CN113467325A - 一种基于物联网的环境监控方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于物联网的环境监控方法，通过调动环境监控系统对室内环境进行监控；具体借助内向监控单元用于对室内场景进行实时监控，并获取室内视频，之后借助标的监控单元还用于结合室内视频对标的图片进行标的追踪操作，得到目标体所在的目标视频；再之后借助行为分析单元结合进向识别单元、同步单元对目标视频进行限度分析，得到阻断标的和警报信号；同时会借助主辨模块确认是否有其他外来的需要一起进行监控的目标体，充分保证在目标体的相关安全性；本发明简单有效且易于实用。

Description

一种基于物联网的环境监控方法

技术领域

本发明属于环境监控领域，具体是一种基于物联网的环境监控方法。

背景技术

公开号为CN108844139A的专利公开了一种智能化建筑室内环境监控系统及监控方法，包括室内空气环境监控柜，推柄，推杆，防尘罩，警报器，室内空气除湿净化箱装置，空气净化加热箱结构，便携取样试管架结构，可旋转空气消毒灯结构，监控板结构，移动轮，橡胶块，卡箍，消毒室，加湿室，净化室，存储室和安装底板，所述的室内空气环境监控柜螺栓连接在安装底板的上表面中间位置。本发明活性炭过滤网，HEPA过滤网和甲醛过滤网的设置，有利于净化空气中的有害气体和异味，起到净化空气的作用，也增加了空气环境监控系统的使用功能；提手的设置，有利于方便对试管架进行携带，提高操作的便捷性，方便对室内装修材料进行取样。

但是，针对环境监控，很少有涉及到跟幼儿或者还未具备一定危险认知的人物相关应用，为了保障这类群体的安全，尤其是针对触电这块的监控，现有技术虽有防止技术，但是很多都是通过结构来进行改进，具体可参考专利CN207967403U；其通过一些外加设备来进行防护，但未根本上绕开对应产品的安全性；基于此，本申请提出一种解决方案。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于物联网的环境监控方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种基于物联网的环境监控方法，该方法主要包括下述步骤：

步骤一：调动环境监控系统对室内环境进行监控；

步骤二：根据室内环境决定是否报警；

环境监控系统包括内向监控单元、内向监控单元、目标上传单元、行为分析单元、进向识别单元、同步单元、点向分布单元、应急处理器、点向控制单元、管理单元、显示单元和警示单元；

内向监控单元包括设置于室内的若干个摄像头，内向监控单元用于对室内场景进行实时监控，并获取室内视频，所述内向监控单元用于将室内视频传输到标的监控单元；

所述目标上传单元用于用户上传标的图片，标的图片具体为目标用户的人脸图片；所述标的监控单元接收到目标上传单元传输的标的图片，所述标的监控单元还用于接收内向监控单元传输的室内视频，所述标的监控单元还用于结合室内视频对标的图片进行标的追踪操作，得到目标体所在的目标视频；

标的监控单元用于将目标视频传输到行为分析单元，所述行为分析单元接收标的监控单元传输的目标视频；

同步单元与点向分布单元通信连接，用于获取点向分布单元内各个危险标的的分布示意图；

行为分析单元用于结合进向识别单元、同步单元对目标视频进行限度分析，得到阻断标的和警报信号。

进一步地，标的追踪操作的具体方式为：

步骤一：获取到标的图片；之后将标的图片与室内视频进行比对，确定标的图片对应的室内视频中的对象，将该对象标记为目标体；

步骤二：对目标体采用对向匹配法进行实时追踪，追踪过程中始终确定目标体在画面中的位置，对向匹配法具体为：

S1：获取到目标体在对应室内视频中的位置，确定该视频的来源，之后当目标体即将离开该对应视频来源的监控区域时，此处离开的判定方式为目标体与监控区域的边缘最短距离在持续变短并最终变成零，此时表示目标体即将离开对应视频来源的监控区域，进入下一个监控设备所监控的区域；在未接触到边缘时，随机获取到目标用户的三张图片，将其标记为待向图片；

S2：自动确定目标体的行进方向，对应下一个视频来源即监控所在位置，自动锁定对应的监控，将其标记为接力监控；

S3：之后获取到接力监控中的所有移动物体的人脸，将所有的人脸与标的图片进行比对之后，相似度超过X1的标记为初标对象；X1为预设数值；

S4：之后将接力监控中获取得到的视频中的初标对象与待向图片进行比较，当三张图片均比对到相似度超过X1时，产生正确信号；

S5：产生正确信号时将初表对象标记为目标体；

S6：对目标体进行持续监控；

步骤三：将目标体所在的视频标记为目标视频。

进一步地，点向分布单元内设置有各个危险标的的分布示意图，对应各个危险标的有对应的标识符，点向分布单元即为对应各个危险标的的切断装置，切断装置具体作用为使得危险标的停止工作；

