专利名称：红外相关识别报警系统及其识别方法
技术领域：
本发明涉及光电子领域，尤其涉及一种红外相关识别报警系统及其识别方法。
背景技术：
红外防盗报警系统是现今社会上家居防盗的首选仪器。由于现代社会对安全防范的要求越来越高，安防市场的发展就是一种观念和相关防盗产品同时"进化"的过程。人们使用了几千年的普通门锁，随着社会的进步和需要，人们的生活水平和安防意识的提高，更先进的家用防盗产品必将成为安防消费的主流并最终取代旧的安防产品。
现行市场占有率最高的热释电红外线传感报警器仪器以其低成本优势，普遍安装在办公室写字楼、普通家庭等对安防要求不算十分严格的室内环境里。其工作原理为利用人体固有的恒定37度体温，会发出特定波长IOUM左右的红外线，此系统中的主要部件"被动式红外探头"靠探测人体发射的红外线进行工作，红外线通过菲涅耳滤光片增强后聚集到红外感应源上，红外感应源通常采用热释电元件，这种元件在接收到人体红外辐射温度发生变化时就会失去电荷平衡，向外释放电荷，后续电路经检测处理后就能产生报警信号。
总的来说，这种热释电型的红外报警装置具有本身不发任何类型的辐射，器件功耗很小，隐蔽性好，价格低廉的优点。 然而由于它利用单一点信息为主要探测装置，固有缺点不可克服，所述缺点包括容易受各种热源、光源干扰。被动红外穿透力差，人体的红外辐射容易被遮挡，不易被探头接收。易受射频辐射的干扰。环境温度和人体温度接近时，探测和灵敏度明显下降，有时造成短时失灵。误报率比较高，在需要可靠性非常高的应用领域几无实用价值。只适合室内工作环境。
发明内容
本发明针对上述缺点提出一种红外相关识别报警系统及其识别方法，相比起热释电型，本系统的最大特点是改点信号处理为面信号处理，改菲涅耳透镜斩波法为图像相关识别方法，改被动红外探头检测为主动红外光源发射再由CCD检测。 为解决上述问题，本发明提供了一种红外相关识别报警系统，该系统包括红外CCD 1 (Charge Coupled Device电荷耦合器件)通过视频信号线2连接到S-Video (S端子输入接口 )输入接口 3将信号输送到视频信号采集卡4，视频信号采集卡4通过PCI总线5连接到计算机主机6，计算机主机6连接显示器7 ;计算机主机6对实时视频的局部图像一9或实时视频的局部图像二 11与待施行相关运算的人体特征模板12进行相关运算，相关运算结果通过显示器7显示报警状态14或非报警状态15。
上述红外CCD采用波长为850nm或940nm的红外光源作为主动光源。
上述计算机主机安装嵌入式微处理芯片ARM7。 同时本发明还提供一种红外相关识别报警系统的识别方法，该识别方法的步骤如下
在所监控的区域，用红外CCD拍摄监视区域，所得的图像经过视频信号采集卡采 集后送到实时更新的计算机主机的内存并和已经存储在计算机主机内存中的人体特征模 板进行相关运算，即将抓拍图样与人的标准特征向量数据库进行相关峰比对识别，如果入 侵目标是人，将出现所相关峰触发报警，若不是则又回到视频信号采集卡前端继续对红外 CCD拍摄监视区域所抓拍图样实时进行监测。 上述的相关运算采用模式识别技术中的相干峰识别方法，描述为，红外CCD视频
采样每隔某个时间间隔进行采样，采样前后的两幅图片进行相减运算即图像处理中的差影
法，有明显的差异特征方才进行运算量比较大的人体模式识别，模式识别采用将抓拍图样
与人的标准特征向量数据库进行相关峰比对识别的方法，判别是人才触发报警。 本发明的有益效果是 本发明提供的红外相关识别报警系统可靠性高，因为它利用CCD所拍摄到的整幅 图案，信息量足够充分，以整个面的信息取代热释电装置的单点(或多点)信息，因而误报 率可做到接近零。为了拍摄到足够清晰的红外CCD图像，单靠人体的红外辐射是不够的，必 须有主动红外光源的配合。 本发明能够识别出入侵对象是人而报警，可靠性高，因而误报率可做到接近零，这 是目前所有红外防盗报警系统所难以实现的。
图1是本发明红外相关识别报警系统识别方法的流程示意图。
图2是本发明红外相关识别报警系统的组成示意图。
具体实施例方式
下面将结合本发明的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述， 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他实施例，都属于本发 明保护的范围。 图2是本发明实施例一种红外相关识别报警系统的组成示意图，包括红外CCD 1
