CN201717987U - 别墅智能监控系统一体机 - Google Patents

Abstract

本实用新型别墅智能监控系统一体机涉及智能监控系统领域，包括视频采集模块、视频智能分析模块以及报警管理模块。其中视频采集模块解决了监控中多种不同视频源的接入问题，具体支持BNC接口的视频接入和硬盘录像机的网络接口的视频接入；视频智能分析模块提供一种鲁棒的、自适应各种变化环境的运动目标检测和跟踪技术，降低智能监控中异常行为的漏报、误报率；报警管理模块支持各种声光、短信等联动报警方式进行报警，丰富了报警方式。整个一体机设备安装方便易用，异常行为识别正确率高。

Description

别墅智能监控系统一体机 

技术领域

本实用新型涉及别墅智能监控系统，涉及一种视频采集模块、视频智能分析模块以及报警管理模块。 

背景技术

随着监控系统的普及化及庞大化，传统人为监控的局限性越来越突出。人作为监控者有其先天不足，人脑只能关注一件事物，所谓一心不能二用，当监控者同时观测多个监视器时，监控精度会随着监控视频数量的上升而下降。再者，人对于单调的事物无法长时间的集中注意力，根据研究人在关注监控图像20分钟后，其注意力会下降到无法接受的程度。最后人需要饮食休息等生理活动，这也会影响监控系统的可靠性。这就是为什么传统人为监控系统往往存在漏报率高、响应速度慢及可靠性差等问题。另外，监控系统越来越庞大，如果全部采用人为监控，其人力成本也会非常昂贵。 

而随着人们对生活舒适性要求的不断提高，别墅等高档住宅成为越来越多的收入较高和追求高尚居住人群的居家首选。同时随着城市外来流动人口大量增加，带来许多不安定因素，刑事案件特别是入室盗窃、抢劫居高不下，而别墅作为高档住宅，其智能安全防范系统是智能化别墅建设中不可缺少的一项。以往的做法是通过安装视频设备，通过人力来远端监控别墅的周界。这种监控方式存在着很多问题，首先需要监控的场景数量大，完全通过人力来看，其难度很大；其次传统的监控不具对突发事件的主动反应能力，往往只能成为事后取证录像的工具；最后视频录像保存、检索查询不便，往往保存了大量的无用视频数据。 

本专利所涉及的别墅智能监控系统一体机就是增加计算机的功能，使 其可以方便的搭建别墅智能监控系统，并且给计算机装上眼睛和大脑，使计算机知道什么时刻，在什么场景中，是什么人在做什么，并根据事先的设定，对不合理的行为和动作自动报警。它能够看，看被监控场景中目标物体的行为；能够想，想目标物体的行为意味着什么；能够说，把想的结果用各种不同的报警形式表达出来。 

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种别墅智能监控系统一体机，基于其的视频智能分析模块，主动识别监控场景内的异常行为，并且在发生异常行为时由报警管理模块驱动进行自动报警。 

本实用新型需要解决的技术问题是，1)方便解决别墅监控场景视频源的接入问题，使得智能监控可以应用于现有的各种视频监控系统；2)解决智能监控技术中背景建模、图像差分、运动目标跟踪等技术的不足，提供一种鲁棒的、自适应各种变化环境的运动目标检测和跟踪技术，降低智能监控中异常行为的漏报、误报率；3)解决当前智能监控中报警形式的单一问题，支持各种声光、短信等联动报警方式进行报警；4)解决当前智能监控产品应用能力差，仅仅完成报警，提出了基于智能监控分析结果的应用系统，主要包括安防联动、电子地图以及应急指挥。 

本实用新型的别墅智能监控系统一体机具体包括视频采集模块、视频智能分析模块以及报警管理模块。 

所述的视频采集模块特指获取监控现场视频的模块，具体包括：1)支持4接口或者8接口的BNC视频采集卡模块；2)网络接口模块；3)方式配置模块，即接收各视频采集终端的配置。 

