TW201906397A - 智慧型互動式遠端影像監控方法及其系統 - Google Patents

Abstract

本發明係關於一種智慧型互動式遠端影像監控方法及其系統，其主要係以一攝影機持續拍攝一影像，由一主控設備進行影像辨識，於判斷該影像中包含一標的物件時，輸出對應的一通知訊息及一影像訊息至一遠端裝置，該遠端裝置則供使用者操作，以輸出一控制指令，使該主控設備依據該控制指令驅動一外部裝置作動；藉此，使用者可透過遠端裝置得知攝影機監控狀態，並得以與該主控設備互動，適時給予現場合適的處置。

Description

智慧型互動式遠端影像監控方法及其系統

本發明係關於一種影像監控系統，尤指一種智慧型互動式遠端影像監控方法及其系統。

影像監控系統係為公寓大夏所普遍使用的監控系統，目前多半係以人力配合影像監控系統為主，即由一至數個監控人員依據設於各角落的監視器所拍攝畫面，監視各個監控點的動態，例如公寓大夏周邊有無可疑人物徘徊或門口、停車位遭他人違規停放車輛，並於必要時給予警告或通報警方等。

近幾年來，智慧住宅的概念逐漸興起，而在智慧型住宅中，居家安全及即時監控扮演著重要的角色，但現有需配合人力進行影像監控的方式，僅適合公寓大廈及社區管理，難以落實於個人住宅中，因此，現有一種網路監控攝影機(IP Camera)，其可將所拍攝影像透過有線/無線網路傳送至遠端裝置，宅邸主人即可於遠遊在外時透過網路監控攝影機監控住宅周遭的即時狀況。

然而，即便網路監控攝影機可傳送即時影像訊息，但宅邸主人並無法24小時持續即時監控，且一但發現異常狀況時，亦無法對現場給予即時的處置，因此，目前的影像監控技術尚難以符合智慧住宅的發展需求。

有鑒於現有影像監控系統不符合智慧型住宅發展需求的技術缺陷，本發明係提供一種智慧型互動式遠端影像監控方法及其系統，其於系統主動偵測到異常狀況時對遠端的使用者進行通報，並可供使用者以遠端控制進行各種現場的處置。

為達上述目的所採用的技術手段，係令該智慧型互動式遠端影像監控系統包含有：至少一攝影機，以拍攝影像而輸出一影像串流；一主控設備，係與該攝影機連接，且具有一訊號輸出埠，於接收該攝影機輸出的影像串流後，進行影像辨識處理，並於辨識該攝影機拍攝影像中出現一標的物件後，透過網路輸出一通知訊息及一影像訊息，該訊號輸出埠係供一外部裝置連接；一遠端裝置，其具有一顯示螢幕及一輸入介面，並與該主控設備連結，以接收該主控設備輸出的通知訊息及影像訊息後顯示之，並供使用者操作，而輸出一控制指令予該主控設備，以觸發該主控設備透過訊號輸出埠驅動該外部裝置。

上述外部裝置可為音訊播放器、警鈴或門鎖開關等，上述遠端裝置可為智慧型手機、筆記型電腦、電腦主機或可攜式智慧型裝置等，當主控設備偵測到標的物件時，如人員或車輛等，將主動發送通知訊息及影像訊息給遠端裝置，使用者可查看影像訊息並操作該遠端裝置，與該主控設備進行互動，如驅動外部麥克風給予語音警告訊息或開啟門鎖允許進入等，於遠單進行各種現場處置。

為達上述目的所採用的技術手段，係令該智慧型互動式遠端影像監控方法包含有以下步驟：持續拍攝一影像；進行影像辨識，判斷影像中是否包含一標的物件，並於判斷該影像中包含該標的物件時，輸出對應的一通知訊息及一影像訊息至一遠端裝置；等待該遠端裝置回傳一控制指令，並依據該控制指令驅動一外部裝置作動。

