一种高空坠物取证监控系统的制作方法
【专利摘要】一种高空坠物取证监控系统，其包括监控相机1、后台交换设备2、数据信息存储设备3和后台数据信息处理设备4，其中所述监控相机包括高清相机、广角镜头、专用高速存储卡、高效开关电源、室外全天候防护罩、安装支架，所述后台数据信息处理设备4对前端传回的数据、信息做处理运算。
【专利说明】
一种高空坠物取证监控系统
技术领域
[0001]本发明通常涉及一种高空坠物取证监控系统，特别是一种采用先进智能识别检测技术对高空坠物取证的监控系统。
[0002]本发明的目的就是能够减少和杜绝“高空坠物”这种违法行为的发生，对有可能引发“高空坠物”的人群起到威慑和震慑的作用，同时在“高空坠物”违法行为进行的同时将其记录下来，锁定责任人(侵权者)。
[0003]通过本发明的应用普及和社会的宣传，让大家都了解“高空坠物”的危害，自觉提高素质。另一方面将“高空坠物”责任人(侵权者)“揪出来”，避免其他无辜业主受到“连坐补偿”的牵扯。最终，达到对“高空坠物”现象的彻底根除的目的。
【背景技术】
[0004]近年来，随着经济的迅速发展和科学技术的进步，各个地区都在城市基础建设上加快了步伐，城市高层建筑也呈现出飞速发展的现象，如雨后春笋般到处拔地而起。高层建筑虽然在提高土地利用率、扩大市区空地、增加城市绿化面积以及解决人口居住等问题上得到了较好的解决，但也带来许多的问题，也给人民群众的生活带来了不少困扰，最突出的问题就是“高空坠物”的现象。
[0005]“高空坠物”现象曾被称为“悬在城市上空的痛”，在“陋习排行榜”中与“乱扔垃圾”齐名，排名第二。“高空坠物”，是一种非常不文明的行为，而且会带来很大的社会危害。为了提高群众的安全意识和个人素质，减少和杜绝这种不文明的现象，本发明提供了一个可行的取证监控系统，此发明不但能够有效抑制人为的“高空坠物”现象，还能起到教育、监督、威慑的作用，同时也为发生此现象时可以提供相应的责任认定依据。(注:本发明中的“高空坠物”，是指一切从建筑物内部或外表掉落的物体，包括:人为抛物、意外掉落、墙体脱落等)。
[0006]“高空坠物”现象之所以屡屡发生，就是因为发生事故后无人承认，责任人或事故原因无法认定，调查取证又非常困难或是无法取证，事故责任不明等种种原因，使受害者找不到责任人，无法得到相应的赔偿，身体和身心都受到了极大伤害，多数受害者都选择了“自认倒霉”的结局。然而责任人只要不承认，或是没有证据证明是他的责任，责任人就可以“相安无事”，既不用承担受害者的赔偿责任，也不用承担相关的法律责任，所以责任人一般都选择了 “沉默”。
[0007]目前，对待“高空坠物”普遍是没有好的手段，主要是以宣传、提示为主。由于没有相关的取证监控系统，事故后期的调查、取证，只能依靠现场排查、群众举报等方式。还有就是调取事故地点附近的监控录像，因为功能作用的原因，这种监控相机都是监控的路面或是街道，根本监控不到物体坠落的过程，对事故后期的调查、取证几乎起不到作用。所以，现有的调查、取证手段对事故取证、认定几乎起不到作用，现在迫切的需要一种能够对违法取证、事故认定提供合法依据的系统。
【发明内容】
[0008]本发明构建了一种高空坠物取证监控系统，采用先进的视频检测、视频识别、视频采集、物体位移、轨迹分析以及抗干扰等诸多技术，通过前端相机的检测和后台软件的数据计算，由此实现系统的作用及功能。
[0009]高清摄像机24小时不间断的对高层建筑物外体进行检测和录像。通过高清摄像机内部软件算法，会自动识别是否有物体坠落，如发现物体坠落会立即对坠落物体进行抓拍(多张图片)，抓拍的图片可以清晰的显示物体从什么位置开始坠落以及坠落的轨迹，抓拍后的图片和相关信息(时间、楼层、区域等)会立即传回管理中心，并同时向管理中心进行报警，管理中心可根据坠落的时间节点，将录像的视频回放，通过回放的视频也可以清晰的反应物体的坠落过程(坠落位置、坠落时间以及坠落轨迹等)。
