一种基于大数据的智能小区安防系统的制作方法
本发明属于安防监控技术领域，具体的，涉及一种基于大数据的智能小区安防系统。
背景技术：
随着社会的进步与发展，人们的安全意识逐渐提高，为了保护公民财产，各种安防监控系统也随之面世，人们除了通过在自己的居室内装备防盗措施外，小区内也会安装安防系统，对进入小区的人员进行筛选，从而保证小区居民的财产安全与人生安全，安防系统能够大大提高犯罪成本，降低犯罪率，起到保护、维持社会稳定的作用。
随着网络时代的快速发展，很多事物都开始与互联网技术进行联合发展，安防系统也不例外，人们通过互联网建立小区的安防监控系统，对小区的安全进行保护，但是现有技术中的安防监控系统太过简单，一般只是通过门禁限制进出人群，通过监控留下监控画面，无法对小区进行有效的及时的安全防护，安全系数较低，能够给犯罪分子很大的漏洞，在防入侵方面，犯罪者只需要盗窃小区住户的识别标签就能够轻松进入小区并进行下一步活动，而为了提高安全性对临时来访人员进行繁杂的手续又会大大提高鉴定过程的复杂性，为了解决这一问题，本发明提供以下技术方案。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种基于大数据的智能小区安防系统。
本发明需要解决的技术问题为：
1、现有技术中小区安防系统对于租户以及小区住户的来访人进入小区的管理比较极端，一种是只要持有射频识别卡就允许通过，一种是需要经过复杂的登记手续才允许通过或者直接要求对应用户来进行接待，前者十分不安全，后者又大大复杂化了身份鉴定过程，十分不方便；
2、如何有效提高安防系统对小区防入侵、防盗窃以及意外事故救助等安防事件的响应速度。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种基于大数据的智能小区安防系统，包括访客登记模块、面部识别模块、用户终端、视频采集模块、警报模块、暂存模块、异常分析模块、门禁模块、射频识别模块、主动红外入侵探测器、本地数据库、临时访问模块、数据处理模块、显示模块与控制器；
所述射频识别模块用于读取进出小区的人所持有的射频识别卡信息，并将所读取的射频识别卡信息传输至本地数据库，所述射频识别卡所包含的信息为持卡者在小区中的所居住房子的门牌号，每一个房子均分配有若干射频识别卡；
所述面部识别模块用于采集来访者的面部图像信息，并将所采集的来访者面部图像信息传输至本地数据库；
所述本地数据库用于存储小区住户的信息，小区住户的信息在本地数据库中的存储方式为：以用户房子的门牌号作为标题建立一个首层文件夹bn，文件夹bn内存储有常住用户的面部图像信息、常住用户的用户终端的联系方式以及非常住用户的面部图像信息与用户终端的联系方式，其中常住用户是指对应业主与业主所指定的人员，非常住用户是指租户与临时来访人员；
所述用户终端为小区业主、租户或未持卡的来访人员所持有的移动通信设备，其中未持卡的来访人员是指小区住户所认同的在短时间内需要进出小区的人；
持有射频识别卡的来访者在进出小区时，身份识别的具体步骤为：
步骤一：射频识别模块读取射频识别卡上的门牌号，并将所读取的门牌号信息传输至本地数据库，同时面部识别模块采集来访者的面部图像信息；
步骤二：本地数据库根据门牌号信息提取对应首层文件夹bn内预存的面部图像信息，并将步骤一中所采集的面部图像信息与首层文件夹bn中预存的面部图像信息进行匹配比较，当所采集的面部图像信息与预存的任一面部图像信息的相似度大于等于设定值θ％时，则定义为允许通过的人员，若相似度小于θ％，则定义为不允许通过的人员；
步骤三：若为允许通过的人员，本地数据库向控制器传输开门信号，控制器接收开门信号并将其传输至门禁模块，门禁模块接收开门信号后打开门禁供人员进出小区；
步骤四：设定时间t2，经过设定时间t2后面部识别模块采集到的允许通过人员的面部图像信息，将该面部图像信息替换本地数据库中预存的与该面部图像信息相似度不小于θ％的面部图像信息；
所述显示模块用于显示本地数据库中的首层文件夹bn内信息；
未持卡的来访人员通过所述访客登记模块输入所访问对象的门牌号信息，访客登记模块在输入门牌号信息后通过控制器控制面部识别模块工作采集来访人员的面部图像信息；
未持卡的来访人员在访问小区时的身份识别方法为：
