本發(fā)明屬于智能安防，具體涉及一種fttr支撐下的家庭安防監(jiān)控一體化系統(tǒng)及設(shè)備。

背景技術(shù)：

1、在家庭環(huán)境中，一方面，老人和幼兒不慎摔倒的情況時有發(fā)生，一旦發(fā)生人員摔倒的情形，如果沒有及時發(fā)現(xiàn)和救助，可能會加重對老人和幼兒的傷害。另一方面，隨著人民生活水平不斷提高，也要求提升家庭的安全防護智能化水平，防止陌生人入侵。另外對于飼養(yǎng)寵物的家庭，當(dāng)寵物主人出門、出差或旅游時，需要實時了解寵物在家的狀態(tài)。這幾方面的需求，都對家庭環(huán)境下的視頻安防監(jiān)控及智能化視頻分析識別提出了要求。

2、目前，視頻監(jiān)控設(shè)備可以實現(xiàn)對采集的視頻數(shù)據(jù)在單臺設(shè)備內(nèi)部進行智能分析，輸出單臺視頻設(shè)備的監(jiān)控分析結(jié)果數(shù)據(jù)；或采用云端監(jiān)控方案將采集的視頻數(shù)據(jù)傳輸?shù)皆贫耍谠贫诉M行分析輸出結(jié)果數(shù)據(jù)。但對于家庭環(huán)境安裝了多臺視頻監(jiān)控設(shè)備的情況，一方面需要匯聚多臺視頻監(jiān)控設(shè)備采集的多路視頻數(shù)據(jù)，進行基于多路視頻數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)分析；另一方面需要保護家庭用戶的隱私數(shù)據(jù)，盡量避免隱私數(shù)據(jù)上傳至云端，需要能提供用戶數(shù)據(jù)在家庭邊緣環(huán)境進行存儲和分析處理的服務(wù)能力。

3、因此，有必要提出一種fttr支撐下的家庭安防監(jiān)控一體化系統(tǒng)及設(shè)備，以至少部分地解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題。

4、本背景技術(shù)所公開的上述信息僅僅用于增加對本發(fā)明背景技術(shù)的理解，因此，其可能包括不構(gòu)成本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的現(xiàn)有技術(shù)。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種fttr支撐下的家庭安防監(jiān)控一體化系統(tǒng)及設(shè)備，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

3、一種fttr支撐下的家庭安防監(jiān)控一體化系統(tǒng)，包括：前端監(jiān)控模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、用戶交互模塊、報警通知模塊、網(wǎng)絡(luò)連接模塊、后臺管理模塊；所述前端監(jiān)控模塊用于實時采集家庭環(huán)境的參數(shù)信息和室內(nèi)外圖像信息，所述數(shù)據(jù)處理模塊用于接收來自監(jiān)控設(shè)備的數(shù)據(jù)并進行數(shù)據(jù)整合和處理，所述用戶交互模塊用于實時查看監(jiān)控畫面，接收報警通知并進行遠程控制，所述報警通知模塊用于發(fā)出警報聲和閃光提示，通過應(yīng)用推送、短信提醒方式通知用戶，所述網(wǎng)絡(luò)連接模塊用于應(yīng)用fttr技術(shù)將光纖直接引入每個房間，同時使用高性能的路由器和交換機，所述后臺管理模塊用于管理用戶設(shè)備并為用戶提供技術(shù)支持和咨詢服務(wù)。

4、優(yōu)選的，所述實時采集家庭環(huán)境的參數(shù)信息和室內(nèi)外圖像信息：采用mqtt協(xié)議實時采集家庭環(huán)境的參數(shù)信息，通過數(shù)據(jù)融合算法將多個傳感器的數(shù)據(jù)進行聚合處理；同時使用高效的視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)和深度學(xué)習(xí)算法進行圖像壓縮處理，使用直方圖均衡化、中值濾波法提升圖像質(zhì)量。

