基于圖像識別的校園教學(xué)大樓安全監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及校園教學(xué)大樓安全監(jiān)控系統(tǒng)，尤其是涉及一種基于圖像識別的校園教學(xué)大樓安全監(jiān)控系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，校園信息化建設(shè)正以十分驚人的速度發(fā)展，對校園進(jìn)行智能化管理是學(xué)校各級領(lǐng)導(dǎo)追求的一個目標(biāo)，如何進(jìn)一步提高校園安全防護(hù)能力，是擺在學(xué)校管理部門面前的一個難題，雖然安防系統(tǒng)已經(jīng)廣泛的應(yīng)用于校園，但校園的治安防控系統(tǒng)主要是對各進(jìn)出口通道進(jìn)行嚴(yán)密防控，對某些突然事情的處理能力不足，特別是缺乏對安全事件的預(yù)防能力。
[0003]安防系統(tǒng)已經(jīng)廣泛的應(yīng)用于校園，但校園安全事故還是頻頻發(fā)生。例如，學(xué)生之間的沖突事件、上下樓道擁擠壓死學(xué)生事件等，特別是一些潛在的安全事故，假如能夠有效預(yù)防，將極大的減少安全事故的發(fā)生，尤其對二樓以上的學(xué)生，由于靠近護(hù)欄，一旦發(fā)生沖突，極易發(fā)生意外，有時發(fā)生沖突，學(xué)生被擠在護(hù)欄上，雖大部分都能得到及時制止，沒有發(fā)生安全事故，但是由于處于高層，對個別學(xué)生極易造成心理的上恐慌，很多弱勢學(xué)生在受到傷害時，往往選擇默不作聲，并不主動告知教師和學(xué)校管理部門，這也進(jìn)一步助長了部分強(qiáng)勢學(xué)生的勢頭，一旦壓抑的沖突爆發(fā)，往往后果較為嚴(yán)重，為了能夠有效預(yù)防，需要及時發(fā)現(xiàn)沖突，需要有學(xué)生能夠?qū)皶r發(fā)現(xiàn)的沖突事件進(jìn)行報警，監(jiān)控中心接到報警信號，進(jìn)行記錄并存儲，并將報警信號及時發(fā)送管理部門。
[0004]上下樓道發(fā)生擁擠也是安全極易發(fā)生區(qū)域，此時不但有擁擠本身造成的傷害，還會有個別學(xué)生可能趁機(jī)發(fā)生沖突，特別在統(tǒng)一集體活動或者上下課時，當(dāng)學(xué)生趁亂沖突時，受傷的往往不是沖突雙方，而是一同下樓的其他學(xué)生，特別是女生，同時在心理上也會造成一定的傷害，此時需要及時記錄相關(guān)視頻，讓個別學(xué)生心有顧慮，從而預(yù)防沖突事件的發(fā)生，同時為了及時解決上下樓道擁擠的問題，控制上下樓道的人流量就顯得十分必要。
[0005]安防系統(tǒng)在上述危險區(qū)域，還不能達(dá)到有效預(yù)防和制止，特別是在上下樓道和護(hù)欄附近，使用起來很不方便，也不適合教育管理部門對樓道安全管理的需要，因此，急需一套能夠有效制止在護(hù)欄附近發(fā)生的發(fā)生沖突事件和上下樓道擁擠事件的安全監(jiān)控系統(tǒng)，能夠給學(xué)生們創(chuàng)造一個安全美好的學(xué)習(xí)環(huán)境，針對以上情況，為解決上述問題，特提供一種新的技術(shù)方案。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本實(shí)用新型的目的是:提供一種基于圖像識別的校園教學(xué)大樓安全監(jiān)控系統(tǒng)。包括監(jiān)控中心模塊、遠(yuǎn)程控制模塊、視頻監(jiān)控模塊、手動報警模塊、意外事件報警模塊、報警模塊、傳輸網(wǎng)絡(luò)模塊，將監(jiān)控中心模塊通過傳輸網(wǎng)絡(luò)模塊與遠(yuǎn)程控制模塊、視頻監(jiān)控模塊、手動報警模塊、意外事件報警模塊、報警設(shè)備模塊有機(jī)的集成在一起，形成學(xué)校教育管理部門對校園教學(xué)大樓構(gòu)筑一種新型的教學(xué)大樓安全管理保障體系，保障學(xué)生在教學(xué)大樓的安全。