s1、未持卡的来访人员通过其用户终端采集自己的面部图像信息并发送至所访问对象的用户终端，被访问对象的用户终端将该面部图像信息通过控制器传输至本地数据库；
s2、本地数据库将发送面部图像信息的用户终端的联系方式q1与本地数据库中的联系方式进行匹配，当q1在本地数据库中有预存时，将发送的面部图像信息存储至临时访问模块中，并以联系方式q1所对应的门牌号作为标题建立首层文件夹a，首层文件夹a内存储有对应的来访人员的面部图像信息与联系方式q1；
s3、临时访问模块向被访问对象的用户终端反馈对应来访人员停留时间设定信息，被访问对象的用户终端确定来访人员在小区中的停留时间t1，并将停留时间t1通过控制器与本地数据库传输至临时访问模块中对应的首层文件夹a中；
s4、临时访问模块在接收到停留时间t1后开始计时，当临时访问模块的计时时间超过设定的停留时间t1，删除对应来访人员的面部图像信息；
s5、未持卡的来访人员在进行身份审核时，首先通过访客登记模块确认所访问门牌号，并将门牌号信息传输至临时访问模块，临时访问模块根据门牌号读取首层文件夹a内的来访人员面部图像信息，同时面部识别模块收集来访人员的实时面部图像信息，若所收集的实时面部图像信息与首层文件夹a内的任一面部图像信息的相似度大于等于设定值θ％，则确认为允许通过的来访人员；
所述主动红外入侵探测器安装在小区的围墙上，主动红外入侵探测器用于检测是否有人通过小区围墙进入小区，当主动红外入侵探测器检测到有人通过小区围墙进入小区时，主动红外入侵探测器通过控制器控制器警报模块发出警报；
所述视频采集模块为若干个高清网络摄像头，视频采集模块分布设置在小区内的可监控区域，用于采集小区内可监控区域的监控视频信息，并将所采集的监控视频信息传输至暂存模块；
所述暂存模块用于暂时存储视频采集模块所采集的监控视频信息；
所述异常分析模块用于对视频采集模块所采集的实时监控视频信息进行异常分析，及时发现异常状况并通过控制器控制警报模块发出报警信息；
所述异常分析模块对监控视频信息的分析方法为：
ss1、将一天时间分割为u1、u2、......、uj等若干个连续且相等的时间段，取若干个监控区域不重叠的高清网络摄像头，异常分析模块对各高清网络摄像头的监控区域进行分析得到在时间段ui内各监控区域内的人流密度r1、r2、......、rn，其中rk∈{r1、r2、......、rn},1≤i≤j且i为自然数，rk的计算方法为：在一高清网络摄像头的监控区域内每隔设定时间t4获取视频帧图像，对视频帧图像进行格式转换得到目标图像，并将目标图像通过信号传输模块传输至异常分析模块进行分析，得到该画面内人数为l1，连续获得连续的n1张画面内的人数l1、l2、......ln1，通过公式
ss2、通过公式
ss3、以一个高清摄像头的监控区域边界作为边界建立一个二维平面检测区，当异常分析模块检测到一个高清摄像头的监控区域内进入一个人时，对该人物的行走路径进行标记，当该人物的行走路径在设定时间t5内始终没有接触到二维平面检测区的边界时，异常分析模块将其定义为异常监控视频并通过控制器控制警报模块发出警报；
ss4、若被定义为异常监控视频的监控录像所处时间段为ui，则将ui-1、ui、ui+1这三个时间段作为重点视频存储入本地数据库中，若在连续的us～uq这一连续时间段中均有异常监控视频，则将us-1、us、......、uq、uq+1作为重点视频存储入本地数据库中，监控数据在本地数据库中的存储时间大于监控数据在暂存模块中的存储时间。
作为本发明的进一步方案，当业主与租户之间开始履行合同关系时，业主与租户通过所述数据处理模块进行登记，并通过所述面部识别模块录入租户的面部图像信息，录入的面部图像信息存储入本地数据库中对应的的文件夹中，当业主与租户之间的合同关系结束后，业主与租户双方通过数据处理模块登记，并将租户的面部图像信息从本地数据库中进行删除。
作为本发明的进一步方案，通过所述数据处理模块输入对应门牌号信息，数据处理模块通过门牌号信息读取本地数据库中的首层文件夹bn，同时面部识别模块采集来访人员的面部图像信息后传输至本地数据库，本地数据库将所采集的面部图像信息与首层文件夹bn中的面部图像信息进行匹配比较，当所采集的面部图像信息与首层文件夹bn中任一面部图像信息的相似度大于等于设定值θ％时，则定义为允许通过的人员。