5、優(yōu)選的，所述接收來自監(jiān)控設(shè)備的數(shù)據(jù)：使用輕量級的apache?flink框架在現(xiàn)有監(jiān)控設(shè)備上初步處理數(shù)據(jù)，利用容器化技術(shù)將數(shù)據(jù)處理模塊封裝成容器，部署在現(xiàn)有監(jiān)控設(shè)備上運行處理任務(wù)，實施服務(wù)質(zhì)量策略以優(yōu)先處理重要的應(yīng)用程序流量。

6、優(yōu)選的，所述數(shù)據(jù)整合和處理：通過對圖像金字塔每層等量分塊，運用標(biāo)準(zhǔn)差計算特征點hariss值的大小，并按照標(biāo)準(zhǔn)差計算結(jié)果從大到小提取期望數(shù)量的特征點，運用篩選出的圖像關(guān)鍵幀生成點云數(shù)據(jù)，構(gòu)建稠密和八叉樹點云地圖，引入?yún)^(qū)塊鏈技術(shù)將傳感器數(shù)據(jù)存儲在區(qū)塊內(nèi)，確保傳感器數(shù)據(jù)的完整性和不可篡改性，同時使用數(shù)據(jù)加密和身份驗證機制保護用戶的個人隱私。

7、點云包括空間點的坐標(biāo)、顏色等信息，點云可以通過傳感器獲取或通過圖像幀信息合成獲得。稠密重建需要計算和使用圖像中的像素點的距離，不同的相機有不同的求解方法。在構(gòu)建家庭環(huán)境的稠密地圖時，利用對圖像信息進行處理后獲得的關(guān)鍵幀的像素彩色信息和距離信息生成點云，再將點云融合形成家庭環(huán)境的稠密點云地圖。

8、稠密點云線程主要步驟如下：

9、（1）對篩選出的圖像關(guān)鍵幀的特征點提取像素點；

10、（2）將關(guān)鍵幀所提取的像素坐標(biāo)值，結(jié)合深度信息投影至空間坐標(biāo)系中，并進行點云拼接融合；

11、（3）對孤立的點云和深度不準(zhǔn)確的點云進行濾除操作，之后對剩下的點云進行地圖構(gòu)建。

12、稠密點云地圖能夠有效地還原家庭環(huán)境中的物體分布，但是點云地圖的數(shù)據(jù)量非常大，因此引入八叉樹地圖對重要位置進行單獨的處理，減弱周圍物體對其影響。八叉樹運行的基本邏輯：將某一節(jié)點作為根節(jié)點，對其劃分出八個子節(jié)點；隨后分別對八個節(jié)點繼續(xù)切分出八個子節(jié)點，不斷循環(huán)，直到某一個父節(jié)點的所有子節(jié)點都被占據(jù)，或者均沒有存儲任何信息，至此循環(huán)結(jié)束，八叉樹停止劃分，否則會不斷劃分節(jié)點。

13、八叉樹子節(jié)點可能會被噪聲影響而顯示其處于被占據(jù)的狀態(tài)，為了消除噪聲的影響，在八叉樹中采用概率對數(shù)據(jù)的方法來判斷一個節(jié)點是否被占用。若有一個節(jié)點，沒有被占用的概率為，，令表示節(jié)點的概率計算對應(yīng)結(jié)果。兩者轉(zhuǎn)換關(guān)系表示如下：

14、

15、若節(jié)點被觀測到占用時，會增加一個數(shù)值，反之會減小一個數(shù)值。對上述進行逆變換，可得到下式，其表示節(jié)點是否被占用：

16、

17、當(dāng)節(jié)點被多次觀測時，令節(jié)點在時刻的觀測值為，該節(jié)點從初始時刻到時刻所對應(yīng)的狀態(tài)概率對數(shù)值為，則其下一時刻可以表述為：

18、

19、對節(jié)點的觀測狀態(tài)增加對數(shù)積分，則將上式的概率形式表述為：

20、

21、八叉樹利用上述概率公式能夠判斷某一節(jié)點是否被占據(jù)。當(dāng)某父節(jié)點的子節(jié)點被全部占據(jù)或者均未被占據(jù)，則八叉樹會停止分裂，因此八叉樹一般不能夠展開所有的葉節(jié)點，能夠節(jié)約存儲空間。

