CN115248880A - 一种智慧城市安防监控系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智慧城市安防监控系统，具体涉及安防监控领域，包括视频采集模块，云计算模块、云存储模块、大数据处理模块、智能科学模块，视频监控模块以及3DGIS+BIM模块，所述视频采集模块利用摄像机和无人机对城市进行图像视频采集将采集到的视频数据传输至云计算模块，所述云计算模块接收到视频采集模块传输的数据利用云计算对视频数据进行分类和挖掘。本发明中采用智能科学模块对智慧城市中海量信息进行智能识别、融合、监控和处理的操作，智能科学模块通过行为分析技术、车牌识别技术，人脸识别技术以及视频拼接技术对视频进行智能分析，采用无人机进行图片视频采集，面对突发事件可以迅速作出反应。

Description

一种智慧城市安防监控系统

技术领域

本发明涉及安防监控技术领域，更具体地涉及一种智慧城市安防监控系统。

背景技术

现有的系统利用网络组成了庞大的系统，而且容量大，在传输中占用的宽带很小，可以有很多的摄像机和分控中心，增加摄像机时只需要增加相应的终端设备和编解码器，无需对已有的系统做改动，扩容非常方便，由于采用网络传输的方式，无需重新大量布线，因而可以减少施工量，方便维护和管理。

现有的系统当区域的人口流动量大时，加剧了安防工作者对人员监控的难度，城市相关部门的安防设备与技术手段不能满足快速找出人，找到人以及定位人的核心诉求，目前的监控系统偏向于事后响应，缺少事前主动出击和主动预防的能力，多数监控系统以及资源使用方面偏低。视频故障丢失，视频不清晰以及视频数量过多为侦察带来巨大障碍，随着海量视频数据的堆叠和系统的逐步拓充，单纯依靠传统安防手段和人工识别已经无法完成快速检索工作。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺陷，本发明的实施例提供一种智慧城市安防监控系统，通过智能科学模块，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：包括视频采集模块，云计算模块、云存储模块、大数据处理模块、智能科学模块，视频监控模块以及3DGIS+BIM模块，所述视频采集模块利用摄像机和无人机对城市进行全天候图像视频采集将采集到的视频数据传输至云计算模块，所述云计算模块接收到视频采集模块传输的数据利用云计算对视频数据进行分类和挖掘，将分类后的视频数据传输至云存储模块，所述云存储模块对视频数据进行资源管理，存储和读取的操作，所述大数据处理模块采用分布式计算框架从云存储模块中获取有效信息，所述智能科学模块利用数据挖掘对云存储模块中智慧城市的海量信息进行智能识别、融合、运算、监控和处理，所述视频监控模块引入全画面视频检测和视频跟踪的技术，利用计算机视觉技术对视频信号进行处理、分析和理解，所述3DGIS+BIM模块以城市三维GIS作为BIM模型的底图，形成城市的数据集合。

在一个优选的实施方式中，所述信息采集模块利用摄像机和无人机进行图像视频采集，对城市进行全天候的高清录像，无人机通过自身的地理位置以及高度将采集的图像和视频通过无线网络将采集的图像回传到控制器的后台，利用承载照相机能进行画面拍摄，获取影像资料，对突发事件能对实时现场视频画面进行传输，供指挥者进行科学决策和判断，无人机具有机动性和高可见度的特点，能机动覆盖所有区域，实时收集和提供交通拥堵的信息。

在一个优选的实施方式中，所述所述云计算模块的关键技术包括虚拟化技术，云安全访问控制技术以及云计算中间件技术，虚拟化技术是将资源的逻辑影像和物理存储分开，为系统和管理员提供虚拟视图，数据能在底层的磁盘里自动分配资源，在系统扩容和升级的情况下保证持续运行，云安全访问技术能通过接入控制执行系统实体身份的授权操作，通过云安全访问控制技术用户能对云存储中的共享数据进行访问，云计算中间件技术针对资源类型进行优化和容错处理，利用虚拟化技术和智能管理系统对资源自动调配。

