專利名稱：基于激光掃描和視頻成像技術(shù)的公共場所暴力偵測系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
基于激光掃描和視頻成像技術(shù)的公共場所暴力偵測系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域:[0001]本實(shí)用新型涉及一種公共場所監(jiān)控系統(tǒng)，該系統(tǒng)運(yùn)用激光掃描成像技術(shù)，通過旋 轉(zhuǎn)透鏡完成對三維環(huán)境的掃描成像，并輔以視頻攝像機(jī)的二維視頻圖像，使用激光測距傳 感器對關(guān)注場景進(jìn)行三維掃描，進(jìn)而重建三維環(huán)境信息，并根據(jù)三維環(huán)境信息對其中可疑 人物進(jìn)行識別、匹配和解釋，完成對公共場所暴力事件進(jìn)行實(shí)時(shí)甄別。
背景技術(shù)：
:[0002]公共場所暴力偵測系統(tǒng)是指通過對公共場所可疑人物的位置和狀態(tài)及其相互關(guān) 系的考察分析，結(jié)合所獲取的現(xiàn)場場景的空間關(guān)系的客觀事實(shí)，對可能發(fā)生的暴力事件進(jìn) 行偵測。公共場所暴力偵測系統(tǒng)主要有二個(gè)方面的內(nèi)容:公共場所現(xiàn)場場景的數(shù)字化重建 和暴力行為偵測。傳統(tǒng)的公共場所暴力偵測場景數(shù)字化重建主要依托現(xiàn)場視頻攝像機(jī)，通 過二維的圖像進(jìn)行人工肉眼識別。[0003]激光掃描技術(shù)是近年來迅速發(fā)展起來的一種新型空間數(shù)據(jù)獲取手段和工具，利用 激光掃描可以快速、準(zhǔn)確地進(jìn)行現(xiàn)場三維重建。激光掃描技術(shù)已經(jīng)在文物古跡的保護(hù)以及 船體測量等領(lǐng)域得到了成功的應(yīng)用。激光掃描技術(shù)，利用激光測距的原理，通過記錄被測物 體表面大量、密集的點(diǎn)的坐標(biāo)信息和反射率信息，將各種實(shí)體或?qū)嵕暗娜S數(shù)據(jù)完整地采 集到電腦中，進(jìn)而快速復(fù)建出被測目標(biāo)的三維模型及線、面、體等各種圖件數(shù)據(jù)。[0004]現(xiàn)實(shí)世界是三維世界，但傳統(tǒng)上對于公共場所的暴力檢測基本上都是通過攝像機(jī) 完成圖像采集的，攝像機(jī)成像是丟失了距離信息的二維圖像，很難描述公共場所的復(fù)雜環(huán) 境信息、以及可疑人員等關(guān)注對象的特征信息。要想進(jìn)一步感知復(fù)雜公共場景深度視覺信 息，必須要在感知二維圖像信息的基礎(chǔ)上感知距離信息，即整體周圍環(huán)境的空間位置信息。[0005]利用激光掃描可以獲取現(xiàn)場的點(diǎn)云成像數(shù)據(jù)。點(diǎn)云成像數(shù)據(jù)是目前最完整、最精 細(xì)和最快捷的對暴力偵測場所物體獲取的距離信息手段。結(jié)合傳統(tǒng)視頻攝像機(jī)，不僅可以 獲取公共場所的視覺圖像，還進(jìn)一步利用激光掃描技術(shù)，獲取視頻圖像中，難精確分析的可 疑對象外形、移動(dòng)速度、手持物件外形的點(diǎn)云成像距離數(shù)據(jù)，進(jìn)行精確地物體尺寸、角度、面 積、體積等的量測，大大提高了可傳統(tǒng)暴力偵測場景的檢測細(xì)膩程度。實(shí)用新型內(nèi)容:[0006]基于激光掃描和視頻成像技術(shù)的公共場所暴力偵測系統(tǒng)的核心是同時(shí)將激光成 像和視頻成像技術(shù)結(jié)合起來，在進(jìn)行視頻成像的同時(shí)，還對視頻成像的場景進(jìn)行激光掃描 成像。并將視頻成像圖像同激光掃描成像數(shù)據(jù)結(jié)合起來進(jìn)行比對分析，從而完成暴力場景 的識別。[0007]通過視頻攝像頭進(jìn)行宏觀的場景內(nèi)容判斷，預(yù)選出需要精確判別的可疑對象，然 后通過激光掃描成像著重對宏觀場景中需精確判別的可疑對象，進(jìn)行精確演出位置變化分 析，根據(jù)位置變化的劇烈程度，結(jié)合視頻分析技術(shù)進(jìn)行暴力事件的預(yù)警。