进一步地，危险标的包括插座和带扇叶的风扇。

进一步地，限度分析具体步骤为：

S01：获取到目标视频内的目标体；

S02：同时借助同步单元获取到各个危险标的的分布示意图；之后获取到目标视频内的室内布局，建立室内模型，此处建模借助现有技术，非本申请重点，故不再赘述；并借助分布示意图将危险标的标注在模型上，之后将目标体的位置实时同步在模型内，得到实控模型；

S03：实时获取到目标体的距离最近的危险标的的距离，将其标记为上限距离；

S04：当上限距离低于X1时，自动进入预警状态，X1为管理人员预设数值；

S05：进入预警状态下会自动借助进向识别单元分析目标体的行进方向，具体方式为：

以目标体身上的指定点一为原点，指定点二为方向，连接构件以指定点一位原点的射线，射线方向即为行进方向；

之后以指定点一位原点，目标体的距离最近的危险标的为方向构件射线，将该射线标记为参进方向；

在连续的T1时间内，若目标体的行进方向与参进方向所成角度始终处于正负α范围内，则产生威胁信号，α为预设角度，具体可取值为15°；

S06：产生威胁信号后，若目标体的距离最近的危险标的的距离低于X2时，自动产生警报信号，并将对应的危险标的标记为阻断标的；X2为预设数值，且X2小于X1取值的一半；

S07：得到阻断标的和警报信号。

进一步地，所述行为分析单元用于将阻断标的和警报信号传输到应急处理器，所述应急处理器接收行为分析单元传输的阻断标的和警报信号，并将阻断标的传输到点向控制单元；

所述点向控制单元用于接收应急处理器传输的阻断标的，并自动根据阻断标的借助点向分布单元停止其工作；

所述管理单元与应急处理器通信连接，用于录入所有的预设数值。

进一步地，所述应急处理器在接收到警报信号时自动借助显示单元显示目标视频，并同时驱动警示单元发出警报。

进一步地，还包括主辩模块，所述内向监控单元用于将室内视频传输到主辩模块；所述主辩模块接收室内视频，并对其进行分析，具体分析步骤为：

SS01：获取到室内视频；

SS02：在室内视频中所监控的环境设置一条标准线，标准线位置内置于主辩模块；

SS03：获取到室内视频内所有身高低于标准线的移动体，将其标记为目标体；

主辨模块用于将移动体全部标记为目标体传输到行为分析单元。

进一步地，步骤SS03中的移动体区分方式为：

当室内视频中存在任何时段监控到连续移动超过T3时间以上的物体时，将其标记为移动体。

本发明的有益效果：

本发明通过调动环境监控系统对室内环境进行监控；具体借助内向监控单元用于对室内场景进行实时监控，并获取室内视频，之后借助标的监控单元还用于结合室内视频对标的图片进行标的追踪操作，得到目标体所在的目标视频；再之后借助行为分析单元结合进向识别单元、同步单元对目标视频进行限度分析，得到阻断标的和警报信号；

同时会借助主辨模块确认是否有其他外来的需要一起进行监控的目标体，充分保证在目标体的相关安全性；本发明简单有效且易于实用。

附图说明

为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1为本发明环境监控系统的系统框图。

具体实施方式

一种基于物联网的环境监控方法，

作为本发明的实施例一：

该方法主要包括下述步骤：

步骤一：调动环境监控系统对室内环境进行监控；

步骤二：根据室内环境决定是否报警；

如图1所示，环境监控系统包括内向监控单元、内向监控单元、目标上传单元、行为分析单元、进向识别单元、同步单元、点向分布单元、应急处理器、点向控制单元、管理单元、显示单元和警示单元；

内向监控单元包括设置于室内的若干个摄像头，内向监控单元用于对室内场景进行实时监控，并获取室内视频，所述内向监控单元用于将室内视频传输到标的监控单元；

所述目标上传单元用于用户上传标的图片，标的图片具体为目标用户的人脸图片，此处指代会爬行的幼儿的人脸图片，或者其他目标对象的人脸图片；所述标的监控单元接收到目标上传单元传输的标的图片，所述标的监控单元还用于接收内向监控单元传输的室内视频，所述标的监控单元还用于结合室内视频对标的图片进行标的追踪操作，具体标的追踪操作方式为：

步骤一：获取到标的图片；之后将标的图片与室内视频进行比对，确定标的图片对应的室内视频中的对象，将该对象标记为目标体；

步骤二：对目标体采用对向匹配法进行实时追踪，追踪过程中始终确定目标体在画面中的位置，对向匹配法具体为：

S1：获取到目标体在对应室内视频中的位置，确定该视频的来源，之后当目标体即将离开该对应视频来源的监控区域时，此处离开的判定方式为目标体与监控区域的边缘最短距离在持续变短并最终变成零，此时表示目标体即将离开对应视频来源的监控区域，进入下一个监控设备所监控的区域；在未接触到边缘时，随机获取到目标用户的三张图片，将其标记为待向图片；

