TWI700645B

TWI700645B - 電子巡邏裝置

Info

Publication number: TWI700645B
Application number: TW108101421A
Authority: TW
Inventors: 王志強; 蘇淳閔; 吳建忠; 何宗穎; 呂文凱
Original assignee: 中興保全科技股份有限公司
Priority date: 2019-01-14
Filing date: 2019-01-14
Publication date: 2020-08-01
Also published as: TW202026946A

Abstract

電子巡邏裝置包含多個影像擷取模組、一影像處理模組、及一顯示模組。該些影像擷取模組以一回報頻率定時擷取並回傳一影像幀。影像處理模組以自各影像擷取模組分析各影像幀以對應各影像幀分別產生一特徵值，並依據各特徵值高低調整各影像擷取模組的回報頻率。顯示模組根據該些影像擷取模組回傳的影像幀更新顯示。

Description

電子巡邏裝置

本案是關於保全監控領域，尤其是一種電子巡邏裝置。

現有巡邏勤務往往會定時指派人員至特定地點或依照特定路線前往查看有無異狀。此外，雖有影像監視系統可供觀看特定場域的情形。然而，監視影像數量眾多，監看人員難以維持長時間的注意力以全面監看此些影像，更難以記憶各些攝影機之長時間影像前後之特徵值變化。

鑒於上述問題，本案提供一種電子巡邏裝置，其包含多個影像擷取模組、一影像處理模組、及一顯示模組。影像擷取模組以一回報頻率定時擷取並回傳一影像幀。影像處理模組耦接影像擷取模組，以自各影像擷取模組分別接收影像幀，並分析各影像幀以對應各影像幀分別產生一特徵值，並依據各特徵值高低調整各影像擷取模組的回報頻率。顯示模組則根據影像擷取模組回傳的影像幀更新顯示。

綜上所述，本案一或多個實施例所述電子巡邏裝置可經由監控一特定區域的現場變化，判斷該特定區域所需的關注程度，並依據該關注程度的變化，自動調整監控該特定區域的影像擷取模組的回報頻率。

參閱圖1，本案提供一種電子巡邏裝置10，其包含多個影像擷取模組100、影像處理模組200、顯示模組300、輸入模組400、及通訊模組500。影像處理模組200、顯示模組300、輸入模組400、及通訊模組500可由桌上型電腦、保全主機、伺服器主機等計算裝置實現。

影像擷取模組100分別以一回報頻率定時擷取並回傳一影像幀（即一圖片）至影像處理模組200。影像擷取模組100具有擷取影像功能，例如：照相機、攝影機、感光耦合元件（ Charge Coupled Device，CCD）。回報頻率可以是各個影像擷取模組100預先設定的初始頻率、先前的回報頻率、或當前的回報頻率，但本案非以此為限。

輸入模組400可例如為按鍵、鍵盤、觸控螢幕等輸入裝置，可供操作人員設定前述的初始回報頻率、及後續將說明到的特徵值數值區間、權重、偵測區域、巡邏時段等參數。

通訊模組500可例如是支援如無線保真網路、乙太網路、行動網路等的通訊電路，使得電子巡邏裝置10可連接至網路30。

顯示模組300可以是陰極射線管（CRT)顯示器、液晶顯示（LCD）面板、有機電發光顯示（OLED）面板、觸控顯示面板、或可撓式顯示面板等，用以更新顯示影像擷取模組100回傳的影像幀。例如，在顯示畫面上以分割視窗顯示分別對應不同影像擷取模組100的多個影像幀，而在接收到新的影像幀時，在對應的窗格中，以新的影像幀覆蓋舊的影像幀。

影像處理模組200具有影像處理與分析及運算能力，例如可以是中央處理器、圖形處理器等硬體或硬體與軟體之組合。影像處理模組200於接收各個影像擷取模組100回傳的影像幀時，對接收的影像幀進行影像處理及影像分析，以根據分析結果產生相對應的特徵值。特徵值的高低將作為後續處置的依據，例如，影像處理模組200可預先設定多個數值區間，以此界定各特徵值在不同區間，執行對應的處理機制。當影像處理模組200判斷特徵值位於第一區間時，可降低對應影像擷取模組100的回報頻率，反之，當影像處理模組200判斷特徵值位於第二區間時，可對應影像擷取模組100的提高回報頻率。此外，當影像處理模組200判斷特徵值位於第三區間時，可發出一通報。通報方式可例如顯示一警告訊息於顯示模組300或啟動通訊模組500透過電子郵件、推播、簡訊、電話等通訊方式通報等發送訊息至預定的人員、伺服器、保全監控主機等。在此，第一區間、第二區間及第三區間是彼此不重疊的連續區間。但本發明實施例非限於此，在一些實施例中，兩相鄰區間可部分重疊或完全重疊。例如：第三區間與第二區間可部分或完全重疊，使得當特徵值位於該重疊區域時不但提高回報頻率，且以前述通報方式發出通報。在本實施例中，第一區間、第二區間及第三區間是依序由小至大排列。