通过视频信号线2连接到S-Video (S端子输入接口 )输入接口 3将信号输送到视频信号采
集卡4，视频信号采集卡4通过PCI总线5连接到计算机主机6对实时视频的局部图像一 9
或实时视频的局部图像二 11与待施行相关运算的人体特征模板12进行相关运算，相关运
算结果通过显示器7显示报警状态14或非报警状态15。 图1是本发明红外相关识别报警系统识别方法的流程示意图。 在所监控的区域，用红外CCD拍摄监视区域，所得的图像经过视频信号采集卡采
集后送到实时更新的计算机主机的内存并和已经存储在计算机主机内存中的人体特征模
板进行相关运算，即将抓拍图样与人的标准特征向量数据库进行相关峰比对识别，如果入
侵目标是人，将出现所相关峰触发报警，若不是则又回到视频采集卡前端继续对红外CCD
拍摄监视区域所抓拍图样实时进行监测。 现行的波长在850nm与940nm的红外光源与探测装置已经是很成熟的设备，成 本低廉，我们正是采用这两个波段的红外LED作为主动光源，该光源照明整个被检测空间 (6mX 8mX 3m)，空间内的一切影像由对应响应波长的红外CCD拍摄，其拍摄的PAL制式视频信号经视频数字处理芯片转换为数字信号，传输到嵌入式微处理芯片ARM7中进行人体判 别识别运算。该判别算法采用模式识别技术中的相干峰识别方法，简单可描述为，CCD视频 采样每隔某个时间间隔进行采样，采样前后的两幅图片进行相减运算(即图像处理中的差 影法)，有明显的差异特征方才进行运算量比较大的人体模式识别，模式识别采用将抓拍图 样与人的标准特征向量数据库进行相关峰比对识别的方法，判别是人才触发报警，由此大 大地增强了报警的准确度与减少误报率，触发报警的同时保存抓拍图像，把最清晰的盗贼 信息保存在内存里。
权利要求
一种红外相关识别报警系统，其特征在于该系统包括红外CCD(1)通过视频信号线(2)连接到S-Video输入接口(3)将信号输送到视频信号采集卡(4)，视频信号采集卡(4)通过PCI总线(5)连接到计算机主机(6)，计算机主机(6)连接显示器(7)；计算机主机(6)对实时视频的局部图像一(9)或实时视频的局部图像二(11)与待施行相关运算的人体特征模板(12)进行相关运算，相关运算结果通过显示器(7)显示报警状态(14)或非报警状态(15)。
2. 根据权利要求1所述的红外相关识别报警系统，其特征在于上述红外CCD采用波 长为850nm或940nm的红外光源作为主动光源。
3. 根据权利要求1所述的红外相关识别报警系统，其特征在于上述计算机主机安装 嵌入式微处理芯片ARM7。
4. 一种权利要求1所述的红外相关识别报警系统的识别方法，其特征在于如下步骤 在所监控的区域，用红外CCD拍摄监视区域，所得的图像经过视频信号采集卡采集后送到 实时更新的计算机主机的内存并和已经存储在计算机主机内存中的人体特征模板进行相 关运算，即将抓拍图样与人的标准特征向量数据库进行相关峰比对识别，如果入侵目标是 人，将出现所相关峰触发报警，若不是则又回到视频信号采集卡前端继续对红外CCD拍摄 监视区域所抓拍图样实时进行监测。
5. 根据权利要求4所述的识别方法，其特征在于上述的相关运算采用模式识别技术 中的相干峰识别方法，描述为，红外CCD视频采样每隔某个时间间隔进行采样，采样前后的 两幅图片进行相减运算即图像处理中的差影法，有明显的差异特征方才进行运算量比较大 的人体模式识别，模式识别采用将抓拍图样与人的标准特征向量数据库进行相关峰比对识 别的方法，判别是人才触发报警。
全文摘要
本发明公开了一种红外相关识别报警系统及其识别方法，该系统包括红外CCD通过视频信号线连接到S-Video输入接口将信号输送到视频信号采集卡，再经过PCI总线连接到计算机主机，计算机主机连接显示器；该识别方法有如下步骤在所监控的区域，用红外CCD拍摄监视区域，所得的图像经过视频采集卡采集后送到实时更新的计算机主机的内存并和已经存储在计算机主机内存中的人体特征模板进行相关运算，即将抓拍图样与人的标准特征向量数据库进行相关峰比对识别，如果入侵目标是人，将出现所相关峰触发报警，若不是则又回到视频采集卡前端继续对红外CCD拍摄监视区域所抓拍图样实时进行监测；本发明能够识别出入侵对象是人而报警，可靠性高，误报率可做到接近零。
文档编号H04N7/18GK101699531SQ200910211318
公开日2010年4月28日 申请日期2009年10月25日 优先权日2009年10月25日
发明者林清华, 王博, 王衢, 胡义华, 陈丽, 雷亮 申请人:广东工业大学