本发明专利技术公开了基于振动和图像的人车运动侦测方法及装置，解决现有技术中无法准确可靠进行边境人车监测的问题，包括：采集获得原始震动数据，对原始震动数据进行小波变换和小波反变换，求得功率谱的能量主峰和两个次峰、包络信号的拟合曲线的波峰或曲线斜率；构建数据向量；构建支持向量机SVM，并预设识别库的识别特征数据；将数据向量导入支持向量机SVM，进行行人、动物、车辆识别分类；根据识别分类，结合原始震动数据进行方位解算算法求得振动源的方位角；根据方位角调整并启动图像采集设备，采集图像数据和音频数据，完成对人车运动侦测。本发明专利技术具有逻辑简单、准确可靠等优点，在人车监控技术领域具有很高的实用价值和推广价值。值。值。
【技术实现步骤摘要】
基于振动和图像的人车运动侦测方法及装置
[0001]本专利技术涉及人车监控
，尤其是基于振动和图像的人车运动侦测方法及装置。
技术介绍
[0002]众所周知，我国的边界线较长，邻国众多。其中，边境线周界大多环境极其复杂，多为沙漠、山区、无人区等。边防人员无法完全保持整段线路的巡查工作，存在边境偷越的死角。
[0003]目前，现有技术中一般的边界防护方法为实体防护墙、振动光纤和视频监控等，但这些措施都不可能全境建设和安装覆盖，摄像头只能在可视区域实现监控，摄像头安装不便隐蔽，不法份子容易避开摄像头进行违法活动。红外探测布防范围小，受环境因素影响较大，不适于室外安装，准确率较低。雷达探测采用多普勒雷达原理进行入侵探测，存在较大盲区。同时，传统装置如视频监控、雷达等探测装置耗电量较大，受供电限制，布防区域无法扩大，野外环境无法长时间工作。
[0004]另外，传统边境防护方法采用刺丝防护网进行物理隔绝防护；在重要区域安装振动光纤、电子视频监控、红外探测、雷达探测等装置，由巡防人员巡逻进行搜寻维护。
[0005]例如专利公开号为：CN105136275A、名称为：全光纤分布式振动传感与视频监控系统的中国专利技术专利，其包括分布式光纤振动传感主机、振动光纤、视频光纤、光纤视频监控主机和光纤激光供能摄像头，光纤激光供能摄像头分别由分束器、波分复用器供能或者直接与视频光纤连接。
[0006]再如专利公开号为：CN116343417A、名称为：一种边防预警与防务监控管理系统的中国专利技术专利，其包括嵌入式网络监控终端、数据传输网络、云存储与管理平台、客户应用端。其中，嵌入式网络监控终端用于采用红外+可见光融合图像的方式为系统提供各类监控数据。
[0007]因此，急需要提出一种逻辑简单、准确可靠的基于振动和图像的人车运动侦测方法及装置。
技术实现思路
[0008]针对上述问题，本专利技术的目的在于提供基于振动和图像的人车运动侦测方法及装置，本专利技术采用的技术方案如下：第一部分，本技术提供了基于振动和图像的人车运动侦测方法，其对待检测区域进行侦测，所述待检测区域内预埋有一震动数据采集机构；所述待检测区域外安装有一图像采集设备，所述人车运动侦测方法包括以下步骤：采集获得原始震动数据，并对原始震动数据进行小波变换和小波反变换，求得功率谱的能量主峰和两个次峰、包络信号的拟合曲线的波峰或曲线斜率；利用功率谱的能量主峰和两个次峰、包络信号的拟合曲线的波峰或曲线斜率构建
数据向量；构建支持向量机SVM，并预设识别库的识别特征数据；将数据向量导入支持向量机SVM，并进行行人、车辆对应的震动数据识别分类；根据识别分类，并结合原始震动数据进行方位解算算法求得振动源的方位角；根据方位角调整并启动图像采集设备，采集图像数据和音频数据，完成对人车运动侦测。
[0009]第二部分，本技术提供了一种采用基于振动和图像的人车运动侦测方法的装置，其包括：震动数据采集机构，预埋在待检测区域，并采集原始震动数据；图像采集设备，安装在待检测区域外，并对待检测区域进行图像数据和音频数据采集；振动数据处理模块，与震动数据采集机构连接，获得原始震动数据，并对原始震动数据进行小波变换和小波反变换，求得功率谱的能量主峰和两个次峰、包络信号的拟合曲线的波峰或曲线斜率；数据向量构建模块，与振动数据处理模块连接，利用功率谱的能量主峰和两个次峰、包络信号的拟合曲线的波峰或曲线斜率构建数据向量；支持向量机构建模块，构建支持向量机（SVM），并预设识别库的识别特征数据；分类模块，与数据向量构建模块和支持向量机构建模块连接，将数据向量导入至支持向量机（SVM）内，并进行行人、车辆对应的震动数据识别分类；图像采集设备方位角调整模块，与分类模块、震动数据采集机构和图像采集设备连接，根据识别分类，并结合原始震动数据进行方位解算算法求得振动源的方位角；根据方位角调整并启动图像采集设备，采集图像数据和音频数据，完成对人车运动侦测。
[0010]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：（1）本专利技术通过震动数据采集机构采集待检测区域内的原始震动数据，并对原始震动数据进行小波变换和小波反变换，求得功率谱的能量主峰和两个次峰、包络信号的拟合曲线的波峰或曲线斜率，并利用能量主峰、两个次峰、拟合曲线的波峰或曲线斜率的特征向量进行区分识别到有人、动物、车辆等目标时，以便于对图像采集设备进行启动控制，图像采集无需长时间运行，降低整体系统的功耗，保证待机时间更久。
[0011]（2）本专利技术利用原始震动数据，并采用方位解算算法求得振动源的方位角，以便于可靠调整图像采集设备的采集角度，其采集的数据更加准确可靠。
[0012]（3）本专利技术按软阈值法对波形族消除超过阈值的值，并对消除超过阈值后的波形族进行小波反变换，有效地剔除外界干扰信号，保证检测的准确可靠性。
[0013]综上所述，本专利技术具有逻辑简单、准确可靠等优点，在人车监控
