监控摄像头自动报警系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及人工智能、模式识别和监控安防等领域，目的是要给目前的监控摄像系统装上大脑和嘴吧，使其不但能观察和记录，而且还能分析、报警和提示、说话。
【背景技术】
[0002]众所周知，目前到处都是摄像头和电子眼，从天上的遥感、无人机，到地下的矿井和隧道，它们可以24小时不断地实时监控，而且比人类看得更远、更清晰，其观察能力已远超人类，但这些监控摄像系统只有观察和记录的功能，没有分析和报告异常情况的功能，其所起的作用还只是观察、记录和威慑作用，只能用于事后调取证据，不能及时、有效地预防和制止火灾、犯罪等不良事故的发生。所以，会经常发生监狱越狱事件，银行自动取款机附近发生犯罪事件，以及森林失火，洪水使河道溃堤等不良事件，如果利用本技术，就可有效地预防和阻止这些危害事件的发生。
[0003]目前的视频监控系统使用的是录像加人工监控的低级模式，只能事后提供线索或现场指挥抓捕犯罪嫌疑人，其事前预警的智能监控“潜力”远没有被挖掘出来，不能自动通过对视频图像内容的分析来引发报警，也不能有选择地存贮关键信息。视频监控系统“不够智能”必将导致两个方面的问题:一是随着视频监控摄像头规模的扩大，24小时紧盯视频画面值班人员的工作压力必将增大，也会浪费较多的人力资源；二是无用信息的存储将耗费了大量计算机存贮空间，使得有用资料存储的时间缩短。本发明遇到异常情况能及时报警、提示，同时可对这一时段的视频信息做特殊标示，长期存储，重点保存，从而有效解决上述问题。
[0004]此外，目前的监控系统除了不能自动报告上述已知的异常情况外，更不能报告未知的异常情况，因此还不能用于帮人类发现新线索，新情况，新现象，不能用于科学研究和科学发现，本发明中的“不匹配报告”可以及时报告未知的新线索、新情况，可用于科研领域，帮人们做出科学发现。
【发明内容】
[0005]本发明的主要目的是:使原有的监控摄像头等监控设备具有分析、报警以及语音提示等功能(智能)，如同电子门卫，24小时值班，发现异常情况能立即报警或语音提醒主人(用户)，同时，对于异常时段的视频信息，自动做出重点标示，并能长期保存，不删除。
[0006]原理、方法和步骤。本发明做为一种自动的异常报警、报告系统，其原理主要是:可由用户自定义需要发出报警、报告的各种异常情况，并把其制作成样本(模板)图片事先存入于系统数据库中，再用模式识别的方法与监控摄像头所获画面(截屏图片)相比较，若匹配成功，则自动发出异常报告，不成功则不发出报告，此为“正选法”。此外，用户也可用“穷举法”自定义不需要发出异常报告的各种正常情况，并制成样本图片存放于系统的数据库中，再用模式识别的方法与监控所获画面相比较，若匹配成功，不发出异常报告，若匹配不成功，则自动发出异常报告，同时保存和异常报告有关的视频资料或图片，供后面的分析、调查、取证等活动使用，此为“反选法”，上述正选法和反选法可以同时并用，也可以只用其一，一般来说，如果很容易穷举各种正常情况的图片，就用反选法，适用不匹配报警、报告，否则，就用正选法，适用匹配报警、报告。其中的反选法(“不匹配异常报告”)可用于科学研究和科学发现，因为在这种情况下，数据库中事先存储了大量的反映正常情况的图片，如果监控所获画面、图片与这些正常图片不匹配，就可自动发出异常报告，这样就可及时发现新现象、新信息、新线索，从而导致新的科学发现。除了上述用户自定义的图片外，系统自身也可以自带一部分通用的图片，如火灾、盗窃、打架、抢劫、抽烟等方面的图片，事先存入数据库中，做为样本图片供个人或单位等各类用户使用。
