TW201007626A - An indoor fire prevention and anti-theft method and its device - Google Patents

Description

201007626 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關一種室内防火防盜方法及其裝置，尤指一種 包括一影像擷取手段、一設定單元、一影像辨識手段及一警示 裝置，俾於影像差距區域超過預定範圍值時，則產生一輸出訊 號至警示裝置中以發出警告者。 【先前技術】 ❹ 按，一般居家或辦公室之防盜或防火警報設備，多以感測 器（如磁簧開關、震動感知器、紅外線感知器、偵煙感測器或 4貞溫感測器）並透過一訊號線與防盜主機連結，當感測器異常 時則透過一蜂鳴器發出警報。 該習用結構雖然具有防盜、防火警報功能，惟，其連接之 感測器數目過多，較容易因風吹震動、貓狗經過或線路接觸不 良而引起誤報之情事發生，因而易造成使用者心理的恐慌及極 •度的不安與困擾。 為解決上述之缺失，同領域之業者已開發出一種『煙霧與 度影像辨識系統』’如中華民國發明專利公告第1284863號所 示，其包括一影像處理辨識裝置，其具有一影像處理手段、一 衫像辨識手段與一判斷手段，該影像處理手段接收一熱影像訊 號及可見光影像訊號，並依據熱影像訊號決定一溫度資料，該 影像辨識手錢行影像辨識而產生—煙霧辨識㈣，該判斷手 段依據該煙霧辨識資料及溫度資料進行判斷，當一煙霧辨識資 201007626 料及溫度資料合於-特定條件時，送出一預警訊號，熱影影像 擁取裝置’用以對-熱债測區_取該熱影像訊號，送至該影像 .處理辨識裝置，一可見光影像擷取装置，用以對一可見光偵測 -區域擷取可見光影像訊號，及一警報處理裝置，用以送出一警 報。 該習用結構雖然具有防火警報功能，惟，其具備一熱影影 像擷取裝置及一可見光影像擷取裝置，因而增加施工難度以及 ❾成本支出，加上其僅疋具備防火警報功能而已，其並無防盜警 報功能設置，因而造成居家安全防護上的漏洞。 據此，本發明主要係針對中華民國發明專利公告第 1284863號前案所產生缺失進行改良，由於其必須具備一熱影 影像擷取裝置及一可見光影像擷取裝置，因而增加施工難度以 及成本支出，加上其僅是具備防火警報功能而已，其並無防盜 警報功能設置，因而造成居家安全防護上的漏洞等諸多的缺 ❿失’本發明人等經不斷地努力研發下，終於研發出改善該習用 結構缺失的本發明。 為解決上述之缺失，幼兒所乘坐之車輛確實有裝設影像辨 識監控設備的必要，如此方能避免幼兒單獨被留置車内的憾事 發生，因此，本發明人等經不斷地努力研發下，終於研發出可 以改善習用結構缺失的本發明。 【發明内容】 本發明之主要目的在於提供一種室内防火防盜方法及其裝 201007626 置，不僅可以建構出一套居家安全的防護網，並且具有火馨及 竊賊侵入辨識警報的功能，故而可大幅提升居家安全的防護效 果，以免除使用者對於居家安全的疑慮與不安感。 •為達成上述功效’本發明採用之技術手段係透過操控單元 配合影像辨識軟體將影像揭取手段由室内至少一區域所搁取的 影像設，為基準影像，再將基準影像儲存於該影像資料庫中， 再、认定單元啟動或解除監控該區域的動態，再以影像搁取手 ❹U取即時的影像，並以影像_軟㈣即軸取的影像與基 準影像與進行比對辨識，當影像比對結果產生一差距範圍時， 影像辨識手段則產生一輸出訊號至警示裝置中，以發出監控異 常的警報者。 '' 【實施方式】 壹·本發明之基本技術特徵 1· 1方法之基本技術特徵 _ 凊參看第一至二圖及第六、七圖所示，本發明主要係建構 套居家防火及防盜安全防護機制，以免除使用者對於居家安 ，幸的疑慮與不安感，為達上述功效，本發明方法包括下列基本 技術特徵： 提供至少一安裝於室内（1)的影像擷取手段（10)、一設定單 疋（20)、一影像辨識手段（3〇)及一警示裝置(4〇)，其中，該影 像辨識手段（30)包含一影像資料庫（31)、一操控單元（32)及一 内建於該影像辨識手段的影像辨識軟體（圖中未示），且該影像 201007626 辨識手&(3G)’其分別與該影像擷取手段（10)及該設定單元（20) 電連接。 m 以該操控單元（32)配合該影像辨識軟體將該影像擷取手段 (10)由該至内（1)至少一區域所擷取的影像設定為基準影像，再 將該基準影像儲存於該影像資料庫（3丨）中。 再以該设定單元（2〇)啟動或解除該區域的監控狀態。 以該影像_取手段（10)擷取即時的影像。 ❹ 以该影像辨識軟體將即時擷取的該影像與該基準影像與進 行比對辨識g影像比對結果產生一差距範圍日夺，該影像辨識 手段（30)則H輸出訊號至該警示|置⑽）中，以發出監控 異常的警報。 明參看第一、二圖所示，上述基本技術特徵更包含提供一 供應該影像擷取手段（10)、該設定單元⑽）、該影像辨識手段 (30)及該警示裝置⑽所需電_供應單元⑽，該電源供應 ❹單元（50)係選自交流市電及電池之其中一種。 1.2裝置之基本技術特徵 請參看第一至三圖所示，本發明主要係建構一套居家防火 及防盜安全防護機制’以免除使用者對於居家安全的疑慮與不 安感。 為達上述功效，本發明裝置包括至少一影像擷取手段 (10)、一設定單元（20)、一影像辨識手段（3〇)及一警示裝置 (40)，該影像擷取手段（1〇)安裝於室内（1)用以擷取該室内（1) 201007626 至少-區域的影像，該設定單元⑽）用以啟動或關閉該區域的 .監控狀態’該影_識手段（30)分別與該影像掏取手段（⑻及 該設定單元（20)電連接，其包含一操控單元（32)、一影像資料 ‘庫（31)及-内建於該影像辨識手段的影像辨識軟體，該影像辨 識軟體與該操控單元（32)g己合以將該影像設定為一作為比對標 準的基準影像，並將即時擷取的影像與該基準影像進行比對二 識，當影像比對結果產生一差距範圍時，則產生一輸出訊號， 〇再以雜㈣庫⑶）儲存縣準影像，當雜輯結果產生一 差距範圍時，則產生一輸出訊號，當該警示裝置（4〇)收到該輸 出訊號時則發出監控異常警報。 請參看第一、二圖所示，上述基本技術特徵更包含提供一 供應該影像梅取手段（10)、該設定單元（2〇)、該影像辨識手段 (30)及該警示裝置（4G)所需電源的供應單元（5Q)，該電源供應 單元（50)係選自交流市電及電池之其中一種。 _ 貳•影像擷取手段之具體實施 請參看第一、二圖所示，本發明影像擷取手段（10)之具體 實施例中，該影像擷取手段（10)可為複數個數位相機或是攝影 裝置，而可供安裝於室内（1)不同區域，用以擷取該室内（1)至 少一或是複數區域的影像。 