10‧‧‧攝影機

20‧‧‧主控設備

201‧‧‧訊號輸出埠

21‧‧‧數位視訊記錄器

22‧‧‧控制模組

30‧‧‧遠端裝置

40‧‧‧門鈴

50‧‧‧雲端伺服器

90‧‧‧外部裝置

圖1：為本發明之系統方塊示意圖。

圖2A、2B至圖5：為本發明各執行狀態之顯示畫面示意圖。

圖6：為本發明一實施例之系統方塊示意圖。

圖7~圖8：為本發明一執行狀態之顯示畫面示意圖。

請參閱圖1，本發明智慧型互動式遠端影像監控系統，係包含有：至少一攝影機10，以拍攝影像而輸出一影像串流，於本實施例中，係進一步設置複數攝影機10，以分別輸出複數影像串流；一主控設備20，係與該攝影機10連接，且具有一訊號輸出埠201，於接收該攝影機10的影像串流後，進行影像辨識處理，並於辨識該影 像串流中出現一標的物件時，透過網路輸出一通知訊息及一影像訊息，該訊號輸出埠201係供一外部裝置90連接，其詳細請容後說明之；一遠端裝置30，其具有一顯示螢幕及一輸入介面，並透過網路與該主控設備20連結，以接收該主控設備輸出20的通知訊息及影像訊息後顯示之，並供使用者操作，而輸出一控制指令予該主控設備20，以觸發該主控設備20透過訊號輸出埠201驅動該外部裝置90。

上述主控設備20的訊號輸出埠201為一音訊輸出埠或一控制訊號輸出埠，上述外部裝置90可為音訊播放器、警鈴或門鎖開關等，音訊播放器可與音訊輸出埠連接，以播放音訊，警鈴與門鎖開關可與控制訊號輸出埠連接，以受主控設備驅動。

上述遠端裝置可為智慧型手機、筆記型電腦、電腦主機或可攜式智慧型裝置等。

由於現有數位視訊紀錄器已可提供上述主控設備部分功能，本實施例係進一步利用數位視訊紀錄器配合外加模組(或裝置)達到上述主控設備20之功能，為此，上述主控設備包含：一數位視訊記錄器21，係與該攝影機連接，以接收該攝影機拍攝該影像串流，並記錄；及一控制模組22，係與該數位訊號記錄器21連接，並透過網路與該遠端裝置30連結，以取得該影像串流，並進行影像辨識處理，於判斷影像串流中包含該標的物件時，輸出該通知訊息及該影像訊息給該遠端裝置30，於本實施例中，該控制模組22係於判斷該影像串流中包含有標的物件時，擷取對應畫面，作為該影像訊息輸出予該遠端裝置30。

藉此，即利用數位視訊記錄器進行影像串流接收、紀錄及配合麥克風進行語音輸出、驅動警鈴、控制門鎖開關等功能，而由該控制模組22執行影像辨識及與該遠端裝置30互動之功能，亦可將上述數位視訊記錄器21及控制模組22整合為單一裝置。

於本實施例中，該控制模組22可利用單晶片、微處理器、開發板等硬體或韌體實現，並於遠端裝置30安裝對應的應用程式(App)，以該控制模組22透過網路與該遠端裝置30進行互動，包含輸出該通知訊息及該影像訊息，接收該遠端裝置輸出的指令等，以下進一步詳細說明。

請進一步配合參閱圖2A及2B，當該主控設備20檢測檔案串流中出現標的物件(圖中以汽車為標的物件)時，即發送車輛警告的一通知訊息予該遠端裝置30(實施例以手機為例)，使用者可點選畫面中的『觀看畫面』指令查閱檔案串流中對應的畫面，當使用者判斷需對車主進行警告時，可點選畫面中的『發出警告訊息』指令，且一併透過手機錄製警告音訊作為該控制指令，透過網路輸出給主控設備20，由主控設備20驅動音訊播放器播放音訊以警告現場的車主。

再請進一步配合參閱圖3A及3B，本實施例係以人員做為標的物件，由於部分住宅空間(如門口或圍牆周邊)可允許人員經過而不需要觸發通知，是以，本實施例係進一步判斷該標的物件的停留時間，即預設一停留時間，於該標的物件停留超過該停留時間時發出該通知訊息及對應的影像訊息予該遠端裝置30，使用者可查閱是否為熟人而選擇是否對現場徘徊的人員發出警告音訊。

