監(jiān)控?cái)z像頭自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及人工智能、模式識(shí)別和監(jiān)控安防等領(lǐng)域，目的是要給目前的監(jiān)控?cái)z像系統(tǒng)裝上大腦和嘴吧，使其不但能觀察和記錄，而且還能分析、報(bào)警和提示、說話。
【背景技術(shù)】
[0002]眾所周知，目前到處都是攝像頭和電子眼，從天上的遙感、無人機(jī)，到地下的礦井和隧道，它們可以24小時(shí)不斷地實(shí)時(shí)監(jiān)控，而且比人類看得更遠(yuǎn)、更清晰，其觀察能力已遠(yuǎn)超人類，但這些監(jiān)控?cái)z像系統(tǒng)只有觀察和記錄的功能，沒有分析和報(bào)告異常情況的功能，其所起的作用還只是觀察、記錄和威懾作用，只能用于事后調(diào)取證據(jù)，不能及時(shí)、有效地預(yù)防和制止火災(zāi)、犯罪等不良事故的發(fā)生。所以，會(huì)經(jīng)常發(fā)生監(jiān)獄越獄事件，銀行自動(dòng)取款機(jī)附近發(fā)生犯罪事件，以及森林失火，洪水使河道潰堤等不良事件，如果利用本技術(shù)，就可有效地預(yù)防和阻止這些危害事件的發(fā)生。
[0003]目前的視頻監(jiān)控系統(tǒng)使用的是錄像加人工監(jiān)控的低級(jí)模式，只能事后提供線索或現(xiàn)場(chǎng)指揮抓捕犯罪嫌疑人，其事前預(yù)警的智能監(jiān)控“潛力”遠(yuǎn)沒有被挖掘出來，不能自動(dòng)通過對(duì)視頻圖像內(nèi)容的分析來引發(fā)報(bào)警，也不能有選擇地存貯關(guān)鍵信息。視頻監(jiān)控系統(tǒng)“不夠智能”必將導(dǎo)致兩個(gè)方面的問題:一是隨著視頻監(jiān)控?cái)z像頭規(guī)模的擴(kuò)大，24小時(shí)緊盯視頻畫面值班人員的工作壓力必將增大，也會(huì)浪費(fèi)較多的人力資源；二是無用信息的存儲(chǔ)將耗費(fèi)了大量計(jì)算機(jī)存貯空間，使得有用資料存儲(chǔ)的時(shí)間縮短。本發(fā)明遇到異常情況能及時(shí)報(bào)警、提示，同時(shí)可對(duì)這一時(shí)段的視頻信息做特殊標(biāo)示，長期存儲(chǔ)，重點(diǎn)保存，從而有效解決上述問題。
[0004]此外，目前的監(jiān)控系統(tǒng)除了不能自動(dòng)報(bào)告上述已知的異常情況外，更不能報(bào)告未知的異常情況，因此還不能用于幫人類發(fā)現(xiàn)新線索，新情況，新現(xiàn)象，不能用于科學(xué)研究和科學(xué)發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明中的“不匹配報(bào)告”可以及時(shí)報(bào)告未知的新線索、新情況，可用于科研領(lǐng)域，幫人們做出科學(xué)發(fā)現(xiàn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的主要目的是:使原有的監(jiān)控?cái)z像頭等監(jiān)控設(shè)備具有分析、報(bào)警以及語音提示等功能(智能)，如同電子門衛(wèi)，24小時(shí)值班，發(fā)現(xiàn)異常情況能立即報(bào)警或語音提醒主人(用戶)，同時(shí)，對(duì)于異常時(shí)段的視頻信息，自動(dòng)做出重點(diǎn)標(biāo)示，并能長期保存，不刪除。
[0006]原理、方法和步驟。本發(fā)明做為一種自動(dòng)的異常報(bào)警、報(bào)告系統(tǒng)，其原理主要是:可由用戶自定義需要發(fā)出報(bào)警、報(bào)告的各種異常情況，并把其制作成樣本(模板)圖片事先存入于系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中，再用模式識(shí)別的方法與監(jiān)控?cái)z像頭所獲畫面(截屏圖片)相比較，若匹配成功，則自動(dòng)發(fā)出異常報(bào)告，不成功則不發(fā)出報(bào)告，此為“正選法”。