專利名稱：基于Symbian OS手機的多模式監(jiān)控方法
技術領域：
本發(fā)明涉及圖像監(jiān)控領域，更確切地說，涉及一種具有識別人體入侵、適 合室內(nèi)多場景監(jiān)控并能夠實時報警的智能監(jiān)控方法。
背景技術：
監(jiān)控策略是智能監(jiān)控系統(tǒng)設計中需要解決的關鍵問題之一，不同的監(jiān)控場 景需要不同的監(jiān)控策略，如監(jiān)控門、窗，用戶需要判斷入侵物體是否為人體， 而監(jiān)控桌上的某個重要物品則主要通過判斷入侵物體是否為手。
目前的智能監(jiān)控系統(tǒng)，主要包括以下二種特點
1、 通過判斷運動物體是否為環(huán)境內(nèi)物體來判斷，這種檢測方法在實現(xiàn)上 涉及到大量復雜的圖像處理技術，實現(xiàn)起來相對比較困難。另外，由于該 方法將任何環(huán)境外的物體視為需報警物體，對合法的入侵物體不能做出判 斷，因此在監(jiān)控效果上并不理想。
2、 采用單一的監(jiān)控策略，這類智能監(jiān)控系統(tǒng)僅僅適用于單一的場景，當 安置到其它場景下時，就會大大增加系統(tǒng)的誤報率。
另外，現(xiàn)在許多智能監(jiān)控系統(tǒng)僅僅采用圖像做差等簡單的圖像處理方法， 檢測效果容易受到環(huán)境因素干擾，系統(tǒng)誤報率很高，不能真正達到智能監(jiān)控的 目的。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種基于Symbian OS手機 的多模式監(jiān)控方法。
本發(fā)明的目的是通過以下技術方案來實現(xiàn)的
一種基于Symbian OS手機的多模式監(jiān)控方法，包括如下步驟
(1) 圖像采集通過手機攝像頭采集圖像數(shù)據(jù)；
(2) 圖像預處理將采集到的圖像進行灰度化預處理操作；(3) 模式設置根據(jù)門、窗以及桌三種場景設置門模式、窗模式和桌 模式這三種不同的監(jiān)控模式；
(4) 目標檢測根據(jù)用戶設定的監(jiān)控模式，系統(tǒng)自動選擇合理的監(jiān)控 策略，若圖像數(shù)據(jù)被判定為異常則報警。
進一步地，所述步驟(4)所述監(jiān)控策略具體為 (A)門模式及窗模式的監(jiān)控策略相同，區(qū)別僅在于閾值的選取上，包括以 下步驟
(a)求出經(jīng)過閥值分割后的入侵物體前景圖，對其進行二值化處理，將 前景圖垂直投影到水平坐標上，得到垂直投影圖。
(b )找出該投影序列中，值最大的列c ，記該值為P ，如果P小于閥值A ， 《的值由當前監(jiān)控場景及攝像頭與監(jiān)控目標的距離決定，說明沒有 人體入侵；否則從列C兩邊同時檢測值連續(xù)大于P *50%的列的數(shù)目 ^，此處連續(xù)不是絕對的，允許中間有小裂縫。^/P可以近似為入 侵物體的長寬比。如果^值超過最大值的80%，并且前景目標的面 積A^P大于一個閥值，那么就認為是背景突然變化，這時候有可
能是人的近距離進入造成或是有可能光線的劇烈變化造成的。 ^*^是團塊的面積，如果過小或過大則不是人體。如果W^， W*^，都符合閥值要求，則判斷為人體。 (B)桌模式的監(jiān)控策略包括以下步驟
(a) 求出經(jīng)過閥值分割后的入侵物體前景圖，對其進行二值化處理，將 前景圖垂直投影到水平坐標上，得到垂直投影圖。
(b) 找出該投影序列中，檢測值連續(xù)大于^的列的數(shù)目W， ^的值由攝 像頭與監(jiān)控目標的距離決定，此處連續(xù)不是絕對的，允許中間有小裂縫， 如果前景目標的面積^大于一個閥值，那么就認為是背景突然變化，否 則判斷為非法入侵物體。
所述閾值在門模式、窗模式和桌模式下分別為
在門監(jiān)控模式下，下限高度閾值設定為當前監(jiān)控圖像高度的30%，下限寬度 閾值設為監(jiān)控圖像寬度的5%;上限高度閾值設定為當前監(jiān)控圖像高度的60%， 上限寬度閾值設為10%。
在窗監(jiān)控模式下，下限高度閾值設定為當前監(jiān)控圖像高度的30%，寬度閾值 設為圖像寬度的5%;上限高度閾值設定為監(jiān)控圖像高度的50%，上限寬度閾值 設為圖像寬度的15%。