上述具體實施例中，該影像擷取手段（10)(攝影裝置）包含 一鏡頭（11)、一電荷耦合元件CCD(12)及一影像處理器（13)，其 中，鏡頭（11)可為廣角鏡頭或是360度環景鏡頭，而電荷耦合元 201007626 件CCD(12) ’包含有一感光面，可透過鏡頭〇丨）將光源聚焦在感 光面上，經由感光面的感光而可轉換成矩陣像素的影像，另影 像處理器（13)包含一用以儲存該影像的緩衝記憶體（13〇)，其讀 ‘取該緩衝記憶體（130)之該影像即進行影像處理。 參·設定單元之具體實施 凊參看第一、一圖，本發明設定單元（2〇)於一種可行實施 例中，可為門禁讀卡機或是鑰匙操作機構，供使用者以卡片或 ❹鑰匙操作設定或解除室内（1)的監控狀態，而可藉由所產生的 啟、閉訊號來直接啟動該影像擷取手段（1〇)，或是透過影像辨 識手段（30)來啟動該影像掘取手段（1〇)，以執行監控該區域的 動態，用以使該影像擷取手段（10)產生作為監控的影像，且該 設定單元（20)係設置於室外或室内（1>，並以一導線組與該影像 辨識手段⑽接，以提供設定或解除該㈣⑴監控狀態的 功能。 φ 肆•影像辨識手段之具髏實施 4.1影像資料庫 凊參看第一至三圖所示，本發明影像辨識手段（3〇)於一種 具體實施例中，可以是電腦裝置（30a)，該電腦裝置（3〇a)包含 一供寫入一影像辨識軟體及建立該影像資料庫的記憶體，且該 影像資料庫可供即時擷取的影像儲存，其中該記憶體⑶）可 以是硬碟、隨身碟以及FLASH記憶體之其中一種。 4.2操控單元 201007626 請參看第一至五圖所示，本發明影傻桃％ Λ 豕辨識手段（30)於一種 .具體實施例中，可以是電腦裝置⑽a)，該電腦裝置（施）包含 一用以顯示一操控界面（34)的顯示器（33)，》 ^及—作為該操控單 .元（32)的鍵盤或滑鼠，用以設定該基準影像以及選擇比對區 域，該操控界面（34)可供使用者選擇後加以圈選設定所欲比對 的區域。 4.3影像辨識軟體 ⑩本發㈣像辨識軟體可时別由即_取影像與基準影像 中選擇設定複數個相互對應而可供比對的比對區域，以將該比 對區域予以逐-進行影像比對，而且該影像辨識軟體包含有一 相似度比對的步驟，其相關係數為γ，在Μ謂的—幅影像/㈣ 内尋找—的子影像咖之匹配，細跡，狀間移動關係為 (wW是g中之像素的平均值，7是g在目前位置下重合的區 域/中的平均值，而加總是在細共同座標下進行的，^的最大 ❹值表示/最匹配g的位置，該相關係數的值從4到+1，γ的正負符 號表示相關的方向’ 了的絕對值恰好是1代表完美的線性關 係接近零’不論正或負，表示f與g很少或沒有關連，兩個 T數的相關強度是看它的絕對值，該相_數的符號只是說明 疋正向⑴或反相㈠，該相關係數+0.9與-0.9代表一樣的強 度，且其依比例調整範圍〇至1000,相似度比對之相關係數7被 定義為： 201007626 ^ Σ Σ (^ ( jc ν、 - f j)) 2> r (i9 j)=-匕2一 笤)（/ ( £ -I X -1 '''-- {Σ Σ (g (* + ,·，少 + 乃 沁0，1，2,.·...…，^上〜 請參看第六圖所示，上述具體 。 步驟 步驟， 0 步驟 之影像差距區域； 包含一防火辨識模式之副程式，：例中，該影像辨識軟負 步驟一：開始·， 、於啟動時執行有下列步驟： ’—：斷是否為防火辨識模式； 疋，掏取即時影像 域； 、麵影像比對，並求得兩々 步驟四：判斷差距區域 步驟五：是，回到步驟一；預定值的範固内； 步驟六：否，繼續擷取下影 是否擴大； ^象’並判斷影像差距區充 步驟七··是，發出輸出訊號 φ步驟八·否，回到步驟六； 步称八：結束。 