[0007]实现上述目的之方法是，事先在系统的“样本图片数据库”中存入正常图片和异常图片做为样本图片，如果事先设定、预存了正常图片，那么，当摄像头获取的画面与预存样本图片不匹配时，就属于异常画面、异常情境，就应当发出异常报警或提醒；反之，如果事先设定、预存了异常图片做样本图片，那么，当摄像头中获取异常画面与预存样本图片匹配成功，就属异常情况，应当发出报警或提醒。这两种图片可以同时设定、预存在“样本图片数据库”中，并分别定性为匹配报警和不匹配报警，也可以只设定、预存一种图片，设定一种报警方式，究竟应用哪种预存图片方式和报警方式，这要根据不同行业和场所的具体特点而定，如果情况简单，正常画而比较少，很容易穷举，那么就预先存入正常图片，应用不匹配报警，t匕如，在天文观测领域，大多数情况下，星星都是静止不动的，出现流星的情况很少，那么就把没有流星的图片做为正常图片，存入数据库中，应用不匹配报警，这样，一旦出现流星的画面，与没有流星的模板图片不匹配，就立即报告，匹配就不报告；反之，如果情况复杂，正常画面很多，难以穷举，那么就只应用匹配报告方式，预先存入异常图片，比如火灾、盗窃、打架、抢劫、抽烟等异常图片，应用匹配报警，当摄像头中获取的画面与这些异常图片相匹配时就发出异常报警或提示，不匹配则不报警。在正常图片不太多，可以穷举的情况下，也可以同时存入正常图片和异常图片，并同时应用匹配报警和不匹配报警两种方法，这种情况下并不会产生误报，这是因为，假如监控摄像头拍到的是一个正常图片，那么无论它与数据库中的正常图片进行匹配还是与异常图片进行匹配，其结果都不会引起报警，反之，如果监控摄像头拍到的是一个异常图片，那么，无论它与数据库中的正常图片还是异常图片进行匹配，都会引起报警。因为数据库中的图片只有两类——正常图片和异常图片，正常图片是，你与我相匹配就不报警，不相匹配就报警；异常图片则是，你与我相匹配就报警，不相匹配就不报警。这样，正常的图片，无论碰到数据库中的正常图片还是异常图片，都不会引起报警，反之，异常的图片，无论碰到数据库中的正常图片还是异常图片都会引起报警，报警的同时，相应的视频还会被还做出特殊标志，长期存储，不会被系统自动删除。
[0008]应用领域。本发明的应用领域非常广泛，凡是有监控摄像头的地方，都可运用这一技术，可广泛运用于银行、监狱、商场、仓库、矿井、隧道、车站安检等场所，以及交通、学校、公安、科研、医疗、军事、国防、无人机、机器人、天文、海洋、宇宙太空、射电望远镜等领域。
[0009]从空间上说，凡是有摄像头的地方，凡属人类可观察的地方，从整个地球到宇宙太空都是其现在和将来的应用范围。具体地说，从海底到洋面，从平原到高山，从低空到太空再到宇宙空间都可有此技术的应用。
[0010]从对象上说，凡是人类的观察对象，都适用于这一技术，因为人类观察什么，就需要监控什么，因此从监控中可发现自己需要的东西。而从微观的原子、微生物到宏观的星体和宇宙，都属人类的观察范围。
[0011]从时间上来说，随着无人机、机器人、微型机器人以及太空技术等高科技的发展，人类观察和监控的范围会越来越大，此外，随着城市化的发展，原先不使用监控摄像头的农村偏远地区也会越来越多地投入使用，因此，这一发明技术的应用范围也会越来越广，用户会越来越多。
[0012]以下是几项重点应用:
[0013]1，科研机构。科学发现始于观察，观察到异常现象是科学发现的开始，本发明可用于发现、记录并报告实验室中以及生产过程中的各种异常现象，自动提供有价值的信息，并从中做出科学发现。
[0014]2，无人机和机器人，二者是活动的监控摄像头，因此，观察的范围更大，角度更广，因此，所能做出的异常报告也更有价值。
[0015]3，卫星遥感。通过卫星遥感进行宏观的观测，发现异常现象，及时发出报告，有助于发现有重大价值的信息，并从中做出科学发现，也有助于及时发现和预防一些自然灾害。
[0016]4，海洋观测。可用于洋面及海底的观测、监控，发现异常情况及时报告，从而有助于促进海洋科学的发展，预防海底地震、海嘯、台风等自然灾害对人类的不良影响。
[0017]5，医疗保健系统。可用于体检和疾病诊断等，及时发现疾病隐患，未来还可派出微型机器人进入人体时行观察，做出异常报告，及时发现人体内的病变。