安全监控系统及其方法与流程

本发明是关于一种安全监控系统及其方法，特别是一种结合影像辨识与飞行载具进行追踪的安全监控系统及其方法。

背景技术：

随着社会对环境安全的重视日益增长，各式的监控系统不断地被开发出来以满足各种场合的需要。近年来，随着因特网的快速发展与普及，监控系统逐渐数字化与网际化，而已从传统的录像带式监控系统发展至现今的数字监控系统(Digital Surveillance System，DSS)，并且已不在仅局限于单一封闭区域内，而可通过因特网使得监控点可分散化而形成庞大、复杂的监控环境。

于现有的一般居家监控系统中，监控感测装置，例如：传感器(Sensor)、闭路电视(CCTV)摄影机、网络影像录像机(Network Video Recorders，NVR)、网络摄影机(IP Camera)等等，多为固定设置于住宅内且/或住宅外的周围。然而，此些监控感测装置皆有固定的监控感测范围，虽可通过监控感测装置本身的动态调整来加强监视区域或通过广泛布置来减少死角，但大量布设需耗费大量成本。此外，因一般监控感测装置皆为定点设置，并无法随嫌疑人移动来进行追踪，且需通过通报保全人员并待保全人员赶到才可于区域内进行搜索，因此容易让嫌疑人有逃脱的机会而缺乏机动性。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提出一种安全监控系统及其方法，通过飞行载具与感测装置的搭配，以于一侦测到有可疑影像时便可驱使飞行载具前往察看。

在一实施例中，一种安全监控系统包含第一感测装置、第一影像辨识模块、服务平台、飞行载具、第二感测装置与第二影像辨识模块。第一感测装置固设于感测区域内，用以撷取第一影像信息。第一影像辨识模块用以对第一影像信息进行影像分析，以锁定第一影像信息包含的特定影像。服务平台用以实时计算并发送对应特定影像的坐标的巡航指令。其中，服务平台所发送的巡航指令是以特定影像的坐标为中心。飞行载具用以依据巡航指令进行巡航飞行。第二感测装置设置于飞行载具上，且用以在飞行载具的巡航飞行过程中持续地撷取第二影像信息。第二影像辨识模块设置于第二感测装置中，用以在飞行载具的巡航飞行过程中持续地对撷取到的第二影像信息进行影像分析以判断第二影像信息是否包含特定影像。

在一实施例中，一种安全监控方法包含接收来自第一感测装置的第一影像信息、判断第一影像信息是否包含特定影像、当判断第一影像信息包含特定影像时，依据第一影像信息产生以一坐标为中心的巡航指令、接收来自第二感测 装置的第二影像信息、判断第二影像信息是否包含特定影像以及当第二影像信息包含特定影像信息时输出追踪指令。其中，所述的巡航指令是用以控制飞行载具的巡航路经，而第二感测装置是设置于飞行载具上，且所输出的追踪指令是用以致使飞行载具对特定影像进行追踪。

相较于现有技术，根据本发明一实施例的安全监控系统及其方法，通过分析定点设置于感测区域内的感测装置所撷取的影像信息来判断是否有可疑的特定影像，且于发现有可疑的特定影像时可通过发送的巡航指令来控制装载有感测装置的飞行载具依据巡航指令飞至出现可疑的特定影像的区域及其可能活动的范围来进行搜索，并且当装载于飞行载具上的感测装置依据于巡航飞行的过程中所撷取的影像信息判断有出现可疑的特定影像时，还发送出追踪指令来致使飞行载具依据追踪指令对产生此特定影像的目标物进行追踪飞行。

【附图说明】

图1为本发明一实施例的安全监控系统的方框图。

图2为本发明一实施例的安全监控系统的示意图。

图3为本发明一实施例的飞行载具依据巡航指令进行巡航飞行的示意图。

图4为本发明一实施例的飞行载具进行巡航飞行的运动轨迹示意图。

图5为本发明一实施例的飞行载具由巡航飞行改为追踪飞行的示意图。

图6为本发明一实施例的飞行载具于原巡航飞行中改依据另一巡航指令的示意图。

图7为本发明一实施例的安全监控方法的流程图。

图8为本发明另一实施例的安全监控方法的流程图。

图9为图7与图8中的步骤S03所涵盖的流程图。

【具体实施方式】

图1为本发明一实施例的安全监控系统的方框图，图2为本发明一实施例的安全监控系统的示意图。请参阅图1与图2。安全监控系统100包含至少二感测装置(以下分别称为第一感测装置110与第二感测装置120)、服务平台130、飞行载具140以及至少二影像辨识模块(以下分别称为第一影像辨识模块151与第二影像辨识模块152)。

