一种基于视觉分析的智能家居远程安全监控方法及装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于远程安全监控领域。
【背景技术】
[0002] 当前智能家居系统主要存在两类应用模式，一类是以智能安防为平台、集成了家 电管理的自动化控制系统，另一类是以家电管理自动化控制为平台、集成了智能安防功能 的家居系统。它们都存在着一些亟待解决的问题：（1)未制订统一的智能家居行业标准；
[2] 系统安装、调试和使用操作过于复杂，将制约着智能家居产品从研发向市场消费的转 化，需要结合大多数用户和住宅的现状来进行系统设计；（3)后期维护和更新的成本高，通 过固定的通信网络或外部扩展模块实现设备互联的方式将导致系统一旦安装完成就难以 改变；(4)安全和可靠性技术需要进一步提升，功能较为复杂的系统综合使用的各项技术 也需要不断升级。
[0003] 由于基于视觉分析的监控技术在行人检测、跟踪及识别应用中取得的成功，并且 存在着推广到诸多其它应用中的可能，引起了越来越多相关企业的关注。但是，目前视觉分 析的应用在智能家居领域大多以安防功能为主，其他功能（如家电管理、灯光控制等）的实 现通常依赖基于各类专项传感器的智能系统。完完全全基于视觉分析的家居安全监控方式 几乎还没有出现，本发明以智能家居远程安全监控为应用背景开发的基于视觉分析的监控 系统正是视觉分析和监控技术的融合、推广与出新。
【发明内容】
[0004] 为了避免已有智能家居系统需要对住宅进行重新布线、更换家电的配套设备或安 装特定控制模块的问题，本发明提供一种仅需增设摄像头装置的基于视觉分析的智能家居 远程安全监控方法及装置，既便于前期安装和后期维护，又能够大大降低成本费用。
[0005] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于视觉分析的智能家居远程 安全监控方法，该方法包括：
[0006] 步骤1 :米集室内视频图像；
[0007] 步骤2 :间隔提取视频图像中的一帧进行家居设备识别，并判断其运行状态；
[0008] 步骤3 :根据采集到的视频图像分析是否存在运动物体，若存在则跟踪拍摄该运 动物体，并获取该物体的高清照片；
[0009] 步骤4 :将获取的高清照片主动发送给远程终端，同时本地分析高清照片识别出 运动目标的种类；
[0010] 步骤5 :根据步骤4的判断种类，若运动物体是人类，通过人脸识别判断该人类是 否为居住户；
[0011] 步骤6 :根据步骤4和步骤5的判断结果，判断其危险等级并向远程终端发出相应 的信息或报警信息。
[0012] 进一步的远程终端可向监控设备发送请求命令，要求实时传送采集的视频图像。
[0013] 进一步的远程终端具有图像处理能力，对接收到的高清照片进行种类识别、危险 等级的判断、人脸识别；再根据识别结果发出信息或报警信息。
[0014] 进一步的所述步骤2的具体方法为：
[0015] 步骤2. 1 :预输入家居设备的模板图片；
[0016] 步骤2. 2 :提取视频图像中的一帧，将模版图片依次在提取的帧图像进行滑动，计 算模版图像与其在帧图像上覆盖的小块图像的相关度，根据相关度辨别帧图像该处是否为 模版图像上的家居设备；
[0017] 步骤2. 3:判断出帧图像中的家居设备后，对家居设备进行彩色直方图统计，获取 家居设备电源指示灯的颜色信息；
[0018] 步骤2. 4 :根据彩色直方图判断家居设备的运行状态。
[0019] 进一步的所述步骤3的具体方法为：
[0020] 步骤3. 1 :采用混和高斯模型对背景进行建模；
[0021] 步骤3. 2 :利用采集到的室内背景图像对建立的混合高斯模型进行训练；
[0022] 步骤3. 2 :利用训练好的模型对采集到的视频图像进行背景剔除，判断是否有运 动物体；
[0023] 步骤3. 3 :若存在运动物体只捕捉并跟踪拍摄该运动物体。
[0024] 步骤3. 4 :若当前帧信息更新，则在当前帧中，选取与模型不匹配的点来更新模型 参数，从而更新原模型。
[0025] 进一步的所述步骤4的具体步骤为：
[0026] 步骤4. 1 :将获取的高清照片发送给远程终端；
[0027] 步骤4. 2 :本地处理过程中，首先预输入运动物体的模版图像；
[0028] 步骤4. 3 :将预输入的模版图像与获取的运动物体进行相关度计算，获取运动物 体的种类；
[0029] 步骤4. 4 :若运动物体为人类，采用人脸识别方法对检测出的人类进行判断，判断 其是否为居住户。
[0030] 进一步的所述步骤4. 3中预输入的运动物体模版图像包括：人、火焰、烟雾、动物。
[0031] 进一步的所述步骤4. 4的具体步骤为：
[0032] 步骤4. 4. 1 :采用居住户的人脸图像以每个像素作为1维特征，得到一个高维数的 特征向量；
[0033] 步骤4. 4. 2 :用PCA算法对图像进行降维，去除原始特征维之间的相关性，得到居 住户的主分量PCA特征脸；
[0034] 步骤4. 4. 3 :将获得人脸图像以每个像素作为1维特征，得到一个高维数的特征向 量；
[0035] 步骤4. 4. 4 :用PCA算法对图像进行降维，去除原始特征维之间的相关性，得到待 识别人脸的主分量PCA特征脸；
[0036] 步骤4. 4. 5 :将待识别人脸的主分量PCA特征脸送入SVM分类器将其与步骤4. 4. 2 获得的居住户的主分量PCA特征脸进行分类识别。
[0037] -种基于视觉分析的智能家居远程安全监控装置，包括摄像机、图像处理器、控制 器、数据收发设备、远程智能终端；远程终端通过互联网与信息传输设备连接；
[0038] 所述图像处理器包括：运动物体检测模块、目标跟踪模块、运动目标识别模块、人 脸识别模块、家居设备识别模块、家居设备运行状态判断模块、报警模块；
[0039] 所述控制器根据目标跟踪模块的结果控制摄像机对目标进行跟踪拍摄，或根据远 程智能的终端的指令对摄像机进行控制。
[0040] 进一步的所述远程终端还包括：运动目标识别模块、人脸识别模块、家居设备识别 模块、家居设备运行状态判断模块、数据收发模块、存储模块、报警模块。
[0041] 本发明的技术构思为：首先，在摄像机端，基于运动目标检测，使用混合高斯背景 建模提取背景图像，通过背景减除得到前景图像（包含人形目标、火焰、烟雾或者其他物 体），再采用连通区域处理和分析，根据其空间位置和相对尺寸大小改变摄像头焦距和角 度，采集具有适宜尺寸和分辨率的运动目标图像并传输到智能终端；其次，在智能终端，对 接收到的运动目标根据外观轮廓信息进行匹配分类，识别为人形目标、火焰\烟雾或者其 他物体，并分别进行相应处理，若判定为其他物体则发出警报信息（其他物体闯入），若判 定为火焰\烟雾则发出警报信息（火灾），若判定为人形目标则需要通过人脸识别是否为用 户本人或家庭成员，如果认定为