TW201447825A - 保全影像辨識系統 - Google Patents

Abstract

一種保全影像辨識系統，包含攝影機、警報模組、儲存模組及辨識模組。攝影機循序地擷取複數監控區域的影像並組接為第一連續影像，並於初始時擷取相同的監控區域的影像並組接為第二連續影像。辨識模組根據第二連續影像，自第一連續影像中找出移動物體，並根據慣常行為法則判斷持續性擷取的第一連續影像中的移動物體是否異常，而據以致使警報模組發出警報。

Description

保全影像辨識系統

本發明係關於一種保全系統，特別是一種保全影像辨識系統。

由於現代金融商業互動頻繁且都市人口密集，居家或店家安全係為一大課題。通常的作法是，派設保全人力於建築物的重要出入口。為了減輕人力負擔或彌補人力的不足，亦可增設保全系統於居家或商業大樓等建築物。保全系統可透過感測器或攝影機偵測入侵行為而發出警報，以達到防竊目的。進一步者，可透過影像辨識技術辨識攝影機拍攝的影像，以自動化地即時偵測是否有異常事件發生。

然而，此影像偵測方式僅能用於異常侵入的發生。例如，在下班後的辦公室中裝設攝影機，透過攝影機拍攝的畫面判斷是否有移動物體。如有移動物體表示可能有宵小入侵。然而，於正常上班時間，由於來往活動的入員繁多，無法據以判斷是否有宵小侵入。因此，只能在上班時間將影像辨識功能關閉，以避免保全系統誤報。然而，此上班時間僅能由保全人員人力監控攝影影像，無法全時自動化地監控異常事件發生。

再者，此些攝影機僅能固定朝同一方向拍攝，以使拍攝畫面可根據同一範圍的背景影像進行比對。然而，不管如何架設攝影機，往往無法避免攝影死角的發生。此一漏洞將容易讓熟悉環境的人員有機可趁。

有鑑於此，本發明在於提供一種保全影像辨識系統，藉以解決先前技術所存在無法全時自動化監控並具有攝影死角的問題。

本發明之一實施例提供一種保全影像辨識系統，包含攝影機、警報模組、儲存模組及辨識模組。

攝影機循序地擷取複數監控區域的影像並組接為第一連續影像，並於初始時擷取相同的監控區域的影像並組接為第二連續影像。警報模組用以輸出警報。儲存模組儲存第二連續影像。辨識模組根據第二連續影像，自第一連續影像中找出移動物體，並根據慣常行為法則判斷持續性擷取的第一連續影像中的移動物體是否異常，而據以致使警報模組發出警報。

根據本發明之保全影像辨識系統，可擷取不定區域的影像，以監控多個區域，避免攝影死角。再者，保全影像辨識系統可合併此些監控區域的影像，並根據其關連性分析影像是否發生異常事件，藉此即使在多人環境下仍可進行監控而無需為了避免誤報而將影像辨識功能關閉，以達成全時安全防護的目的。此外，保全影像辨識系統除了分析異常行為外，還可分析背景物件是否發生變 化，係為多層次的影像辨識系統。

100‧‧‧保全影像辨識系統

110‧‧‧定位模組

120‧‧‧攝影機

140‧‧‧警報模組

160‧‧‧儲存模組

180‧‧‧辨識模組

200‧‧‧巡邏路徑

210‧‧‧起點

230‧‧‧終點

250a~250e‧‧‧監控區域

300‧‧‧倉庫

310‧‧‧存儲區

410‧‧‧第一連續影像

420‧‧‧第二連續影像

421~425‧‧‧監控區域影像

500‧‧‧辦公大樓樓層

501、502、503‧‧‧門

504、505‧‧‧電梯

510‧‧‧公共區域

520、540‧‧‧辦公區域

530‧‧‧管制區域

610‧‧‧正常人員

620‧‧‧異常人員

630‧‧‧異常物品

710‧‧‧全球定位系統

720‧‧‧攝影機

740‧‧‧警報器

760‧‧‧記憶卡

780‧‧‧圖形處理器

790‧‧‧微處理器

第1圖為本發明第一實施例之保全影像辨識系統之方塊示意圖。

第2圖為本發明第一實施例之辦公大樓樓層平面圖。

第3圖為本發明第一實施例之第一連續影像示意圖。

第4圖為本發明第一實施例之第二連續影像示意圖。

第5圖為本發明第一實施例之另一第二連續影像示意圖。

第6圖為本發明第二實施例之保全影像辨識系統之方塊示意圖。

第7圖為本發明第二實施例之倉庫平面圖。

第8圖為本發明第二實施例之第一連續影像之示意圖。

第9圖為本發明第二實施例之保全影像辨識系統之另一方塊示意圖。

以下說明是本領域中有經驗的技術人員向本領域中的其他技術人員有效地傳達其工作實質的手段。因此，眾所週知的方法、過程、構造和電路並沒有被詳細描述，以避免說明內容過於晦澀難懂。