所述视频智能分析模块特指对输入的视频信息做出智能分析，具体特 征为：1)视频信号接收模块：接收视频采集模块输入的各视频信号；2)运动分析模块：分析视频，获得运动目标检测、运动目标跟踪，记录运动目标的速度面积等特征、轨迹及停留时间等信息；3)异常事件分析模块：根据运动分析模块的分析结果以及各视频信号设置的异常行为类别、视频信号场景的配置信息识别运动目标的种类以及异常行为的发生情况；4)报警发送模块：发生报警时，输出异常行为发生的信息到报警管理模块。 

所述异常行为类别特指：穿越警戒线、进入警戒区域以及区域徘徊等类别。 

所述视频智能分析模块为了完成异常行为分析包括以下四个核心分析处理模块：1)运动目标检测模块；2)运动目标跟踪模块；3)运动目标分类模块；4)异常行为识别模块；其中1)、2)模块属于运动分析模块，3)、4)模块属于异常事件分析模块。 

所述运动目标检测模块特指通过动态背景建模技术和贝叶斯分类网，以及帧间差分和背景差分相结合的运动目标检测算法，克服光照、阴影等干扰，实现鲁棒性的动态目标检测。 

所述的目标跟踪模块特指结合卡尔曼滤波和粒子滤波完成运动目标跟踪，具体跟踪方法为：用卡尔曼滤波预测阻挡，在非阻挡情况下采用基于卡尔曼滤波的连通区域跟踪，而在阻挡情况下采用基于颜色特征的粒子滤波方法跟踪。 

所述运动目标分类模块特指接收运动目标检测模块获得的运动目标速度面积等特征、运动目标跟踪模块获得的运动目标轨迹等信息，识别运动目标的类别。 

所述运动目标的类别特指人、车以及人群类别。 

所述异常行为识别模块特指接收运动目标检测模块获得的运动目标速度面积等特征、接收运动目标跟踪模块获得的运动目标轨迹等信息、接收运动目标分类模块获得的类别等信息，以及各视频信号设置的异常行为类别、视频信号场景的配置信息进行识别异常行为。 

所述视频信号场景的配置信息特指警戒线、警戒区域、违禁运动方向等配置信息。 

所述报警管理模块特指完成报警信息的管理以及驱动报警工作，具体包括：1)报警设置模块：接收人为设定的报警方式及相关的附加信息(比如：手机号码、报警声音等)，具体支持的报警方式：手机彩信、电子邮件、扬声器、警号、警灯等；2)存储模块：主要完成存储各监控点传送来的发生异常事件时的数据；3)查询模块：提供报警数据显示，并且支持用户可按位置、视频信号通道、异常事件类别和发生异常事件时间等进行查询历史数据；4)驱动报警模块：在接收到报警信号后按照报警设置驱动相应的报警装置报警。 

附图说明

图1是按照本实用新型即别墅智能监控系统一体机的安装示意图。 

图2是本实用新型的系统模块组织结构图。 

图3实现系统的硬件构造图。 

具体实施方式

下面，将参照附图介绍本实用新型的实施方式。 

参照附图1，示出了别墅智能监控系统一体机的安装示意图。 

如图1所述，该别墅智能监控系统一体机支持：1)BNC接口的视频采集；2)网络接口的与硬盘录像机的视频采集。对于视频采集，可以通过摄 像头视频线与别墅智能监控系统一体机的BNC接口连接或者通过网络链接别墅智能监控系统一体机的网络接口。该别墅智能监控系统一体机通过分析将报警信息通过其的报警管理模块的驱动报警模块进行报警。通过一体机的模式，使得别墅智能监控系统一体机安装非常简单方便。 

参照图2介绍了本实用新型的系统模块组织结构图。 

如图2所述，该别墅智能监控系统一体机所述模块包括：视频采集模块、视频智能分析模块以及报警管理模块。该视频采集模块特指根据视频采集设备获取监控现场视频的模块，具体完成视频采集方式配置；通过摄像头及视频采集卡、硬盘录像机及网络适配器等视频采集设备获得实时的视频信号；输出视频流到视频智能分析模块。该视频智能分析模块特指对视频进行分析，根据监控场景的配置信息以及需要检测的异常行为进行异常行为识别，具体包括运动目标自动检测；运动目标自动跟踪；运动目标自动分类以及异常行为识别工作。该报警管理模块特指完成报警信息的管理以及驱动报警工作，具体为接收人为设定的报警方式及相关的附加信息，具体支持的报警方式：手机彩信、电子邮件、扬声器、警号、警灯等；完成存储各监控点传送来的发生异常事件时的数据；提供报警数据显示，并且支持用户可按位置、视频信号通道、异常事件类别和发生异常事件时间等进行查询历史数据；以及在接收到报警信号后按照报警设置驱动相应的报警装置报警。 