[0010]通过抓拍的图片以及视频录像可以清楚的反映出坠落事件责任人，为取证、认定等环节提供了充足的依据证明，同时，也对有此类不文明行为和监管不到位的人员起到了监视、震慑以及提醒、督促的作用。
[0011]本发明的监控系统采用先进智能的视频识别、视频检测等技术，通过摄像机内部软件的计算，从而认定“高空坠物”行为的发生，并且摄像机对“高空坠物”的过程进行抓拍和录像，所有信息发送到管理中心，同时向管理中心进行报警，管理中心可根据事件的节点，将录像的视频回放，通过回放的视频或抓拍的图片可清晰的反应物体的坠落过程(坠落位置、坠落时间以及坠落轨迹等)。根据安装位置不同，可分为对射方式和架杆方式。
[0012]为了达到较好的监控效果以及确保设备的安全，建议采用的是相邻楼体摄像机对射布局方式。即:将高清摄像机安装在高层建筑顶部位置，监控区域为对面的高层建筑。
[0013]如果所需检测区域的附近没有其他建筑物或建筑物较远，无法选定适合的设备安装位置，遇到这种情况时，可以利用检测区域正面较为合适位置的现有设施，如监控杆、路灯杆、指路牌杆、架空线缆杆(电线杆、光缆电话线杆)以及休闲健身场所的3米以上的建筑(如凉棚、底下停车场出入口的顶棚)。如没有合适的设备安装位置，建议在适合的位置单独安装杆具。
[0014]由于设备安装的位置较低(一般在3米一一5米)，安装上仰角度较大等，为了避免防护罩取景窗口受到尘土、风沙、雨雪等环境影响而变得污浊，影响到检测效果，采用这种安装方式的防护罩会带有雨刷器(可加装取景窗口清洁喷头)，利用雨刷器可使取景窗口保持干净、清洁，有利于高清相机的检测精度，以及视频录像的清晰度。雨刷器可通过网络由中心控制。
[0015]以楼层为分界，用虚拟触发线分为若干个区域，每个区域之间设置两条虚拟触发线(高、低触发线)，当物体掉落时会触发相应的触发线，从而系统会自动抓拍和记录物体坠落的相关信息(如时间、位置、区域等)，同时将数据发送给管理中心并进行报警，此信息将被记录到系统中。根据触发报警的区域和时间节点，可在视频回放中清晰的识别是哪一层哪个位置掉落的物体(人为或意外)，从而有效的认定“责任人”。如果条件允许，可以以每扇窗户为一个监测区域，后台会精确的计算出物体是从哪一扇窗户的位置掉落的，以便直接锁定责任人。根据建筑物的层数决定摄像机的数量，一般30层以下的建筑物只需一台摄像机，高于30层建议使用2台或以上。
[0016]为了减少和避免误报或错报情况的发生，本发明的监控系统设定每个区域的触发线都有两条(高、低触发线)。物体掉落一定是从上向下运动的过程，设定两条触发线的目的就是区分触发的先后顺序。物体先触发本区域的高触发线，然后再触发本区域的低触发线，只有按照规定的触发顺序才是有效的触发，本发明会自动记录并进行分析，反之则为无效触发，本发明不会进行记录和分析。
[0017]本发明不但能计算高低触发线的触发顺序，还能根据各区域的布局进行识别。物体掉落先触发高区域的触发线，然后再触发低区域的触发线，反之则是无效触发，本发明不予记录。本发明通过多种顺序和逻辑的计算，可以有效的避免鸟类、空中漂浮物(塑料袋等)等的干扰。
[0018]因监控角度和玻璃反光的作用，不会拍摄到玻璃里面的场景及内容。摄像机镜头选用大广角镜头，在图像中每扇窗户的分辨率一般不会大于200 X 200(4万像素)，经过实地测试在10米距离，低于10万像素是无法分辨物体的，实际的监测距离要远远大于10米，所以不会影响到个人的隐私。监控相机一般都采用定焦镜头，无法进行变焦，这样就进一步避免会影响个人隐私的问题(即使因现场等因素使用的变焦镜头，在安装调试后也会将变焦镜头锁定，使其无法变焦)。