前述影像處理及影像分析可以是分析影像幀的多個屬性，合併計算此些屬性以產生特徵值。該些屬性可包含：影像幀的先後差異、影像幀中目標物體的有無（目標物體可為人體或物體，例如：出現異常物件、出現黑名單人物、出現名單以內或以外的人物）、影像幀被遮蔽等屬性中的至少兩者。換言之，影像處理模組200可以對同一影像擷取模組100先後回傳的影像幀進行比對，以進行物體辨識、物體追蹤、人臉辨識、人體辨識、遮蔽偵測、失焦偵測、位移偵測等。

以居家老人照顧為例，在住宅內的客廳、廚房、房間、浴室及樓梯間等區域配置多個影像擷取模組100，且影像處理模組200可設定在容易發生危險的區域的初始頻率相較於其他區域的影像擷取模組100的初始頻率還高。例如，影像處理模組200設定位於浴室的影像擷取模組100相較於其他區域的初始頻率還高。當位於浴室的影像擷取模組100以初始頻率定時回傳影像幀時，影像處理模組200對當時影像幀進行影像處理及對當時影像幀的屬性進行影像分析，以判斷影像幀先後差異，藉此判斷在當前影像幀中是否出現一目標物體影像。若是，影像處理模組200產生一位於警戒範圍的特徵值以此提高該初始頻率。更進一步地，影像處理模組200判斷該目標物體影像於一時間門檻值內之變化達到觸發條件時，以前述通報方式發出通報。在此，觸發條件可例如是目標物體停留時長超過一定時間。

另外，以校園為例，配置在校園圍牆的影像擷取模組100擷取多個人在圍牆附近的影像幀，並將此影像幀回傳至影像處理模組200。於影像處理模組200影像處理此影像幀後，辨識在此影像幀中有多個目標物體影像（於此為人體影像）以產生位於警戒範圍的特徵值，並將該特徵值反饋至影像擷取模組100以提高原本的回報頻率。

另外，以校園為例，配置在校園廁所的影像擷取模組100擷取至少一人在廁所周圍的此影像幀，並將使此影像幀回傳至影像處理模組200。於影像處理模組200影像處理此影像幀後，辨識在此影像幀中有多個目標物體影像（於此為人體影像）且該些人體影像經由臉部辨識後，不符合預設名單內的人物以產生一位於警戒範圍的特徵值，並將該特徵值反饋至影像擷取模組100以提高原本的回報頻率。

在一些實施例中，影像處理模組200在影像處理之前，可將先後接收的影像幀整合為相同的影像格式，其中影像格式包含影像擷取模組100的身分辨識資訊、時間戳記、來源、影像規格、影像內容、前次影像分析結果。影像擷取模組100的身分辨識資訊係指影像擷取模組100的識別碼、廠牌、型號、配置區域。時間戳記係指影像擷取模組100於擷取影像幀時，記錄當時的日期及時間。來源係指哪一影像擷取模組100解取的影像幀或是經由影像處理模組200影像處理及影像分析的影像幀。影像規格例如但不限於標準解析度(SD)、高解析度(HD)。影像內容係指在影像幀中的物體及背景。前次影像分析結果係指影像處理模組200影像分析此些屬性中的至少兩者。

在一些實施例中，影像處理模組200對影像擷取模組100中的至少其中之一設定有巡邏時段，影像擷取模組100僅在巡邏時段內以回報頻率定時擷取並回傳該影像幀，在非巡邏時段中，不回傳影像幀。例如，在巡邏時段中，影像擷取模組100擷取巡邏人員可在倉庫門口周圍的影像幀，並將此影像幀回傳至影像處理模組200。於影像處理模組200影像處理及影像分析此影像幀後，辨識在此影像幀中的臉部特徵以此判斷此臉部特徵是否符合人員名單內的人物，以及比對影像幀的擷取時間和巡邏員名單內的指定時段內是否相符。若是，影像處理模組200以前述通報方式發出通報，作為簽到。

在一些實施例中，影像處理模組200對影像擷取模組100設定多個巡邏時段，每一巡邏時段對應設定有特定的回報頻率，使影像擷取模組100以對應各個不同巡邏時段的回報頻率回傳影像幀。例如，在白天，影像擷取模組100的回報頻率降低；在晚上，影像擷取模組100的回報頻率提高。以居家老人照顧為例，老人晚上待在房間的時間比白天多，因此影像處理模組200設定房間內的影像擷取模組100在晚上時段的權重大於白天時段的權重。

在一些實施例中，影像處理模組200依據不同的巡邏時段，調整屬性的權重。例如，在早上9點到下午18點的巡邏時段，影像處理模組200提高屬於名單內的人物的權重。於影像處理模組200於辨識影像幀中的人物時，查找出符合名單內的該人物的名字。以校園為例，在學校大門口、廁所、圍牆或其他隱密的地方配置影像擷取模組100。在上課時間時，若配置在學校大門口的影像擷取模組100擷取學生在學校大門口的第一影像幀，並將此第一影像幀回傳至影像處理模組200。於影像處理模組200影像處理此第一影像幀後，辨識在第一影像幀中有一人體影像，且該人體影像經由臉部辨識後，若判斷該人體影像是符合一人員名單，如校內學生名單，則以前述通報方式發出通報，以通知如警衛室的監控主機或駐校警衛的攜帶式電子裝置。