在一个优选的实施方式中，所述云存储模块采用异构数据库交互技术和云内数据容灾备份技术，异构数据库交互技术是相关的多个数据库的集合，能实现数据的共享和透明访问，异构数据库的组成部分具有自身的自治性，保留自身的应用特性，完整性控制以及安全性控制，云内数据容灾备份技术采用映射技术，在云储存的环境下将映射数据在容灾服务器进行数据的备份，在备份的过程中不断地创建副本，云存储模块中的存储管理节点负责云存储系统资源管理、索引管理，计划管理以及策略调度，视频云存储节点负责视频数据存储、读取、存储设备管理、存储空间管理，通过集群应用、网格技术和分布式文件系统，应用存储虚拟化技术将网络中不同类型的存储设备通过应用软件集合起来协同工作，共同对外提供数据存储和业务访问功能。

在一个优选的实施方式中，所述大数据处理模块采用分布式计算框架，把一个计算任务划分为若干个小的计算任务，把每个小的计算任务分配给集群的计算节点，跟踪每个计算节点的进度，最后收集每个节点上的计算结果并输出，提高了数据分析和挖掘能力，能从大量数据中获取有效信息，能对视频数据进行海量的人脸数据检索，海量交通数据的挖掘以及海量文本数据的全文检索，大数据处理技术面向海量的结构化，半结构化以及非结构化数据分布式存储与计算。

在一个优选的实施方式中，所述智能科学模块对智慧城市中的海量信息进行智能识别、融合、监控和处理功能，通过行为分析技术、车牌识别技术，人脸识别技术以及视频拼接技术对视频进行智能分析，智能行为分析系统基于背景建模技术：在静态场景下查找出以人为主要防范对象的动态目标，车牌识别技术能实现对当前车辆的车牌进行抓拍、车牌号码识别功能，利用车牌识别技术实现过车信息的实时记录，人脸识别是利用视频抓拍后对抓拍图像进行生物特征数据的提取并保存，通过视频拼接将同步的多幅画面拼接成一幅图像并显示，实现对拼接后画面图像的录像和区域展示，通过数据挖掘技术获取信息，能进行套牌车辆实时侦测、跟车研判，频度统计以及区域碰撞关联性分析，通过智能分析数据，为相关职能部门决策提供数据支撑。

在一个优选的实施方式中，所述视频监控模块引入全画面视频监测和视频跟踪的技术，采用全画面视频监测技术远程视频监控人员可远程调取存储的监控图像，远程发送指令，对录像资料进行智能化的检索和回放，调整摄像机的镜头焦距，能随时进行监控录像，有密码授权的人员能看到任意监控网点的即时图像和视频，采用视频跟踪技术对序列图像自动分析对监控场景中的变化进行定位，识别和跟踪，分析和判断目标的行为，控制云台进行巡视以及对局部细节进行观察，能在异常行为发生时发出警报，最大限度地降低误报和漏报现象，视频监控模块具有操作权限管理，对登录和操作的行为进行严格地权限控制，保障人员隐私和录像资料的安全。

在一个优选的实施方式中，所述3DGIS+BIM模块以城市三维GIS作为BIM的底图，在底图上按照实际位置放置城市建筑的BIM模型，形成城市的数据集合，城市中的能源管理、政务管理以及实时监控的数据集成起来，三维GIS基于二三维一体化技术体系，整合了实用GIS空间分析能力与绚丽三维可视化效果，为BIM提供丰富地理空间信息，基于云端一体化技术体系，三维GIS解决了BIM轻量化运维情景下的技术及管理问题，在3DGIS技术支持下，BIM与地形、三维管线多元空间数据的融合，实现室外到室内的一体化管理。

本发明的技术效果和优点：

本发明中采用智能科学模块对智慧城市中海量信息进行智能识别、融合、运算、监控和处理的操作，智能科学模块通过行为分析技术、车牌识别技术，人脸识别技术以及视频拼接技术对视频进行智能分析，通过数据挖掘技术获取数据的宏观数据，能进行套牌车辆实施侦测、跟车研判，频度统计以及区域碰撞分析，通智能分析、数据挖掘得到关键数据。

本发明中采用视频采集模块中的无人机进行图片视频采集，无人机不受时间和空间的影响，面对突发事件可以迅速作出反应，采集现场数据，并迅速将现场的图像视频信息传送到指挥中心，跟踪事件的发展态势，无人机机载摄像头不易受到外界因素的影响，到达时间突发现场后可以迅速展开工作，多角度、大范围地进行监测以及图片视频的录制和传输，结合成像设备对可疑人员进行追踪，为制定应对计划和决策提供可靠依据。