[0019]本发明的监控系统采用有线传输方式，避免了无线传输有可能信息安全、信息泄露等问题。采用指定的存储模式，前端设备与后台软件需要相互认证，无认证的无法传输任何信息，并且监控相机的信息只能存储在指定的设备和位置，确保了信息的安全性。存储设备、后台软件等安放在指定的位置(公安机关或是物业监控室)，并且具备加密狗功能，只有权限的人员才能进行操作和管理，不会造成信息的泄露。
[0020]前端设备一般都安装在高层建筑顶部，非工作人员无法接触到设备，并且设备安装的位置很高，不易受到破坏。监控设备、传输线缆、传输设备等如遭到破坏，后台系统将会自动进行报警(设备出现故障也会进行报警)，执勤人员可以第一时间进行排查和修复。
[0021]本发明的监控系统主要包括高清摄像机、前端识别与触发软件、安装支架、存储设备和后台信息处理软件。
[0022]监控相机主要包括:高清相机、广角镜头、专用高速存储卡、高效开关电源、室外全天候防护罩、安装支架等。高清相机主要负责对楼体进行监控;广角镜头主要负责相机的取景范围，广角镜头取景范围更广；专用高速存储卡主要负责在网络不通的情况下进行数据信息的临时存储;高效开关电源主要负责对相机、镜头进行供电，保证用电的稳定;室外全天候防护罩主要负责相机、镜头、存储卡等设备进行全天候的保护，避免因雨雪、风沙等对设备造成损坏;安装支架主要负责防护罩安装和固定，确保防护罩的稳固。
[0023]数据信息存储设备是专用的数据信息存储的设备，其特点是高稳定性、高安全性、高存储速度等方面。通过后台软件还可以进行模糊查找事件发生的时间，根据设置可截取事件发生前后的视频，作为认定事件性质及责任人的依据。
[0024]后台数据信息处理设备是专门为前端传回的数据、信息做处理运算的设备，次系统采用的是高性能的服务器作为处理的产品。
[0025]前端识别与触发软件是安装在相机内部的嵌入式软件，嵌入式保证了整体的运行稳定性、兼容性和流畅性，主要有识别功能、触发功能、抓拍功能、存储功能、视频录像功能、传送功能等。识别功能主要是检测是否有物体坠落，从什么位置开始坠落，到什么位置结束坠落，以及物体坠落的起止时间等等;触发功能主要检测的是否按照正常的轨迹进行移动，物体经过检测区域的顺序是否正确合理，如果顺序正确合理则进行有效触发的记录，反之则不记录;抓拍功能在进行了有效触发是进行高速度的抓拍(一般为2张图片)，记录物体坠落的图片，并能清晰的反应出物体是在什么位置开始坠落的以及时间和坠落的区域信息；存储功能主要是将抓拍图片信息进行本地保存，以确保信息不会发生丢失;视频录像功能全天候的记录相机监控的区域，视频录像通过网络传回后台进行存储;传送功能将抓拍的图片信息和视频录像数据发送后台系统，与后台时时保持通讯等功能。
[0026]后台信息处理软件主要是将前端传回的各种信息数据进行汇总整理，分析检测到的数据是否符合“高通坠物”的条件，如认定是有物体从高空坠落则进行报警处理(如果需要报警)。同时还物体坠落事件来检索事件发生时间前后的视频信息(作为人工复检)。
[0027]前端传回和中心处理的信息按照如下格式进行发码和解码:报头、标志、区域、楼层、位置、时间、校验、报尾。
【附图说明】
[0028]在通过参照附图而阅读下面详细的描述时，这些和其他特征，方面，和本发明的优点将变得更好理解，其中在所有附图中相同特征表示相同部分。
[0029]图1是本发明的监控系统的组成图。