以下，因此单一第一感测装置110以及单一第二感测装置120为例，然而本发明并非以此为限，第一感测装置110的数量与第二感测装置120的数量端视安全监控系统的设计需求而定。

服务平台130分别信号连接至第一感测装置110与第二感测装置120，并接收来自第一感测装置110的传输信息T1与来自第二感测装置120的传输信息T2。飞行载具140分别信号连接至服务平台130与第二感测装置120，并接收来自服务平台130的控制指令C1。

第一影像辨识模块151与第二影像辨识模块152用以对所接收的影像信息进行影像分析。在本实施例中，第一影像辨识模块151与第二影像辨识模块152分别设置于第一感测装置110与第二感测装置120中。而在另一实施例中，第一影像辨识模块151则是设置于服务平台130中(图未示)且第二影像辨识模块152设置于第二感测装置120中。然而，本发明并非以此为限，第一影像辨识模块151与第二影像辨识模块152也可皆设置于服务平台130中(图未示)。

第一感测装置110固定设置于感测区域内，以于感测区域内对环境的动态进行感测。因此，第一感测装置110所设置的感测区域可包含一般住家内部或外部、大楼、小巷、街道等。第一感测装置110可为网络摄影机(IP Camera)、网络影像录像机(Network Video Recorders，NVR)等摄像装置。

第一感测装置110除包含第一影像辨识模块151外，还包含第一影像撷取模块111与第一影像传输模块113。第一影像辨识模块151电性连接至第一影像撷取模块111以接收来自第一影像撷取模块111的第一影像信息I1。第一影像传输模块113的二输入端分别电性连接至第一影像撷取模块111与第一影像辨识模块151，以分别接收来自第一影像撷取模块111的第一影像信息I1与来自第一影像辨识模块151的辨识结果A1。

第一影像撷取模块111用以于感测区域内持续进行影像撷取，且可将所撷取的第一影像信息I1记录于其内。第一影像辨识模块151用以对第一影像撷取模块111所输出的第一影像信息I1进行影像分析，借以判断第一影像信息I1中是否包含特定影像，并输出辨识结果A1至第一影像传输模块113。在一些实施例中，第一影像辨识模块151是通过本身内存的算法或图像处理的程序代码等来对第一影像撷取模块111所输出的第一影像信息I1进行影像分析。

此外，前述的特定影像是指特定目标的影像。在一些实施例中，特定目标可为人类，则特定影像即为人类影像，然本发明并非以此为限，特定目标也可为其他种生物，则特定影像即为其他种生物影像。因此，第一影像辨识模块151可进行的影像分析可涵盖人影侦测、人脸辨识及移动侦测或其组合等功能。

第一影像传输模块113可用以将传输信息T1传输至与其信号连接的装置。于此，第一影像传输模块113是将传输信息T1传送至服务平台130。此外，在本实施例中，第一影像传输模块113所传输的传输信息T1可包含第一影像撷取模块111所输出的第一影像信息I1与第一影像辨识模块151所产生的辨识结果A1。

在一实施例中，第一影像传输模块113是利用有线传输方式来传递传输信息T1，因此，第一影像传输模块113可为有线网络。而在另一实施例中，第一影像传输模块113是利用无线传输方式来传递传输信息T1。因此，第一影像传输模块113可为蓝牙传输模块、wifi传输模块、无线网络等。

因此，当第一影像辨识模块151判断第一影像撷取模块111所输出的第一影像信息I1中包含特定影像时，便可经由第一影像传输模块113将辨识结果A1(或连同第一影像信息I1)作为传输信息T1传输至服务平台130以进行后续处理。

