一种小区内基于图像处理的监控警示系统

1.本发明涉及安防监控技术领域，尤其涉及一种小区内基于图像处理的监控警示系统。


背景技术：

2.随着我国经济水平的不断增长与人民生活水平的持续进步，人们对于生命安全、信息安全和财产安全等安全生活环境的需要逐步提升，生活环境的安全性已成为人们重视的课题之一，而生活环境的范围涵盖住家、办公室、实验室、工厂、小区以及其他公共场所等，因此，为确保生活环境的安全性，并排出不安全因素，近年来诸多产业界开始投入更多心力研发各种不同的监控系统，现有的大多数监控系统都是将监控现场的录像画面传送到监控室，再经监控室的工作人员对录像画面进行监督，以实现现场监控以及安全警示。
3.随着人们对居住环境要求的不断提高，目前很多小区都配备有一定的安防监控系统，但现有的安防监控系统的安防效果不佳，无法对小区进行有效监控管理，其主要原因为传统的人工监控方式费时费力，智能化程度较低，容易因工作人员的工作失误而造成不能及时发现监控区域运动目标的闯入，以及不能及时发出警示的问题，且传统的安防监控系统还不能对监控视图进行有效的图像处理，从而给系统的图像识别工作带来困难，进一步降低了监控效率，因此，本发明提出一种小区内基于图像处理的监控警示系统以解决现有技术中存在的问题。