S2：自动确定目标体的行进方向，对应下一个视频来源即监控所在位置，自动锁定对应的监控，将其标记为接力监控；

S3：之后获取到接力监控中的所有移动物体的人脸，将所有的人脸与标的图片进行比对之后，相似度超过X1的标记为初标对象；X1为预设数值；

S4：之后将接力监控中获取得到的视频中的初标对象与待向图片进行比较，当三张图片均比对到相似度超过X1时，产生正确信号；

S5：产生正确信号时将初表对象标记为目标体；

S6：对目标体进行持续监控；

步骤三：将目标体所在的视频标记为目标视频；

标的监控单元用于将目标视频传输到行为分析单元，所述行为分析单元接收标的监控单元传输的目标视频；

点向分布单元内设置有各个危险标的的分布示意图，对应各个危险标的有对应的标识符，点向分布单元即为对应各个危险标的的切断装置，切断装置具体作用为使得危险标的停止工作，失去威胁；此处的危险标的可为插座、带扇叶的风扇、易造成触电或者给幼儿带来威胁的设备，通过切断装置能够使得插座断电、对应带扇叶的风扇停止工作；

同步单元与点向分布单元通信连接，用于获取点向分布单元内各个危险标的的分布示意图；

行为分析单元用于结合进向识别单元、同步单元对目标视频进行限度分析，限度分析具体步骤为：

S01：获取到目标视频内的目标体；

S02：同时借助同步单元获取到各个危险标的的分布示意图；之后获取到目标视频内的室内布局，建立室内模型，此处建模借助现有技术，非本申请重点，故不再赘述；并借助分布示意图将危险标的标注在模型上，之后将目标体的位置实时同步在模型内，得到实控模型；

S03：实时获取到目标体的距离最近的危险标的的距离，将其标记为上限距离；

S04：当上限距离低于X1时，自动进入预警状态，X1为管理人员预设数值；

S05：进入预警状态下会自动借助进向识别单元分析目标体的行进方向，具体方式为：

以目标体身上的指定点一为原点，指定点二为方向，连接构件以指定点一位原点的射线，射线方向即为行进方向；

之后以指定点一位原点，目标体的距离最近的危险标的为方向构件射线，将该射线标记为参进方向；

在连续的T1时间内，若目标体的行进方向与参进方向所成角度始终处于正负α范围内，则产生威胁信号，α为预设角度，具体可取值为15°；

S06：产生威胁信号后，若目标体的距离最近的危险标的的距离低于X2时，自动产生警报信号，并将对应的危险标的标记为阻断标的；X2为预设数值，且X2小于X1取值的一半；

S07：得到阻断标的和警报信号；

所述行为分析单元用于将阻断标的和警报信号传输到应急处理器，所述应急处理器接收行为分析单元传输的阻断标的和警报信号，并将阻断标的传输到点向控制单元；

所述点向控制单元用于接收应急处理器传输的阻断标的，并自动根据阻断标的借助点向分布单元停止其工作；

所述管理单元与应急处理器通信连接，用于录入所有的预设数值。

所述应急处理器在接收到警报信号时自动借助显示单元显示目标视频，并同时驱动警示单元发出警报。

作为本发明的另一实施例，在前述实施例的基础上，本申请还包括主辩模块，所述内向监控单元用于将室内视频传输到主辩模块；所述主辩模块接收室内视频，并对其进行分析，具体分析步骤为：

SS01：获取到室内视频；

SS02：在室内视频中所监控的环境设置一条标准线，标准线位置内置于主辩模块；

SS03：获取到室内视频内所有身高低于标准线的移动体，将其标记为目标体；此处的移动体区分方式为：

当室内视频中存在任何时段监控到连续移动超过T3时间以上的物体时，将其标记为移动体；

主辨模块用于将移动体全部标记为目标体传输到行为分析单元；此处的好处是将所有来访的小孩或者其他对象都标记为目标体，进行监控和防护；之后按照实施例一所公开的方式进行实时监控防护。

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)

