一種智能安防視頻監(jiān)控系統(tǒng)及其檢測處理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及安防監(jiān)控技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種智能安防視頻監(jiān)控系統(tǒng)及其檢測處 理方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前，云臺攝像機(jī)是監(jiān)控領(lǐng)域中使用最為普遍的監(jiān)控前端設(shè)備之一。監(jiān)控人員可 以手動控制云臺攝像機(jī)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)和縮放，以實現(xiàn)對監(jiān)控景物和監(jiān)控對象的觀察。隨著智能 視頻分析技術(shù)的發(fā)展，具有智能功能的監(jiān)控設(shè)備越來越受到用戶的喜愛，例如，帶有自動跟 蹤目標(biāo)功能的監(jiān)控設(shè)備可通過對攝像機(jī)攝取進(jìn)來的視頻圖像進(jìn)行智能視頻分析，發(fā)現(xiàn)并找 到運(yùn)動目標(biāo)所在的位置，控制監(jiān)控設(shè)備旋轉(zhuǎn)和縮放以實現(xiàn)對運(yùn)動目標(biāo)的自動跟蹤功能。這 種自動跟蹤方式可以實現(xiàn)運(yùn)動目標(biāo)在整個監(jiān)控場景的活動情況的拍攝，較手動跟蹤方式具 有更高的準(zhǔn)確度，并可以解除監(jiān)控人員時刻在崗的煩惱。
[0003] 視頻圖像的行人分割以及人臉識別能夠更加精確地獲得行人信息，而自動式的行 人分割不僅減少了系統(tǒng)工作人員的工作量，而且能夠?qū)崿F(xiàn)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的智能化。傳統(tǒng)的 圖像分割方法如魔法棒、智能剪刀等都是交互式的圖像分割，需要人工操作，不可能實現(xiàn)視 頻監(jiān)控中的行人分割。而且由于視頻分辨率低，關(guān)鍵部位成像過小，往往無法得到關(guān)心的物 體的清晰形象，這些不足將對公安機(jī)關(guān)事后調(diào)用取證造成很大的負(fù)面影響，極大地影響了 視頻監(jiān)控的使用成效。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于提供一種智能安防視頻監(jiān)控系統(tǒng)及其檢測處理方法，該監(jiān)控系 統(tǒng)及其檢測處理方法能夠解決現(xiàn)有的安防監(jiān)控系統(tǒng)存在的問題，滿足智能化監(jiān)控的要求。
[0005] 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案：
[0006] 一種智能安防視頻監(jiān)控系統(tǒng)，包括視頻數(shù)據(jù)采集單元、音頻數(shù)據(jù)采集單元、行人分 割處理單元、人臉檢測處理單元、報警單元、主控制器、網(wǎng)絡(luò)傳輸單元和監(jiān)控終端；所述視頻 數(shù)據(jù)采集單元包括云臺攝像機(jī)、云臺攝像機(jī)支架、全景攝像機(jī)和全景攝像機(jī)支架；所述主控 制器采用ARM處理器，所述ARM處理器的型號為S3C2410 ;所述網(wǎng)絡(luò)傳輸單元包括以太網(wǎng)絡(luò) 模塊、GPRS網(wǎng)絡(luò)模塊、3G/4G網(wǎng)絡(luò)模塊、Wi-Fi模塊和無線收發(fā)模塊；所述無線收發(fā)模塊包 括無線發(fā)射端和無線接收端；所述視頻數(shù)據(jù)采集單元通過視頻數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換電路與主控制器相 連。