此外，用戶也可用“窮舉法”自定義不需要發(fā)出異常報(bào)告的各種正常情況，并制成樣本圖片存放于系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫中，再用模式識(shí)別的方法與監(jiān)控所獲畫面相比較，若匹配成功，不發(fā)出異常報(bào)告，若匹配不成功，則自動(dòng)發(fā)出異常報(bào)告，同時(shí)保存和異常報(bào)告有關(guān)的視頻資料或圖片，供后面的分析、調(diào)查、取證等活動(dòng)使用，此為“反選法”，上述正選法和反選法可以同時(shí)并用，也可以只用其一，一般來說，如果很容易窮舉各種正常情況的圖片，就用反選法，適用不匹配報(bào)警、報(bào)告，否則，就用正選法，適用匹配報(bào)警、報(bào)告。其中的反選法(“不匹配異常報(bào)告”)可用于科學(xué)研究和科學(xué)發(fā)現(xiàn)，因?yàn)樵谶@種情況下，數(shù)據(jù)庫中事先存儲(chǔ)了大量的反映正常情況的圖片，如果監(jiān)控所獲畫面、圖片與這些正常圖片不匹配，就可自動(dòng)發(fā)出異常報(bào)告，這樣就可及時(shí)發(fā)現(xiàn)新現(xiàn)象、新信息、新線索，從而導(dǎo)致新的科學(xué)發(fā)現(xiàn)。除了上述用戶自定義的圖片外，系統(tǒng)自身也可以自帶一部分通用的圖片，如火災(zāi)、盜竊、打架、搶劫、抽煙等方面的圖片，事先存入數(shù)據(jù)庫中，做為樣本圖片供個(gè)人或單位等各類用戶使用。
[0007]實(shí)現(xiàn)上述目的之方法是，事先在系統(tǒng)的“樣本圖片數(shù)據(jù)庫”中存入正常圖片和異常圖片做為樣本圖片，如果事先設(shè)定、預(yù)存了正常圖片，那么，當(dāng)攝像頭獲取的畫面與預(yù)存樣本圖片不匹配時(shí)，就屬于異常畫面、異常情境，就應(yīng)當(dāng)發(fā)出異常報(bào)警或提醒；反之，如果事先設(shè)定、預(yù)存了異常圖片做樣本圖片，那么，當(dāng)攝像頭中獲取異常畫面與預(yù)存樣本圖片匹配成功，就屬異常情況，應(yīng)當(dāng)發(fā)出報(bào)警或提醒。這兩種圖片可以同時(shí)設(shè)定、預(yù)存在“樣本圖片數(shù)據(jù)庫”中，并分別定性為匹配報(bào)警和不匹配報(bào)警，也可以只設(shè)定、預(yù)存一種圖片，設(shè)定一種報(bào)警方式，究竟應(yīng)用哪種預(yù)存圖片方式和報(bào)警方式，這要根據(jù)不同行業(yè)和場(chǎng)所的具體特點(diǎn)而定，如果情況簡單，正常畫而比較少，很容易窮舉，那么就預(yù)先存入正常圖片，應(yīng)用不匹配報(bào)警，t匕如，在天文觀測(cè)領(lǐng)域，大多數(shù)情況下，星星都是靜止不動(dòng)的，出現(xiàn)流星的情況很少，那么就把沒有流星的圖片做為正常圖片，存入數(shù)據(jù)庫中，應(yīng)用不匹配報(bào)警，這樣，一旦出現(xiàn)流星的畫面，與沒有流星的模板圖片不匹配，就立即報(bào)告，匹配就不報(bào)告；反之，如果情況復(fù)雜，正常畫面很多，難以窮舉，那么就只應(yīng)用匹配報(bào)告方式，預(yù)先存入異常圖片，比如火災(zāi)、盜竊、打架、搶劫、抽煙等異常圖片，應(yīng)用匹配報(bào)警，當(dāng)攝像頭中獲取的畫面與這些異常圖片相匹配時(shí)就發(fā)出異常報(bào)警或提示，不匹配則不報(bào)警。在正常圖片不太多，可以窮舉的情況下，也可以同時(shí)存入正常圖片和異常圖片，并同時(shí)應(yīng)用匹配報(bào)警和不匹配報(bào)警兩種方法，這種情況下并不會(huì)產(chǎn)生誤報(bào)，這是因?yàn)?，假如監(jiān)控?cái)z像頭拍到的是一個(gè)正常圖片，那么無論它與數(shù)據(jù)庫中的正常圖片進(jìn)行匹配還是與異常圖片進(jìn)行匹配，其結(jié)果都不會(huì)引起報(bào)警，反之，如果監(jiān)控?cái)z像頭拍到的是一個(gè)異常圖片，那么，無論它與數(shù)據(jù)庫中的正常圖片還是異常圖片進(jìn)行匹配，都會(huì)引起報(bào)警。