视频监视识别智能装置与方法制造方法及图纸

本发明专利技术的装置提供用户对所关心的现场进行视频监视；装置不停摄取现场视频影像，对视频影像中的活动对象进行图像分割提取；对提取的图像检测出人脸面部；对面部进行识别；若是身份合法的人，则不报警，也不存储前述摄取的图像；若识别发现身份不合法的人，则一方面存储前摄取的图像，尤其是面部图像，一方面给出报警；不仅在监视现场给出高音报警，同时进行远程呼叫报警；装置还提供事后调出所存储图像供查看显示。装置的这些功能同时体现了装置中使用的技术与方法。摘要附图描述了本发明专利技术装置的主处理流程。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术所属的
是视频图像处理和图像识别。本专利技术涉及一种装置和装置中使用的技术与方法，该装置通过摄像头监视用户所关心的区域，从监视中发现活动对象，对活动对象分割提取图像，从该图像中检测对象的脸面，对该脸面进行面像识别，判断其是否属于允许进入所监视区域的合法身份人员，若身份合法，则重新监视检测；若身份不合法，则对其脸面和图像予以存储记录，并给出本地报警和远程呼叫报警，远程呼叫既可呼叫主人，也可呼叫就地保安，还可呼叫公安110。装置还提供事后调出所存储图像及脸面予以显示的功能和输出接口。本装置适用于对所有家庭居室、办公室、机要室、档案室、金融和商品物资场所、仓库等的监视，也适用于各类车辆、机动船、飞机等交通工具进行监视和识别使用；也可以只用于进行现场监视和识别活动目标，一发现活动目标即自动输出显示或远程传送。申请者在此指出，本人在申请号为02140825.4的专利技术专利《驾驶员面像识别报警装置与方法》中，已经对“面像识别”、“面像规范化处理”、“面像知识库”等技术和方法提出了权利要求，在该说明书中已就这几项技术进行了详细描述，所以在本申请中就不再对上述几项提出权利要求，在说明书中也不再说明这几项技术。但本专利申请的装置和方法保留使用这样几项技术的权利。由台湾人张铭顺提出的申请号为01140234.2的专利技术专利“数字实时影像监控方法”中，是将设置于不同地点CCTV摄像机的视频影像通过电信线路传送到电信局机房集中存储，然后向客户提供服务，在网上供所需要的用户查看。虽然他也是摄取视频影像，但与本专利应用对象不同，应用方式不同，其几乎没有技术与本专利相同。申请号为99126617.x的专利技术专利《微机控制数码监视系统和方法》，是通过微机控制数码相机拍照而起到监视作用的监视系统，微机的控制动作来自于运动感应传感器对外界的感知，而数码相机只是在传感器感应或手工控制下单帧成像，无连续视频输出，最主要的是该系统无任何识别功能。本申请的专利装置无须附加的传感器来感知动作，而依靠摄像头连续视频输入(不丢失现场可能的运动目标)后，由装置的智能图像处理来识别和分割运动目标，本装置在对运动目标进行识别时，如果发现是人，则同时进行人脸检测和面像识别，识别该人的身份是否合法(是否是预先已存储面像者)，发现身份不合法即给出报警，并对活动图像和脸面予以存储。可以说本专利的装置与该系统使用对象不同、使用方式和使用场合不同、核心技术和方法不同，本专利的新颖性完全不受该申请影响。本装置基于嵌入式微处理器组成，核心功能是由软件实现，具有丰富的图像处理和智能识别功能，这是与前述几类装置大相径庭的地方。以下比较详细地说明本专利技术装置的功能和实现技术与方法。说明文字共分成三大部分，第一部分说明装置的主体硬件组成，第二部分说明软件的智能识别与报警处理技术和方法，第三部分说明系统学习与记忆处理技术与方法。1、装置硬件组成结构如说明书附图中附图说明图1所示。100是装置的主体——中央处理器，包括通信处理器，中央处理器使用DSP芯片，实现图像处理、识别等主体功能；101为外部安装的CCD摄像头，由其监视用户所关心的区域，CCD获取的视频信号接入图像获取部件，进行视频数字化，然后送入中央处理器处理，本装置对视频图像分辩率定为640×480；106为本装置与以太网通讯的接口，使用常规RJ-45插接方式，中央处理器将处理结果经由通信处理器进行通信处理，再经以太网驱动电路送上双绞线链路，实现按照以太网规程的双向通信；根据需要，通信处理器也可与PSTN方式的调制解调器连接，经由Modem驱动电路驱动电话线接口，接入PSTN链路，这就是图1中107所示；107通过电话线既可传送报警信息，也可远程查看记录的图像；108、109示出图像输出的两种不同方式，108是经过S-Video接口直接接计算机显示器，送出RGB信号；109是送出模拟视频信号直接插接电视机显示；在装置存储了图像和面像以后，用户通过外接显示器或电视机即可进行查看，启动103查看按钮，中央处理器即从装置内部存储器中调出图像数据，经由图像输出模块以上述方式送出。