参照图3介绍了实现本系统的硬件构造图。 

如图3所示，该别墅智能监控系统一体机具体的硬件图描述为三部分：前面板、机箱内部以及后面板。该前面板特指支持设备简单使用和 交互的部分，具体包括人机交互的触摸屏，设备状态显示的系统状态灯，设备电源开关，系统LCD显示屏以及对于设备产生的报警视频信息导出使用的USB接口。该机箱内部特指完成系统核心功能的分析及管理工作，具体包括：报警数据的存储器、操作系统与主控及核心程序芯片、系统主板、网络交换模块、电源风扇模块、短信猫驱动模块以及完成系统加密的软件狗和看门狗模块。后面板特指完成系统报警以及操作交互的接口部分，具体包括：RS232口、VGA接口、3个USB接口、音频输出接口、RJ45网络接口、采集卡视频输入BNC接口、云台控制接口、应用程序报警联动口、天线接口以及AC电源接口。 

Claims (5)

1.别墅智能监控系统一体机，其特征在于，包括以下模块：

(1)视频采集模块，获取监控现场视频的模块；

(2)视频智能分析模块，用于对输入的视频信息做出智能分析，即判断异常事件的发生；

(3)报警管理模块，完成报警信息的管理以及驱动报警工作。

2.根据权利要求1所述的别墅智能监控系统一体机，其特征在于，所述视频采集模块包括：

(1)支持4接口或者8接口的BNC视频采集卡模块；

(2)网络接口模块，即支持通过硬盘录像机及网络适配器等视频采集设备获得实时的视频信号；

(3)方式配置模块，即接收各视频采集终端的配置。

3.根据权利要求1所述的别墅智能监控系统一体机，其特征在于，所述视频智能分析模块包括：

(1)视频信号接收模块：接收视频采集模块输入的各视频信号；

(2)运动分析模块：分析视频，获得运动目标检测、运动目标跟踪，记录运动目标的速度面积等特征、轨迹及停留时间等信息；

(3)异常事件分析模块：根据运动分析模块的分析结果以及各视频信号设置的异常行为类别、视频信号场景的配置信息识别运动目标的种类以及异常行为的发生情况；

(4)报警发送模块：发生报警时，输出异常行为发生的信息到报警管理模块。

4.根据权利要求3所述的别墅智能监控系统一体机，其特征在于，为了完成异常行为分析包括以下四个核心分析处理模块，其中前两个模块属于权利要求3所述的运动分析模块，后两个模块属于权利要求3所述的异常事件分析模块： 

(1)运动目标检测模块：通过动态背景建模技术和贝叶斯分类网，以及帧间差分和背景差分相结合的运动目标检测算法，克服光照、阴影等干扰，实现鲁棒性的动态目标检测；

(2)运动目标跟踪模块：结合卡尔曼滤波和粒子滤波完成运动目标跟踪；

(3)运动目标分类模块：接收运动目标检测模块获得的运动目标速度面积等特征、运动目标跟踪模块获得的运动目标轨迹等信息，识别运动目标的类别；

(4)异常行为识别模块：接收运动目标检测模块获得的运动目标速度面积等特征、接收运动目标跟踪模块获得的运动目标轨迹等信息、接收运动目标分类模块获得的类别等信息，以及各视频信号设置的异常行为类别、视频信号场景的配置信息进行识别异常行为。

5.根据权利要求1所述的别墅智能监控系统一体机，其特征在于，所述报警管理模块包括：

(1)报警设置模块：接收人为设定的报警方式及相关的附加信息；

(2)存储模块：主要完成存储各监控点传送来的发生异常事件时的数据；

(3)查询模块：提供报警数据显示、查询；

(4)驱动报警模块：在接收到报警信号后按照报警设置驱动相应的报警装置报警。 

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