附图说明

图1为本发明的系统流程图。

图2为本发明的系统结构框图。

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。

实施例1

本实施例提供了如图2所示的一种智慧城市安防监控系统，包括视频采集模块，云计算模块、云存储模块、大数据处理模块、智能科学模块，视频监控模块以及3DGIS+BIM模块，所述视频采集模块利用摄像机和无人机对城市进行全天候图像视频采集将采集到的视频数据传输至云计算模块，所述云计算模块接收到视频采集模块传输的数据利用云计算对视频数据进行分类和挖掘，将分类后的视频数据传输至云存储模块，所述云存储模块对视频数据进行资源管理，存储和读取的操作，所述大数据处理模块采用分布式计算框架从云存储模块中获取有效信息，所述智能科学模块利用数据挖掘对云存储模块中智慧城市的海量信息进行智能识别、融合、运算、监控和处理，所述视频监控模块引入全画面视频检测和视频跟踪的技术，利用计算机视觉技术对视频信号进行处理、分析和理解，所述3DGIS+BIM模块以城市三维GIS作为BIM模型的底图，形成城市的数据集合。

本实施例与现有技术的具体区别在于智能科学模块的设定，具体在于本实施例采用了行为分析技术、车牌识别技术，人脸识别技术以及视频拼接技术的方法，具体如下：

所述智能科学模块采用行为分析技术、车牌识别技术，人脸识别技术以及视频拼接技术的方法，能查找出以人为主要防范对象的动态目标，能实现对车辆的车牌进行抓拍、车牌号码识别功能，实现对车信息的实时记录，利用视频抓拍后对抓拍图像进行生物特征数据的提取并保存，通过视频拼接将同步的多幅画面拼接成一幅图像并显示，结合成像设备对可疑人员进行追踪。

如图2本实施例提供一种智慧城市安防监控系统，具体包括下列步骤：

101、采用摄像机和无人机对城市进行全天候图像视频采集；

本实施例中具体需要说明的是视频采集模块，所述信息采集模块利用摄像机和无人机进行图像视频采集，对城市进行全天候的高清录像，无人机通过自身的地理位置以及高度将采集的图像和视频通过无线网络将采集的图像回传到控制器的后台，利用承载照相机能进行画面拍摄，获取影像资料，对突发事件能对实时现场视频画面进行传输，供指挥者进行科学决策和判断，无人机具有机动性和高可见度的特点，能机动覆盖所有区域，实时收集和提供交通拥堵的信息。

102、利用云计算对终端数据进行分类和挖掘；

本实施例中具体需要说明的是云计算模块，所述云计算模块的关键技术包括虚拟化技术，云安全访问控制技术以及云计算中间件技术，虚拟化技术是将资源的逻辑影像和物理存储分开，为系统和管理员提供虚拟视图，数据能在底层的磁盘里自动分配资源，在系统扩容和升级的情况下保证持续运行，云安全访问技术能通过接入控制执行系统实体身份的授权操作，通过云安全访问控制技术用户能对云存储中的共享数据进行访问，云计算中间件技术针对资源类型进行优化和容错处理，利用虚拟化技术和智能管理系统对资源自动调配。

103、运用云存储对视频数据进行存储和读取的管理；

本实施例中具体需要说明的是云存储模块，所述云存储模块采用异构数据库交互技术和云内数据容灾备份技术，异构数据库交互技术是相关的多个数据库的集合，能实现数据的共享和透明访问，异构数据库的组成部分具有自身的自治性，保留自身的应用特性，完整性控制以及安全性控制，云内数据容灾备份技术采用映射技术，在云储存的环境下将映射数据在容灾服务器进行数据的备份，在备份的过程中不断地创建副本，云存储模块中的存储管理节点负责云存储系统资源管理、索引管理，计划管理以及策略调度，视频云存储节点负责视频数据存储、读取、存储设备管理、存储空间管理，通过集群应用、网格技术和分布式文件系统，应用存储虚拟化技术将网络中不同类型的存储设备通过应用软件集合起来协同工作，共同对外提供数据存储和业务访问功能。

104、采用分布式计算框架，提高数据分析和挖掘能力；

本实施例中，具体需要说明的是大数据处理模块，所述大数据处理模块采用分布式计算框架，把一个计算任务划分为若干个小的计算任务，把每个小的计算任务分配给集群的计算节点，跟踪每个计算节点的进度，最后收集每个节点上的计算结果并输出，提高了数据分析和挖掘能力，能从大量数据中获取有效信息，能对视频数据进行海量的人脸数据检索，海量交通数据的挖掘以及海量文本数据的全文检索，大数据处理技术面向海量的结构化，半结构化以及非结构化数据分布式存储与计算。