[0008]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為:[0009]基于激光掃描和視頻成像技術(shù)的公共場所暴力偵測系統(tǒng)包括視頻攝像頭、激光測距傳感器、X、Y軸激光反射透鏡，其中視頻攝像頭主要通過視頻攝像頭CXD進(jìn)行光學(xué)成像；激光測距傳感器、X、Y軸激光反射透鏡，在視頻攝像頭成像的同時(shí)，對視頻攝像頭成像的關(guān)鍵場景進(jìn)行激光掃描成像。其中視頻攝像頭、激光測距傳感器相互平行，保證視頻攝像頭所獲圖像數(shù)據(jù)同激光掃描測距數(shù)據(jù)的同步性。X、Y軸激光反射透鏡由X、Y軸反射透鏡驅(qū)動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)進(jìn)行勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，將激光測距傳感器發(fā)出的激光測距光束折射后均勻分不到監(jiān)控場景中。激光測距傳感器同數(shù)據(jù)庫服務(wù)器直接相連，同時(shí)數(shù)據(jù)庫服務(wù)器直接同視頻分析服務(wù)器相連。設(shè)置了 X、Y軸激光反射透鏡，X軸激光反射透鏡安裝于水平方向，與安裝于豎直方向的Y軸激光反射透鏡成垂直狀態(tài)。為保證X、Y軸激光反射透鏡的旋轉(zhuǎn)控制精度，X、Y軸激光反射透鏡由X、Y軸反射透鏡驅(qū)動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)，使激光測距光束完成X、Y軸掃描。X、Y軸反射透鏡驅(qū)動(dòng)電機(jī)選用步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，不經(jīng)過中間環(huán)節(jié)的其它方式傳動(dòng)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有的優(yōu)點(diǎn)和效果如下:本實(shí)用新型設(shè)計(jì)出一套基于激光掃描和視頻成像技術(shù)的公共場所暴力偵測系統(tǒng)。通過本系統(tǒng)的構(gòu)建，將大幅度的提高公共場所暴力偵測的自動(dòng)化水平。減輕相關(guān)人員的工作強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)公共場所監(jiān)控的多位場景數(shù)據(jù)融合、公共場所現(xiàn)場突發(fā)情況預(yù)警、監(jiān)視和控制等功能于一體的綜合系統(tǒng)。在功能上實(shí)現(xiàn)智能化、多樣化，運(yùn)行過程盡量減少人為干預(yù)、確保安全性；在操作上簡便、靈活、可靠、體現(xiàn)人性化。

:圖1是本實(shí)用新型基于激光掃描和視頻成像技術(shù)的公共場所暴力偵測系統(tǒng)構(gòu)成示意圖；圖中:(I) -Y軸反射透鏡驅(qū)動(dòng)電機(jī)，⑵-Y軸激光反射透鏡，⑶-X軸激光反射透鏡，(4)-X軸反射透鏡驅(qū)動(dòng)電機(jī)，(5)-激光測距傳感器，(6)-視頻攝像頭，(7)-數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，(8)-視頻分析服務(wù)器，(9)-控制主機(jī)，(10)-激光測距光束，(11)-外部圖像。
具體實(shí)施方式
:如圖1所示，在圖1中，激光測距傳感器(5)同X方向平行，安裝于Y軸激光反射透鏡⑵正對的X方向之上，Y軸激光反射透鏡⑵經(jīng)過Y軸反射透鏡驅(qū)動(dòng)電機(jī)⑴的驅(qū)動(dòng)產(chǎn)生快速旋轉(zhuǎn)，激光測距傳感器(5)發(fā)出的激光測距光束(10)射入到Y(jié)軸激光反射透鏡(2)經(jīng)過反射后，再射入X軸激光反射透鏡(3)，X軸激光反射透鏡(3)經(jīng)過X軸反射透鏡驅(qū)動(dòng)電機(jī)(4)的驅(qū)動(dòng)產(chǎn)生快速旋轉(zhuǎn)，最終將激光測距光束(10)折射出去；完成測量后的激光光束再依次經(jīng)過X軸激光反射透鏡(3)、Y軸激光反射透鏡(2)后進(jìn)入激光測距傳感器(5)完成測量。激光測距光束(10)經(jīng)過X軸激光反射透鏡(3)和Y軸激光反射透鏡(2)的旋轉(zhuǎn)折射后，激光測距光束(10)完成了對外部環(huán)境平面的激光測距掃描。