基于多种传感技术的入侵检测系统技术方案

本发明专利技术涉及安防技术领域，提供了一种基于多种传感技术的入侵检测系统，其主旨在于，解决现有安防系统存在大量漏报，无法满足特定的周界防护要求的问题。其主要方案包括微波检测模块、振动检测模块、视频检测模块，通过对微波事件、振动事件、视频事件进行综合判断，最终输出报警结果。出报警结果。出报警结果。

【技术实现步骤摘要】
基于多种传感技术的入侵检测系统


[0001]本专利技术涉及安防
，提供了一种基于多种传感技术的入侵检测系统。

技术介绍

[0002]市面上现有的安防系统主要有两种技术：传感器技术和视频技术。
[0003]传感器技术主要有：微波，红外，激光，振动光纤。无论是哪种传感设备，都采用单一技术手段，主要聚焦传感器硬件设备本身，产生的数据简单且数量较少，无法表达更多的内容，加上缺乏处理数据的软件算法，无法适应复杂的环境，误报和漏报的比例都无法满足防护的要求。
[0004]视频技术主要利用摄像头采集的图像信息，采用图像处理算法，实时分析数据。主要的技术有电子围栏，画面对比，以及当下流行的基于视频的AI技术。虽然误报和漏报相比传感器技术有所提高，但是无论是哪种视频技术，都离不开大量的计算和实时视频数据，前者需要大量的处理器，后者需要大量的数据传输带宽资源。并且数据的处理和传输是不间断的，又消耗大量的电能，“计算资源+带宽资源+功率消耗”增加了项目建设投入和运营成本。另外，画面远处的入侵行为，由于画面小，像素点少，视频技术几乎无法识别，加上夜晚的光线条件差，会造成大量漏报情况，也是无法满足特定的防护要求。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于通过微波传感器和振动传感器预先做出事件判断，然后再通过视频AI技术进行事件识别，解决远处的入侵行为，由于画面小，像素点少，视频技术几乎无法识别，加上夜晚的光线条件差，会造成大量漏报情况，也是无法满足特定的周界防护要求的问题。
[0006]一种基于多种传感技术的入侵检测系统，包括：微波检测模块：获取微波传感器信号输出信号，通过傅里叶变换将时域信号转换成频域信号，然后滤波器获取15~35Hz的输入信号，然后以AHz刻度统计单位时间内，微波传感器信号振幅超过阈值的次数，得到反应微波传感器输出信号在“次数
‑
时间”上变化的强度的微波特征数据波；并通过与特征数据波模板进行相似度判断，得到对应的微波事件；振动检测模块：获取传感器信号输出信号，统计单位时间内，传感器电压强度超过阈值的次数，得到反应传感器输出信号在“次数
‑
时间”上变化的强度的振动特征数据波；并通过与特征数据波模板进行相似度判断，得到对应的振动事件；视频检测模块：通过视频AI识别，对视频内容进行判别，判断是否检测出人员入侵，得到视频事件；值得注意的视频AI识别技术目前有很多开源的算法模型，供广大开发者使用，但是为了提高算法识别精度，需要大量的数据样本对模型进行监督训练，并且不断调整算法参数，因此本申请对视频AI识别的实现不再赘述，本领域技术人员在不花费创造性劳动的前提下可以从现有技术中获取对应的实现方案。
[0007]当所述微波检测模块检测到微波事件或者振动检测模块检测到振动事件，则启动
视频检测模块，得到视频事件；通过对微波事件、振动事件、视频事件进行判断，输出报警结果。
[0008]微波事件、振动事件、视频事件其主要是相互补充，相互验证，如有振动事件，无微波事件，再通过视频AI识别进行事件判断，如也无视频事件，则可联合判断为无侵入行为发生。本领域技术人员应当得知，此次仅为举例，实际应用过程中，根据需求进行相应的设置即可。值得注意的是，本申请的微波事件、振动事件采用特征数据波相识度比对方法进行事件识别，其不再是简单的微波传感器或者振动传感器输出的“1，0”结果。
[0009]对于事件，可划分为徘徊事件，破坏事件，翻越事件等，本领域技术人员中不花费创造性劳动的前提下，应当得知，事件可根据使用场景，使用对象等进行进一步划分，或者定义其他类型事件。
[0010]其中通过微波传感器传感器信号输出分析，可得到徘徊事件，然后在徘徊事件基础上，结合振动传感器检测到的振动事件（如弱振动、振动、连续性弱振动、连续性强振动），即可得到联合事件，如破坏事件或者翻越事件。
[0011]在上述技术方案基础上，将安防区域划分为核心区域和外围区域，在核心区域设置视频检测模块；值得注意得是核心区域应当是视频检测模块能够精确检测出入侵事件的区域。核心区域也可理解为视频检测模块所能覆盖的能够精确检测入侵事件的区域范围。