作为本发明的进一步方案，所述异常分析模块对监控视频信息的分析过程中的监控区域不包括凉亭、休息椅、健身场地等小区内的公共活动场所。
本发明的有益效果：
1、本发明通过设置访客登记模块与临时访问模块，通过预先对临时来访人员的面部图像信息进行记录，使临时来访人员能够在设定时间内自由出入小区，避免了住户下楼接待或经过繁琐的登记手续，在保证检测结果的准确性的同时大大缩短了检测过程，方便未持卡人员的访问，减少住户、来访人员以及安保人员的工作量；
2、本发明通过将监控时间分割为若干连续且相等的时间段，对各时间段内的人流密度进行分析，并通过对人流密度较小的时间段内小区的可监控区域的人物活动状况进行分析，及时发现疑似摔倒、盗窃、斗殴等的异常状况。
附图说明
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细描述。
图1是本发明的系统结构示意图。
具体实施方式
下面将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它实施例，都属于本发明保护的范围。
一种基于大数据的智能小区安防系统，如图1所示，包括访客登记模块、面部识别模块、用户终端、视频采集模块、警报模块、暂存模块、异常分析模块、门禁模块、射频识别模块、主动红外入侵探测器、本地数据库、临时访问模块、数据处理模块、显示模块与控制器。
所述射频识别模块用于读取进出小区的人所持有的射频识别卡信息，并将所读取的射频识别卡信息传输至本地数据库，所述射频识别卡所包含的信息为持卡者在小区中的所居住房子的门牌号，每一个房子均分配有若干射频识别卡；
所述面部识别模块用于采集来访者的面部图像信息，并将所采集的来访者面部图像信息传输至本地数据库；
所述本地数据库用于存储小区住户的信息，小区住户的信息在本地数据库中的存储方式为：以用户房子的门牌号作为标题建立一个首层文件夹bn，文件夹bn内存储有常住用户的面部图像信息、常住用户的用户终端的联系方式以及非常住用户的面部图像信息与用户终端的联系方式，其中常住用户是指对应业主与业主所指定的人员，非常住用户是指租户与临时来访人员；
所述用户终端为小区业主、租户或未持卡的来访人员所持有的移动通信设备，其中未持卡的来访人员是指小区住户所认同的在短时间内需要进出小区的人，如小区住户的亲戚朋友；
持有射频识别卡的来访者在进出小区时，身份识别的具体步骤为：
步骤一：射频识别模块读取射频识别卡上的门牌号，并将所读取的门牌号信息传输至本地数据库，同时面部识别模块采集来访者的面部图像信息；
步骤二：本地数据库根据门牌号信息提取对应首层文件夹bn内预存的面部图像信息，并将步骤一中所采集的面部图像信息与首层文件夹bn中预存的面部图像信息进行匹配比较，当所采集的面部图像信息与预存的任一面部图像信息的相似度大于等于设定值θ％时，则定义为允许通过的人员，若相似度小于θ％，则定义为不允许通过的人员；
步骤三：若为允许通过的人员，本地数据库向控制器传输开门信号，控制器接收开门信号并将其传输至门禁模块，门禁模块接收开门信号后打开门禁供人员进出小区；
步骤四：设定时间t2，经过设定时间t2后面部识别模块采集到的允许通过人员的面部图像信息，将该面部图像信息替换本地数据库中预存的与该面部图像信息相似度不小于θ％的面部图像信息，这样可以及时更新面部图像信息，使其更接近人的实际状况。
持有射频识别卡的人员为业主或租户，当业主与租户之间开始履行合同关系时，业主与租户通过数据处理模块进行登记，并通过面部识别模块录入租户的面部图像信息，录入的面部图像信息存储入本地数据库中对应的的文件夹中，当业主与租户之间的合同关系结束后，业主与租户双方通过数据处理模块登记，并将租户的面部图像信息从本地数据库中进行删除。
所述显示模块用于显示本地数据库中的首层文件夹bn内信息；
未持卡的来访人员通过所述访客登记模块输入所访问对象的门牌号信息，访客登记模块在输入门牌号信息后通过控制器控制面部识别模块工作采集来访人员的面部图像信息；
未持卡的来访人员在访问小区时的身份识别方法为：
s1、未持卡的来访人员通过其用户终端采集自己的面部图像信息并发送至所访问对象的用户终端，被访问对象的用户终端将该面部图像信息通过控制器传输至本地数据库；
