TWI439967B - 安全監控系統及安全監控方法 - Google Patents

Description

安全監控系統及安全監控方法

本發明涉及一種安全監控系統及安全監控方法，尤其涉及一種監控遺失物及遺物的安全監控系統及安全監控方法。

傳統的安全監控系統是藉由一般攝影機拍攝被監控場景，並藉由至少一監控者時刻監控拍攝的影像來判別被監控場景中是否出現丟失物品或者別人遺留下物品。但是一般的攝影機拍攝的為2D影像，當偷竊者在被監控場景內放置一幅與被偷竊物品相同比例，外觀的2D影像時，即使物品被偷竊，監控者也無法得知該被監控場景是否存在異狀，從而無法盡心有效的監控。

鑒於以上內容，有必要提供一種安全監控系統及安全監控方法，可監測被監控物體的三維狀態。

一種安全監控系統，該系統包括：一影像獲取模組，該影像獲取模組用於獲取一攝像裝置攝取的場景影像，該場景影像中包括物品各點與攝像裝置之間的距離資訊；一物體偵測模組，該物體偵測模組用於利用物體偵測技術，在獲取的場景影像中獲取場景影像中各個點到攝像裝置的距離；一影像分析模組，該影像分析模組用於根據該獲取的場景圖像的各個點到攝像裝置的距離，將攝取的場景影像與存儲在一存儲單元中的場景三維範本進行比對，並判斷該被監控場景影像與場景三維範本是否相匹配，其中，該場景三維範本中包括偵測區域特徵點陣列；及一執行模組，該執行模組用於當被監控場景影像與偵測場景三維模組不相匹配時，產生一警告信號，並藉由一顯示終端顯示出現異常的場景影像。

一種安全監控方法，該安全監控方法包括：獲取攝像裝置攝取的場景影像，該場景影像中包括被監控物品各點與攝像裝置之間的距離資訊；利用物體偵測技術，在獲取的場景影像中獲取場景影像中各個點到攝像裝置的距離；根據該獲取的場景影像中各個點到攝像裝置的距離，將攝取的場景影像與存儲在一存儲單元中的場景三維範本進行比對，並判斷該場景影像與場景三維範本是否相匹配，其中，該場景三維範本中包括偵測區域特徵點陣列；及當被監控場景影像與偵測場景三維模組不相匹配時，產生一警告信號。

該物體偵測模組獲取攝取的場景影像中各個點到攝像裝置的距離，該影像分析模組根據該獲取場景影像中各個點到攝像裝置的距離來判斷該場景影像與場景三維範本是否匹配，該執行模組在該場景影像與場景三維範本不匹配時，產生警告信號。從而可監測被監控物體的三維狀態。

參閱1所示，是本發明一實施方式的安全監控系統1的應用方框示意圖。該安全監控系統1根據一攝像裝置2攝取的場景影像判斷場景中是否存在遺失物或者遺留物，並在存在遺失物或者遺留物時，藉由一顯示終端3將場景顯示給一監控者觀看，以供監控者確定失事地點，從而能及時去瞭解狀況。

該攝像裝置2用於攝取場景，並生成場景影像。在本實施例中，所述攝像裝置2為一種深度攝影機（Depth-sensing Camera），如時間飛行（Time of Flight，TOF）攝影機，用於攝取場景影像，該場景影像中包括被攝物體的景深資訊。所述被攝物體的景深資訊是指被攝物體各點與攝像裝置的距離資訊。由於攝像裝置2在拍攝目標物時，將發射一定波長的信號，當信號遇到目標物時即會反射至攝像裝置2，根據信號發射與接收之間的時間差即可計算出目標物上各點與攝像裝置2之間的距離資訊，因此所述攝像裝置2可得到場景影像中被攝物體各點與攝像裝置2之間的距離資訊，即景深資訊，以下稱為場景影像中被攝物體各點與攝像裝置2之間的距離資訊。

所述安全監控系統1包括一存儲單元11及若干個模組12。所述存儲單元11用於存儲攝像裝置2攝取的場景影像。該存儲單元11中還存儲有多個不同的三維人型範本、場景地圖及場景三維範本。其中，該多個不同的三維人型範本為該類型攝像裝置2在執行本發明前所攝取的，其按照拍照姿勢包括三類：正面人型影像、側面人型影像及背面人型影像。該場景地圖由多個場景組成，場景三維範本為在一個場景中所攝取的場景影像。該場景地圖及該場景三維範本可根據場景內的物品的變化而進行更換。該場景三維範本為攝像裝置2在被監控場景正常狀態下攝取場景影像範本後，藉由將場景影像範本中各個點到攝像裝置2的距離轉換成圖元值而得到的偵測區域特徵點陣列。具體的，該若干個模組12包括一範本建立模組120，用於回應用戶的操作，對攝取的場景影像進行分析，藉由將場景影像中各個點到攝像裝置2的距離轉換成圖元值而得到該偵測區域特徵點陣列。