本装置开辟32MB存储区，可存储1000幅经压缩的图像，装置中使用自主的图像压缩算法，可使640×480的图像数据压缩到不超过32KB。在查看时再解压缩恢复予以显示。111为报警数据通信接口，装置提供无线移动通信插接，实现报警时的远程呼叫；110是外接扬声器，实现装置本地报警高声鸣叫；104是取消报警按钮，按动后停止本地高声呜叫，也停止远地报警重复呼叫；远地经由电话线送回代码也可使得停止报警呜叫；105为录制按钮，使装置进入对合法身份人员体形及面像的学习与记忆处理。说明书附图2示出装置内部电路各模块方框图。由图2可见，装置的核心模块DSP CPU经由内部总线连接32MB SDRAM存储器，也连接32MB Flash存储器，还连接Video I/O、Audio I/O、串行I/O、连接12C总线接口、连接图像协处理器等等。装置中DSP经由PCI和XIO与以太网接口芯片CS8900A通信，CS8900A再连接对双绞线RJ-45的驱动。装置中DSP经由串行I/O连接MOdem驱动芯片STLC7545以驱动电话线链路。2、装置识别报警主处理流程本专利技术装置监视、识别、存储、报警主处理流程在说明书附图4中进行了整体描述，现具体说明如下401——系统启动用户将本装置安装在所要监视现场的合适位置以后，当用户自己及允许的合法身份人员处在现场时，没有必要启动监视；只有当晚上、节假日等某些情况下主人离开不在，现场无人时才需要监视，这时才将装置接上电源，按动图1中102按钮，系统即启动工作，进入本处理流程。402——摄取视频图像本装置外接一只CCD摄像头监视用户所关心的场景，可以按PAL制式以不低于25FPS(每秒25帧)的速率采集视频帧；每帧图像分辩率定为640×480或720×576；选择摄像头使在微光下可以获取清晰图像；摄像头视频信号进入装置后，经由内部视频数字化电路进行视频数字化成为逐帧图像数据，此是本系统后续数据处理的主体数据源。403——图像规范化处理由于光照条件的不同或偏差对所摄取图像的质量有较大影响，尤其会影响面像识别的准确率，所以在此处对最早取进的图像即进行规范化处理。此处主要进行图像的亮度增强和直方图规格化方法处理，使图像中像素亮度均值达到150～180范围，亮度均方差范围达到30～50。在对合法身份的人进行面像预存时，也在类似光照情况下摄取图像，还对该图像进行类似的规范化处理。404——活动对象提取提取过程如说明书附图中图404活动对象提取处理流程所示，共分为6个步骤，此处对该流程予以说明。系统启动后即进入工作。①首先取第一帧视频图像，将其规范化处理后存入第一缓冲区B1，以备作差分计算；同时开辟另一个数据缓冲区D1，以备作存放差分结果，此处初始化工作将D1所有像素都置成1。②接着取下一帧图像，取进后予以规范化处理，存入第二缓冲区B2；使图像B2对图像B1作全图差分，将差分结果存入缓冲区D2。③检查缓冲区D2中各像素数据，如果都小于阈值，说明没有活动对象进入，不记忆图像和差分结果，程序返回重取新的视频图像；如果有20％以上像素大于阈值，则本文档来自技高网...

【技术保护点】
本专利技术包括一套视频监视、识别的智能装置和一系列识别处理技术方法；该装置的组成包括：装置的核心中央处理器和通信处理器、外接ＣＣＤ摄像头、装置与以太网通信接口、装置与电话通信接口、装置的图像输出具有Ｓ－Ｖｉｄｅｏ口和ＴＶ ｏｕｔ口、装置具有报警驱动和无线移动通信驱动、装置还有启动、查看、录制、报警取消等不同工作方式给定按钮；装置的核心处理技术是：视频活动对象提取技术、人脸面像检测技术、面像识别技术、装置对合法身份人员体形及面像的学习记忆技术。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：贺贵明，吴元保，刘振盛，张峰，
申请(专利权)人：贺贵明，吴元保，刘振盛，
类型：发明
国别省市：42[中国|湖北]