在桌監(jiān)控模式下，下限高度閾值設定5%，下限寬度閾值為監(jiān)控圖像寬度的5%，上限高度閾值和上限寬度閾值均為50%。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明使得智能監(jiān)控系統(tǒng)的使用范圍更趨廣泛，真 正實現(xiàn)了任何時間、任何地點意義上的無線安防監(jiān)控。1、 用戶可根據(jù)需要進行模式設置；2、 系統(tǒng)根據(jù)設定的模式采取相應的監(jiān)控策略以實現(xiàn)智能監(jiān)控的目的。


圖1為本發(fā)明的多模式監(jiān)控概圖； 圖2為本發(fā)明多模式監(jiān)控策略圖。
具體實施方式
本發(fā)明的研究內(nèi)容屬于移動增值業(yè)務的關鍵技術，利用手機拍攝到的圖片或 視頻進行內(nèi)容分析，提出了一種基于智能手機的多模式監(jiān)控方法，對多媒體手 機的設計提供相應的理論指導，屬于自主創(chuàng)新。具體實施步驟如下1. 圖像數(shù)據(jù)采集該監(jiān)控方法提出的監(jiān)控圖像采集設備為帶有攝像頭的智能 手機。2. 圖像預處理攝像頭獲取的監(jiān)控圖像為RGB格式的位圖，需要對其進行 灰度化處理，每一個像素點的灰度化處理公式如下Gray = RGB.Blue*0.11 + RGB. Green* 0.5 9 + RGB.RED*0.33. 模式設置本發(fā)明提出的監(jiān)控方法以智能手機為載體且采用了多模式策 略，在用戶使用時，通過手機按鍵即可方便設置當前的監(jiān)控模式，如果沒有設 置模式，則缺省為門監(jiān)控模式；本發(fā)明提出了三種不同策略的目標檢測，概要如圖2所示。(1)門模式及窗模式在監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控場景為門或是窗時，系統(tǒng)在檢 測到的運動目標對象被判定為人體時引發(fā)報警裝置，門模式以及窗模式的關 鍵策略是相同的，區(qū)別僅在于閾值的選取上。具體監(jiān)控策略如下所述(C)求出經(jīng)過閥值分割后的入侵物體前景圖，對其進行二值化處理，將前景圖垂直投影到水平坐標上，得到垂直投影圖。 (d)找出該投影序列中，值最大的列c，記該值為P，如果P小于閥值^ (A的值由當前監(jiān)控場景及攝像頭與監(jiān)控目標的距離決定)，說明沒有人體入侵，算法結束，否則從列c兩邊同時檢測值"連續(xù)"大于^，/。的列的數(shù)目A^，此處連續(xù)不是絕對的，允許中間有小裂縫。 W^可以近似為入侵物體的長寬比。如果P值超過最大值的80。/。， 并且前景目標的面積^*^大于一個閥值，那么就認為是背景突然 變化，這時候有可能是人的近距離進入造成或是有可能光線的劇烈 變化造成的?！?^是團塊的面積，如果過小或則過大則不是人體。
如果iv/p， yvw，都符合閥值要求，則判斷為人體。
(2) 桌模式辦公桌的模式與前兩種模式在監(jiān)控策略上有比較大的差別， 在桌模式下，監(jiān)控的對象往往是比較貴重的物品。其具體策略如下所述
i求出經(jīng)過閥值分割后的入侵物體前景圖，對其進行二值化處理，將前 景圖垂直投影到水平坐標上，得到垂直投影圖。
ii找出該投影序列中，檢測值"連續(xù)"大于^ (^的值由攝像頭與監(jiān)控 目標的距離決定)的列的數(shù)目W，如果前景目標的面積W大于一個閥 值，那么就認為是背景突然變化，否則判斷為非法入侵物體。
(3) 閾值選取策略
正常人體的高度為1.3-2米，寬度為0.3-0.8米。這里暫不考慮人體非常態(tài)入侵
的情況。
大量實驗表明，在監(jiān)控手機距離監(jiān)控目標7米左右距離時，攝像頭的監(jiān)控范 圍約為高3米、寬5米。由此，在門監(jiān)控模式下，下限高度閾值設定為當前監(jiān)控 圖像高度的30%，下限寬度閾值設為監(jiān)控圖像寬度的5%;上限高度閾值設定為 當前監(jiān)控圖像高度的60%，上限寬度閾值設為10%，入侵圖像在處于上下閾值之 間時表明為人體入侵，類似，在窗監(jiān)控模式下，入侵人體高度為0.8-1.5米左右， 寬度為0.3-l，下限高度閾值設定為當前監(jiān)控圖像高度的30%，寬度閾值設為圖像 寬度的5%;上限高度閾值設定為監(jiān)控圖像高度的50%，上限寬度閾值設為圖像 寬度的15%。
在桌監(jiān)控模式下，由于系統(tǒng)判斷的并不是完整的人體，并且監(jiān)控手機往往 安置的比較靠近桌面，任何除環(huán)境干擾外異常的情況都需要報警，因此，下限 高度閾值設定5%，下限寬度閾值為監(jiān)控圖像寬度的5%，上限兩項閾值則分別為 50%， 50%。