應當理解，以下述及“一實施例”時，表示結合該實施例描述的技術特徵、構造或特性均可被包括在本 發明的至少一個實施方式中。說明書中多處出現的片語“在一實施例中”或“在一些實施例中”可能涉及多個不同的實施例，單獨的實施例或其他實施例之間並不相互排斥。

應當理解，當以下提及一個元件在另一個元件“上”或“連接到”另一個元件時，可以是直接在另外的元件之上或與其連接，也可以有中間元件存在。相反地，當提及元件“直接”在另一個元件“上”或“直接連接到”另一個元件時，則沒有中間元件存在。

這裡所用的術語僅僅是為了說明特殊實施例，而非用以限制本發明。例如，全文中相同的元件符號表示相同的元件。儘管這裡使用術語“第一”和“第二”等描述不同的元件，但此些元件不因此些術語而限制其順序。在此，所使用的術語“或/及”包括所列出的項目的一個或多個的任意和全部組合。應當理解，單數形式“一”和“該”也可以包括複數形式，除非在上下文中有明確的指示。還應當理解，當在說明中使用術語“包括”或“包含”說明某個特徵、步驟、元件或/及組件的存在時，不排除一個或多個其他特徵、步驟、元件、組件或/及其組合的存在或加入。

第1圖為本發明第一實施例之保全影像辨識系統100之方塊示意圖。

如第1圖所示，保全影像辨識系統100包含攝影機120、警報模組140、儲存模組160及辨識模組180。 攝影機120連接辨識模組180。辨識模組180還連接警報模組140及儲存模組160。本發明第一實施例之保全影像辨識系統100可應用於辦公大樓，以下將進一步說明之。

第2圖為本發明第一實施例之辦公大樓樓層500平面圖。第3圖為本發明第一實施例之第二連續影像420示意圖。第4圖為本發明第一實施例之第一連續影像410示意圖。

如第2圖所示，辦公大樓樓層500包含公共區域510、辦公區域520及管制區域540，其間分別設置門501/502/503。攝影機120設置於公共區域510，以循序地擷取複數監控區域的影像並組接為第一連續影像410(如第4圖所示)，並於初始時擷取相同的監控區域的影像並組接為第二連續影像420(如第3圖所示)。於此，攝影機120為旋轉式攝影機，以橫向擷取一空間的監控區域的連續影像。合併參照第2圖及第3圖，攝影機120擷取部分的公共區域510的影像，係自攝影機120左方的門501擷取至右方的門503(拍攝範圍還包含攝影機120前方的二電梯504/505)。

復參照第1圖，警報模組140用以輸出一警報。儲存模組160可永久性地(即斷電仍存在)儲存第二連續影像420，以使第二連續影像420可作為背景影像，供辨識模組180進行影像辨識之用。辨識模組180可根據第二連續影像420，自第一連續影像410中找出一移動物體，並根據一慣常行為法則判斷持續性擷取的多個第一連 續影像410中的移動物體是否異常，而據以致使警報模組140發出警報。有關慣常行為法則，將於後詳細說明。

於此，儲存模組160非以儲存第二連續影像420為限，在一些實施例中，同時還可儲存第一連續影像410，以供後續調閱查證之用。攝影機120、警報模組140、儲存模組160及辨識模組180可整合在同一殼體內。然而，在一些實施例中，警報模組140可獨立於攝影機120外，且儲存模組160及辨識模組180可位於一監控主機(如個人電腦或伺服器)中，其中儲存模組160實質可為硬碟等儲存媒體，辨識模組180實質可為中央處理器(Central Processing Unit，CPU)、現場可編程閘陣列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或/及數位訊號處理器(Digital Signal Processor，DSP)。

在第一實施例中，攝影機120的旋轉範圍為180度，但本發明之實施例非限於此，攝影機120的旋轉角度亦可為360度或其他角度，當視實際應用而定。

在一實施例中，攝影機120可為全景攝影機，係可擷取以攝影機120為中心的360度環視影像。當此360度環視影像係攝影機120於初始時擷取，即為第二連續影像420；當此360度環視影像係攝影機120於影像偵測時擷取，即為第一連續影像410。