[0012]在外围区域设置微波检测模块和振动检测模块，当侵入对象进入安防区域时，通过微波检测模块和振动检测模块进行事件判断，同时启动视频检测模块，当入侵对象进入核心区域时通过视频检测模块进行事件判断。
[0013]值得注意的是本领域技术人员应当得知，也可在核心区域布置设置微波检测模块和振动检测模块，丰富核心区域内检测到的事件，值得注意的是同一侵入对象，出现在核心区域时，微波检测模块和振动检测模块与视频检测模块检测到的事件是不同的事件，其不同的事件相互补充，最终输出报警结果。如，微波模块输出人员徘徊事件，如存在剧烈振动，振动传感器输出剧烈振动事件，视频检测模块通过现有的视频AI识别技术，输出破坏事件，其中徘徊事件与剧烈振动事件组合在一起确定为联合事件（破坏事件）与视频AI识别输出的破坏事件相互验证，减少误报情况的出现。
[0014]值得注意的是，如在一个半径100米的安防区域内，如当侵入对象与视频检测模块的摄像头距离过远时，侵入对象中图像中的目标过小，很难通过视频AI识别获得准确的事件类型，因此需要通过微波检测模块和振动检测模块进行事件识别，当侵入对象距离摄像头足够近时则再通过视频AI识别获得精准的事件。
[0015]上述技术方案中，特征数据波模板获取方法如下：对不同入侵行为进行测试，得到不同场景对应的表示不同事件的不同特征数据波形，作为特征数据波模板。
[0016]上述技术方案中，根据传感器的类别不同，分别得到不同传感器的事件对应的特征数据波模板，特征数据波模板分为微波特征数据波模板和振动特征数据波模板。
[0017]上述技术方案中，根据微波类事件和振动类事件组合，输出不同的报警结果。
[0018]上述技术方案中，相似度判断方法如下：取待检测信号 ：
，其中中下标1为传感器下标，为时间刻度；特征波模板为：其中，与相对应，为特征波模板预设值，矩阵内其他元素同理；这个时候相似度不再是一个数，而是一个三维的向量，维度数与传感器个数相等;权重：其中n为整数；Total_Sim即为相似度，其中i为传感器下标，j为时间刻度下标。
[0019]本专利技术采用上述技术方案，因此具备以下有益效果：一、本专利技术提供的系统综合使用微波，振动，视频等多种传感手段，使用物联网技术框架，以及人工智能技术。相互联动，彼此配合，形成有机整体，实现“1+1 > 2”的组合优势，打造多层次、立体化的防控手段，有效的减少告警信息的“误报”，避免重要入侵事件的“漏报”，建设“纵深化”防护系统。如微波传感器与振动传感器不构成事件触发视频检测模块，一些微小，不需监控的环境振动或者微波触发也会触发视频检测模块，导致视频检测模块频繁无效触发，造成资源的浪费。
[0020]二、系统的主要优势还包括：全天候：本系统以传感器数据分析本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于多种传感技术的入侵检测系统，其特征在于包括：微波检测模块：获取微波传感器信号输出信号，通过傅里叶变换将时域信号转换成频域信号，然后滤波器获取15~35Hz的输入信号，然后统计单位时间内，微波传感器信号振幅超过阈值的次数，得到反应微波传感器输出信号在频域上强度变化的微波特征数据波形；并通过与特征数据波模板进行相似度判断，得到对应的微波事件；振动检测模块：获取传感器信号输出信号，统计单位时间内，传感器电压强度超过阈值的次数，得到反应传感器输出信号在“次数
‑
时间”上变化的强度的振动特征数据波；并通过与特征数据波模板进行相似度判断，得到对应的振动事件；视频检测模块：通过视频AI识别，对视频内容进行判别，得到视频事件；当所述微波检测模块检测到微波事件或者振动检测模块检测到振动事件，则启动视频检测模块，得到视频事件；通过对微波事件、振动事件、视频事件进行判断，输出报警结果。2.根据权利要求1所述的一种基于多种传感技术的入侵检测系统，其特征在于，将安防区域划分为核心区域和外围区域，在外围区域设置微波检测模块和振动检测模块，当侵入对象进入安防区域时，通过微波检测模...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊树华，陈俊宇，张斐，许兰川，侯国红，许桃，方永红，陈永，赵双，
申请(专利权)人：四川通信科研规划设计有限责任公司，
类型：发明
国别省市：