專利名稱：面向監(jiān)視視頻的監(jiān)管場所暴力行為預(yù)警系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種面向監(jiān)視視頻的監(jiān)管場所暴力行為預(yù)警系統(tǒng)，尤其是采用視頻圖像分析方法來實(shí)現(xiàn)對監(jiān)管場所內(nèi)暴力行為的實(shí)時監(jiān)視與報(bào)警功能。
背景技術(shù)：
監(jiān)管場所內(nèi)人員龐雜，而且聚集了一些具有暴力傾向或偏激行為的人員，因此，監(jiān)管場所內(nèi)暴力事件頻發(fā)，每年因暴力行為而致傷致殘的事件多達(dá)上千起，這不僅給社會造成了惡劣的影響，而且給受害人帶來了無法彌補(bǔ)的傷害。當(dāng)前，監(jiān)管場所大多采用人工監(jiān)視方式監(jiān)視監(jiān)管場所內(nèi)的暴力行為，但是，監(jiān)管場所內(nèi)監(jiān)房多，犯人多，活動范圍大，且暴力行為突發(fā)性強(qiáng)，在暴力行為發(fā)生時又常常避開監(jiān)視人員，因此，人工監(jiān)視的手段不僅耗費(fèi)大量人力、物力，而且無法較好地預(yù)防暴力行為的發(fā)生，而面向監(jiān)視視頻的監(jiān)管場所暴力行為預(yù)警系統(tǒng)，采用計(jì)算機(jī)輔助手段和視頻分析技術(shù)，智能化檢測監(jiān)視視頻中的暴力行為，及時發(fā)現(xiàn)和預(yù)警，可以有效避免暴力行為的發(fā)生和發(fā)展，經(jīng)濟(jì)和社會效益顯著。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型提供了一種面向監(jiān)視視頻的監(jiān)管場所暴力行為預(yù)警系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)對監(jiān)管場所內(nèi)暴力行為的實(shí)時監(jiān)視與報(bào)警功能。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是包括DSP處理板1、主動式紅外攝像機(jī)2、LED指示燈3、語音模塊4、GPRS模塊5和監(jiān)控中心6，其特征是DSP處理板的 CVBS輸入接口與攝像機(jī)視頻輸出相連接，DSP處理板的GPIO接口與語音模塊和LED指示燈相連接，DSP處理板的RS232接口與GPRS模塊相連接，DSP處理板的RJ45接口通過網(wǎng)絡(luò)與遠(yuǎn)程監(jiān)控中心相連接。DSP處理板采用DSP TMS320DM642，GPRS模塊采用PTB200，語音模塊采用LX50，攝像機(jī)采用主動式紅外攝像機(jī)，攝像機(jī)鏡頭周圍有紅外LED燈，攝像機(jī)鏡頭前裝有紅外濾鏡。特別地，攝像機(jī)裝置配備紅外LED燈和紅外濾鏡，目的是消除外界光照對圖像處理算法的影響，使得系統(tǒng)可以在任何光照環(huán)境下正常工作，包括在夜間無環(huán)境光照的情況下也能正常工作。系統(tǒng)啟動后，DSP處理板通過CVBS接口獲取監(jiān)管場所監(jiān)視視頻圖像，接著采用專用暴力行為分析算法對視頻圖像進(jìn)行相關(guān)圖像處理，檢測監(jiān)管場所是否存在打架斗毆等暴力行為，如果檢測到暴力行為，則通過GPIO接口驅(qū)動語音模塊和LED指示燈進(jìn)行聲光報(bào)警，同時通過無線和有線兩種通信方式將報(bào)警信號傳遞給遠(yuǎn)程監(jiān)控中心，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程報(bào)警功能。