如第4圖所示，辨識模組180於第一連續影像410可識別出一個或多個移動物體(於此，包含複數個正常人員610及一個異常人員620)。正常或異常之區分係依 據一慣常行為法則而定。於此，慣常行為法則可為人員的移動方向或/及出現區域。由於門503為禁止進入的出入口，一般而言，人員不會靠近此門503。因此，人員朝向受管制的門503移動或接近，則為一異常行為，因此當藉由影像分析而偵測到此異常行為時，可判定此人員為異常人員620。藉此，在一日常狀態下(如上班時間)，移動物體的數量雖然多且不時的出現或消失，本實施例之保全影像辨識系統100仍可進行偵測。

於此，慣常行為法則除了移動物體的移動方向或出現區域外，還可為移動物體的移動路徑或停留時間。舉例來說，當人員於一空間往復移動，其可能在找尋物品或進行實地勘查，保全影像辨識系統100識別出此異常的移動路徑後，可通知保全人員前往關切，以進行犯罪預防。或者，當人員停留於一定點過久(即超過一偵測閥值)，其可能在等候時機伺機而動，保全影像辨識系統100識別出此異常停留時間的行為後，可通知保全人員前往關切，以進行犯罪預防。

在一些實施例中，慣常行為法則還可為人員的姿勢，例如站立、蹲下或臥躺。例如：蹲下動作可能為人員躲藏行為或身體不適的體現，保全影像辨識系統100識別出此異常姿勢時，可通知保全人員前往關切，以進行犯罪預防或緊急救護。又或者，當人員的姿勢為臥躺時，可能係該人員暈倒，保全影像辨識系統100識別出此異常姿勢時，可通知保全人員前往關切，以進行緊急救護。

於此，移動物體的偵測、人員或物體的判別以及姿勢的分辨係可利用習知之影像辨識技術進行分析，於此不多做說明。

請參照第5圖，係為本發明第一實施例之另一第一連續影像410示意圖。於此要說明的是，保全影像辨識系統100除了可偵測移動物體外，還可分辨第一連續影像中是否有異常的靜止物品。此異常物品可為異常出現物品或異常消失物品。第5圖係示例異常出現物品的態樣。如第5圖所示，異常物品630係出現於電梯505之前，其係為第二連續影像(即背景影像)中未出現的物品(如第3圖所示)。當保全影像辨識系統100根據背景影像(即第二連續影像420)比對出第一連續影像410中出現異常物品630時，可通知保全人員前往查看是否為危險物品(如爆裂物)，藉此可達到犯罪預防的效果。

第6圖為本發明第二實施例之保全影像辨識系統100之方塊示意圖。第7圖為本發明第二實施例之倉庫300平面圖。第8圖為本發明第二實施例之第一連續影像410之示意圖。

如第6圖所示，相較於第一實施例，本實施例之保全影像辨識系統100還包含定位模組110及移動載體(圖未示)。移動載體可為機器人、自走車、巡邏車或巡邏人員等移動物體。

合併參照第6圖及第7圖所示，移動載體可定時地沿巡邏路徑200移動(如由起點210移動至終點220)， 其中攝影機120可設置於移動載體上，並對巡邏路徑200上的監控區域250a/250b/250c/250d/250e(總稱250)擷取影像。在此，由於倉庫300設置多個存儲區310，移動載體可於其間的通道移動。當移動載體移動至各監控區域250時，定位模組110可致使攝影機120擷取影像。藉由定位模組110提供的定位資訊，保全影像辨識系統100可知悉每一監控區域影像421~425係對應至哪一個監控區域250所拍攝的。藉此，持續性擷取的監控區域影像421~425可依照相同的排序組接為第二連續影像420。於此，第二連續影像420的監控區域影像421~425的排序與第一連續影像420相同。

在本實施例中，由於倉庫300為室內環境，定位模組110可包含支援無線感測器網路的無線感測器模組、主動式射頻標籤(RFID)或利用其他室內定位技術的模組。在其他室外環境的應用例中，定位模組110可包含利用全球定位系統(Global Positioning System，GPS)、行動網路、無線區域網路或其他利用室外定位技術的模組。

在一實施例中，定位模組110還可包含方位辨識單元，如陀螺儀(Gyroscope)、電子羅盤或/及加速度計等可供分辨方向的偵測器。藉此，當移動載體移動至某一監控區域250時，方位辨識單元可提供方位資訊，使攝影機120可根據設定好的拍攝方向擷取影像。

在一實施例中，於間隔一段時間或於警報狀態復歸後，當前的第一連續影像420可被更新為新的第二連 續影像420。藉此，達到動態更新背景的效果，以根據監控區域250的變化適應性調整，可避免誤報。例如：光影變化、風吹草動等。