請參看第七圖所示，上述 包含-防盜辨識模式之副程式 該影像辨識軟體 步驟-：開始； 、、啟動時執行有下列步驟： 步驟二··判岐否杨㈣簡式； 步驟二··是，掏取即時影像與 之影像差㈣域； 準轉_，並求得兩者 12 201007626 步驟四 步驟五 步驟六 判斷差距區域是否在預定值的範圍内； 是，回到步驟一； 否，繼續彌取下-張影像，並判斷影像差距範圍 是否為移動中； 步驟七：是，發出輸出訊號 步驟八：否’回到步驟六； 步驟九：結束。 伍·警示裝置之具體實施 請參看第一圖所示’本發明該警示裝置⑽之第一種具體 實施例中，孫、包含一驅動電路（41)及〜蜂鳴器（42)，該驅動電 路（41)可受該輸出訊號的觸發而產生〜驅動訊號，以使該蜂鳴 器（42)受該驅動訊號的驅動而發出警示音頻。 請參看第二圖所示，本發明該警示襄置之第二種具體實施 例，其包含有-語音式積體電路⑽及—自動發報裝置（44)， 參該語音式積體電路⑽與該影像辨解段⑽電性連接，且其 寫入有-火災及失竊的報案語音訊號，該自動發報裝置（44)與 該語音式積體電路⑷）電連接—訊號產生時，則將該 報案語音訊號藉由電話局線或行動通訊網路傳輸至遠端的 中，其中’該自動發報裝置⑼之具趙實施例係包含一行^電 話或是一般電話機，及一分別與該影像辨識手段⑽電連接的 驅動界面，以於該輸出訊號產生時驅動語音式積體電路⑽播 出該語音訊號，並可驅動行動電話或是一般電話機自動撥號至 13 201007626 預§又號碼的警局中或是使用者的行動電話中。 陸•本發明具體實施例的運作 請參看第…二圖所示，首先於室内⑴主要進出的大門、 .後門、窗戶邊以及陽台邊各別安裝影像擷取手段⑽（即攝影裝 置）《室内⑴之住戶欲外出或是入寢時，可於設定單元甲將 至内（1)之鎖疋區域設定為監控狀態，此時，設定單元⑽）則產 生一啟動的設定訊號至該電源供應翠元⑽，使影像摘取手段 參（10)、影像辨識手段⑽以及警示裝置⑽獲得由該電源供應 單元（50)所供應的電源而被啟動。 /凊參看第三至五圖所示，此時，該影像擷取手段則開始執 行監控至内⑴鎖定區域的動態，並將該區域所操取之影像傳送 給影像_手段⑽)，經由影像辨識手段⑽域之影像辨識 軟體將該影像儲存於影像資料庫（31)内，以建立一做為比對依 據的基準影像。再請參看第四、五圖所示，在經過一預定時間 ❹後，影像擷取手段（1〇)再將該鎖定區域的即時影像傳送給影像 辨識手段（30)，再由影像辨識軟體將即時影像與基準影像進行 像比對辨識’當影像比對結果產生一差距範圍時，則產生一 輸出訊號至警示裝置（40)中，最後由該警示裝置(40)將輸出訊 號以音頻或其他方式發出警告，如此即可達到室内⑴防盜、防 火之安全警示目的。 清參看第六、七圖所示，反之，當影像比财結果符合預設 範圍内而未超過差距範圍時，則於一預定時間後，影像掏取手 201007626 段⑽再操取下-張即時影像並傳送給影像辨識手段⑽，再 由影像辨識軟體將即時影像與該基準影像進行影像比對辨識， 以此類推，並重覆上述步驟，直到監控狀態解除為止。 再者’本發明可於室内⑴之監控鎖定區域裝設具現場光線 感知功能的自動照明設備（圖中未示），當鎖定區域光線不足時 職動自動照明設備’如此即可確保所擷取影像清析度可以維 持在可供辨識的程度上。 ® 肆·結論 因此，藉由上述之結構㈣，使本發明提供—種兼具防火 及防盜的監控辨識的保護機制，並可建構居家的安全防護網， ::減輕人們對於居家安全防護上的疑慮與不安感等諸多的特 點。 