該若干個模組12的電腦處理程式被存儲在存儲單元11中，並被配置成一個或多個處理單元執行，以完成本發明。請參閱圖2，在本實施方式中，該若干個模組12還包括一區域設定模組121、一影像獲取模組122、一物體偵測模組123、一影像分析模組124及一執行模組125。

該區域設定模組121用於回應用戶的操作，獲取該場景地圖，選擇設定場景地點，並可根據與、交、減或者反運算選擇、增加或減少被監控物體來設定被監控區域。其中，與運算為選擇的物體為被監控物體，反運算為除了被選擇物體外為被監控物體，交運算為選擇的物體的交集為被監控物體，減運算為先選擇的物體減去後選擇的物體為被監控物體。藉由該區域設定模組121能有效地排除場景的不相關區域，從而避免浪費時間在分析不相關區域影像上。其中，該區域設定模組121可用於設定多處場景中的被監控區域。

該影像獲取模組122用於獲取攝像裝置2攝取的被監控區域場景圖像。

該物體偵測模組123利用物體偵測技術，在獲取的被監控區域場景影像中獲取場景影像中各個點到攝像裝置2的距離。在本實施例中，所述物體偵測技術可以採用Robust即時物件檢測方法（Robust Real-time Object Detection Method）。

該影像分析模組124用於根據該獲取的場景圖像的各個點到攝像裝置2的距離，將攝取的被監控區域場景影像與存儲在該存儲單元11中的場景三維範本進行比對，從而判斷該場景影像與該場景三維範本是否相匹配，具體如下：

該影像分析模組124將場景影像中各點到攝像裝置2的距離轉換成圖元值後得到該場景影像的場景陣列中，並將場景陣列中各點的圖元值分別與場景三維範本的偵測區域特徵點陣列的相同點的圖元值進行比對，來判斷該場景影像是否與該場景三維範本相匹配。

如果該場景影像滿足超過一預定數目的點（如超過85%的點）的圖元值落入在場景三維範本中相應點的圖元值容許範圍內，則該影像分析模組124判斷該場景影像與該場景三維範本相匹配。如果該場景影像少於該預定數目的特徵點的圖元點落入在場景三維範本中相應點的圖元值容許範圍內，則該影像分析模組124判斷該場景影像與該場景三維範本不相匹配。

該執行模組125用於在該場景影像與該場景三維範本不相匹配時，確定該場景中存在遺失物或者遺留物，產生一警告信號，並將該出現異常的被監控場景顯示在顯示終端3上，以供監控者確定失事地點，從而能及時去瞭解狀況。

顯然，該安全監控系統1還可藉由一些產生警告的裝置來提醒監控者被監控場景出現異常情況，如警告器等。

在其他實施方式中，該若干個模組12還包括一人型偵測模組126，該人型偵測模組126用於根據攝取的場景影像、場景影像中各點到攝像裝置2的鏡頭的距離及多個不同的三維人型範本來判斷該獲取的場景影像中是否存在三維人型影像。

在本實施方式中，該執行模組125在該場景影像與該場景三維範本不相匹配，且該獲取的場景影像中不存在三維人型影像時，才確定該場景中存在遺失物或者遺留物，產生一警告信號，並將該出現異常的被監控場景顯示在顯示終端3上，以供監控者確定失事地點，從而能及時去瞭解狀況。

請參閱圖3，為本發明一實施方式的安全監控方法的流程圖。該安全監控方法應用於如圖1所示的安全監控系統1上。

在步驟S301中，該區域設定模組121用於回應用戶的操作，設定被監控物體來設定被監控區域。

在步驟S302中，該影像獲取模組122獲取攝像裝置2攝取的被監控區域的場景圖像。

在步驟S303中，該物體偵測模組123獲取的場景影像中的各個點到攝像裝置2的距離。

在步驟S304中，該影像分析模組124用於根據該獲取的場景圖像的各個點到攝像裝置2的距離，將攝取的場景影像與存儲在該存儲單元11中的場景三維範本進行比對，從而判斷該場景影像與該場景三維範本是否相匹配。當場景影像與該偵測場景三維模型匹配時，繼續執行步驟S302。當場景影像與該偵測場景三維模型不匹配時，執行步驟S305。

在步驟S305中，該人型偵測模組126用於判斷該獲取的場景影像中是否存在三維人型影像。當該獲取的場景影像中存在三維人型影像時，執行步驟S302。當該獲取的場景影像中不存在三維人型影像時，執行步驟S306。

在步驟S306中，該執行模組125確定該被監控場景中存在遺失物或者遺留物，產生一警告信號，藉由該顯示終端3顯示該出現異常的被監控場景影像。

最後應說明的是，以上實施例僅用以說明本發明的技術方案而非限制，儘管參照較佳實施例對本發明進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本發明的技術方案進行修改或等同替換，而不脫離本發明技術方案的精神和範圍。