105、通过数据挖掘技术对视频数据进行智能识别、融合、运算、监控和处理；

本实施例中，具体需要说明的是智能科学模块，所述智能科学模块对智慧城市中的海量信息进行智能识别、融合、监控和处理功能，通过行为分析技术、车牌识别技术，人脸识别技术以及视频拼接技术对视频进行智能分析，智能行为分析系统基于背景建模技术，在静态场景下查找出以人为主要防范对象的动态目标，车牌识别技术能实现对当前车辆的车牌进行抓拍、车牌号码识别功能，利用车牌识别技术实现过车信息的实时记录，人脸识别是利用视频抓拍后对抓拍图像进行生物特征数据的提取并保存，通过视频拼接将同步的多幅画面拼接成一幅图像并显示，实现对拼接后画面图像的录像和区域展示，通过数据挖掘技术获取信息，能进行套牌车辆实时侦测、跟车研判，频度统计以及区域碰撞关联性分析，通过智能分析数据，为相关职能部门决策提供数据支撑。

106、引入全画面视频监测和视频跟踪技术对场景中的异常行为进行识别；

本实施例中，具体需要说明的是视频监控模块，所述视频监控模块引入全画面视频监测和视频跟踪的技术，采用全画面视频监测技术远程视频监控人员可远程调取存储的监控图像，远程发送指令，对录像资料进行智能化的检索和回放，调整摄像机的镜头焦距，能随时进行监控录像，有密码授权的人员能看到任意监控网点的即时图像和视频，采用视频跟踪技术对序列图像自动分析对监控场景中的变化进行定位，识别和跟踪，分析和判断目标的行为，控制云台进行巡视以及对局部细节进行观察，能在异常行为发生时发出警报，最大限度地降低误报和漏报现象，视频监控模块具有操作权限管理，对登录和操作的行为进行严格地权限控制，保障人员隐私和录像资料的安全。

107、运用3DGIS+BIM技术，利用三维可视化技术、协同作业的特点实现宏观与微观的相辅相成、室外到室内的一体化管理；

本实施例中，具体需要说明的是3DGIS+BIM模块，所述3DGIS+BIM模块以城市三维GIS作为BIM的底图，在底图上按照实际位置放置城市建筑的BIM模型，形成城市的数据集合，城市中的能源管理、政务管理以及实时监控的数据集成起来，三维GIS基于二三维一体化技术体系，整合了实用GIS空间分析能力与绚丽三维可视化效果，为BIM提供丰富地理空间信息，基于云端一体化技术体系，三维GIS解决了BIM轻量化运维情景下的技术及管理问题，在3DGIS技术支持下，BIM与地形、三维管线多元空间数据的融合，实现室外到室内的一体化管理。

最后：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种智慧城市安防监控系统，其特征在于：包括视频采集模块，云计算模块、云存储模块、大数据处理模块、智能科学模块，视频监控模块以及3DGIS+BIM模块，所述视频采集模块利用摄像机和无人机对城市进行全天候图像视频采集将采集到的视频数据传输至云计算模块，所述云计算模块接收到视频采集模块传输的数据利用云计算对视频数据进行分类和挖掘，将分类后的视频数据传输至云存储模块，所述云存储模块对视频数据进行资源管理，存储和读取的操作，所述大数据处理模块采用分布式计算框架从云存储模块中获取有效信息，所述智能科学模块利用数据挖掘对云存储模块中智慧城市的海量信息进行智能识别、融合、运算、监控和处理，所述视频监控模块引入全画面视频检测和视频跟踪的技术，利用计算机视觉技术对视频信号进行处理、分析和理解，所述3DGIS+BIM模块以城市三维GIS作为BIM模型的底图，形成城市的数据集合。

2.根据权利要求1所述的一种智慧城市安防监控系统，其特征在于：所述信息采集模块利用摄像机和无人机进行图像视频采集，对城市进行全天候的高清录像，无人机通过自身的地理位置以及高度将采集的图像和视频通过无线网络将采集的图像回传到控制器的后台，利用承载照相机能进行画面拍摄，获取影像资料，对突发事件能对实时现场视频画面进行传输，供指挥者进行科学决策和判断，无人机具有机动性和高可见度的特点，能机动覆盖所有区域，实时收集和提供交通拥堵的信息。