Μ上所述，僅為本發明之—可行實施例，並㈣以限定本 明之專利範圍，凡舉依據下列申請專利範圍所述之内容、 特 及其精神而為之其他變化的實施，皆應包含於本發明 利範圍Ν本發明所具體界定於申請專利範圍之結構特 未見於同類物σο，且具實用性與進步性，已符合發明專利 爰依法具文提出申請，謹請*局依法核予專利，以維 硬本申請人合法之權益。 第 第 圖式簡單說明】 圖：係本發明基本架構之控制方塊示意 圖：係本發明基本架構之另一 圖 控制方塊示意圖 201007626 第二圖.係本發明操作畫面顯示之示意圖。 第四圖：係本發明影像比對之示意圖。 .第五圖：係本發明另一影像比對示意圖。 ‘第六圖：係本發明影像比對之控制流程示意圖。 第七圖：係本發明影像比對之另一控制流程示意圖。 【主要元件符號說明】 (1)室内

(13)影像處理器 (20)設定單元 (30a)電腦裝置 (32)操控單元 (34)操控界面 (10)影像擷取手段 (12)電荷耦合元件CCD (130)緩衝記憶體 (30) 影像辨識手段 (31) 記憶體 (33)顯示器 (40)警示裝置 (41)驅動電路 （42)蜂鳴器 (43)語音式積體電路（44)自動發報裝置 ®(50)電源供鮮& 16

Claims (1)

1. « 201007626 十、專利範圍 1 ·一種室内防火防盜方法，其包括： 提供至少-安裝於室内的影像擷取手段、一設定單元、一 • ^辨識手段及-警示裝置，其巾，該影像_手段包含一影 =資料庫、-操控衫及—内建於該影像辨識手段的影像辨識 軟體’且該影像辨識手段分別與該影像擁取手段及該設 電連接； ❿—卩雜控單元时郷像觸軟黯該祕娜手段由該 至内至少-區域所擷取的影像設定為基準影像，再將該基準影 像儲存於該影像資料庫中； 以該設定單元啟動或關閉該區域的監控狀態；及 再以該影像擷取手段擷取即時的影像； 以該影像辨識軟體將即時擷取的該影像與該基準影像與進 行比對辨識，當影像比對結果產生一差距範圍時，該影像辨識 ❹手段則產生一輸出訊號至該警示裝置中’以發出監控異常的警 報。 β 2·如申請專利範圍第1項所述之室内防火防盜方法，其中， 所提供之該影像擷取手段之數量為複數個，其分別裝設於該室 内不同區域。 3·如申請專利範圍第1或2項所述之室内防火防盜方法， 其中’所提供之該影像擷取手段係為一攝影裝置，其包含： 一鏡頭； 17 201007626 一電荷耦合元件CCD，其包含右一 將光源感光面，且透過該鏡頭 將尤原聚焦在該感光面上，經由該 陣像素的影像；及 Μ的感光而可轉換成矩 一影像處理器，其包含有— 體，其靖&兮P 4 儲存該影像的缓衝記憶 其讀取1_記賴之姆像,卩進行影像處理。 •如申請專利範圍第4項所述之室内防火防盜方法，其中， * 亥影像辨識軟體分別由即時擷取 、 减影像與該基準影像中選擇 ❺油相互對應而可供比對的比對_以賴 予以逐一進行影像比對。 5 ·如申請專利範圍第Μ所述之室内防火㈣方法，其中， =提供之該影像賴手段料—電職置，該電職置包含一 =寫入一影像辨難體及建立該影像資料庫的錢體，且該影 像資料庫可供即時擷取之該影像儲存。 ▲ 6如申凊專利範圍第5項所述之室内防火防盜方法，其中， ❹5亥&己憶體係選自硬碟、隨身碟以及FUSH記憶體之其中一種。 