1．．．安全監控系統

2．．．攝像裝置

3．．．顯示終端

11．．．存儲單元

12．．．若干個模組

120．．．範本建立模組

121．．．區域設定模組

122．．．影像獲取模組

123．．．物體偵測模組

124．．．影像分析模組

125．．．執行模組

126．．．人型偵測模組

圖1係本發明一安全監控系統應用方框示意圖。

圖2係如圖1所示的安全監控裝置的方框示意圖。

圖3係本發明一應用於如圖1所示的安全監控系統的安全監控方法的流程圖。

1．．．安全監控系統

2．．．攝像裝置

3．．．顯示終端

Claims (8)

1. 一種安全監控系統，其改良在於，該系統包括：
   一影像獲取模組，該影像獲取模組用於獲取一攝像裝置攝取的場景影像，該場景影像中包括物品各點與攝像裝置之間的距離資訊；
   一物體偵測模組，該物體偵測模組用於利用物體偵測技術，在獲取的場景影像中獲取場景影像中各個點到攝像裝置的距離；
   一影像分析模組，該影像分析模組用於根據該獲取的場景圖像的各個點到攝像裝置的距離，將攝取的場景影像與存儲在一存儲單元中的場景三維範本進行比對，並判斷該被監控場景影像與場景三維範本是否相匹配，其中，該場景三維範本中包括偵測區域特徵點陣列；及
   一執行模組，該執行模組用於當被監控場景影像與偵測場景三維模組不相匹配時，產生一警告信號，並藉由一顯示終端顯示出現異常的場景影像。
2. 如申請專利範圍第1項所述之安全監控系統，其中，該影像分析模組“將攝取的被監控場景影像與存儲在一存儲單元中的場景三維範本進行比對，並判斷該被監控場景影像與場景三維範本是否相匹配”具體包括：
   將場景影像中各點到攝像裝置的距離轉換為圖元值存至該場景影像的場景陣列中；
   將場景陣列中各點的圖元值分別與場景三維範本的偵測區域特徵點陣列的相同點的圖元值進行比對；及
   若該場景影像滿足一預定數目的點的圖元點落入在場景三維範本中相應點的圖元值的容許範圍內，則判斷該場景影像與場景三維範本相匹配。
3. 如申請專利範圍第1項所述之安全監控系統，其中，該系統還包括一人型偵測模組，該人型偵測模組用於判斷該獲取的場景影像中是否存在三維人型影像，其中，該執行模組在被監控場景影像與偵測場景三維模組不相匹配且獲取的場景中沒有偵測到三維人型影像時，產生警告信號。
4. 如申請專利範圍第1項所述之安全監控系統，其中，該系統還包括一區域設定模組，該區域設定模組用於回應監控者的操作選擇設定場景地點，並根據與、交、減或者反運算進行選擇、增加或減少被監控物體來設定被監控區域。
5. 一種安全監控方法，該安全監控方法包括：
   獲取攝像裝置攝取的場景影像，該場景影像中包括被監控物品各點與攝像裝置之間的距離資訊；
   利用物體偵測技術，在獲取的場景影像中獲取場景影像中各個點到攝像裝置的距離；
   根據該獲取的場景影像中各個點到攝像裝置的距離，將攝取的場景影像與存儲在一存儲單元中的場景三維範本進行比對，並判斷該場景影像與場景三維範本是否相匹配，其中，該場景三維範本中包括偵測區域特徵點陣列；及
   當被監控場景影像與偵測場景三維模組不相匹配時，產生一警告信號。
6. 如申請專利範圍第5項所述之安全監控方法，其中，步驟“將攝取的被監控場景影像與存儲在一存儲單元中的場景三維範本進行比對，並判斷該被監控場景影像與場景三維範本是否相匹配”具體包括：
   將場景影像中各點到鏡頭的距離轉換為圖元值存至該場景影像的場景陣列中；
   將場景陣列中各點的圖元值分別與場景三維範本的偵測區域特徵點陣列的相同點的圖元值進行比對；及
   若該場景影像滿足一預定數目的點的圖元值落入在場景三維範本中相應點的圖元值的容許範圍內，則判斷該被監控場景影像與場景三維範本相匹配。
7. 如申請專利範圍第5項所述之安全監控方法，其中，該安全監控方法還包括：
   判斷該獲取的場景影像中是否存在三維人型影像；及
   當被監控場景影像與偵測場景三維模組不相匹配且獲取的場景中沒有偵測到三維人型影像時，產生該警告信號。
8. 如申請專利範圍第5項所述之安全監控方法，其中，該安全監控方法還包括：
   用於回應監控者的操作選擇設定場景地點，並根據與、交、減或者反運算進行選擇、增加或減少被監控物體來設定被監控區域。