激光測距傳感器(5)同數(shù)據(jù)庫服務(wù)器(7)相連接，將獲得的測距數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫服務(wù)器(7);視頻攝像頭(6)同激光測距傳感器(5)平行，且在X方向上安裝位置相同；視頻攝像頭(6)安裝于Y軸激光反 射透鏡(2)和X軸激光反射透鏡(3)的上方，獲得的外部圖像(11)，通過連線傳入視頻分析 服務(wù)器(8)，視頻分析服務(wù)器(8)將視頻分析的結(jié)果數(shù)據(jù)通過連線存入數(shù)據(jù)庫服務(wù)器(7)， 數(shù)據(jù)庫服務(wù)器(7)對激光測距傳感器(5)和視頻分析服務(wù)器(8)傳入的數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析 后，通過連線將分析結(jié)果傳入控制主機(jī)(9)。
權(quán)利要求1.一種公共場所暴力偵測系統(tǒng)，其特征在于:該系統(tǒng)包括視頻攝像頭、激光測距傳感器、X、Y軸激光反射透鏡，其中視頻攝像頭主要通過視頻攝像頭CCD進(jìn)行光學(xué)成像；激光測距傳感器、X、Y軸激光反射透鏡，在視頻攝像頭成像的同時(shí)，對視頻攝像頭成像的關(guān)鍵場景進(jìn)行激光掃描成像。
2.據(jù)權(quán)利要求1所述的公共場所暴力偵測系統(tǒng)，其特征在于:視頻攝像頭、激光測距傳感器相互平行，保證視頻攝像頭所獲圖像數(shù)據(jù)同激光掃描測距數(shù)據(jù)的同步性。
3.據(jù)權(quán)利要求1所述的公共場所暴力偵測系統(tǒng)，其特征在于:設(shè)計(jì)了兩個(gè)X、Y軸激光反射透鏡，x、Y軸激光反射透鏡可按照固定轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，將激光測距光束折射后均勻分不到監(jiān)控場景中。
4.據(jù)權(quán)利要求1所述的公共場所暴力偵測系統(tǒng)，其特征在于:激光測距傳感器同數(shù)據(jù)庫服務(wù)器直接相連，同時(shí)數(shù)據(jù)庫服務(wù)器直接同視頻分析服務(wù)器相連。
5.據(jù)權(quán)利要求1和2所述的公共場所暴力偵測系統(tǒng)，其特征在于:設(shè)置了X、Y軸激光反射透鏡，X軸激光反射透鏡安裝于水平方向，與安裝于豎直方向的Y軸激光反射透鏡成垂直狀態(tài)。
6.據(jù)權(quán)利要求1和2所述的公共場所暴力偵測系統(tǒng)，其特征在于:為保證X、Y軸激光反射透鏡的旋轉(zhuǎn)控制精度，Χ、γ軸激光反射透鏡由Χ、γ軸反射透鏡驅(qū)動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)，使激光測距光束完成X、Y軸掃描。
7.據(jù)權(quán)利要求5所述的公共場所暴力偵測系統(tǒng)，其特征在于:Χ、Y軸反射透鏡驅(qū)動(dòng)電機(jī)選用步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，不經(jīng)過中間 環(huán)節(jié)的其它方式傳動(dòng)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種公共場所暴力偵測系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用視頻攝像頭、激光測距傳感器、X、Y軸激光反射透鏡在獲取視頻攝像頭圖像數(shù)據(jù)的同時(shí)，還運(yùn)用激光掃描成像技術(shù)，通過X、Y軸激光反射透鏡完成對三維環(huán)境的掃描成像數(shù)據(jù)，并存入數(shù)據(jù)庫。將該數(shù)據(jù)同視頻攝像頭成像數(shù)據(jù)結(jié)合起來，構(gòu)建外部三維環(huán)境信息，并根據(jù)三維環(huán)境信息對其中可疑人物進(jìn)行識別、匹配和解釋，完成對公共場所暴力事件進(jìn)行實(shí)時(shí)甄別。
文檔編號H04N7/18GK202975325SQ201220287189
公開日2013年6月5日 申請日期2012年6月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月19日
發(fā)明者薛宏全, 張鵬 申請人:薛宏全, 張鵬