前述實施例中，該主控設備20可如圖4A及圖4B所示，進一 步具有一訊號輸入埠，供與一門鈴40連接，以接收一門鈴訊號，並於接收該門鈴訊號後，透過網路輸出一通知訊息及一影像訊息至該遠端裝置；實作上可利用數位視訊記錄器21的訊號輸入端子，或可利用控制模組22的訊號輸入端子供門鈴連接。

上述本發明可進一步提使用者與現場人員溝通之功能，其中，現場人員可藉由麥克風對該主控設備20輸入音訊，由該主控設備20傳輸至該遠端裝置30，而遠端裝置30使用者可透過控制指令觸發該主控設備20開啟門鎖開關，實際應用上，可如圖5，當家人出門忘記攜帶鑰匙等狀況時，住家主人可於遠端透過遠端裝置30開啟住宅門鎖。

本發明對影像串流進行影像辨識處理，以判斷影像串流中是否出現標的目標，其實施上可利用人工智慧(Artificial Intelligence)、機械學習(Machine Learning)或深度學習(Deep learning)等辨識技術，由於機械學習及深度學習需於使用前進行資料訓練，此時，需消耗龐大的運算資源，鑑於不同規格的產品所使用的運算效能可能受限，本發明提供以下兩種實施例，分別利用雲算及本地運算進行影像辨識處理的模型建立。

請進一步參閱圖6，本實施例中，該主控設備20的控制模組22係與一雲端伺服器50連結，並上傳該影像串流及複數設定值，於該雲端伺服器進行雲運算而取得一可辨識對應標的物件的影像辨識程序，以依據該影像辨識程序對影像串流進行影像辨識處理，此實施例中，係利用雲運算來處理影像辨識模型，利用控制模組配合雲算伺服器的運算資源進行資料訓練而取得可辨識對應標的物件的影像辨識程序，如此可減少控制模組運算負擔。

上述影像辨識程序亦可於該主控設備20中進行機械學習等運算而取得，即於主控設備20的控制模組22內建一影像辨識學習程序，並於接收該影像串流後，執行該影像辨識學習程序，以建立一可辨識對應標的物件的影像辨識程序，即可依據該影像辨識程序對影像串流進行影像辨識處理。

上述影像辨識程序中可依據外型、顏色、輪廓等特徵進行辨識，其中以人員為標的物件之影像辨識程序亦可進一步辨識該人員之表情。

再請進一步配合參閱圖7A及7B，於本實施例中，該主控設備進一步連接複數攝影機，其可分別取得對應該複數攝影機的複數影像串流，並予以儲存，而使用者係操作遠端裝置30輸出一切換攝影機指令，由主控設備20接收後，透過網路輸出對應的影像串流予該遠端裝置30，如此，使用者可於接收通知訊息後進一步查閱不同攝影機所拍攝的畫面，另外，該主控設備進一步儲存該複數影像串流，可如圖8，使用者操作遠端裝置30輸出一歷史查詢指令，由主控設備接收後，透過網路輸出對應的影像串流予該遠端裝置30。

上述主控設備20可進一步設定一異常警示程序，係於檢知一異常狀態時，透過網路輸出一警示通知予該遠端裝置30，其中，異常狀態包含電源中斷、攝影機連線中斷、檢測門鎖遭到破壞等。

上述主控設備20可進一步設定複數種電力供應模式，包含正常模式、省電模式及休眠模式，其中，系統於一段時間內未檢知任何異常且無標的物件時，可進入省電模式，僅保留部分電路運作，於檢測到標的物件時進入正常模式，而於使用者關閉系統不使用時進入休眠模式，以節 省電力之使用。

除此之外，上述智慧型互動式遠端影像監控系統亦可搭載於車輛上，使用上可於車輛上前裝或是後裝上述攝影機及主控設備，由使用者手持可攜式智慧裝置，接收由主控設備透過網際網路輸出的通知訊息及影像訊息，藉此，使用者即可於可疑人士接近車輛附近時得到通知，並得以即刻查看現場狀況，更進一步者可於車輛上設置麥克風、警報裝置等，供使用者以可攜式智慧裝置操作而發出警告聲音或觸發警報，另外，亦可利用主控設備的訊號輸出埠與車輛的中央控制系統電連接，藉由此技術手段，使用者即可於遠端操作遠端裝置來中斷車輛的中央控制系統，以達到防盜之目的。