具有很高的实用价值和推广价值。
附图说明
[0014]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需使用的附图作简单介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对保护范围的限定，对于本领域技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0015]图1为本专利技术的逻辑流程图。
[0016]图2为本专利技术的设备布设示意图。
[0017]图3为本专利技术的连接示意图。
实施方式
[0018]为使本申请的目的、技术方案和优点更为清楚，下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步说明，本专利技术的实施方式包括但不限于下列实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0019]本实施例中，术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。
[0020]本实施例的说明书和权利要求书中的术语“第一”和“第二”等是用于区别不同的对象，而不是用于描述对象的特定顺序。例如，第一目标对象和第二目标对象等是用于区别不同的目标对象，而不是用于描述目标对象的特定顺序。
[0021]在本申请实施例中，“示例性的”或者“例如”等词用于表示作例子、例证或说明。本申请实施例中被描述为“示例性的”或者“例如”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其它实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言，使用“示例性的”或者“例如”等词旨在以具体方式呈现相关概念。
[0022]在本申请实施例的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指两个或两个以上。例如，多个处理单元是指两个或两个以上的处理单元；多个系统是指两个或两个以上的系统。
[0023]如图1至图3所示，本实施例提供了一种基于振动和图像的人车运动侦测方法，其用于对待检测区域进行侦测，并识别人、动物、车辆。由于人、动本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.基于振动和图像的人车运动侦测方法，对待检测区域进行侦测，所述待检测区域内预埋有一震动数据采集机构；所述待检测区域外安装有一图像采集设备，其特征在于，包括以下步骤：采集获得原始震动数据，并对原始震动数据进行小波变换和小波反变换，求得功率谱的能量主峰和两个次峰、包络信号的拟合曲线的波峰或曲线斜率；利用功率谱的能量主峰和两个次峰、包络信号的拟合曲线的波峰或曲线斜率构建数据向量；构建支持向量机，并预设识别库的识别特征数据；将数据向量导入支持向量机，并进行行人、车辆对应的震动数据识别分类；根据识别分类，并结合原始震动数据进行方位解算算法求得振动源的方位角；根据方位角调整并启动图像采集设备，采集图像数据和音频数据，完成对人车运动侦测。2.根据权利要求1所述的基于振动和图像的人车运动侦测方法，其特征在于，采集获得原始震动数据，并对原始震动数据进行小波变换和小波反变换，求得功率谱的能量主峰和两个次峰、包络信号的拟合曲线的波峰或曲线斜率，包括以下步骤：采集获得原始震动数据，并对原始震动数据进行小波变换，得到数个波形族；按软阈值法对波形族消除超过阈值的值，并对消除超过阈值后的波形族进行小波反变换，得到数据集；复制得到两份相同的数据集，记为第一份数据集和第二份数据集；对第一份数据集进行切片，得到T个第一信号片段；所述T为大于1的整数；对任一第一信号片段进行时频变换，计算得到任一第一信号片段内的功率谱；求得功率谱的能量主峰和两个次峰，并记为第一数据表；按等时间长度对第二份数据集进行切片，得到m段第二信号片段；所述m为大于1的整数；求得任一第二信号片段的包络信号，利用包络信号作为拟合曲线；求得任一第二信号片段对应的拟合曲线的波峰或曲线斜率，并记为第二数据表。3.根据权利要求1或2所述的基于振动和图像的人车运动侦测方法，其特征在于，对原始震动数据进行小波变换，包括对原始震动数据中的X轴和Z轴的数据进行小波变换。4.根据权利要求2所述的基于振动和图像的人车运动侦测方法，其特征在于，对原始震动数据进行小波变换，得到数个波形族，其表达式为：；其中，表示小波基函数；表示原始震动数据中的X轴的数据；所述小波基函数的表达式为：；其中，表示小波基伸缩尺度；b表示小波基时间平移；t表示时间。5.根据权利要求4所述的基于振动和图像的人车运动侦测方法，其特征在于，按软阈值法对波形族消除超过阈值的值，并对消除超过阈值后的波形族进行小波反变换，得到数据
集，其表达式为：。6.根据权利要求5所述的基于振动和图像的人车运动侦测方法，其特征在于，对任一第一信号片段进行时频变换，计算得到任一第一信号片段内的功率谱，其表达式为：；其中，n表示第一信号片段内的数据点数；M表示第一份数据集内数据划分的子片段数量；U表示归一化因子；表示划分的子片段数据；表示选择...
【专利技术属性】
技术研发人员：丁杰，张军发，邹旭，秦臻，
申请(专利权)人：成都雨航创科科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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