一种基于物联网的智慧社区安防管理系统及方法
阅读说明:本技术 一种基于物联网的智慧社区安防管理系统及方法 (Intelligent community security management system and method based on Internet of things ) 是由 李焱 于 2021-08-25 设计创作,主要内容包括:本发明公开了一种基于物联网的智慧社区安防管理系统及方法,所述管理系统包括认证数据库、访问数据库、人脸图像采集模块、人脸图像验证模块、摄像头监测信息获取模块和监测信息分析模块,所述认证数据库用于存储社区内的住户人员信息,所述住户人员信息包括住户人脸图像,所述访问数据库用于存储社区的外来访问人员信息,所述人脸图像采集模块用于采集社区入口处人员的人脸图像,并设该人脸图像为待认证图像,所述人脸图像验证模块将待认证图像与认证数据库内的住户人脸图像进行比较,在存在某个住户人脸图像与待认证图像一致,那么该待认证图像验证通过,允许该人员进入社区。(The invention discloses an intelligent community security management system and method based on the Internet of things, wherein the management system comprises an authentication database, an access database, a face image acquisition module, a face image verification module, a camera monitoring information acquisition module and a monitoring information analysis module, the authentication database is used for storing resident personnel information in a community, the resident personnel information comprises resident face images, the access database is used for storing external access personnel information in the community, the face image acquisition module is used for acquiring face images of personnel at an entrance of the community and setting the face images as images to be authenticated, the face image verification module compares the images to be authenticated with resident face images in the authentication database, and if a certain resident face image is consistent with the images to be authenticated, the images to be authenticated pass the verification, the person is allowed to enter the community.)
技术领域
本发明涉及智慧社区安防技术领域,具体为一种基于物联网的智慧社区安防管理系统及方法。
背景技术
智慧社区是指利用各种智能技术和方式,整合社区现有的各类服务资源,为社区群众提供政务、商务、娱乐、教育、医护及生活互助等多种便捷服务的模式。智慧社区的设置给广大小区住户提供了更加快捷以及舒适的智能化生活环境。在建设智慧社区的过程中,安防监控系统也起到十分重要的作用。
现有技术中,社区的安防监控主要是通过物业公司安排工作人员人为的观察视频监控,这种监控方式比较耗费人力,而且准确度不高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于物联网的智慧社区安防管理系统及方法,以解决上述背景技术中提出的问题。