22、優(yōu)選的，所述實時查看監(jiān)控畫面并進行遠程控制：采用websocket實現(xiàn)實時雙向通信，將傳感器數(shù)據(jù)和圖像流傳遞給用戶界面，結(jié)合ar技術(shù)為用戶展示家庭環(huán)境實時數(shù)據(jù)和監(jiān)控視頻，并提供用戶友好的管理界面和操作說明。

23、優(yōu)選的，所述發(fā)出警報聲和閃光提示：根據(jù)不同場景和家庭成員的行為模式，自適應(yīng)地調(diào)整報警的靈敏度和響應(yīng)策略，記錄所有報警事件的詳細信息，并提供處理和響應(yīng)機制，支持用戶對報警事件的回溯和分析。

24、優(yōu)選的，所述應(yīng)用fttr技術(shù)將光纖直接引入每個房間：使用多模光纖按照網(wǎng)絡(luò)布局設(shè)定的光纖走線路徑進行安裝，應(yīng)用防火墻和訪問控制策略，定期檢查光纖線路和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的運行狀態(tài)，保持網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和固件的最新更新。

25、優(yōu)選的，所述管理用戶設(shè)備并為用戶提供技術(shù)支持和咨詢服務(wù)：使用統(tǒng)一的服務(wù)管理平臺，在軟件層面集成傳感器和控制設(shè)備，進行集中處理和監(jiān)控，收集用戶的反饋和建議，并為用戶解答疑問，生成數(shù)據(jù)分析報告幫助理解用戶行為和設(shè)備性能，支持決策制定。

26、一種fttr支撐下的家庭安防監(jiān)控一體化設(shè)備，包括至少一個處理器；與所述至少一個處理器通信連接的計算機可讀存儲介質(zhì)；其中，所述計算機可讀存儲介質(zhì)被所述至少一個處理器調(diào)用時，以使所述至少一個處理器能夠?qū)崿F(xiàn)如上述中任一項所述的一種fttr支撐下的家庭安防監(jiān)控一體化系統(tǒng)。

27、一種計算機可讀存儲介質(zhì)，所述計算機可讀存儲介質(zhì)上存儲有計算機程序，所述計算機程序被至少一個處理器執(zhí)行時，使所述至少一個處理器實現(xiàn)如上述所述的一種fttr支撐下的家庭安防監(jiān)控一體化系統(tǒng)。

28、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

29、本發(fā)明應(yīng)用邊緣計算設(shè)計在現(xiàn)有設(shè)備上進行初級的數(shù)據(jù)處理，減少系統(tǒng)平臺的計算量，整合來自監(jiān)控設(shè)備的數(shù)據(jù)，搭建稠密和八叉樹地圖以還原家庭環(huán)境的物體分布，并著重對重要位置進行單獨處理，這樣能夠發(fā)現(xiàn)家庭環(huán)境中各部分的變化情況，結(jié)合實時采集的傳感器數(shù)據(jù)確定特殊情況類型，將具體情況通報給用戶以及時進行處置。

30、本發(fā)明引入?yún)^(qū)塊鏈技術(shù)將傳感器數(shù)據(jù)存儲在區(qū)塊內(nèi)，確保傳感器數(shù)據(jù)的完整性和不可篡改性，同時使用數(shù)據(jù)加密和身份驗證機制保護用戶的個人隱私，結(jié)合在現(xiàn)有設(shè)備上進行初級的數(shù)據(jù)處理操作，這樣在上傳至云端時，可以減少數(shù)據(jù)所附帶的隱私信息，降低用戶隱私數(shù)據(jù)泄露的概率。

31、上述概述僅僅是為了說明書的目的，并不意圖以任何方式進行限制。除上述描述的示意性的方面、實施方式和特征之外，通過參考附圖和以下的詳細描述，本發(fā)明進一步的方向、實施方式和特征將會是容易明白的。