服务平台130可用以根据第一感测装置110所传输的传输信息T1实时计算出第一影像信息I1中的特定影像的坐标，并发送出对应此特定影像的坐标的控制指令C1给飞行载具140。具体而言，服务平台130是依据第一影像信息I1来估算出特定目标的实际位置并以此作为特定影像的坐标。另一实施例中，服务平台130是直接依据第一感测装置110所设置的位置信息，例如：第一感测装置110所内建的IP(Internet Protocol)地址或MAC(Media Access Control)地址，来作为特定影像的坐标。

服务平台130可包含单一服务器或数个以上的服务器。若使用数个以上的服务器则可通过多个服务器的分工来加速作业。以下将以二服务器(以下分别称为第一服务器131与第二服务器132)为例来进行说明。

第一服务器131用以接收来自第一感测装置110的传输信息T1(其包含第一影像信息I1与辨识结果A1)，以当传输信息T1中的辨识结果A1表示第一感测装置110所撷取的第一影像信息I1包含特定影像时，发送出巡航信息D1至第二服务器132。于此，巡航信息D1可包含特定影像的坐标、第一感测装置110所设置的位置信息、所估算出的特定目标的实际位置、特定目标的移动方向、移动速率等。

第二服务器132信号连接至第一服务器131，以依据巡航信息D1产生控制指令C1。控制指令C1为一种巡航指令，用以致动飞行载具140依据巡航指令进行巡航飞行。

在一实施例中，第一服务器131与第二服务器132是设置于同一区域内(即相对较近之处)，并通过局域网络(Local Area Network,LAN)来彼此通信。而在另一实施例中，第一服务器131与第二服务器132则是分别设置于不同的区域内(即相对较远之处)，并通过因特网(Internet)来彼此通信。

在一实施例中，巡航指令是以特定影像的坐标为中心，且包含与特定影像的坐标相关联的若干第一巡航点。此外，巡航指令中的若干第一巡航点是可经由服务平台130的第二服务器132依据算法而程序化为运动轨迹，以供飞行载具140可依据此运动轨迹进行巡航飞行。

图3为本发明一实施例的飞行载具依据巡航指令进行巡航飞行的示意图。请参阅图3，当第一感测装置110A于其感测区域P01内侦测到有可疑的特定目标H1时，服务平台130的第一服务器131便可依据第一感测装置110A所依序撷取的若干影像画面中所具有的特定影像的数据来计算出特定目标H1的移动方向以及移动速率，并通过前述的若干影像画面中所具有的特定影像的撷取时间来与当前时间计算出时间差，以根据所计算出的移动速率、时间差以及特定影像的坐标来估算出特定目标H1的移动距离，进而将计算出的特定目标H1的移动方向、移 动距离以及特定影像的坐标等作为巡航信息D1传输至第二服务器132。因此，第二服务器132于接收巡航信息D1后，便可依据巡航信息D1的内容，产生出与特定影像的坐标相关联的若干第一巡航点P11～P16，以规划出飞行载具140的巡航路径。

在本实施例中，第二服务器132是以特定影像的坐标为中心，来产生若干第一巡航点P11～P16且规划出呈圆环状的巡航路径(如虚线所示)。因此，各第一巡航点P11～P16至特定影像的坐标的绝对距离(即最短距离)约略相等。于此，虽然是以六个第一巡航点P11～P16的巡航指令以及呈圆环状的巡航路径为例，然而本发明不以此为限，巡航指令所包含的巡航点个数以及被程序化后的运动轨迹等皆可端视使用及设计需求而定。

此外，第二服务器132还可依据特定目标H1的移动方向来规划出巡航的顺位。因此，第二服务器132可将位于特定目标H1的移动方向上的第一巡航点P11作为飞行载具140此次巡航飞行中的第一顺位。换言之，飞行载具140可以第一巡航点P11作为始点来开始进行巡航，而先飞至第一巡航点P11进行搜索，且当未发现特定目标H1时，再飞至下一顺位的第一巡航点P12，以此类推直至位于最末顺位的第一巡航点P16。

在本实施例中，当飞行载具140已位于最末顺位的第一巡航点P16却仍未搜索到特定目标H1时，飞行载具140便结束巡航飞行而不再进行搜索。而在另一实施例中，请参阅图4，当飞行载具140已位于最末顺位的第一巡航点P14却仍未搜索到特定目标H1时，服务平台130会重新产生另一巡航指令，以致使飞行载具140可重新依据另一巡航指令继续巡航飞行。