上述本發明係主動進行影像監控，並可於檢測到人員或車輛時主動發送通知訊息及影像訊息給遠端裝置，供使用者判斷是否對其發出警告或開門予以進入等，達到智慧監控及遠端互動之目的，使用者可於出門在外時，利用手機、可攜式智慧型裝置及電腦等設備遠端監控住宅周遭的狀況，並可於現場發生各種狀況時給於即時的處置，符合未來智慧住宅的發展趨勢。

Claims (10)

1. 一種智慧型互動式遠端影像監控系統，係包含有：至少一攝影機，以拍攝影像而輸出一影像串流；一主控設備，係與該攝影機連接，且具有一訊號輸出埠，於接收該攝影機的影像串流後，進行影像辨識處理，並於辨識該影像串流中出現一標的物件時，透過網路輸出一通知訊息及一影像訊息，該訊號輸出埠係供一外部裝置連接；一遠端裝置，其具有一顯示螢幕及一輸入介面，並與該主控設備連結，以接收該主控設備輸出的通知訊息及影像訊息後顯示之，並供使用者操作，而輸出一控制指令予該主控設備，以觸發該主控設備透過訊號輸出埠驅動該外部裝置。
2. 如請求項1所述的智慧型互動式遠端影像監控系統，該主控設備包含有：一數位視訊記錄器，係與該攝影機連接，以接收該攝影機拍攝該影像串流，並記錄；及一控制模組，係與該數位訊號記錄器連接，並透過網路與該遠端裝置連結，以取得該影像串流，並進行影像辨識處理，於判斷影像串流中包含該標的物件時，輸出該通知訊息及該影像訊息給該遠端裝置。
3. 如請求項1所述的智慧型互動式遠端影像監控系統，該主控設備係與一雲端伺服器連結，並上傳該影像串流及複數設定值，於該雲端伺服器進行雲運算而取得一可辨識對應標的物件的影像辨識程序，以依據該影像辨識程 序對影像串流進行影像辨識處理。
4. 如請求項2所述的智慧型互動式遠端影像監控系統，該主控設備內建有一影像辨識學習程序，並於接收該影像串流後，執行該影像辨識學習程序，以建立一可辨識對應標的物件的影像辨識程序，並依據該影像辨識程序對影像串流進行影像辨識處理。
5. 如請求項1至4項中任一項所述的智慧型互動式遠端影像監控系統，該訊號輸出埠為一音訊輸出埠或一控制訊號輸出埠。
6. 如請求項1至4項中任一項所述的智慧型互動式遠端影像監控系統，該主控設備進一步具有一訊號輸入埠，以接收一門鈴訊號，並於接收該門鈴訊號後，透過網路輸出一通知訊息及一影像訊息至該遠端裝置。
7. 如請求項1至4項中任一項所述的智慧型互動式遠端影像監控系統，該主控設備進一步連接複數攝影機，以分別取得對應該複數攝影機的複數影像串流，並於接收該遠端裝置輸出一切換攝影機指令後，透過網路輸出對應的影像串流予該遠端裝置。
8. 如請求項7所述的智慧型互動式遠端影像監控系統，該主控設備進一步儲存該複數影像串流，並於接收該遠端裝置輸出一歷史查詢指令後，透過網路輸出對應的影像串流予該遠端裝置。
9. 如請求項1至4項中任一項所述的智慧型互動式遠端影像監控系統，該主控設備設定有一異常警示程序，係於檢知一異常狀態時，透過網路輸出一警示通知予該遠端裝置。
10. 一種智慧型互動式遠端影像監控方法，係包含有以下步驟：持續拍攝一影像；進行影像辨識，判斷影像中是否包含一標的物件，並於判斷該影像中包含該標的物件時，輸出對應的一通知訊息及一影像訊息至一遠端裝置；等待該遠端裝置回傳一控制指令，並依據該控制指令驅動一外部裝置作動。