上述具體實施方式
用來解釋說明本發(fā)明，而不是對本發(fā)明進行限制，在本 發(fā)明的精神和權利要求的保護范圍內(nèi)，對本發(fā)明作出的任何修改和改變，都落 入本發(fā)明的保護范圍。
權利要求
1.一種基于Symbian OS手機的多模式監(jiān)控方法，其特征在于，包括如下步驟(1)圖像采集通過手機攝像頭采集圖像數(shù)據(jù)；(2)圖像預處理將采集到的圖像進行灰度化預處理操作；(3)模式設置根據(jù)門、窗以及桌三種場景設置門模式、窗模式和桌模式這三種不同的監(jiān)控模式；(4)目標檢測根據(jù)用戶設定的監(jiān)控模式，系統(tǒng)自動選擇合理的監(jiān)控策略，若圖像數(shù)據(jù)被判定為異常則報警。
2. 根據(jù)權利要求1所述的基于Symbian OS手機的多模式監(jiān)控方法，其特征在 于，所述步驟(4)所述監(jiān)控策略具體為(A)門模式及窗模式的監(jiān)控策略相同，區(qū)別僅在于閾值的選取上，包括以下步驟(a) 求出經(jīng)過閥值分割后的入侵物體前景圖，對其進行二值化處理， 將前景圖垂直投影到水平坐標上，得到垂直投影圖。(b) 找出該投影序列中，值最大的列C，記該值為i3，如果P小于閥值 P。， A的值由當前監(jiān)控場景及攝像頭與監(jiān)控目標的距離決定，說明沒 有人體入侵；否則從列C兩邊同時檢測值連續(xù)大于P*50%的列的數(shù)目 W，此處連續(xù)不是絕對的，允許中間有小裂縫。^/P可以近似為入侵 物體的長寬比。如果^值超過最大值的80%，并且前景目標的面積 A^p大于一個閥值，那么就認為是背景突然變化，這時候有可能是人的近距離進入造成或是有可能光線的劇烈變化造成的。W*P是團塊的 面積，如果過小或過大則不是人體。如果W/P， A^戶，都符合閥值 要求，則判斷為人體。 (B)桌模式的監(jiān)控策略包括以下步驟(a) 求出經(jīng)過閥值分割后的入侵物體前景圖，對其進行二值化處理，將 前景圖垂直投影到水平坐標上，得到垂直投影圖。(b) 找出該投影序列中，檢測值連續(xù)大于A的列的數(shù)目^， ^的值由攝 像頭與監(jiān)控目標的距離決定，此處連續(xù)不是絕對的，允許中間有小裂縫， 如果前景目標的面積^大于一個閥值，那么就認為是背景突然變化，否 則判斷為非法入侵物體。
3. 根據(jù)權利要求2所述的基于Symbian OS手機的多模式監(jiān)控方法，其特征在 于，所述閾值在門模式、窗模式和桌模式下分別為在門監(jiān)控模式下，下限高度閾值設定為當前監(jiān)控圖像高度的30%，下限寬度閾值設為監(jiān)控圖像寬度的5%;上限高度閾值設定為當前監(jiān)控圖像高度的60%， 上限寬度閾值設為10%。在窗監(jiān)控模式下，下限高度閾值設定為當前監(jiān)控圖像高度的30%，寬度閾值 設為圖像寬度的5%;上限高度閾值設定為監(jiān)控圖像高度的50%，上限寬度閾值 設為圖像寬度的15%。在桌監(jiān)控模式下，下限高度閾值設定5%，下限寬度閾值為監(jiān)控圖像寬度的 5%，上限高度閾值和上限寬度閾值均為50%。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于Symbian OS手機的多模式監(jiān)控方法，根據(jù)用戶設定的模式由系統(tǒng)動態(tài)修改監(jiān)控策略，從而使監(jiān)控系統(tǒng)適用于門、窗及桌區(qū)域等多種室內(nèi)場景。本發(fā)明很好的解決了傳統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)因監(jiān)控模式單一帶來的高誤報率、低普及性等缺點，使得手機無線監(jiān)控能適用于多種室內(nèi)場景，對光線的變化具有一定的抗干擾能力，真正實現(xiàn)了任何時間、任何地點意義上的無線安防監(jiān)控。
文檔編號H04M1/72GK101409005SQ20081012239
公開日2009年4月15日 申請日期2008年11月24日 優(yōu)先權日2008年11月24日
發(fā)明者葉秉威, 吳春明, 明 姜, 偉 張, 棟 張, 偉 熊 申請人:浙江大學