于此，另一巡航指令也是以特定影像的坐标为中心，但是另一巡航指令是以特定目标H1的移动距离的N倍作为半径，其中N可为1.5、2、2.5等正数，来产生若干第二巡航点P21～P21且规划出呈圆环状的巡航路径，故每一第二巡航点P21～P21至特定影像的坐标的绝对距离(即最短距离)也相等，且每一第二巡航点P21～P24至特定影像的坐标的绝对距离是大于每一第一巡航点P11～P14至特定影像的坐标的绝对距离。换言之，飞行载具140的运动轨迹将会如同漩涡般地一圈圈往外扩张而渐渐拓展飞行载具140的巡航范围。

因此，当飞行载具140已依据巡航指令位于最末位的第一巡航点P14却仍未搜索到特定目标H1时，飞行载具140便可依据另一巡航指令而飞行至第二巡航点P21而继续另一巡航飞行。

飞行载具140还包含飞行控制模块141。飞行控制模块141用以接收来自由服务平台130的第二服务器132的控制指令C1，并依据控制指令C1来操控飞行载具140的飞行。在一些实施例中，飞行控制模块141可以芯片(Chip)实现，而飞行载具140可为四轴飞行器。

第二感测装置120架设于飞行载具140之上，以随同飞行载具140移动。在本实施例中，第二感测装置120除包含第二影像辨识模块外152，还包含第二影像撷取模块121与第二影像传输模块123。第二影像辨识模块152电性连接至第二影像撷取模块121以接收来自第二影像撷取模块121的第二影像信息I2。第二影像传输模块123的二输入端分别电性连接至第二影像撷取模块121与第二影像辨识模块152，以分别接收来自第二影像撷取模块121的第二影像信息I2与来自第二影像辨识模块152的辨识结果A2。

第二影像撷取模块121用以于随同飞行载具140的移动期间内持续进行影像撷取，且可将所撷取的第二影像信息I2记录于其内。第二影像辨识模块152用以对第二影像撷取模块121所输出的第二影像信息I2进行影像分析，借以判断第二影像信息I2中是否包含特定影像，并输出辨识结果A2。于此，所指的特定影像与前述第一影像信息I1中所包含的特定影像是为相同特定目标的影像。换言之，在本实施例中是通过第二影像辨识模块152持续对第二影像信息I2进行影像分析，并判断是否包含与第一影像辨识模块151相同的特定影像，以确认此时飞行载具140是否已搜寻到可疑的特定目标。

在一些实施例中，第二影像辨识模块152是通过本身内存的算法或图像处理的程序代码等来对第二影像撷取模块121所输出的第二影像信息I2进行影像分析。第二影像辨识模块152可进行的影像分析可涵盖有人影侦测、人脸辨识及移动侦测或其组合等功能。换言之，第二影像辨识模块152可为人影侦测模块、人脸辨识模块、移动侦测模块或其组合。

第二影像传输模块123用以输出传输信息T2至第一服务器131。在本实施例中，传输信息T2可包含第二影像撷取模块所输出的第二影像信息I2以及第二影像辨识模块152所产生的辨识结果A2。此外，第二影像传输模块123可将传输信息T2传送至服务平台130的第一服务器131以通过第一服务器131进行备份储存，并使得第一服务器131可依据传输信息T2中的辨识结果A2发送对应的巡航信息D1至第二服务器132，以促使第二服务器132可依据巡航信息D1产生对应的控制指令C1来操控飞行载具140的巡航飞行。于此，巡航信息D1可包含辨识结果A2、第二感测装置120所设置的位置信息、所估算出特定目标的实际位置等等、特定目标的移动方向、移动速率、第二影像信息I2等。

在一些实施例中，第二影像传输模块123是利用无线传输方式来传递传输信息T2，因此，第二影像传输模块123可为蓝牙传输模块、wifi传输模块、无线网络等。

因此，当第二影像辨识模块152所产生的辨识结果A2表示第二感测装置120此时所撷取的第二影像信息I2包含特定目标的特定影像时，第一服务器131便会发送出对应的巡航信息D1至第二服务器132，以使得第二服务器132可依据巡航信息D1产生控制指令C1。其中，此时第二服务器132所产生的控制指令C1是一种 追踪指令，用以致使飞行载具140开始锁定产生此特定影像的特定目标，而此对特定目标进行追踪飞行，如图5所示。若原先飞行载具140依据巡航指令进行巡航飞行而飞至第一巡航点P11进行搜索，若此时载于飞行载具140的第二感测装置120(图未示)判断所撷取的第二影像信息I2包含特定目标H1的特定影像时，飞行载具140便不再依据原先的巡航指令续行飞行至下一顺位的第一巡航点P12，而是依据来自第二服务器132的追踪指令而改对特定目标H1进行追踪飞行。