[0007] 所述視頻數(shù)據(jù)采集單元，用于采集運(yùn)動目標(biāo)視頻圖像，并將所述運(yùn)動目標(biāo)視頻圖 像傳輸至主控制器；所述主控制器，用于將所述運(yùn)動目標(biāo)圖像傳輸至行人分割處理單元； 所述行人分割處理單元，用于采用基于HOG行人檢測預(yù)分割方法和基于GrabCut的精確分 割方法，將所述運(yùn)動目標(biāo)圖像進(jìn)行行人分割處理，得到行人視頻圖像信息，并將所述行人視 頻圖像信息傳輸至主控制器；所述主控制器，還用于將所述行人視頻圖像信息傳輸至人臉 檢測處理單元；所述人臉檢測處理單元，用于對所述行人視頻圖像信息進(jìn)行人臉位置檢測， 并將人臉位置信息傳輸至主控制器；所述主控制器，還用于根據(jù)人臉位置信息控制視頻數(shù) 據(jù)采集單元對所述運(yùn)動目標(biāo)的人臉位置進(jìn)行跟蹤視頻圖像采集，并從視頻數(shù)據(jù)采集單元實 時獲取所述跟蹤視頻圖像，然后將所述跟蹤視頻圖像與人臉數(shù)據(jù)庫中的犯罪嫌疑人的人臉 圖片進(jìn)行人臉比對，并在當(dāng)所述跟蹤視頻圖像與犯罪嫌疑人的人臉圖片相符時向報警單元 發(fā)送報警信號。
[0008] 進(jìn)一步的，所述主控制器連接有以太網(wǎng)接口電路、電源管理電路和存儲器接口電 路。
[0009] 進(jìn)一步的，所述的無線收發(fā)裝置采用nRF24L01無線收發(fā)芯片。
[0010] 本發(fā)明還涉及一種上述智能安防視頻監(jiān)控系統(tǒng)的檢測處理方法，該方法包括以下 步驟：
[0011] (1)視頻數(shù)據(jù)采集單元采集運(yùn)動目標(biāo)視頻圖像，并將所述運(yùn)動目標(biāo)視頻圖像傳輸 至主控制器；
[0012] (2)主控制器將所述運(yùn)動目標(biāo)圖像傳輸至行人分割處理單元；
[0013] (3)行人分割處理單元采用基于HOG行人檢測預(yù)分割方法和基于GrabCut的精確 分割方法，將所述運(yùn)動目標(biāo)圖像進(jìn)行行人分割處理，得到行人視頻圖像信息，并將所述行人 視頻圖像信息傳輸至主控制器；所述行人分割處理單元具體包括以下處理步驟：
[0014] (31)用HOG行人檢測算法對所述運(yùn)動目標(biāo)圖像進(jìn)行行人檢測，得到一個包圍行人 的包圍盒；
[0015] (32)初始化，將小矩形包圍盒內(nèi)的像素設(shè)置為前景，小矩形包圍盒外大矩形包圍 盒內(nèi)的像素設(shè)置為背景，舍棄大矩形包圍盒外的像素；
[0016] (33)根據(jù)初始化的前景和背景信息，分別構(gòu)建前景和背景的高斯混合模型；
[0017] (34)求得大矩形包圍盒內(nèi)的每個像素n所對應(yīng)的高斯混合模型參數(shù)；
[0018] (35)用最大流/最小割算法進(jìn)行分割；
[0019] (36)返回步驟（34)重復(fù)執(zhí)行，直至能量最小化收斂；
[0020] (4)主控制器將所述行人視頻圖像信息傳輸至人臉檢測處理單元；
[0021] (5)人臉檢測處理單元對所述行人視頻圖像信息進(jìn)行人臉位置檢測，并將人臉位 置信息傳輸至主控制器；
[0022] (6)主控制器根據(jù)人臉位置信息控制視頻數(shù)據(jù)采集單元對所述運(yùn)動目標(biāo)的人臉位 置進(jìn)行跟蹤視頻圖像采集，并從視頻數(shù)據(jù)采集單元實時獲取所述跟蹤視頻圖像，然后將所 述跟蹤視頻圖像與人臉數(shù)據(jù)庫中的犯罪嫌疑人的人臉圖片進(jìn)行人臉比對，并在當(dāng)所述跟蹤 視頻圖像與犯罪嫌疑人的人臉圖片相符時向報警單元發(fā)送報警信號。
[0023] 由以上技術(shù)方案可知，本發(fā)明能夠解決現(xiàn)有的安防監(jiān)控系統(tǒng)存在的問題，可用于 需要行人偵測報警功能的視頻監(jiān)控系統(tǒng)中，能夠在較短時間內(nèi)實現(xiàn)行人分割以及人臉識別 檢測處理。本發(fā)明能夠滿足智能化安防監(jiān)控系統(tǒng)的需求。
