的布防方法，内容S 3还包括，在发送布防信号后，通过控制单元向测距单元发送测距信号，由测距单元测测量补充探测模块与前方障碍物的距离值并发送至控制单元，让控制单元在距离值大于阈值时控制伸缩机构伸出。
本实施例三在发送布防信号后，让测距单元对补充探测模块与前方障碍物的距离值进行测量，在距离值较大时，控制伸缩机构伸出减小与前方的距离，提高探测跟踪异常目标的准确性。
实施例四
与实施例三的区别在于，处理模块识别图像信息中的伸缩机构，处理模块可通过识别活塞杆、底座和补充探测模块的外形轮廓进行伸缩机构识别，处理模块在识别到伸缩机构后获取发送出布防信号时的布防时间，处理模块获取当前时间并计算当前时间与布防时间的补充布防时长，当前时间可以从处理模块的内部时钟获得，处理模块判断补充布防时长是否大于预设时长，处理模块在补充布防时长大于预设时长时向报警模块发送加急报警信息，加急报警信息可以通过增加提示频率或提示强度进行。
通过从图像信息中识别伸缩机构，然后获取布防时间与当前时间计算补充布防时长，最后判断补充布防时长是否超过一定值，例如补充探测模块一直能够探测到有人员时，让报警模块进行加急报警，以避免在短时间内前往异常地点查看情况而人员已离开导致的人力浪费。
以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (8)

1.居住区域周界的布防系统及方法，包括图像监测模块、处理模块和报警模块，图像监测模块设置多个，图像监测模块拍摄居住区域的图像信息发送至处理模块，处理模块根据预设异常识别图像信息中的异常信息并向报警模块发送报警信号；其特征在于：
还包括多个补充探测模块，处理模块获取多张图像信息进行对比判断异常信息的异常目标是否移动，当异常目标移动时，处理模块发送布防信号至补充探测模块，补充探测模块根据布防信号启动进行异常目标的探测跟踪并向处理模块反馈跟踪信号，处理模块未收到跟踪信号后向补充探测模块发送撤防信号，补充探测模块根据撤防信号停止工作。
2.根据权利要求1所述的居住区域周界的布防系统及方法，其特征在于：在对比多张图像信息时，处理模块将每张图像信息划分成多个识别区域，处理模块将相邻时间点上获取的图像信息中像素目标在识别区域内的位置进行对比，当对比到像素目标位置变化时，处理模块判断异常目标移动。
3.根据权利要求2所述的居住区域周界的布防系统及方法，其特征在于：处理模块在判断到异常信息之前识别图像信息上的固定目标，并将固定目标所在区域标识为固定区域，处理模块将固定区域以外的区域划分成识别区域。
4.根据权利要求3所述的居住区域周界的布防系统及方法，其特征在于：当未收到跟踪信号时，处理模块绘制多张图像信息上像素目标的移动轨迹和移动方向，并判断移动轨迹是否同时延伸至识别区域和固定区域，当移动轨迹延伸至识别区域和固定区域时，处理模块判断移动方向是否朝向居住区域的外部，当移动方向朝向居住区域的外部时，处理模块向补充探测模块发送撤防信号。
5.根据权利要求4所述的居住区域周界的布防系统及方法，其特征在于：当移动方向朝向居住区域内部时，处理模块获取该图像信息对应图像监测模块的预设位置，并根据预设位置获取关联位置上图像监测模块的图像信息进行异常目标识别，关联位置为两个相邻十字端点处的位置。
6.根据权利要求4所述的居住区域周界的布防系统及方法，其特征在于：处理模块发送报警信号后记录异常信息的报警信息，处理模块在发送布防信号后向报警信息添加移动轨迹和图像信息对应补充探测模块的预设位置。
7.根据权利要求1所述的居住区域周界的布防系统及方法，其特征在于：补充探测模块上设有伸缩机构，伸缩机构固设有用于固定的安装座，伸缩机构信号连接有控制单元，控制单元信号连接有测距单元，控制单元收到布防信号时向测距单元发送测距信号，测距单元根据测距信号测量补充探测模块与前方障碍物的距离值并发送至控制单元，控制单元在距离值大于阈值时控制伸缩机构伸出。
8.居住区域周界的布防方法，包括，
内容S1，拍摄居住区域的图像信息，并根据预设异常识别图像信息中的异常信息，在识别到异常信息时进行报警；
其特征在于，还包括，
内容S2，在识别到异常信息时，获取多张图像信息进行对比判断异常信息的异常目标是否移动；
内容S3，当异常目标移动时，对异常目标进行探测跟踪，当未收到跟踪信号时发送撤防信号停止异常目标的探测跟踪。
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