s2、本地数据库将发送面部图像信息的用户终端的联系方式q1与本地数据库中的联系方式进行匹配，当q1在本地数据库中有预存时，将发送的面部图像信息存储至临时访问模块中，并以联系方式q1所对应的门牌号作为标题建立首层文件夹a，首层文件夹a内存储有对应的来访人员的面部图像信息与联系方式q1；
s3、临时访问模块向被访问对象的用户终端反馈对应来访人员停留时间设定信息，被访问对象的用户终端确定来访人员在小区中的停留时间t1，并将停留时间t1通过控制器与本地数据库传输至临时访问模块中对应的首层文件夹a中；
s4、临时访问模块在接收到停留时间t1后开始计时，当临时访问模块的计时时间超过设定的停留时间t1，删除对应面部图像信息；
s5、未持卡的来访人员在进行身份审核时，首先通过访客登记模块确认所访问门牌号，并将门牌号信息传输至临时访问模块，临时访问模块根据门牌号读取首层文件夹a内的来访人员面部图像信息，同时面部识别模块收集来访人员的实时面部图像信息，若所收集的实时面部图像信息与首层文件夹a内的任一面部图像信息的相似度大于等于设定值θ％，则确认为允许通过的来访人员。
该识别方法能够对未持卡人员的身份进行检测，无需住户下楼接待或经过繁琐的登记手续，在保证检测结果的准确性的同时大大缩短了检测过程，方便未持卡人员的访问，减少住户、来访人员以及安保人员的工作量。
当持卡人丢失射频识别卡时，通过所述数据处理模块输入对应门牌号信息，数据处理模块通过门牌号信息读取本地数据库中的首层文件夹bn，同时面部识别模块采集来访人员的面部图像信息后传输至本地数据库，本地数据库将所采集的面部图像信息与首层文件夹bn中的面部图像信息进行匹配比较，当所采集的面部图像信息与首层文件夹bn中任一面部图像信息的相似度大于等于设定值θ％时，则定义为允许通过的人员。
所述主动红外入侵探测器安装在小区的围墙上，主动红外入侵探测器用于检测是否有人通过小区围墙进入小区，当主动红外入侵探测器检测到有人通过小区围墙进入小区时，主动红外入侵探测器通过控制器控制器警报模块发出警报；
所述视频采集模块为若干个高清网络摄像头，视频采集模块分布设置在小区内的可监控区域，用于采集小区内可监控区域的监控视频信息，并将所采集的监控视频信息传输至暂存模块；
所述暂存模块用于暂时存储视频采集模块所采集的监控视频信息；
所述异常分析模块用于对视频采集模块所采集的实时监控视频信息进行异常分析，及时发现异常状况并通过控制器控制警报模块发出报警信息。
所述异常分析模块对监控视频信息的分析方法为：
ss1、将一天时间分割为u1、u2、......、uj等若干个连续且相等的时间段，取若干个监控区域不重叠的高清网络摄像头，异常分析模块对各高清网络摄像头的监控区域进行分析得到在时间段ui内各监控区域内的人流密度r1、r2、......、rn，其中rk∈{r1、r2、......、rn},1≤i≤j且i为自然数，rk的计算方法为：在一高清网络摄像头的监控区域内每隔设定时间t4获取视频帧图像，对视频帧图像进行格式转换得到目标图像，并将目标图像通过信号传输模块传输至异常分析模块进行分析，得到该画面内人数为l1，连续获得连续的n1张画面内的人数l1、l2、......ln1，通过公式
ss2、通过公式
ss3、以一个高清摄像头的监控区域边界作为边界建立一个二维平面检测区，当异常分析模块检测到一个高清摄像头的监控区域内进入一个人时，对该人物的行走路径进行标记，当该人物的行走路径在设定时间t5内始终没有接触到二维平面检测区的边界时，异常分析模块将其定义为异常监控视频并通过控制器控制警报模块发出警报；
ss4、若被定义为异常监控视频的监控录像所处时间段为ui，则将ui-1、ui、ui+1这三个时间段作为重点视频存储入本地数据库中，若在连续的us～uq这一连续时间段中均有异常监控视频，则将us-1、us、......、uq、uq+1作为重点视频存储入本地数据库中，监控数据在本地数据库中的存储时间大于监控数据在暂存模块中的存储时间，可以有效节约存储空间，将存储空间留给更重要的视频录像。
为了提高报警的准确性，该分析过程中的监控区域不包括凉亭、休息椅、健身场地等小区内的公共活动场所。
以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。
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