請參照第9圖，係為本發明第二實施例之保全影像辨識系統100之另一方塊示意圖。於此要說明的是，前述各保全影像辨識系統100的內部模組，實質可以哪些元件實現。

定位模組110可為全球定位系統710。警報模組140可為警報器740，以輸出聲響、燈光等警示作用的信號。儲存模組160可為如記憶卡760等非揮發式記憶體或磁碟等儲存媒體。辨識模組180可包含中央處理器790及圖形處理器(Graphic Processing Unit，GPU)780。中央處理器790連接全球定位系統710及攝影機720，以接收全球定位系統710的定位訊息，並據以驅動攝影機720擷取影像。圖形處理器780連接記憶卡760、攝影機780及中央處理器790，以解碼攝影機780擷取的影像並儲存至記憶卡760以及傳送至中央處理器790，由中央處理器790進行影像辨識。中央處理器790連接警報器740，以於偵測到異常時，驅動警報器740輸出警報。

在一實施例中，警報模組140可為傳輸警報訊息至保全主機(或遠端監控中心)的通訊電路。

在一實施例中，攝影機120具有嵌入式處理器，以將擷取影像拼接成第一連續影像410或第二連續影像420。

在一實施例中，可由中央處理器790或圖形處理器780將擷取影像拼接成第一連續影像410或第二連續影像420。

在一實施例中，攝影機120可包含紅外線模組，以獲取為紅外線影像的第一連續影像410及第二連續影像420，以利於辨識模組180分辨移動物體為人員或生物體。於此，攝影機120可同時擷取為可見光影像的第一連續影像410及第二連續影像420，以及為紅外線影像的影像的第一連續影像410及第二連續影像420。

綜上所述，根據本發明之保全影像辨識系統 100，可擷取不定區域的影像，以監控多個區域，避免攝影死角。再者，保全影像辨識系統100可合併此些監控區域的影像，並根據其關連性分析影像是否發生異常事件，藉此即使在多人環境下仍可進行監控而無需為了避免誤報而將影像辨識功能關閉，以達成全時安全防護的目的。此外，保全影像辨識系統100除了分析異常行為外，還可分析背景物件是否發生變化，係為多層次的影像辨識系統。

雖然本發明以前述之實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習相像技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之專利保護範圍須視本說明書所附之申請專利範圍所界定者為準。

100‧‧‧保全影像辨識系統

120‧‧‧攝影機

140‧‧‧警報模組

160‧‧‧儲存模組

180‧‧‧辨識模組

Claims (10)

1. 一種保全影像辨識系統，包含：一攝影機，循序地擷取複數監控區域的影像並組接為一第一連續影像，並於初始時擷取相同的該些監控區域的影像並組接為一第二連續影像；一警報模組，用以輸出一警報；一儲存模組，儲存該第二連續影像；以及一辨識模組，根據該第二連續影像，自該第一連續影像中找出一移動物體，並根據一慣常行為法則判斷持續性擷取的該些第一連續影像中的該移動物體是否異常，而據以致使該警報模組發出該警報。
2. 如請求項1所述之保全影像辨識系統，其中該慣常行為法則為該移動物體的一移動方向、移動路徑、一停留時間或一出現區域。
3. 如請求項1所述之保全影像辨識系統，其中該移動物體為一人員。
4. 如請求項3所述之保全影像辨識系統，其中該慣常行為法則為該人員的一姿勢。
5. 如請求項4所述之保全影像辨識系統，其中該姿勢為站立、蹲下或臥躺。
6. 如請求項1所述之保全影像辨識系統，更包含一移動載體，係定時地沿一巡邏路徑移動，其中該攝影機設置於該移動載體上，並對該巡邏路徑上的該些監控區域擷取影像。
7. 如請求項6所述之保全影像辨識系統，更包含一定位模組，當該移動載體位於各該些監控區域時，致使該攝影機擷取影像。
8. 如請求項7所述之保全影像辨識系統，其中該定位模組包含一方位辨識單元，以提供一方位資訊，該攝影機根據該方位資訊擷取影像。
9. 如請求項1所述之保全影像辨識系統，其中該攝影機為一全景攝影機或一旋轉式攝影機，以橫向擷取一空間的該些監控區域的連續影像。
10. 如請求項1所述之保全影像辨識系統，其中該攝影機包含一紅外線模組，該第一連續影像及該第二連續影像均為一紅外線影像，以利於該辨識模組分辨該移動物體為一人員。