[0007]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是:
[0008]一種基于圖像識別的校園教學(xué)大樓安全監(jiān)控系統(tǒng)，包括監(jiān)控中心模塊、遠(yuǎn)程控制模塊、視頻監(jiān)控模塊、手動報警模塊、意外事件報警模塊、報警模塊、傳輸網(wǎng)絡(luò)模塊，監(jiān)控中心模塊通過傳輸網(wǎng)絡(luò)模塊與遠(yuǎn)程控制模塊、視頻監(jiān)控模塊、手動報警模塊、意外事件報警模塊、報警設(shè)備模塊相連，手動報警模塊與報警模塊相連，意外事件報警模塊與視頻監(jiān)控模塊相連，視頻監(jiān)控模塊包括圖像識別模塊、顯示模塊、自動報警模塊、存儲模塊。
[0009]監(jiān)控中心模塊用于實(shí)時監(jiān)控和管理教學(xué)大樓，主要包括服務(wù)器，顯示器，網(wǎng)絡(luò)連接等各種硬件設(shè)備，用于連接各樓道中的視頻監(jiān)控模塊、手動報警模塊、意外事件報警模塊、報警模塊和遠(yuǎn)程控制模塊，實(shí)現(xiàn)對學(xué)生的實(shí)時監(jiān)控顯示，當(dāng)探測報警信號時，記錄相關(guān)視頻并同時觸發(fā)聲光報警設(shè)備進(jìn)行聲光報警。
[0010]遠(yuǎn)程控制模塊包括視頻信息查詢模塊，遠(yuǎn)程控制分別設(shè)置于學(xué)校的各個管理部門，方便學(xué)校管理。視頻信息查詢模塊、主要面向?qū)W校管理人員進(jìn)行的查詢功能接口，方便他們查詢特定時間或地點(diǎn)的視頻監(jiān)控情況。查詢的方式可以是模糊查詢和精確查詢，對于查詢的關(guān)鍵字選擇，需要指向視頻監(jiān)控信息中的關(guān)鍵字段。查詢方式可設(shè)置為單一查詢和復(fù)式查詢。
[0011]樓道中包括視頻監(jiān)控模塊、手動報警模塊、意外事件報警模塊、報警模塊四個模塊。
[0012]視頻監(jiān)控模塊連接監(jiān)控中心，包括實(shí)時圖像采集模塊、圖像存儲模塊、圖像顯示模塊、圖像數(shù)據(jù)處理模塊、自動報警模塊。
[0013]實(shí)時視頻圖像采集模塊采用CCD攝像機(jī)并結(jié)合大恒DH-CG400視頻圖像采集卡來實(shí)現(xiàn)場景圖像的實(shí)時采集，將模擬視頻圖像信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字視頻信號通過計算機(jī)PCI接口傳輸至計算機(jī)內(nèi)存或顯存，滿足本系統(tǒng)對于視頻的實(shí)時采集要求。本系統(tǒng)是在大恒DH-CG400圖像采集卡自帶軟件包的基礎(chǔ)上進(jìn)行程序的二次開發(fā)。DH-CG400圖像采集卡是基于高性能PCI總線的高集成度低功耗視頻圖像采集卡，能將由CCD采集的彩色模擬視頻信號通過采集卡的模數(shù)轉(zhuǎn)換器、比例縮放、裁剪和色空變換等處理轉(zhuǎn)換為數(shù)字圖像信號傳送到計算機(jī)內(nèi)存實(shí)時存儲，采集傳輸無需CPU參與便能穩(wěn)定工作，不占用CPU的時間，支持圖像的實(shí)時采集。
[0014]圖像存儲模塊采用PC機(jī)硬盤作為視頻圖像的存儲設(shè)備，存儲模塊包括意外事件報警存儲區(qū)和樓道人流存儲區(qū)，儲存系統(tǒng)中視頻圖像的各種數(shù)據(jù)信息。
[0015]圖像顯示模塊選擇計算機(jī)顯示器用于顯示系統(tǒng)的視頻圖像，可將實(shí)時采集得到的場景視頻圖像以及檢測跟蹤等結(jié)果顯示在顯示器上。