其中，無線通信方式是DSP通過RS232接口與GPRS模塊通信，GPRS模塊再采用無線網(wǎng)絡(luò)與監(jiān)控中心進(jìn)行遠(yuǎn)程通信；有線通信方式是DSP通過RJ45接口和有線網(wǎng)絡(luò)與監(jiān)控中心進(jìn)行遠(yuǎn)程通信。采用無線和有線相結(jié)合的通信方式，可以確保監(jiān)控中心與行為分析模塊的安全通信。遠(yuǎn)程監(jiān)控中心可以接收和處理多路行為分析模塊的警情信息，也可以下達(dá)指令給行為分析模塊，進(jìn)行系統(tǒng)復(fù)位或參數(shù)設(shè)置等相關(guān)操作。其中，本實(shí)用新型所述的圖像處理部分包括五個功能模塊監(jiān)視視頻增強(qiáng)模塊、運(yùn)動目標(biāo)偵測模塊、運(yùn)動目標(biāo)形狀判別模塊、行為特征提取與融合模塊、行為特征分類模塊。其中監(jiān)視視頻增強(qiáng)模塊用于提升視頻圖像質(zhì)量，消除視頻傳輸噪聲；運(yùn)動目標(biāo)偵測模塊用于檢測運(yùn)動目標(biāo)；運(yùn)動目標(biāo)形狀判別模塊用于辨別運(yùn)動目標(biāo)屬性，譬如辨別目標(biāo)是人還是動物；行為特征提取與融合模塊用于提取運(yùn)動目標(biāo)的行為特征；行為特征分類模塊實(shí)現(xiàn)行為分類判別，從而辨別暴力行為。本實(shí)用新型的有益效果是該系統(tǒng)可以依據(jù)計(jì)算機(jī)輔助手段和視頻分析技術(shù)，智能化檢測監(jiān)視視頻中的暴力行為，并及時發(fā)現(xiàn)和預(yù)警。本系統(tǒng)可以兼容監(jiān)管場所現(xiàn)有的攝像設(shè)備，操作方便，適用范圍廣。

圖1是本實(shí)用新型的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本實(shí)用新型的功能流程示意圖。圖3是本實(shí)用新型的視頻處理與分析流程圖。
具體實(shí)施方式
圖1為本實(shí)用新型的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖，其中，_DSP處理板1，_DSP處理板包含 CVBS、GPI0、RS232、RJ45功能接口 ；攝像機(jī)2，包括紅外LED燈7，紅外濾鏡8 ；LED指示燈3， 用于警情指示；LX50語音模塊4，用于語音報(bào)警；PTB200GPRS模塊5，用于遠(yuǎn)程無線通信^遠(yuǎn)程監(jiān)控中心6，用于綜合處理警情信息。DSP處理板的CVBS接口與攝像機(jī)相連接，DSP處理板的GPIO接口與語音模塊和LED指示燈相連接，DSP處理板的RJ45接口通過有線網(wǎng)絡(luò)與遠(yuǎn)程監(jiān)控中心進(jìn)行通信，DSP處理板的RS232接口與GPRS模塊相連接，GPRS模塊通過無線網(wǎng)絡(luò)與遠(yuǎn)程監(jiān)控中心進(jìn)行通信。遠(yuǎn)程監(jiān)控中心可以接收和處理多路行為分析模塊的警情信息，也可以通過無線和有線兩種通信方式下達(dá)指令給行為分析模塊，進(jìn)行系統(tǒng)復(fù)位或參數(shù)設(shè)置等相關(guān)操作。特別地，攝像機(jī)裝置配備紅外LED燈和紅外濾鏡，目的是消除外界光照對圖像處理算法的影響，使得系統(tǒng)可以在任何光照環(huán)境下正常工作，包括在夜間無環(huán)境光照的情況下也能正常工作。圖2為本實(shí)用新型的功能流程示意圖，系統(tǒng)上電后，首先對系統(tǒng)的外圍設(shè)備進(jìn)行初始化，包括初始化DSP處理板視頻采集模塊、DSP GPIO驅(qū)動模塊、DSP RS232驅(qū)動模塊、 GPRS功能模塊等。然后，DSP處理板通過CVBS接口獲取監(jiān)管場所內(nèi)視頻圖像。