因?yàn)閿?shù)據(jù)庫中的圖片只有兩類——正常圖片和異常圖片，正常圖片是，你與我相匹配就不報(bào)警，不相匹配就報(bào)警；異常圖片則是，你與我相匹配就報(bào)警，不相匹配就不報(bào)警。這樣，正常的圖片，無論碰到數(shù)據(jù)庫中的正常圖片還是異常圖片，都不會(huì)引起報(bào)警，反之，異常的圖片，無論碰到數(shù)據(jù)庫中的正常圖片還是異常圖片都會(huì)引起報(bào)警，報(bào)警的同時(shí)，相應(yīng)的視頻還會(huì)被還做出特殊標(biāo)志，長期存儲(chǔ)，不會(huì)被系統(tǒng)自動(dòng)刪除。
[0008]應(yīng)用領(lǐng)域。本發(fā)明的應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛，凡是有監(jiān)控?cái)z像頭的地方，都可運(yùn)用這一技術(shù)，可廣泛運(yùn)用于銀行、監(jiān)獄、商場(chǎng)、倉庫、礦井、隧道、車站安檢等場(chǎng)所，以及交通、學(xué)校、公安、科研、醫(yī)療、軍事、國防、無人機(jī)、機(jī)器人、天文、海洋、宇宙太空、射電望遠(yuǎn)鏡等領(lǐng)域。
[0009]從空間上說，凡是有攝像頭的地方，凡屬人類可觀察的地方，從整個(gè)地球到宇宙太空都是其現(xiàn)在和將來的應(yīng)用范圍。具體地說，從海底到洋面，從平原到高山，從低空到太空再到宇宙空間都可有此技術(shù)的應(yīng)用。
[0010]從對(duì)象上說，凡是人類的觀察對(duì)象，都適用于這一技術(shù)，因?yàn)槿祟愑^察什么，就需要監(jiān)控什么，因此從監(jiān)控中可發(fā)現(xiàn)自己需要的東西。而從微觀的原子、微生物到宏觀的星體和宇宙，都屬人類的觀察范圍。
[0011]從時(shí)間上來說，隨著無人機(jī)、機(jī)器人、微型機(jī)器人以及太空技術(shù)等高科技的發(fā)展，人類觀察和監(jiān)控的范圍會(huì)越來越大，此外，隨著城市化的發(fā)展，原先不使用監(jiān)控?cái)z像頭的農(nóng)村偏遠(yuǎn)地區(qū)也會(huì)越來越多地投入使用，因此，這一發(fā)明技術(shù)的應(yīng)用范圍也會(huì)越來越廣，用戶會(huì)越來越多。
[0012]以下是幾項(xiàng)重點(diǎn)應(yīng)用:
[0013]1，科研機(jī)構(gòu)?？茖W(xué)發(fā)現(xiàn)始于觀察，觀察到異?，F(xiàn)象是科學(xué)發(fā)現(xiàn)的開始，本發(fā)明可用于發(fā)現(xiàn)、記錄并報(bào)告實(shí)驗(yàn)室中以及生產(chǎn)過程中的各種異常現(xiàn)象，自動(dòng)提供有價(jià)值的信息，并從中做出科學(xué)發(fā)現(xiàn)。
[0014]2，無人機(jī)和機(jī)器人，二者是活動(dòng)的監(jiān)控?cái)z像頭，因此，觀察的范圍更大，角度更廣，因此，所能做出的異常報(bào)告也更有價(jià)值。
[0015]3，衛(wèi)星遙感。通過衛(wèi)星遙感進(jìn)行宏觀的觀測(cè)，發(fā)現(xiàn)異常現(xiàn)象，及時(shí)發(fā)出報(bào)告，有助于發(fā)現(xiàn)有重大價(jià)值的信息，并從中做出科學(xué)發(fā)現(xiàn)，也有助于及時(shí)發(fā)現(xiàn)和預(yù)防一些自然災(zāi)害。
[0016]4，海洋觀測(cè)?？捎糜谘竺婕昂５椎挠^測(cè)、監(jiān)控，發(fā)現(xiàn)異常情況及時(shí)報(bào)告，從而有助于促進(jìn)海洋科學(xué)的發(fā)展，預(yù)防海底地震、海嘯、臺(tái)風(fēng)等自然災(zāi)害對(duì)人類的不良影響。
[0017]5，醫(yī)療保健系統(tǒng)?？捎糜隗w檢和疾病診斷等，及時(shí)發(fā)現(xiàn)疾病隱患，未來還可派出微型機(jī)器人進(jìn)入人體時(shí)行觀察，做出異常報(bào)告，及時(shí)發(fā)現(xiàn)人體內(nèi)的病變。