[0016]圖像數(shù)據(jù)處理模塊利用微型計算機(jī)作為實(shí)現(xiàn)學(xué)生實(shí)時監(jiān)控、人數(shù)統(tǒng)計分析和自動報警處理的硬件設(shè)備。
[0017]系統(tǒng)的軟件方案包括圖像的預(yù)處理模塊、學(xué)生檢測識別模塊、學(xué)生人數(shù)統(tǒng)計模塊、自動報警模塊。利用Visual C++6.0軟件基于PCI總線的DH-CG400大恒圖像采集卡的應(yīng)用接口函數(shù)進(jìn)行二次開發(fā)，可以將經(jīng)CCD攝像機(jī)獲取通過采集卡轉(zhuǎn)化成的數(shù)字圖像，實(shí)現(xiàn)了對實(shí)時場景視頻圖像采集到屏幕、采集到內(nèi)存、數(shù)據(jù)傳遞的控制和處理。
[0018]圖像的預(yù)處理模塊是圖像處理的第一步，主要功能是數(shù)據(jù)格式的轉(zhuǎn)化可以實(shí)現(xiàn)簡化數(shù)據(jù)，降低運(yùn)算量，抑制噪聲的干擾，強(qiáng)化圖像的某些細(xì)節(jié)，增強(qiáng)圖像的質(zhì)量，保證提取有效的圖像特征的后續(xù)操作。
[0019]學(xué)生檢測識別模塊是智能監(jiān)控系統(tǒng)的基礎(chǔ)，也是最關(guān)鍵的一個模塊，主要的功能是使用相應(yīng)的人臉檢測技術(shù)，檢測場景中的變化區(qū)域，分割運(yùn)動目標(biāo)和背景，通過利用對人臉以及頭部的形狀、質(zhì)心、顏色直方圖、輪廓等特征的提取識別出學(xué)生。
[0020]學(xué)生人數(shù)統(tǒng)計模塊是在識別學(xué)生的基礎(chǔ)上，對圖像中的學(xué)生人數(shù)進(jìn)行實(shí)行統(tǒng)計，并將相應(yīng)的人數(shù)進(jìn)行顯示。
[0021]自動報警模塊是為了保證上下班樓道的效率和安全，設(shè)定一個處于樓道中人數(shù)的最大值，將實(shí)時統(tǒng)計的上下樓道的學(xué)生人數(shù)與最大值進(jìn)行比較，當(dāng)大于設(shè)定值時，啟動自動報警模塊，自動報警模塊將信號發(fā)送給監(jiān)控中心模塊，監(jiān)控中心模塊將接到的報警信號發(fā)送給報警設(shè)備和遠(yuǎn)程控制模塊，報警設(shè)備進(jìn)行聲光報警，通過相應(yīng)樓道的報警設(shè)備對即將或者正在上下樓的學(xué)生進(jìn)行提醒，監(jiān)控中心記錄相關(guān)視頻。
[0022]手動報警模塊包括兩個開關(guān)，開關(guān)包括壓力傳感器，設(shè)置于手動報警模塊與最近的報警設(shè)備直接相連。
[0023]意外事件報警模塊包括兩個開關(guān)，開關(guān)包括壓力傳感器，分別置于樓道拐彎處，且兩個開關(guān)之間的角度為90°。
[0024]報警模塊選擇為聲光報警設(shè)備進(jìn)行聲光報警。
[0025]采用上述技術(shù)方案后，本實(shí)用新型和現(xiàn)有技術(shù)相比所具有的優(yōu)點(diǎn)是:
[0026]本校園教學(xué)大樓安全監(jiān)控系統(tǒng)將監(jiān)控中心模塊、遠(yuǎn)程控制模塊、視頻監(jiān)控模塊、手動報警模塊、意外事件報警模塊、報警模塊、傳輸網(wǎng)絡(luò)模塊有機(jī)的集成在一起，形成學(xué)校教育管理部門對校園教學(xué)大樓構(gòu)筑一種新型的教學(xué)大樓安全管理保障體系，保障學(xué)生在教學(xué)大樓的安全。依托圖像識別模塊、手動報警模塊、自動報警模塊有效解決上下樓擁擠問題；依托意外事件報警模塊有效解決護(hù)欄附近的安全問題。
【附圖說明】