为了解决上述技术问题,本发明提供如下技术方案:一种基于物联网的智慧社区安防管理系统,所述管理系统包括认证数据库、访问数据库、人脸图像采集模块、人脸图像验证模块、摄像头监测信息获取模块和监测信息分析模块,所述认证数据库用于存储社区内的住户人员信息,所述住户人员信息包括住户人脸图像,所述访问数据库用于存储社区的外来访问人员信息,所述人脸图像采集模块用于采集社区入口处人员的人脸图像,并设该人脸图像为待认证图像,所述人脸图像验证模块将待认证图像与认证数据库内的住户人脸图像进行比较,在存在某个住户人脸图像与待认证图像一致,那么该待认证图像验证通过,允许该人员进入社区,在待认证图像与所有的住户人脸图像都不一致时,设待认证图像所对应的人员为存疑人员,采集存疑人员的访问信息后,允许存疑人员进入社区,并令摄像头监测信息获取模块采集社区内的摄像头监测信息,监测存疑人员该次在社区内的活动,所述监测信息分析模块用于分析摄像头监测信息获取模块采集到的内容,并据此判断是否要传输报警信息,其中,预先在社区内设置m个摄像头,m为自然数。
进一步的,所述监测信息分析模块包括停留时长比较模块、关联摄像头选取模块、关联阈值比较模块、监测指数获取模块、监测指数比较模块和深层分析模块,所述停留时长比较模块获取存疑人员在社区内的停留时长,并将停留时长与停留时长阈值进行比较,在停留时长大于等于停留时长阈值时,令关联摄像头选取模块提取分析社区内的摄像头采集的存疑人员的图像信息,并设采集到存疑人员图像的摄像头为关联摄像头,所述关联阈值比较模块用于获取两两关联摄像头所在的位置之间的距离,在存在某两个关联摄像头所在的位置之间的距离大于等于关联阈值时,令监测指数获取模块工作,所述监测指数获取模块用于获取存疑人员的监测指数,所述监测指数比较模块将存疑人员的监测指数与监测阈值进行比较,在存疑人员的监测指数大于等于监测阈值时,令深层分析模块进一步分析关联摄像头采集到的存疑人员图像。
进一步的,所述监测指数获取模块包括关联摄像头占比计算模块、参考面积占比计算模块、参考时间占比计算模块和监测指数计算模块,所述关联摄像头占比计算模块获取关联摄像头的个数n,并据此计算关联摄像头占比n/m,所述参考面积占比计算模块将各个关联摄像头之间通过直线连接,获取所有关联摄像头围成的封闭图像的最大面积Sg,计算参考面积占比P=Sg/Sz,其中,Sz为将各个摄像头之间通过直线连接后所有摄像头围成的封闭图像的最大面积,所述参考时间占比计算模块采集关联摄像头中第一个采集到存疑人员的图像的时间节点为第一时间节点,采集最近一个关联摄像头采集到存疑人员的图像的时间节点为第二时间节点,获取第一时间节点与第二时间节点之间的时间间隔为参考时间间隔Tc,那么参考时间占比Q=Tc/Tz,其中,Tz为第一时间节点到当前时间节点的时间间隔,所述监测指数计算模块根据关联摄像头占比、参考面积占比、参考时间占比计算存疑人员的监测指数U=0.3*n/m+0.3*P+0.4*Q。
进一步的,所述深层分析模块包括第一排序模块、第二排序模块、优先摄像头选取模块、参考距离比较模块和位置传输模块,所述第一排序模块分别统计每个关联摄像头采集到的存疑人员图像的时长,并将时长按照从大到小的顺序排序得到第一排序,所述第二排序模块将第一排序按照从前往后的顺序依次计算相邻两个排序的时长之间的差值,将计算得到的差值按照对应的第一排序进行排序得到第二排序,所述优先摄像头选取模块将第二排序中的差值按从前往后的顺序依次将差值与差值阈值进行比较,如果比较出某个差值小于等于差值阈值,那么继续将下一个差值与差值阈值进行比较,如果比较出某个差值大于差值阈值,停止将差值与差值阈值进行比较,并设该差值排序之前的差值所对应的关联摄像头为优先摄像头,所述参考距离比较模块用于获取各个优先摄像头的位置,并计算相邻两个优先摄像头之间的平均距离,将平均距离与参考距离进行比较,在平均距离大于等于参考距离,传输报警信息,并令位置传输模块获取最近一个采集到存疑人员的摄像头为中心摄像头,传输中心摄像头的位置给社区巡逻人员。
一种基于物联网的智慧社区安防管理方法,所述管理方法包括以下步骤:
预先建立认证数据库和访问数据库,所述认证数据库用于存储社区内的住户人员信息,所述住户人员信息包括住户人脸图像,所述访问数据库用于存储社区的外来访问人员信息;
采集社区入口处人员的人脸图像,设该人脸图像为待认证图像,将待认证图像与认证数据库内的住户人脸图像进行比较,如果存在某个住户人脸图像与待认证图像一致,那么该待认证图像验证通过,允许该人员进入社区;
如果待认证图像与所有的住户人脸图像都不一致,那么待认证图像所对应的人员为存疑人员,采集存疑人员的访问信息后,允许存疑人员进入社区;
采集社区内的摄像头监测信息,监测存疑人员该次在社区内的活动并据此判断是否要传输报警信息,其中,预先在社区内设置m个摄像头,m为自然数。
进一步的,所述监测存疑人员该次在社区内的活动包括:
获取存疑人员在社区内的停留时长,如果停留时长大于等于停留时长阈值,提取社区内的摄像头采集的存疑人员的图像信息,
设采集到存疑人员图像的摄像头为关联摄像头,关联摄像头的个数为n个,
分别获取两两关联摄像头所在的位置之间的距离,如果存在某两个关联摄像头所在的位置之间的距离大于等于关联阈值,
将各个关联摄像头之间通过直线连接,获取所有关联摄像头围成的封闭图像的最大面积Sg,计算参考面积占比P=Sg/Sz,其中,Sz为将各个摄像头之间通过直线连接后所有摄像头围成的封闭图像的最大面积;
采集关联摄像头中第一个采集到存疑人员的图像的时间节点为第一时间节点,采集最近一个关联摄像头采集到存疑人员的图像的时间节点为第二时间节点,获取第一时间节点与第二时间节点之间的时间间隔为参考时间间隔Tc,那么参考时间占比Q=Tc/Tz,其中,Tz为第一时间节点到当前时间节点的时间间隔;
那么存疑人员的监测指数U=0.3*n/m+0.3*P+0.4*Q,
如果该存疑人员的监测指数大于等于监测阈值,进一步分析关联摄像头采集到的存疑人员图像。
进一步的,所述进一步分析关联摄像头采集到的存疑人员图像包括:
分别统计每个关联摄像头采集到的存疑人员图像的时长,并将时长按照从大到小的顺序排序得到第一排序,
将第一排序按照从前往后的顺序依次计算相邻两个排序的时长之间的差值,将计算得到的差值按照对应的第一排序进行排序得到第二排序,
将第二排序中的差值按从前往后的顺序依次将差值与差值阈值进行比较,如果比较出某个差值小于等于差值阈值,那么继续将下一个差值与差值阈值进行比较,如果比较出某个差值大于差值阈值,停止将差值与差值阈值进行比较,并设该差值排序之前的差值所对应的关联摄像头为优先摄像头,
获取各个优先摄像头的位置,并计算相邻两个优先摄像头之间的平均距离,将平均距离与参考距离进行比较,如果平均距离大于等于参考距离,传输报警信息。
进一步的,所述管理方法还包括:
当传输报警信息时,获取最近一个采集到存疑人员的摄像头为中心摄像头,传输中心摄像头的位置给社区巡逻人员。
与现有技术相比,本发明所达到的有益效果是:本发明通过采集到存疑人员的摄像头来推断存疑人员在社区内移动活动情况,根据存疑人员的移动活动情况判断存疑人员是不是想要在社区进行踩点偷盗的不法分子,在判断存疑人员有可能是进行踩点偷盗的不法分子时,传输报警信息,从而提高社区的安全性能。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与本发明的实施例一起用于解释本发明,并不构成对本发明的限制。在附图中:
图1是本发明基于物联网的智慧社区安防管理系统的模块示意图。
具体实施方式
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做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。
请参阅图1,本发明提供技术方案:一种基于物联网的智慧社区安防管理系统,所述管理系统包括认证数据库、访问数据库、人脸图像采集模块、人脸图像验证模块、摄像头监测信息获取模块和监测信息分析模块,所述认证数据库用于存储社区内的住户人员信息,所述住户人员信息包括住户人脸图像,所述访问数据库用于存储社区的外来访问人员信息,所述人脸图像采集模块用于采集社区入口处人员的人脸图像,并设该人脸图像为待认证图像,所述人脸图像验证模块将待认证图像与认证数据库内的住户人脸图像进行比较,在存在某个住户人脸图像与待认证图像一致,那么该待认证图像验证通过,允许该人员进入社区,在待认证图像与所有的住户人脸图像都不一致时,设待认证图像所对应的人员为存疑人员,采集存疑人员的访问信息后,允许存疑人员进入社区,并令摄像头监测信息获取模块采集社区内的摄像头监测信息,监测存疑人员该次在社区内的活动,所述监测信息分析模块用于分析摄像头监测信息获取模块采集到的内容,并据此判断是否要传输报警信息,其中,预先在社区内设置m个摄像头,m为自然数。