接著，DSP 處理板對視頻圖像進(jìn)行相關(guān)圖像處理，檢測監(jiān)管場所是否存在打架斗毆等暴力行為，如果檢測到暴力行為，DSP通過GPIO接口驅(qū)動語音報(bào)警模塊和LED指示燈進(jìn)行聲光報(bào)警，同時 DSP處理板通過無線和有線兩種通信方式將報(bào)警信號傳遞給遠(yuǎn)程監(jiān)控中心，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程報(bào)警功能。其中，無線通信方式是DSP通過RS232接口與GPRS模塊通信，GPRS模塊采用無線網(wǎng)絡(luò)與監(jiān)控中心進(jìn)行遠(yuǎn)程通信；有線通信方式是DSP處理板通過RJ45接口和有線網(wǎng)絡(luò)與監(jiān)控中心進(jìn)行遠(yuǎn)程通信。圖3為本實(shí)用新型的圖像處理流程示意圖，也即暴力行為檢測算法流程圖。對于輸入的視頻圖像，首先進(jìn)行視頻圖像增強(qiáng)處理，用于提升視頻圖像質(zhì)量，消除視頻傳輸噪聲；然后，進(jìn)行運(yùn)動目標(biāo)偵測處理，用于檢測運(yùn)動目標(biāo)；接著，判別運(yùn)動目標(biāo)形狀，用于辨別運(yùn)動目標(biāo)屬性，譬如辨別目標(biāo)是人還是動物；如果是人體，則提取人體的行為特征，并進(jìn)行特征融合處理；對于融合后的特征，進(jìn)行特征分類，判別該視頻幀中的行為特征是否符合暴力行為特征的各項(xiàng)指標(biāo)，如果符合，則檢測到暴力行為，輸出報(bào)警信號，否則，繼續(xù)下一幀視頻圖像檢測。
權(quán)利要求1.一種面向監(jiān)視視頻的監(jiān)管場所暴力行為預(yù)警系統(tǒng)，包括DSP處理板(1)、主動式紅外攝像機(jī)(2)、LED指示燈(3)、語音模塊(4)、GPRS模塊(5)和監(jiān)控中心(6)，其特征是=DSP 處理板的CVBS輸入接口與攝像機(jī)視頻輸出相連接，DSP處理板的GPIO接口與語音模塊和 LED指示燈相連接，DSP處理板的RS232接口與GPRS模塊相連接，DSP處理板的RJ45接口通過網(wǎng)絡(luò)與遠(yuǎn)程監(jiān)控中心相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的面向監(jiān)視視頻的監(jiān)管場所暴力行為預(yù)警系統(tǒng)，其特征是DSP 處理板采用DSP TMS320DM642，GPRS模塊采用PTB200，語音模塊采用LX50，攝像機(jī)采用主動式紅外攝像機(jī)，攝像機(jī)鏡頭周圍有紅外LED燈，攝像機(jī)鏡頭前裝有紅外濾鏡。
專利摘要一種面向監(jiān)視視頻的監(jiān)管場所暴力行為預(yù)警系統(tǒng)，包括DSP處理板、紅外攝像機(jī)、LED指示燈、語音模塊、GPRS模塊和遠(yuǎn)程監(jiān)控中心，其中，DSP處理板的CVBS輸入接口與攝像機(jī)視頻輸出相連接，DSP處理板的GPIO接口與語音模塊和LED指示燈相連接，DSP處理板的RS232接口與GPRS模塊相連接，DSP處理板的RJ45接口通過網(wǎng)絡(luò)與遠(yuǎn)程監(jiān)控中心相連接。本系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對監(jiān)管場所內(nèi)暴力行為的實(shí)時監(jiān)視與報(bào)警功能，且兼容監(jiān)管場所現(xiàn)有的攝像設(shè)備，操作方便，適用范圍廣。
文檔編號G08B21/00GK202120420SQ20112013775
公開日2012年1月18日 申請日期2011年5月4日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月4日
發(fā)明者劉通, 唐朝京, 徐暉, 李沛秦, 謝劍斌, 閆瑋 申請人:中國人民解放軍國防科學(xué)技術(shù)大學(xué), 湖南德順電子科技有限公司