專利名稱：智能門窗防入侵系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種防盜系統，具體涉及一種智能門窗防入侵系統。
背景技術：
我們知道，為了防止盜竊，一般會在小區或者室外走廊等處安裝攝像頭之類的防盜裝置，例如一種基于智能視頻的室內人員闖入的監控和報警系統，主要是通過對攝像頭圖像的智能分析，實現對室內場所移動目標的分析，對人員的非法闖入達到及時發現和報警，同時忽略沒有危險的運動，降低虛警，還有一種家居智能防盜系統，其至少由防盜門、機械式鎖具、窗戶、露天陽臺及陽臺門構成。通過安裝在:(1)防盜門上的門網傳感器、防盜門磁傳感器，(2)安裝在鎖具上的鎖舌傳感器、鑰匙插入/拔出傳感器、彈子跳動傳感器，(3)安裝在外側把手組合件內的把手位置傳感器，同時設置從露天陽臺進入陽臺門通道中的陽臺路徑探測區，從窗戶進入居室的通道中的窗戶路徑探測區，實現自動識別居家中的主人與盜賊的智能家居防盜系統。現有的門窗防入侵系統存在如下的缺點:1.單一的防入侵檢測技術存在各自的缺陷，在某些情況下無法正常工作，一旦無法正常工作，整個檢測系統處于癱瘓狀態，系統的穩定性差。如:智能視頻分析檢測可能會受到環境光線變化、鏡面反射等無關運動的干擾，造成大量的誤報；熱釋電紅外檢測易受溫度、強光、環境復雜運動的干擾；振動檢測易受到風等外力引起門窗振動產生的干擾；玻璃破碎檢測易受到外界環境雜音的干擾；門磁檢測需要門窗嚴格閉合，在室內需要通風的情況下將無法使用，如炎熱的夏天，用戶往往需要開窗通風。2.傳統的防入侵系統無法對盜賊作案前的踩點行為進行預判的能力，系統的預警能力差；3.需要在盜賊入室后才能觸發報警，而不能在實施作案的第一時間觸發報警，降低了報警的及時性；4.涉及大量的各式傳感器，安裝調試非常復雜，同時報警信息不直觀，無法得知現場情況；5.傳統的報警系統在切斷外接電源的情況下無法工作，給非法入侵者以可乘之機。
發明內容
本發明的目的在于提供一種智能門窗防入侵系統，解決了現有的防盜措施功能單一，誤報率高，報警不及時以及容易停止工作的問題。為解決上述的技術問題，本發明采用以下技術方案:—種智能門窗防入侵系統，包括:視頻采集模塊，采用視頻傳感器采集視頻流信號，完成圖像信號的數字化，圖像信號的預處理，得到滿足信號處理模塊要求的數字視頻信號并向信號處理模塊輸出；
音頻采集模塊，完成語音信號的數模轉換，語音信號的采樣編碼及濾波處理，得到滿足信號處理模塊要求的數字音頻信號并向信號處理模塊輸出；熱釋放紅外線檢測報警模塊，感應移動物體與背景物體的溫度的差異，當人體移動時熱釋紅外能夠感應到人體溫度與背景溫度的差異信息，轉換成電壓信號后向信號處理模塊輸出；振動檢測模塊，將外界振動產生形變或受力信息轉變為電壓信號，向信號處理模塊輸出；玻璃破碎檢測模塊和門磁檢測模塊，通過有線或無線通信方式將相應的信息轉變成電壓信號向信號處理模塊輸出；信號處理模塊，收集熱釋放紅外線檢測報警模塊、振動檢測模塊、視頻采集模塊和音頻采集模塊傳輸過來的信號，分辨入侵行為或客人到訪，分別向報警發送模塊發出報警信號或向在家主人發送訪客照片；報警發送模塊，采用有線或無線通信方式，用于接收信號處理模塊發出的報警信號及向向戶主手機或小區管理中心發送報警信息；電源管理模塊，連接外接電源和蓄電池，當外接電源正常供電時，整個產品使用外接電源，當外界電源斷電時，內部備用蓄電池自動啟用，保證上述各模塊在外接電源中斷后繼續正常工作。