基于圖像識別的校園教學大樓安全監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及校園教學大樓安全監(jiān)控系統(tǒng)，尤其是涉及一種基于圖像識別的校園教學大樓安全監(jiān)控系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]近年來，校園信息化建設正以十分驚人的速度發(fā)展，對校園進行智能化管理是學校各級領導追求的一個目標，如何進一步提高校園安全防護能力，是擺在學校管理部門面前的一個難題，雖然安防系統(tǒng)已經(jīng)廣泛的應用于校園，但校園的治安防控系統(tǒng)主要是對各進出口通道進行嚴密防控，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防能力。
[0003]安防系統(tǒng)已經(jīng)廣泛的應用于校園，但校園安全事故還是頻頻發(fā)生。例如，學生之間的沖突事件、上下樓道擁擠壓死學生事件等，特別是一些潛在的安全事故，假如能夠有效預防，將極大的減少安全事故的發(fā)生，尤其對二樓以上的學生，由于靠近護欄，一旦發(fā)生沖突，極易發(fā)生意外，有時發(fā)生沖突，學生被擠在護欄上，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，對個別學生極易造成心理的上恐慌，很多弱勢學生在受到傷害時，往往選擇默不作聲，并不主動告知教師和學校管理部門，這也進一步助長了部分強勢學生的勢頭，一旦壓抑的沖突爆發(fā)，往往后果較為嚴重，為了能夠有效預防，需要及時發(fā)現(xiàn)沖突，需要有學生能夠對及時發(fā)現(xiàn)的沖突事件進行報警，監(jiān)控中心接到報警信號，進行記錄并存儲，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，還會有個別學生可能趁機發(fā)生沖突，特別在統(tǒng)一集體活動或者上下課時，當學生趁亂沖突時，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視頻，讓個別學生心有顧慮，從而預防沖突事件的發(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，還不能達到有效預防和制止，特別是在上下樓道和護欄附近，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)，能夠給學生們創(chuàng)造一個安全美好的學習環(huán)境，針對以上情況，為解決上述問題，特提供一種新的技術方案。
【實用新型內容】
[0006]針對上述現(xiàn)有技術存在的不足，本實用新型的目的是:提供一種基于圖像識別的校園教學大樓安全監(jiān)控系統(tǒng)。包括監(jiān)控中心模塊、遠程控制模塊、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)絡模塊，將監(jiān)控中心模塊通過傳輸網(wǎng)絡模塊與遠程控制模塊、視頻監(jiān)控模塊、手動報警模塊、意外事件報警模塊、報警設備模塊有機的集成在一起，形成學校教育管理部門對校園教學大樓構筑一種新型的教學大樓安全管理保障體系，保障學生在教學大樓的安全。
[0007]為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型所采用的技術方案是:
[0008]一種基于圖像識別的校園教學大樓安全監(jiān)控系統(tǒng)，包括監(jiān)控中心模塊、遠程控制模塊、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)絡模塊，監(jiān)控中心模塊通過傳輸網(wǎng)絡模塊與遠程控制模塊、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)控中心模塊用于實時監(jiān)控和管理教學大樓，主要包括服務器，顯示器，網(wǎng)絡連接等各種硬件設備，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、報警模塊和遠程控制模塊，實現(xiàn)對學生的實時監(jiān)控顯示，當探測報警信號時，記錄相關視頻并同時觸發(fā)聲光報警設備進行聲光報警。
[0010]遠程控制模塊包括視頻信息查詢模塊，遠程控制分別設置于學校的各個管理部門，方便學校管理。視頻信息查詢模塊、主要面向學校管理人員進行的查詢功能接口，方便他們查詢特定時間或地點的視頻監(jiān)控情況。查詢的方式可以是模糊查詢和精確查詢，對于查詢的關鍵字選擇，需要指向視頻監(jiān)控信息中的關鍵字段。查詢方式可設置為單一查詢和復式查詢。
[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]實時視頻圖像采集模塊采用CCD攝像機并結合大恒DH-CG400視頻圖像采集卡來實現(xiàn)場景圖像的實時采集，將模擬視頻圖像信號轉化為數(shù)字視頻信號通過計算機PCI接口傳輸至計算機內存或顯存，滿足本系統(tǒng)對于視頻的實時采集要求。本系統(tǒng)是在大恒DH-CG400圖像采集卡自帶軟件包的基礎上進行程序的二次開發(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)轉換器、比例縮放、裁剪和色空變換等處理轉換為數(shù)字圖像信號傳送到計算機內存實時存儲，采集傳輸無需CPU參與便能穩(wěn)定工作，不占用CPU的時間，支持圖像的實時采集。
[0014]圖像存儲模塊采用PC機硬盤作為視頻圖像的存儲設備，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顯示器用于顯示系統(tǒng)的視頻圖像，可將實時采集得到的場景視頻圖像以及檢測跟蹤等結果顯示在顯示器上。
[0016]圖像數(shù)據(jù)處理模塊利用微型計算機作為實現(xiàn)學生實時監(jiān)控、人數(shù)統(tǒng)計分析和自動報警處理的硬件設備。
[0017]系統(tǒng)的軟件方案包括圖像的預處理模塊、學生檢測識別模塊、學生人數(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用接口函數(shù)進行二次開發(fā)，可以將經(jīng)CCD攝像機獲取通過采集卡轉化成的數(shù)字圖像，實現(xiàn)了對實時場景視頻圖像采集到屏幕、采集到內存、數(shù)據(jù)傳遞的控制和處理。
[0018]圖像的預處理模塊是圖像處理的第一步，主要功能是數(shù)據(jù)格式的轉化可以實現(xiàn)簡化數(shù)據(jù)，降低運算量，抑制噪聲的干擾，強化圖像的某些細節(jié)，增強圖像的質量，保證提取有效的圖像特征的后續(xù)操作。
[0019]學生檢測識別模塊是智能監(jiān)控系統(tǒng)的基礎，也是最關鍵的一個模塊，主要的功能是使用相應的人臉檢測技術，檢測場景中的變化區(qū)域，分割運動目標和背景，通過利用對人臉以及頭部的形狀、質心、顏色直方圖、輪廓等特征的提取識別出學生。
[0020]學生人數(shù)統(tǒng)計模塊是在識別學生的基礎上，對圖像中的學生人數(shù)進行實行統(tǒng)計，并將相應的人數(shù)進行顯示。
[0021]自動報警模塊是為了保證上下班樓道的效率和安全，設定一個處于樓道中人數(shù)的最大值，將實時統(tǒng)計的上下樓道的學生人數(shù)與最大值進行比較，當大于設定值時，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)送給報警設備和遠程控制模塊，報警設備進行聲光報警，通過相應樓道的報警設備對即將或者正在上下樓的學生進行提醒，監(jiān)控中心記錄相關視頻。
[0022]手動報警模塊包括兩個開關，開關包括壓力傳感器，設置于手動報警模塊與最近的報警設備直接相連。
[0023]意外事件報警模塊包括兩個開關，開關包括壓力傳感器，分別置于樓道拐彎處，且兩個開關之間的角度為90°。
[0024]報警模塊選擇為聲光報警設備進行聲光報警。
[0025]采用上述技術方案后，本實用新型和現(xiàn)有技術相比所具有的優(yōu)點是:
[0026]本校園教學大樓安全監(jiān)控系統(tǒng)將監(jiān)控中心模塊、遠程控制模塊、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)絡模塊有機的集成在一起，形成學校教育管理部門對校園教學大樓構筑一種新型的教學大樓安全管理保障體系，保障學生在教學大樓的安全。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欄附近的安全問題。
【附圖說明】