所述监测信息分析模块包括停留时长比较模块、关联摄像头选取模块、关联阈值比较模块、监测指数获取模块、监测指数比较模块和深层分析模块,所述停留时长比较模块获取存疑人员在社区内的停留时长,并将停留时长与停留时长阈值进行比较,在停留时长大于等于停留时长阈值时,令关联摄像头选取模块提取分析社区内的摄像头采集的存疑人员的图像信息,并设采集到存疑人员图像的摄像头为关联摄像头,所述关联阈值比较模块用于获取两两关联摄像头所在的位置之间的距离,在存在某两个关联摄像头所在的位置之间的距离大于等于关联阈值时,令监测指数获取模块工作,所述监测指数获取模块用于获取存疑人员的监测指数,所述监测指数比较模块将存疑人员的监测指数与监测阈值进行比较,在存疑人员的监测指数大于等于监测阈值时,令深层分析模块进一步分析关联摄像头采集到的存疑人员图像。
所述监测指数获取模块包括关联摄像头占比计算模块、参考面积占比计算模块、参考时间占比计算模块和监测指数计算模块,所述关联摄像头占比计算模块获取关联摄像头的个数n,并据此计算关联摄像头占比n/m,所述参考面积占比计算模块将各个关联摄像头之间通过直线连接,获取所有关联摄像头围成的封闭图像的最大面积Sg,计算参考面积占比P=Sg/Sz,其中,Sz为将各个摄像头之间通过直线连接后所有摄像头围成的封闭图像的最大面积,所述参考时间占比计算模块采集关联摄像头中第一个采集到存疑人员的图像的时间节点为第一时间节点,采集最近一个关联摄像头采集到存疑人员的图像的时间节点为第二时间节点,获取第一时间节点与第二时间节点之间的时间间隔为参考时间间隔Tc,那么参考时间占比Q=Tc/Tz,其中,Tz为第一时间节点到当前时间节点的时间间隔,所述监测指数计算模块根据关联摄像头占比、参考面积占比、参考时间占比计算存疑人员的监测指数U=0.3*n/m+0.3*P+0.4*Q。
所述深层分析模块包括第一排序模块、第二排序模块、优先摄像头选取模块、参考距离比较模块和位置传输模块,所述第一排序模块分别统计每个关联摄像头采集到的存疑人员图像的时长,并将时长按照从大到小的顺序排序得到第一排序,所述第二排序模块将第一排序按照从前往后的顺序依次计算相邻两个排序的时长之间的差值,将计算得到的差值按照对应的第一排序进行排序得到第二排序,所述优先摄像头选取模块将第二排序中的差值按从前往后的顺序依次将差值与差值阈值进行比较,如果比较出某个差值小于等于差值阈值,那么继续将下一个差值与差值阈值进行比较,如果比较出某个差值大于差值阈值,停止将差值与差值阈值进行比较,并设该差值排序之前的差值所对应的关联摄像头为优先摄像头,所述参考距离比较模块用于获取各个优先摄像头的位置,并计算相邻两个优先摄像头之间的平均距离,将平均距离与参考距离进行比较,在平均距离大于等于参考距离,传输报警信息,并令位置传输模块获取最近一个采集到存疑人员的摄像头为中心摄像头,传输中心摄像头的位置给社区巡逻人员。
一种基于物联网的智慧社区安防管理方法,所述管理方法包括以下步骤:
预先建立认证数据库和访问数据库,所述认证数据库用于存储社区内的住户人员信息,所述住户人员信息包括住户人脸图像,所述访问数据库用于存储社区的外来访问人员信息;
采集社区入口处人员的人脸图像,设该人脸图像为待认证图像,将待认证图像与认证数据库内的住户人脸图像进行比较,如果存在某个住户人脸图像与待认证图像一致,那么该待认证图像验证通过,允许该人员进入社区;
如果待认证图像与所有的住户人脸图像都不一致,那么待认证图像所对应的人员为存疑人员,采集存疑人员的访问信息后,允许存疑人员进入社区;存疑人员的访问信息包括存疑人员的身份证信息和存疑人员的联系方式,
采集社区内的摄像头监测信息,监测存疑人员该次在社区内的活动并据此判断是否要传输报警信息,其中,预先在社区内设置m个摄像头,m为自然数。本申请中社区内的摄像头都与网络进行连接,并且摄像头是指社区内部、楼栋外部的摄像头,摄像头主要用于采集社区内部、楼栋外的人员来往情况;