更進一步的技術方案是本發明設置在筒型燈具上，所述熱釋放紅外線檢測報警模塊、振動檢測模塊、視頻采集模塊、音頻采集模塊和報警發送模塊安裝在筒型燈具的外邊緣，所述信號處理模塊、電源管理模塊以及筒型燈具本身的開關燈控制模塊安裝在筒型燈具的中部。更進一步的技術方案是上述信號處理模塊，主處理芯片采用主核處理器與從核處理器結合的雙核架構模式，所述主核處理器主要完成數字視頻信號和字音頻信號的收集，音視頻編碼，收集熱釋放紅外線檢測報警模塊輸出的信號和振動檢測模塊輸出的信號，接收玻璃破碎檢測模塊和門磁檢測模塊發送的信號，將多源信號連同音視頻數據傳送給從核處理器；所述從核處理器進行入侵行為的判斷和戶主身份驗證，其中入侵應為判斷主要包括運行音視頻智能分析算法，通過視頻和聲音判斷是否存在入侵行為，同時結合熱釋放紅外線檢測報警模塊輸出的信號、振動檢測模塊輸出的信號、玻璃破碎檢測模塊和門磁檢測模塊發送的信號，形成最終的決策信號。更進一步的技術方案是上述戶主身份判斷包括人臉識別或在用戶手機安裝WIFI通信軟件，視頻采集模塊與用戶手機通過WIFI通信進行身份確認，其中所述人臉識別的方法主要包括以下部分:人臉注冊，采集同一個人的不同角度的正面人臉照片，通過人臉定位找到人臉在圖像中的位置，并標準化人臉尺寸，人臉角度和光照，提取標準化人臉圖像的特征，錄入注冊用戶數據庫；人臉識別，采用HAAR特征結合adaboost算法實現人臉檢測實現人臉定位，采用了兩層人眼定位器，都是通過adaboost算法獲得人眼定位，利用人臉定位結果通過圖像旋轉將雙眼校正為水平實現人臉標準化，通過二維Gabor濾波器進行特征提取，利用向量間的協方差距離作為匹配度量方式，通過最近鄰分類法實現查詢的人臉圖像與數據庫人臉圖像的匹配。更進一步的技術方案是上述信號處理模塊連接有存儲模塊；通過電源管理模塊連接有外接電源和電池；連接有用于主控CPU運行的內存；連接有用于存儲系統啟動程序、配置參數、日志信息的閃存；連接有通過外接警燈，警號聯動設備，實現本地聲光報警，或控制其它關聯設備的聯動報警模塊。更進一步的技術方案是上述視頻采集模塊的檢測方法主要分為背景建模及運動檢測，目標確認，目標跟蹤和行為分析四部分，其中所述背景建模及運動檢測，是采用了多幀圖像求平均的方式得到背景均值，將背景的方差初始化為一個常數，通過公式
權利要求
1.一種智能門窗防入侵系統,其特征在于:包括 視頻采集模塊，采用視頻傳感器采集視頻流信號，完成圖像信號的數字化，圖像信號的預處理，得到滿足信號處理模塊要求的數字視頻信號并向信號處理模塊輸出； 音頻采集模塊，完成語音信號的數模轉換，語音信號的采樣編碼及濾波處理，得到滿足信號處理模塊要求的數字音頻信號并向信號處理模塊輸出； 熱釋放紅外線檢測報警模塊，感應移動物體與背景物體的溫度的差異，當人體移動時熱釋紅外能夠感應到人體溫度與背景溫度的差異信息，轉換成電壓信號后向信號處理模塊輸出； 振動檢測模塊，將外界振動產生形變或受力信息轉變為電壓信號，向信號處理模塊輸出； 