在一些實施例中，至少部分的影像擷取模組100彼此相關聯，而於其中一個影像擷取模組100的回報頻率變動時，連動調整其餘相關聯的影像擷取模組100的回報頻率。例如，配置在同一監控區域內的影像擷取模組100中，若有一影像擷取模組100的回報頻率提高，其餘的影像擷取模組100的回報頻率連動一併提高。以林木公園為例，在登山入口、及登山走道沿路配置多個影像擷取模組100。位於登山入口的影像擷取模組100擷取遊客在登山入口的影像幀，並將此影像幀回傳至影像處理模組200。於影像處理模組200影像處理此影像幀後，辨識在此影像幀中移動的人體影像以產生一位於警戒範圍的特徵值，並將該特徵值反饋至位於登山入口的影像擷取模組100以提高原本的回報頻率。接著，影像處理模組200連動提高位於登山走道的多個影像擷取模組100原本的回報頻率。在一些實施例中，影像處理模組200可追蹤移動的人體影像，確認其是否超出特定範圍（即跨越電子圍欄），若是，則發出警告。

在一些實施例中，影像處理模組200在至少其中一個該影像幀設定一個或多個目標區域。例如，影像處理模組200可針對影像幀中的一目標區域進行影像處理及影像分析，以產生對應該目標區域的特徵值。以工廠廠區為例，在倉庫門口配置一或多個影像擷取模組100。每一影像擷取模組100擷取的影像幀中包含倉庫門口及其他物體。影像處理模組200可將該影像幀中的倉庫門口設定為目標區域，並於辨識倉庫門口有異常光線時，產生一位於警戒範圍的特徵值，並將該特徵值反饋至影像擷取模組100以提高原本的回報頻率。

綜上所述，本案一或多個實施例所述電子巡邏裝置可經由監控一特定區域的現場變化，判斷該特定區域所需的關注程度，並依據該關注程度的變化，調整監控該特定區域的影像擷取模組的回報頻率。

10 電子巡邏裝置 100 影像擷取模組 200 影像處理模組 300 顯示模組 400 輸入模組 500 通訊模組 20 電子裝置 30 網路

[圖1] 繪示本案第一實施例之電子巡邏裝置之電路方塊圖。

10 電子巡邏裝置 100 影像擷取模組 200 影像處理模組 300 顯示模組 400 設定輸入模組 500 通訊模組 20 電子裝置 30 網路

Claims

一種電子巡邏裝置，包含：多個影像擷取模組，以一回報頻率定時擷取並回傳一影像幀；一影像處理模組，耦接該些影像擷取模組，以自各該影像擷取模組分別接收該影像幀，並分析各該影像幀以對應各該影像幀分別產生一特徵值，並依據各該特徵值調整各該影像擷取模組的該回報頻率；以及一顯示模組，根據該些影像擷取模組回傳的該影像幀更新顯示；其中至少部分的該些影像擷取模組彼此相關聯，而於其中一個該影像擷取模組的該回報頻率變動時，連動調整其餘相關聯的該些影像擷取模組的該回報頻率。
如請求項1所述之電子巡邏裝置，其中：該影像處理模組判斷該特徵值位於一第一區間時，減少該回報頻率，並判斷該特徵值位於一第二區間時，增加該回報頻率。
如請求項2所述之電子巡邏裝置，其中：該影像處理模組判斷該特徵值位於一第三區間時，即發出一通報。
如請求項1所述之電子巡邏裝置，其中：該影像處理模組對該些影像擷取模組中的至少其中之一設定一巡邏時段，對應的該至少一影像擷取模組僅在該巡邏時段內以該回報頻率定時擷取並回傳該影像幀。
如請求項1所述之電子巡邏裝置，其中：該影像處理模組對於至少其中一個該影像幀設定一目標區域，所述分析是針對該目標區域進行影像分析。
如請求項1所述之電子巡邏裝置，其中：該影像處理模組分析該影像幀時，辨識在該影像幀中是否具有一目標物體影像，若該目標物體影像於一段時間的門檻值內之變化達到觸發條件時，即發出一通報。
如請求項1所述之電子巡邏裝置，其中：該影像處理模組分析該影像幀的多個屬性，合併計算該些屬性而產生該特徵值，其中該些屬性包含：該影像幀的先後差異、該影像幀中目標物體的有無及該影像幀被遮蔽等屬性中的至少兩者。
如請求項7所述之電子巡邏裝置，其中：該影像處理模組還依據不同時段調整該些屬性的權重。
如請求項7所述之電子巡邏裝置，其中：該影像處理模組分析該影像幀時，比對該影像幀中的至少一臉部特徵，並判斷該至少一臉部特徵符合一人員名單，以發出一通報。