所述监测存疑人员该次在社区内的活动包括:
获取存疑人员在社区内的停留时长,如果停留时长大于等于停留时长阈值,提取社区内的摄像头采集的存疑人员的图像信息,
设采集到存疑人员图像的摄像头为关联摄像头,关联摄像头的个数为n个,
分别获取两两关联摄像头所在的位置之间的距离,如果存在某两个关联摄像头所在的位置之间的距离大于等于关联阈值,
将各个关联摄像头之间通过直线连接,获取所有关联摄像头围成的封闭图像的最大面积Sg,计算参考面积占比P=Sg/Sz,其中,Sz为将各个摄像头之间通过直线连接后所有摄像头围成的封闭图像的最大面积;
采集关联摄像头中第一个采集到存疑人员的图像的时间节点为第一时间节点,采集最近一个关联摄像头采集到存疑人员的图像的时间节点为第二时间节点,获取第一时间节点与第二时间节点之间的时间间隔为参考时间间隔Tc,那么参考时间占比Q=Tc/Tz,其中,Tz为第一时间节点到当前时间节点的时间间隔;
那么存疑人员的监测指数U=0.3*n/m+0.3*P+0.4*Q;在实际情况中,并不容易获取存疑人员的移动轨迹,本申请中通过摄像头来模拟推断访问人员在社区内部的移动情况;当采集到存疑人员的摄像头越多,并且采集到存疑人员的摄像头所在的位置越分散,范围越高,并且存疑人员停留在楼栋外面走动的时间越长,有可能是存疑人员对社区环境进行观察踩点,因为社区外来的正常访问人员访问社区往往是由一定目的,一般情况下是直奔目的地的,很少在社区内四处逗留,如果出现外来的访问人员在社区内四处走动,有可能是对社区环境进行观察踩点,准确偷盗,但是也有可能是访问人员对于社区内部环境不了解,四处寻找目的地;
如果该存疑人员的监测指数大于等于监测阈值,进一步分析关联摄像头采集到的存疑人员图像。
所述进一步分析关联摄像头采集到的存疑人员图像包括:
分别统计每个关联摄像头采集到的存疑人员图像的时长,并将时长按照从大到小的顺序排序得到第一排序,
将第一排序按照从前往后的顺序依次计算相邻两个排序的时长之间的差值,将计算得到的差值按照对应的第一排序进行排序得到第二排序,
将第二排序中的差值按从前往后的顺序依次将差值与差值阈值进行比较,如果比较出某个差值小于等于差值阈值,那么继续将下一个差值与差值阈值进行比较,如果比较出某个差值大于差值阈值,停止将差值与差值阈值进行比较,并设该差值排序之前的差值所对应的关联摄像头为优先摄像头,按照顺序将差值与差值阈值进行比较选取优先摄像头,在第一次比较出差值大于差值阈值时即停止继续比较,从而使得选取的优先摄像头更加准确。
获取各个优先摄像头的位置,并计算相邻两个优先摄像头之间的平均距离,将平均距离与参考距离进行比较,如果平均距离大于等于参考距离,传输报警信息。通过依次将差值与差值阈值进行比较来选取采集到存疑人员时长较长的摄像头,并根据他们的位置距离进行判断,如果优先摄像头之间的距离比较小,说明存疑人员在某一处停留的时间长度相对较长,那存疑人员很可能是对于社区内部环境不了解,四处寻找目的地,如果优先摄像头之间的距离比较大,说明存疑人员在各处停留的时间长度相差不大,那么该存疑人员为在进行踩点,准备偷盗的可能性较大,其中,优先摄像头即为采集到存疑人员图像的时长相对比较长的摄像头;本申请通过各个关联摄像头采集到存疑人员图像的时长来进一步判断存疑人员在社区内、楼栋外各个地方停留时间长度,如果存疑人员是在进行踩点,准备偷盗,那么该种情况下,存疑人员在各处停留进行观察,在各处停留的时间长度相差不大,如果存疑人员是对于社区内部环境不了解,四处寻找目的地,各处的停留时间长度应当存在较大区别,越靠近目的地的地方停留的时间长度会相对较长,越远离目的地的地方的停留时间长度会相对较短;
所述管理方法还包括:
当传输报警信息时,获取最近一个采集到存疑人员的摄像头为中心摄像头,传输中心摄像头的位置给社区巡逻人员。
需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
最后应说明的是:以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。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。
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