相反地，当第二影像辨识模块152所产生的辨识结果A2表示第二感测装置120所撷取的第二影像信息I2不包含特定目标的特定影像时，第一服务器131便会输出切换指令至第二服务器132，以使第二服务器132控制飞行载具140依据控制指令C1所规划的巡航路径飞行至下一顺位的第一巡航点P12。

请参阅图6，在一实施例中，当飞行载具140正依据控制指令C1(于此是指巡航指令)于若干第一巡航点P11～P16进行巡航飞行的期间时(此时巡航路径是以虚线表示)，产生特定影像的特定目标H1可能因逃至他处而被位于其他感测区域P02的第一感测装置110B感测到，则服务平台130便可重新产生另一控制指令，以使飞行载具140重新依据另一控制指令所规划的巡航路径(以实线表示)进行巡航飞行，然本发明并非以此为限。

图7为本发明一实施例的安全监控方法的流程图、图8为本发明另一实施例的安全监控方法的流程图，且图9为图7与图8中的步骤S03所涵盖的流程图。请参阅图7至图9，安全监控方法包含接收来自第一感测装置110的第一影像信息I1(步骤S01)、判断第一影像信息I1是否包含特定影像(步骤S02)、当判断第一影像信息I1包含特定影像时，依据第一影像信息I1产生以对应于特定影像的坐标为中心的巡航指令(步骤S03)、接收来自第二感测装置120的第二影像信息I2(步骤S04)、判断第二影像信息I2是否包含特定影像(步骤S05)，以及当判断第二影像信息I2包含特定影像时，输出追踪指令(步骤S06)。

在步骤S01中，通过接收第一感测装置110于其感测区域内所撷取的第一影像信息I1，来监控感测区域内的安全状态。其中，第一影像信息I1包含不同撷取时间的若干影像画面。

在步骤S02中，通过第一影像辨识模块151对第一影像信息I1进行影像分析，以判断所接收的第一影像信息I1中是否包含有可疑的特定影像。其中，特定影像为特定目标的影像。于此，特定目标可为人类，且特定影像即为人类影像，然而本发明并非以此为限。

当判断第一影像信息I1包含特定影像时，接续执行步骤S03。在步骤S03中，依据第一影像信息I1产生以对应于特定影像的坐标为中心的巡航指令。其中，巡航指令是用以控制飞行载具140的巡航路径。

于此，巡航指令是以依据第一影像信息I1所估算出的特定目标的实际位置为对应于特定影像的坐标，然而本发明并非以此为限，巡航指令也可直接以第一感测装置110的位置信息为对应于特定影像的坐标。

在一些实施例中，步骤S03还可包含下列步骤：依序撷取若干影像画面中所具有的特定影像的数据来计算特定目标的移动方向与移动速率(步骤S03a)、取得若干影像画面中所具有的特定影像的撷取时间(步骤S03b)、依据撷取时间与当前时间计算出时间差(步骤S03c)、根据移动速率、时间差与对应于特定影像的坐标估算出移动距离(步骤S03d)、依据移动距离与对应于特定影像的坐标产生与对应于特定影像的坐标关联的若干巡航点(步骤S03e)，以及依据若干巡航点产生巡航指令(步骤S03f)。

在步骤S03a中，通过依据将第一影像信息I1的若干影像画面中所具有的特定影像的数据撷取出来，以计算出特定目标的移动方向与移动速率。

在步骤S03b中，服务平台130可依据第一影像信息I1取得其若干影像画面中所具有的特定影像的撷取时间。

在步骤S03c中，服务平台130可依据撷取时间与当前时间来计算出时间差。

在步骤S03d中，服务平台130便可依据所计算出的移动速率、时间差与对应于特定影像的坐标来估算出特定目标可能的移动距离。

在步骤S03e中，服务平台130可依据移动距离与特定影像的坐标来产生与此坐标关联的若干巡航点，以构成飞行载具140的巡航路径。于此，各巡航点至此坐标的绝对距离(即最短距离)是小于或等于特定目标的移动距离。