技术实现要素：

4.针对上述问题，本发明的目的在于提出一种小区内基于图像处理的监控警示系统，解决现有的安防监控系统的安防效果不佳，且无法对小区进行有效监控管理的问题。
5.为了实现本发明的目的，本发明通过以下技术方案实现：一种小区内基于图像处理的监控警示系统，包括监控终端、数据传输平台、控制主机和移动终端，所述监控终端通过数据传输平台与控制主机无线网络连接，所述监控终端包括用于获取彩色监控图像的视频采集模块和用于将监控图像发送至控制终端的数据发送模块；
6.所述控制主机包括数据接收模块、图像预处理模块、目标检测模块、安全警示模块和人机交互模块，所述数据接收模块将接收到的监控图像分别发送至图像预处理模块和人机交互模块，所述图像预处理模块包括用于对监控图像进行灰度处理的灰度处理单元、用于对监控图像进行二值化处理的二值化处理单元和用于对监控图像进行滤波的滤波处理单元，所述图像预处理单元将预处理后的监控图像发送至目标检测模块进行运动目标检测，并判定是否存在运动目标闯入，所述安全警示模块根据目标检测模块的检测结果进行报警；
7.所述移动终端包括手机和平板电脑，并通过无线网络接入安全警示模块。
8.进一步改进在于：所述视频采集模块包括视频获取单元和位置定位单元，所述视频获取单元选自cmos摄像机或ccd摄像机中的一种，并安装于小区内的各监控区域，所述位
置定位单元为gps定位器，并安装于视频获取单元上，所述gps定位器通过数据发送模块将视频获取单元的位置信息发送至人机交互模块上实时显示。
9.进一步改进在于：所述数据传输平台包括5g室内基站和5g信号覆盖设备，所述数据发送模块通过5g室内基站与数据接收模块进行数据传输，所述5g信号覆盖设备为系统提供5g信号覆盖。
10.进一步改进在于：所述灰度处理单元采用最大值法或加权平均值法将数据接收模块接收到的监控图像转换为灰度图像，所述滤波处理单元通过中值滤波处理法或均值滤波处理法对灰度图像进行滤波处理。
11.进一步改进在于：所述中值滤波处理法的具体操作为：利用基于直方图的中值滤波算法滤除灰度图像中的随机噪声和脉冲噪声，并保留二维图像的边缘细节，以去除灰度图像中的噪声像素点并获得平滑的灰度图像。
12.进一步改进在于：所述均值滤波处理法的具体操作为：先选定灰度图像中的一个像素点以及该像素点的邻域，再用该像素点邻域内的像素点的平均灰度值来替代该像素点的灰度值，以消除灰度图像中的噪声并获得平滑的灰度图像。
13.进一步改进在于：所述二值化处理单元对灰度图像进行二值化处理的具体操作为：先设置灰度图像的灰度阀值，再根据灰度阀值对灰度图像中像素点进行化分，并将灰度值低于灰度阀值的像素点划分到一个区域，将灰度值高于灰度阀值的像素点划分到另一个区域，以此将灰度图像分割为目标区域图像和背景区域图像。
14.进一步改进在于：所述目标检测模块通过相邻帧差法或高斯背景建模法对二值化处理后的目标区域图像进行运动目标检测，若检测到目标区域图像中有运动目标闯入，则标记闯入的运动目标并驱动安全警示模块工作，若检测到目标区域图像中无运动目标闯入，则将该目标图像丢弃，并继续检测下一帧目标图像。
15.进一步改进在于：所述安全警示模块包括触发器和警报器，所述触发器根据目标检测模块的检测结果驱动警报器报警，所述人机交互模块包括液晶显示屏和触摸键盘，所述液晶显示屏实时显示数据接收模块将接收到的监控图像，所述触摸键盘对控制终端输入控制参数。
16.本发明的有益效果为：本发明通过由5g室内基站和5g信号覆盖设备组成数据传输平台来进行监控视频图像数据的传输，保证了数据传输效率，从而提高了监控的实时性，通过图像预处理模块对监控图像先后进行灰度处理、滤波处理以及二值化处理，从而使监控图像更为平滑，降低了图像数据的复杂度，使监控图像得到有效处理，从而便于后续对图像进行目标检测，再通过目标检测模块对预处理后的图像进行运动目标检测，从而可有精确有效的识别出监控区域运动目标的闯入的异常情况，进而可以及时针对异常情况发出报警警示，且系统不依赖人工操作管理，智能化程度较高，相比传统的安防监控系统，省时省力。
附图说明
17.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
18.图1是本发明的系统结构示意图。
具体实施方式
19.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
20.实施例一
21.参见图1，本实施例提供了一种小区内基于图像处理的监控警示系统，包括监控终端、数据传输平台、控制主机和移动终端，监控终端通过数据传输平台与控制主机无线网络连接，监控终端包括用于获取彩色监控图像的视频采集模块和用于将监控图像发送至控制终端的数据发送模块；
22.控制主机包括数据接收模块、图像预处理模块、目标检测模块、安全警示模块和人机交互模块，数据接收模块将接收到的监控图像分别发送至图像预处理模块和人机交互模块，图像预处理模块包括用于对监控图像进行灰度处理的灰度处理单元、用于对监控图像进行二值化处理的二值化处理单元和用于对监控图像进行滤波的滤波处理单元，图像预处理单元将预处理后的监控图像发送至目标检测模块进行运动目标检测，并判定是否存在运动目标闯入，安全警示模块根据目标检测模块的检测结果进行报警，以警示安保工作人员及时查看；
23.移动终端包括手机和平板电脑，移动终端由各安保工作人员携带，并通过无线网络接入安全警示模块，在安全警示模块报警的同时对移动终端发送报警信息，便及时通知安保工作人员。
24.视频采集模块包括视频获取单元和位置定位单元，视频获取单元为cmos摄像机，并安装于小区内的各监控区域，位置定位单元为gps定位器，并安装于视频获取单元上，gps定位器通过数据发送模块将视频获取单元的位置信息发送至人机交互模块上实时显示，便于用户精确知晓各视频获取单元的安装位置。