【附圖說明】
[0024] 圖1是本發(fā)明中智能安防視頻監(jiān)控系統(tǒng)的系統(tǒng)框圖。
【具體實施方式】
[0025] 下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步說明：
[0026] 如圖1的一種智能安防視頻監(jiān)控系統(tǒng)，包括視頻數(shù)據(jù)采集單元、音頻數(shù)據(jù)采集單 元、行人分割處理單元、人臉檢測處理單元、報警單元、主控制器、網(wǎng)絡(luò)傳輸單元和監(jiān)控終 端；所述視頻數(shù)據(jù)采集單元包括云臺攝像機(jī)、云臺攝像機(jī)支架、全景攝像機(jī)和全景攝像機(jī)支 架；所述主控制器采用ARM處理器，所述ARM處理器的型號為S3C2410 ;所述網(wǎng)絡(luò)傳輸單元 包括以太網(wǎng)絡(luò)模塊、GPRS網(wǎng)絡(luò)模塊、3G/4G網(wǎng)絡(luò)模塊、Wi-Fi模塊和無線收發(fā)模塊；所述無線 收發(fā)模塊包括無線發(fā)射端和無線接收端；所述視頻數(shù)據(jù)采集單元通過視頻數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換電路與 主控制器相連。
[0027] 所述視頻數(shù)據(jù)采集單元，用于采集運(yùn)動目標(biāo)視頻圖像，并將所述運(yùn)動目標(biāo)視頻圖 像傳輸至主控制器；所述主控制器，用于將所述運(yùn)動目標(biāo)圖像傳輸至行人分割處理單元； 所述行人分割處理單元，用于采用基于HOG行人檢測預(yù)分割方法和基于GrabCut的精確分 割方法，將所述運(yùn)動目標(biāo)圖像進(jìn)行行人分割處理，得到行人視頻圖像信息，并將所述行人視 頻圖像信息傳輸至主控制器；所述主控制器，還用于將所述行人視頻圖像信息傳輸至人臉 檢測處理單元；所述人臉檢測處理單元，用于對所述行人視頻圖像信息進(jìn)行人臉位置檢測， 并將人臉位置信息傳輸至主控制器；所述主控制器，還用于根據(jù)人臉位置信息控制視頻數(shù) 據(jù)采集單元對所述運(yùn)動目標(biāo)的人臉位置進(jìn)行跟蹤視頻圖像采集，并從視頻數(shù)據(jù)采集單元實 時獲取所述跟蹤視頻圖像，然后將所述跟蹤視頻圖像與人臉數(shù)據(jù)庫中的犯罪嫌疑人的人臉 圖片進(jìn)行人臉比對，并在當(dāng)所述跟蹤視頻圖像與犯罪嫌疑人的人臉圖片相符時向報警單元 發(fā)送報警信號。
[0028] 進(jìn)一步的，所述主控制器連接有以太網(wǎng)接口電路、電源管理電路和存儲器接口電 路。
[0029] 進(jìn)一步的，所述的無線收發(fā)裝置采用nRF24L01無線收發(fā)芯片。
[0030] 本發(fā)明還涉及一種上述智能安防視頻監(jiān)控系統(tǒng)的檢測處理方法，該方法包括以下 步驟：
[0031] S1、視頻數(shù)據(jù)采集單元采集運(yùn)動目標(biāo)視頻圖像，并將所述運(yùn)動目標(biāo)視頻圖像傳輸 至主控制器；
[0032] S2、主控制器將所述運(yùn)動目標(biāo)圖像傳輸至行人分割處理單元；
[0033] S3、行人分割處理單元采用基于HOG行人檢測預(yù)分割方法和基于GrabCut的精確 分割方法，將所述運(yùn)動目標(biāo)圖像進(jìn)行行人分割處理，得到行人視頻圖像信息，并將所述行人 視頻圖像信息傳輸至主控制器；所述行人分割處理單元具體包括以下處理步驟：
[0034] S31、用HOG行人檢測算法對所述運(yùn)動目標(biāo)圖像進(jìn)行行人檢測，得到一個包圍行人 的包圍盒；
[0035] S32、初始化，將小矩形包圍盒內(nèi)的像素設(shè)置為前景，小矩形包圍盒外大矩形包圍 盒內(nèi)的像素設(shè)置為背景，舍