玻璃破碎檢測模塊和門磁檢測模塊，通過有線或無線通信方式將相應的信息轉變成電壓信號向信號處理模塊輸出； 信號處理模塊，收集熱釋放紅外線檢測報警模塊、振動檢測模塊、視頻采集模塊和音頻采集模塊傳輸過來的信號，進行綜合分析，分辨入侵行為或客人到訪，分別向報警發送模塊發出報警信號或向在家主人發送訪客照片； 報警發送模塊，采用有線或無線通信方式，用于接收信號處理模塊發出的報警信號及向向戶主手機或小區管理中心發送報警信息； 電源管理模塊，連接外接電源和蓄電池，當外接電源正常供電時，整個產品使用外接電源，當外界電源斷電時，內部備用蓄電池自動啟用，保證上述各模塊在外接電源中斷后繼續正常工作。
2.根據權利要求1所述的一種智能門窗防入侵系統，其特征在于:設置在筒型燈具上，所述熱釋放紅外線檢測報警模塊、振動檢測模塊、視頻采集模塊、音頻采集模塊和報警發送模塊集成在筒型燈具的外殼上，所述信號處理模塊、電源管理模塊以及筒型燈具本身的開關燈控制模塊安裝在筒型燈具的中部。
3.根據權利要求1所述的一種智能門窗防入侵系統，其特征在于:所述信號處理模塊，主處理芯片采用主核處理器與從核處理器結合的雙核架構模式，所述主核處理器完成數字視頻信號和字音頻信號的收集，音視頻編碼，收集熱釋放紅外線檢測報警模塊輸出的信號和振動檢測模塊輸出的信號，接收玻璃破碎檢測模塊和門磁檢測模塊發送的信號，將多源信號連同音視頻數據傳送給從核處理器；所述從核處理器進行入侵行為的判斷和戶主身份驗證，其中入侵應為判斷主要包括運行音視頻智能分析算法，通過視頻和聲音判斷是否存在入侵行為，同時結合熱釋放紅外線檢測報警模塊輸出的信號、振動檢測模塊輸出的信號、玻璃破碎檢測模塊和門磁檢測模塊發送的信號，形成最終的決策信號。
4.根據權利要求3所述的一種智能門窗防入侵系統，其特征在于:所述戶主身份判斷包括人臉識別或在用戶手機安裝WIFI通信軟件，視頻采集模塊與用戶手機通過WIFI通信進行身份確認，其中所述人臉識別的方法主要包括以下部分: 人臉注冊，采集同一個人的不同角度的正面人臉照片，通過人臉定位找到人臉在圖像中的位置，并標準化人臉尺寸，人臉角度和光照，提取標準化人臉圖像的特征，錄入注冊用戶數據庫； 人臉識別，采用HAAR特征結合adaboost算法實現人臉檢測實現人臉定位，采用了兩層人眼定位器，都是通過adaboost算法獲得人眼定位，利用人臉定位結果通過圖像旋轉將雙眼校正為水平實現人臉標準化，通過二維Gabor濾波器進行特征提取，利用向量間的協方差距離作為匹配度量方式，通過最近鄰分類法實現查詢的人臉圖像與數據庫人臉圖像的匹配。
5.根據權利要求1所述的一種智能門窗防入侵系統，其特征在于:所述信號處理模塊連接有存儲模塊； 通過電源管理模塊連接有外接電源和電池； 連接有用于主控CPU運行的內存； 連接有用于存儲系統啟動程序、配置參數、日志信息的閃存； 連接有通過外接警燈，警號聯動設備，實現本地聲光報警，或控制其它關聯設備的聯動報警|吳塊。
6.根據權利要求1所述的一種智能門窗防入侵系統，其特征在于:所述視頻采集模塊的檢測方法主要分為背景建模及運動檢測，目標確認，目標跟蹤和行為分析四部分，其中所述背景建模及運動檢測，是采用了多幀圖像求平均的方式得到背景均值，將背景的方差初始化為一個常數，通過公式