25.数据传输平台包括5g室内基站和5g信号覆盖设备，数据发送模块通过5g室内基站与数据接收模块进行数据传输，5g信号覆盖设备为系统提供5g信号覆盖，通过由5g室内基站和5g信号覆盖设备组成数据传输平台来进行数据传输，保证了数据传输效率。
26.灰度处理单元采用最大值法将数据接收模块接收到的监控图像转换为灰度图像，滤波处理单元通过中值滤波处理法对灰度图像进行滤波处理，通过对监控图像进行灰度处理以及滤波处理，消除了图像中的噪声，从而使监控图像更为平滑，便于后续对图像的处理工作。
27.中值滤波处理法的具体操作为：利用基于直方图的中值滤波算法滤除灰度图像中的随机噪声和脉冲噪声，并保留二维图像的边缘细节，以去除灰度图像中的噪声像素点并获得平滑的灰度图像。
28.二值化处理单元对灰度图像进行二值化处理的具体操作为：先设置灰度图像的灰度阀值，再根据灰度阀值对灰度图像中像素点进行化分，并将灰度值低于灰度阀值的像素点划分到一个区域，将灰度值高于灰度阀值的像素点划分到另一个区域，以此将灰度图像
分割为目标区域图像和背景区域图像，通过对灰度图像的二值化处理，降低了图像数据的复杂度，从而便于后续对图像进行目标检测。
29.目标检测模块通过相邻帧差法对二值化处理后的目标区域图像进行运动目标检测，若检测到目标区域图像中有运动目标闯入，则标记闯入的运动目标并驱动安全警示模块工作，若检测到目标区域图像中无运动目标闯入，则将该目标图像丢弃，并继续检测下一帧目标图像，通过对目标区域图像进行运动目标检测，从而可以快速精确辨别出监控区域是否存在运动目标闯入的异常情况，进而可以及时针对异常情况发出报警警示。
30.安全警示模块包括触发器和警报器，触发器根据目标检测模块的检测结果驱动警报器报警，人机交互模块包括液晶显示屏和触摸键盘，液晶显示屏实时显示数据接收模块将接收到的监控图像，触摸键盘对控制终端输入控制参数，通过人机交互模块便于用户对该系统进行控制，并便于用户直观的观察到监控视频。
31.实施例二
32.参见图1，本实施例提供了一种小区内基于图像处理的监控警示系统，包括监控终端、数据传输平台、控制主机和移动终端，监控终端通过数据传输平台与控制主机无线网络连接，监控终端包括用于获取彩色监控图像的视频采集模块和用于将监控图像发送至控制终端的数据发送模块；
33.控制主机包括数据接收模块、图像预处理模块、目标检测模块、安全警示模块和人机交互模块，数据接收模块将接收到的监控图像分别发送至图像预处理模块和人机交互模块，图像预处理模块包括用于对监控图像进行灰度处理的灰度处理单元、用于对监控图像进行二值化处理的二值化处理单元和用于对监控图像进行滤波的滤波处理单元，图像预处理单元将预处理后的监控图像发送至目标检测模块进行运动目标检测，并判定是否存在运动目标闯入，安全警示模块根据目标检测模块的检测结果进行报警，以警示安保工作人员及时查看；
34.移动终端包括手机和平板电脑，移动终端由各安保工作人员携带，并通过无线网络接入安全警示模块，在安全警示模块报警的同时对移动终端发送报警信息，便及时通知安保工作人员。
35.视频采集模块包括视频获取单元和位置定位单元，视频获取单元为ccd摄像机，并安装于小区内的各监控区域，位置定位单元为gps定位器，并安装于视频获取单元上，gps定位器通过数据发送模块将视频获取单元的位置信息发送至人机交互模块上实时显示，便于用户精确知晓各视频获取单元的安装位置。
36.数据传输平台包括5g室内基站和5g信号覆盖设备，数据发送模块通过5g室内基站与数据接收模块进行数据传输，5g信号覆盖设备为系统提供5g信号覆盖，通过由5g室内基站和5g信号覆盖设备组成数据传输平台来进行数据传输，保证了数据传输效率。
37.灰度处理单元采用加权平均值法将数据接收模块接收到的监控图像转换为灰度图像，滤波处理单元通过均值滤波处理法对灰度图像进行滤波处理，通过对监控图像进行灰度处理以及滤波处理，消除了图像中的噪声，从而使监控图像更为平滑，便于后续对图像的处理工作。
38.均值滤波处理法的具体操作为：先选定灰度图像中的一个像素点以及该像素点的邻域，再用该像素点邻域内的像素点的平均灰度值来替代该像素点的灰度值，以消除灰度
图像中的噪声并获得平滑的灰度图像。
39.二值化处理单元对灰度图像进行二值化处理的具体操作为：先设置灰度图像的灰度阀值，再根据灰度阀值对灰度图像中像素点进行化分，并将灰度值低于灰度阀值的像素点划分到一个区域，将灰度值高于灰度阀值的像素点划分到另一个区域，以此将灰度图像分割为目标区域图像和背景区域图像，通过对灰度图像的二值化处理，降低了图像数据的复杂度，从而便于后续对图像进行目标检测。
40.目标检测模块通过高斯背景建模法对二值化处理后的目标区域图像进行运动目标检测，若检测到目标区域图像中有运动目标闯入，则标记闯入的运动目标并驱动安全警示模块工作，若检测到目标区域图像中无运动目标闯入，则将该目标图像丢弃，并继续检测下一帧目标图像，通过对目标区域图像进行运动目标检测，从而可以快速辨别出监控区域是否存在运动目标闯入的异常情况，进而可以及时针对异常情况发出报警警示。
41.安全警示模块包括触发器和警报器，触发器根据目标检测模块的检测结果驱动警报器报警，人机交互模块包括液晶显示屏和触摸键盘，液晶显示屏实时显示数据接收模块将接收到的监控图像，触摸键盘对控制终端输入控制参数，通过人机交互模块便于用户对该系统进行控制，并便于用户直观的观察到监控视频。
42.该系统工作时，先利用视频采集模块获取监控视频图像，再利用数据发送模块将获取的监控视频图像发送至数据接收模块，接着由数据接收模块将接收到的监控图像分别发送至图像预处理模块进行预处理以及发送至人机交互模块实时显示，随后利用目标检测模块对预处理后的监控图像进行运动目标检测，并在检测到监控区域存在运动目标闯入时利用安全警示模块进行报警警示，实现小区内的有效安防监控管理。
43.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。