7如申睛專利範圍第1項所述之室内防火防盜方法，其中， 所提供之該影像辨識手段係為一電腦裝置，該電腦炭置包含一 用以顯不一操控界面的顯示器及一作為該操控單元的鍵盤或 滑鼠，用以設定該基準影像以及選擇比對區域。 8如申請專利範圍第1項所述之室内防火防盜方法，其中， 所提供之該設定單元可供設置於室外或室内，且以一導線組與 該影像辨識手段電連接，以提供設定或解除該室内監控狀態的 18 201007626 功能。 9 .如申請專利範圍第1項所述之室内防火防盜方法，其中， 更包含提供一供應該影像擷取手段、該設定單元、該影像辨識 手段及該警示裝置所需電源的供應單元，該電源供應單元係選 自交流市電及電池之其中一種。 10·—種室内防火防盜裝置，其包括： 至少一影像擷取手段，其安裝於室内，用以擷取該室内至 少一區域的影像； 一設定單兀，其用以啟動或解除該區域的監控狀態； 一影像辨識手段，其分別與該影像擷取手段及該設定單元 電連接，其包含： 一操控單元； -内建漏f彡細識手段的麟賴軟體，其與該操控 單元配合以將該影像設定為一作為比對標準的基準影像，而可 ❹將即時娜的雜與縣縣像進行比對賴，當影像比對結 果產生一差距範園時，則產生一輸出訊號； 一影像資料庫，其可供該基準影像儲存；及 ㈣警^裝置，其與該影像辨識手段電連接，當收到該輸出 訊號時則發出監控異常警報。 11·如中請專利範圍第1W所述之室内防火防盜裝置， 其二=影像掏取手段之數量為複數個其分別裝設於該室内 不同區域。 19 201007626 10項所述之室内防火防盜裝置， 一攝影裝置，其包含： 有〜感光面且透過該鏡頭 Μ ^感光面的感光而可轉換成矩 1 2 ·如申請專利範圍第 其中’該影像擁取手段係為 一鏡頭； 一電荷耦合元件CCD， 將光源聚焦在該感光面上， 陣像素的影像；及 一影像處理器，其台冬古一田、 ^^儲存該影像的緩衝記憶 ❹之該影像即進行影像處理。 装！二:園第1 2 3 4 5 6 7 8 9 10項所述之室内防火防盜裝置， =中，該衫像辨識手段係為一電腦裝置，該電腦裝置包含一供 且該影像 寫入影像辨識軟體及建立該影像資料庫的記憶體， 資料庫可供即時擁取之該影像儲存。， 1 4 .如申請專利範園第1 3項所述之室内防火防盜裝置， 2 其中，該記憶體係選自硬碟、隨身碟以及孔顧記憶體之其中一 3 種。 4 1 5如申明專利範圍第1〇項所述之室内防火防盜裝置，其 5 中，該影像辨識手段係為—電腦裝置，該電腦裝置包含一用以 6 顯不一操控界面的顯示器，及一作為該操控單元的鍵盤或滑 7 鼠，用以設定該基準影像以及選擇比對區域。 8 16如申請專利範圍第1〇項所述之室内防火防盜裝置，其 9 中，該設定單元可供設置於室外或是室内，且以一導線組與該 10 影像辨識手段電連接，以操控設定或解除該室内的監控狀態。 201007626 1 7 ·如申請專利範圍第1〇項所述之室内防火防盜裝置， 其中’更包含一供應該影像擷取手段、該設定單元、該影像辨 識手段及該警示裝置所需電源的供應單元，該電源供應單元係 選自交流市電及電池之其中一種。 18·如申請專利範圍第1〇項所述之室内防火防盜裝置， 其中’該警示裝置包含有： 一驅動電路，其受該輸出訊號的觸發而產生一驅動訊號； 蜂鳴器，其受該驅動訊號的驅動而發出警示音頻。 19如申吻專利範圍第10項所述之室内防火防盜裝置， 其中’該警示裝置包含有： ’其與該影像辨識手段電性連接，該語

   一語音式積體電路， 音式積體電路寫 一自動發報 訊號產生時，則 °路傳輸至遠端的 21