7.根據權利要求1所述的一種智能門窗防入侵系統，其特征在于:所述音頻采集模塊的檢測方法， 取得音頻信號的功率譜密度，設音頻信號x(t)的采樣率為fs，將X(t)依次經過預加重，分幀和加窗處理，在信號處理前首先去除均值，采用經典譜估計中的周期圖法，使用快速傅里葉變換FFT實現，最終得到歸一化的功率譜Χω (fn)，其中n e [I, N]，N為采樣點數，t表示采樣時刻，采用子帶能量比率A^)描述功率譜密度，利用公式
8.根據權利要求1所述的一種智能門窗防入侵系統，其特征在于其防入侵方法如下:第一步，通過視頻采集模塊收集數字視頻信號，通過音頻采集模塊收集數字音頻信號，通過熱釋放紅外線檢測報警模塊收集外界熱量溫度變化信息并轉變為電壓信號，通過振動檢測模塊收集外界振動產生形變或受力轉變的信息并轉變為電壓信號，通過玻璃破碎檢測模塊和門磁檢測模塊收集玻璃破碎和門磁變化信息閉并轉變為電壓信號； 第二步，信號處理模塊接收到熱釋放紅外線檢測報警模塊、振動檢測模塊、玻璃破碎檢測模塊和門磁檢測模塊的電壓信號，并結合音視頻智能分析、主人身份識別驗證，綜合判定入侵行為的發生，當存在入侵行為時，發出報警信號； 第三步，報警發送模塊收到報警信號，同時接收視頻采集模塊收集數字視頻信號和通過音頻采集模塊收集數字音頻信號，并通過有線或無線的方式傳輸到外部管理終端或手持終端。
9.根據權利要求1所述的一種智能門窗防入侵系統，其特征還在于其用作可視門禁的方法如下: 第一步，通過視頻采集模塊收集數字視頻信號，通過音頻采集模塊收集數字音頻信號，通過熱釋放紅外線檢測報警模塊收集外界熱量溫度變化信息并轉變為電壓信號，通過振動檢測模塊收集外界振動產生形變或受力轉變的信息并轉變為電壓信號，通過玻璃破碎檢測模塊和門磁檢測模塊收集玻璃破碎和門磁變化信息閉并轉變為電壓信號； 第二步，信號處理模塊接收到熱釋放紅外線檢測報警模塊、振動檢測模塊、玻璃破碎檢測模塊和門磁檢測模塊的電壓信號，并結合音視頻智能分析判斷是否為客人到訪，如果存在客人到訪行為的發生，則通過無線的方式將訪客在門外的視頻或照片信息自動發送到在家室內主人手機等移動或固定終端，并激活終端給出振鈴、震動或語音提示。
全文摘要
本發明公開了一種智能門窗防入侵系統，包括視頻采集模塊，音頻采集模塊，熱釋放紅外線檢測報警模塊，振動檢測模塊，玻璃破碎檢測模塊和門磁檢測模塊，信號處理模塊，報警發送模塊和電源管理模塊。本發明智能門窗防入侵系統通過多維探測方式發現門窗區域可能存在的非法入侵行為，能準確的分辨出是非法入侵或客人到訪或戶主正常的出入，將客人到訪圖片發送到在家主人手機等終端上，或將音視頻或圖片為載體的實時、直觀報警信號第一時間送達諸如戶主手機、小區監控計算機等報警接收及處理終端,也同時聯動警燈，警號實現事發現場聲光報警,或者聯動其它關聯設備；另外本系統安裝于室外，能夠最大程度將非法入侵消滅于其實際發生之前。
文檔編號G08B13/02GK103198595SQ20131007591
公開日2013年7月10日 申請日期2013年3月11日 優先權日2013年3月11日
發明者黃鵬宇, 周建雄, 何躍凱, 彭元華, 郭振中 申請人:成都百威訊科技有限責任公司