1.一种基于物联网的环境监控方法，其特征在于，该方法包括下述步骤：

步骤一：调动环境监控系统对室内环境进行监控，环境监控系统包括：

内向监控单元：包括设置于室内的若干个摄像头，用于对室内场景进行实时监控，并获取室内视频传输到标的监控单元；

目标上传单元：用于用户上传标的图片；

标的监控单元：其结合室内视频对标的图片进行标的追踪操作，得到目标体所在的目标视频；

同步单元：其与点向分布单元通信连接，用于获取点向分布单元内各个危险标的的分布示意图；

行为分析单元：其合进向识别单元、同步单元对目标视频进行限度分析，得到阻断标的和警报信号；

步骤二：根据室内环境决定是否报警。

2.根据权利要求1所述的一种基于物联网的环境监控方法，其特征在于，标的追踪操作的具体方式为：

步骤一：获取到标的图片；之后将标的图片与室内视频进行比对，确定标的图片对应的室内视频中的对象，将该对象标记为目标体；

步骤二：对目标体采用对向匹配法进行实时追踪，追踪过程中始终确定目标体在画面中的位置，对向匹配法具体为：

S1：获取到目标体在对应室内视频中的位置，确定该视频的来源，之后当目标体即将离开该对应视频来源的监控区域时，此处离开的判定方式为目标体与监控区域的边缘最短距离在持续变短并最终变成零，此时表示目标体即将离开对应视频来源的监控区域，进入下一个监控设备所监控的区域；在未接触到边缘时，随机获取到目标用户的三张图片，将其标记为待向图片；

S2：自动确定目标体的行进方向，对应下一个视频来源即监控所在位置，自动锁定对应的监控，将其标记为接力监控；

S3：之后获取到接力监控中的所有移动物体的人脸，将所有的人脸与标的图片进行比对之后，相似度超过X1的标记为初标对象；X1为预设数值；

S4：之后将接力监控中获取得到的视频中的初标对象与待向图片进行比较，当三张图片均比对到相似度超过X1时，产生正确信号；

S5：产生正确信号时将初表对象标记为目标体；

S6：对目标体进行持续监控；

步骤三：将目标体所在的视频标记为目标视频。

3.根据权利要求1所述的一种基于物联网的环境监控方法，其特征在于，点向分布单元内设置有各个危险标的的分布示意图，对应各个危险标的有对应的标识符，点向分布单元即为对应各个危险标的的切断装置，切断装置具体作用为使得危险标的停止工作。

4.根据权利要求3所述的一种基于物联网的环境监控方法，其特征在于，危险标的包括插座和带扇叶的风扇。

5.根据权利要求1所述的一种基于物联网的环境监控方法，其特征在于，限度分析具体步骤为：

S01：获取到目标视频内的目标体；

S02：同时借助同步单元获取到各个危险标的的分布示意图；之后获取到目标视频内的室内布局，建立室内模型，此处建模借助现有技术，非本申请重点，故不再赘述；并借助分布示意图将危险标的标注在模型上，之后将目标体的位置实时同步在模型内，得到实控模型；

S03：实时获取到目标体的距离最近的危险标的的距离，将其标记为上限距离；

S04：当上限距离低于X1时，自动进入预警状态，X1为管理人员预设数值；

S05：进入预警状态下会自动借助进向识别单元分析目标体的行进方向，具体方式为：

以目标体身上的指定点一为原点，指定点二为方向，连接构件以指定点一位原点的射线，射线方向即为行进方向；

之后以指定点一位原点，目标体的距离最近的危险标的为方向构件射线，将该射线标记为参进方向；

在连续的T1时间内，若目标体的行进方向与参进方向所成角度始终处于正负α范围内，则产生威胁信号，α为预设角度；

S06：产生威胁信号后，若目标体的距离最近的危险标的的距离低于X2时，自动产生警报信号，并将对应的危险标的标记为阻断标的；X2为预设数值，且X2小于X1取值的一半；

S07：得到阻断标的和警报信号。

6.根据权利要求1所述的一种基于物联网的环境监控方法，其特征在于，所述行为分析单元用于将阻断标的和警报信号传输到应急处理器，所述应急处理器接收行为分析单元传输的阻断标的和警报信号，并将阻断标的传输到点向控制单元；

所述点向控制单元用于接收应急处理器传输的阻断标的，并自动根据阻断标的借助点向分布单元停止其工作；

通过应急处理器与管理单元通信连接，管理单元用于录入所有的预设数值。

7.根据权利要求6所述的一种基于物联网的环境监控方法，其特征在于，所述应急处理器在接收到警报信号时自动借助显示单元显示目标视频，并同时驱动警示单元发出警报。

8.根据权利要求1所述的一种基于物联网的环境监控方法，其特征在于，还包括主辩模块，所述内向监控单元用于将室内视频传输到主辩模块；所述主辩模块接收室内视频，并对其进行分析，具体分析步骤为：

步骤SS01：获取到室内视频；

步骤SS02：在室内视频中所监控的环境设置一条标准线，标准线位置内置于主辩模块；

步骤SS03：获取到室内视频内所有身高低于标准线的移动体，将其标记为目标体；

主辨模块用于将移动体全部标记为目标体传输到行为分析单元。

9.根据权利要求8所述的一种基于物联网的环境监控方法，其特征在于，步骤SS03中的移动体区分方式为：

当室内视频中存在任何时段监控到连续移动超过T3时间以上的物体时，将其标记为移动体。

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