在一些实施例中，若干巡航点中位于特定目标的移动方向上的巡航点可设为飞行载具140的巡航路径的起始点。

最后，在步骤S03f中，服务平台130便可依据若干巡航点产生巡航指令，来致动飞行载具140依据巡航指令中的巡航路径进行巡航飞行，以搜寻可疑的特定目标的踪迹。于此，飞行载具140上载设有第二感测装置120。

因此，在飞行载具140依据巡航指令开始进行巡航飞行而飞至位于第一顺位的巡航点后，可接续执行步骤S04、步骤S05。

在步骤S04中，可通过接收来自第二感测装置120所撷取的第二影像信息I2，来搜寻可疑的特定目标的踪迹。

在步骤S05中，通过第二影像辨识模块152对第二影像信息I2进行影像分析，以判断所接收的第二影像信息I2中是否包含有可疑的特定影像。于此，第二影像辨识模块152所判断的特定影像是相同于第一影像辨识模块151所判断的特定影像。

当判断第二影像信息I2包含特定影像时，接续执行步骤S06。在步骤S06中，服务平台130输出追踪指令，以致使飞行载具140改对特定影像进行追踪飞行，如图5所示。

在一些实施例中，安全监控方法还包含下述的步骤，当判断第二影像信息I2并不包含特定影像时可接续执行。

当判断第二影像信息I2不包含特定影像时，可接续执行步骤S07。在步骤S07中，服务平台130可根据飞行载具140的位置追踪器，例如：全球定位系统(GPS)，来判断飞行载具140目前是否已位于巡航指令中最末顺位的巡航点。

当判断飞行载具140尚未位于最末顺位的巡航点时，接续执行步骤S08。在步骤S08中，服务平台130可输出切换指令，以控制飞行载具140依据此切换指令飞行至巡航路径中其他巡航点之一。换言之，飞行载具140可依据切换指令而飞行至位于下一顺位的巡航点。

当判断飞行载具140目前已位于巡航指令中最末顺位的巡航点时，则可接续执行步骤S09a或步骤S09b。

在步骤S09a中，服务平台130可重新产生以特定影像的坐标为中心的另一巡航指令，如图7所示。换言之，当服务平台130判断第二感测装置120于各巡航点所撷取的第二影像信息I2皆不包含特定影像而未搜寻到特定目标时，服务平台130会重新产生另一巡航指令以控制飞行载具140重新依据另一巡航指令进行巡航飞行，以可重新执行步骤S04至步骤S08。

于此，另一巡航指令也包含与特定影像的坐标关联的若干巡航点，且各巡航点与特定影像的坐标间的绝对距离是大于前述巡航指令中的各巡航点与特定影像的坐标间的绝对距离。换言之，每一次重新产生的巡航指令所涵盖的搜寻范围是大于前一次产生的巡航指令所涵盖的搜寻范围，如图4所示。

而在步骤S09b中，服务平台130可输出结束指令，以致使飞行载具结束巡航飞行，如图8所示。

综上所述，根据本发明一实施例的安全监控系统及其方法，通过分析定点设置于感测区域内的感测装置所撷取的影像信息来判断是否有可疑的特定影像，且于发现有可疑的特定影像时可通过发送的巡航指令来控制装载有感测装置的飞行载具依据巡航指令飞至出现可疑的特定影像的区域及其可能活动的范围来进行搜索，并且当装载于飞行载具上的感测装置依据于巡航飞行的过程中所撷取的影像信息判断有出现可疑的特定影像时，还发送出追踪指令来致使飞行载具依据追踪指令对产生此特定影像的目标物进行追踪飞行。此外，通过装载有感测装置的飞行载具还可达到减少感测装置的设置数量而降低成本。

本发明的技术内容已以较佳实施例揭示如上述，但其并非用以限定本发明，任何熟习此技艺者，在不脱离本创作的精神所做些许的更动与润饰，皆应涵盖于本发明的范畴内，因此本发明的保护范围当视后附的申请专利范围所界定者为准。