3.根据权利要求1所述的一种智慧城市安防监控系统，其特征在于：所述云计算模块的关键技术包括虚拟化技术，云安全访问控制技术以及云计算中间件技术，虚拟化技术是将资源的逻辑影像和物理存储分开，为系统和管理员提供虚拟视图，数据能在底层的磁盘里自动分配资源，在系统扩容和升级的情况下保证持续运行，云安全访问技术能通过接入控制执行系统实体身份的授权操作，通过云安全访问控制技术用户能对云存储中的共享数据进行访问，云计算中间件技术针对资源类型进行优化和容错处理，利用虚拟化技术和智能管理系统对资源自动调配。

4.根据权利要求1所述的一种智慧城市安防监控系统，其特征在于：所述云存储模块采用异构数据库交互技术和云内数据容灾备份技术，异构数据库交互技术是相关的多个数据库的集合，能实现数据的共享和透明访问，异构数据库的组成部分具有自身的自治性，保留自身的应用特性，完整性控制以及安全性控制，云内数据容灾备份技术采用映射技术，在云储存的环境下将映射数据在容灾服务器进行数据的备份，在备份的过程中不断地创建副本，云存储模块中的存储管理节点负责云存储系统资源管理、索引管理，计划管理以及策略调度，视频云存储节点负责视频数据存储、读取、存储设备管理、存储空间管理，通过集群应用将网络中不同类型的存储设备通过应用软件集合起来协同工作，共同对外提供数据存储和业务访问功能。

5.根据权利要求1所述的一种智慧城市安防监控系统，其特征在于：所述大数据处理模块采用分布式计算框架，把一个计算任务划分为若干个小的计算任务，把每个小的计算任务分配给集群的计算节点，跟踪每个计算节点的进度，最后收集每个节点上的计算结果并输出，提高了数据分析和挖掘能力，能从大量数据中获取有效信息，能对视频数据进行海量的人脸数据检索，海量交通数据的挖掘以及海量文本数据的全文检索，大数据处理技术面向海量的结构化，半结构化以及非结构化数据分布式存储与计算。

6.根据权利要求1所述的一种智慧城市安防监控系统，所述智能科学模块对智慧城市中的海量信息进行智能识别、融合、监控和处理功能，通过行为分析技术、车牌识别技术，人脸识别技术以及视频拼接技术对视频进行智能分析，智能行为分析系统基于背景建模技术：在静态场景下查找出以人为主要防范对象的动态目标，车牌识别技术能实现对当前车辆的车牌进行抓拍、车牌号码识别功能，利用车牌识别技术实现过车信息的实时记录，人脸识别是利用视频抓拍后对抓拍图像进行生物特征数据的提取并保存，通过视频拼接将同步的多幅画面拼接成一幅图像并显示，实现对拼接后画面图像的录像和区域展示，通过数据挖掘技术获取信息，能进行套牌车辆实时侦测、跟车研判，频度统计以及区域碰撞关联性分析，通过智能分析数据，为相关职能部门决策提供数据支撑。

7.根据权利要求1所述的一种智慧城市安防监控系统，所述视频监控模块引入全画面视频监测和视频跟踪的技术，采用全画面视频监测技术远程视频监控人员可远程调取存储的监控图像，远程发送指令，对录像资料进行智能化的检索和回放，调整摄像机的镜头焦距，能随时进行监控录像，有密码授权的人员能看到任意监控网点的即时图像和视频，采用视频跟踪技术对序列图像自动分析对监控场景中的变化进行定位，识别和跟踪，分析和判断目标的行为，控制云台进行巡视以及对局部细节进行观察，能在异常行为发生时发出警报，最大限度地降低误报和漏报现象，视频监控模块具有操作权限管理，对登录和操作的行为进行严格地权限控制，保障人员隐私和录像资料的安全。

8.根据权利要求1所述的一种智慧城市安防监控系统，所述3DGIS+BIM模块以城市三维GIS作为BIM的底图，在底图上按照实际位置放置城市建筑的BIM模型，形成城市的数据集合，城市中的能源管理、政务管理以及实时监控的数据集成起来，三维GIS基于二三维一体化技术体系，整合了实用GIS空间分析能力与绚丽三维可视化效果，为BIM提供丰富地理空间信息，基于云端一体化技术体系，三维GIS解决了BIM轻量化运维情景下的技术及管理问题，在3DGIS技术支持下，BIM与地形、三维管线多元空间数据的融合，实现室外到室内的一体化管理。

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