[0030]图2是前端识别与触发软件检测流程图。
[0031 ]图3是后台信息处理软件流程图。
[0032]图4是相邻楼体布局方式。
[0033]图5是单侧检测方式示意图。
[0034]图6是监控区域分布示意图。
[00；35]图7是触发顺序示意图。
[0036]图8是物体掉落时的场景记录不意图。
【具体实施方式】
[0037]如图1所示，本发明的监控系统包括监控相机1、后台交换设备2、数据信息存储设备3和后台数据处理设备4，其中监控相机中内嵌智能识别软件，后台数据信息处理设备内嵌数据信息处理软件。
[0038]监控相机I主要包括:高清相机、广角镜头、专用高速存储卡、高效开关电源、室外全天候防护罩、安装支架等。高清相机主要负责对楼体进行监控;广角镜头主要负责相机的取景范围，广角镜头取景范围更广；专用高速存储卡主要负责在网络不通的情况下进行数据信息的临时存储;高效开关电源主要负责对相机、镜头进行供电，保证用电的稳定;室外全天候防护罩主要负责相机、镜头、存储卡等设备进行全天候的保护，避免因雨雪、风沙等对设备造成损坏;安装支架主要负责防护罩安装和固定，确保防护罩的稳固。
[0039]数据信息存储设备3是专用的数据信息存储的设备，其特点是高稳定性、高安全性、高存储速度等方面。通过后台软件还可以进行模糊查找事件发生的时间，根据设置可截取事件发生前后的视频，作为认定事件性质及责任人的依据。
[0040]后台数据信息处理设备4是专门为前端传回的数据、信息做处理运算的设备，此系统采用的是高性能的服务器作为处理的产品。
[0041]前端识别与触发软件是安装在监控相机I内部的嵌入式软件，嵌入式保证了整体的运行稳定性、兼容性和流畅性，主要有识别功能、触发功能、抓拍功能、存储功能、视频录像功能、传送功能等。识别功能主要是检测是否有物体坠落，从什么位置开始坠落，到什么位置结束坠落，以及物体坠落的起止时间等等;触发功能主要检测的是否按照正常的轨迹进行移动，物体经过检测区域的顺序是否正确合理，如果顺序正确合理则进行有效触发的记录，反之则不记录;抓拍功能在进行了有效触发后进行高速度抓拍(一般为2张图片)，记录物体坠落的图片，并能清晰的反应出物体是在什么位置开始坠落的以及时间和坠落的区域信息;存储功能主要是将抓拍图片信息进行本地保存，以确保信息不会发生丢失;视频录像功能全天候的记录相机监控的区域，视频录像通过网络传回后台进行存储;传送功能将抓拍的图片信息和视频录像数据发送后台系统，与后台时时保持通讯等功能。
[0042]如图2所示，开始检测，有物体坠落时，查看是否检测到物体坠落，如果没有则重新开始检测，如果有，则判定是否是有效触发，如果不是，则重新检测，如果是有效触发，则抓拍并记录，本地保存，同时向监控中心进行发送，此次检测结束。开始检测后，如果没有物体坠落则重新检测。监控相机不但能够检测相应的数据，同时还能进行视频录像，二者互不干扰，最终所有的数据通过网络发送至中心进行存储。
[0043]后台信息处理软件主要是将前端传回的各种信息数据进行汇总整理，分析检测到的数据是否符合“高通坠物”的条件，如认定是有物体从高空坠落则进行报警处理(如果需要报警)。同时还物体坠落事件来检索事件发生时间前后的视频信息(作为人工复检)。
[0044]如图3所示，当后台信息处理软件接收前端传回数据信息后，首先进行记录存储处理，而后将前端传回的各种数据(时间、触发位置，经过的位置等信息)进行分析，是否符合“高空坠物”的条件及因素，通过的分析结果来确认是否是“高空坠物”。如分析结果不属于“高空坠物”，可以不做处理，或者进行人工核查鉴别，人工鉴别后如也不属于“高空坠物”，则不做处理，人工鉴别后如属于“高空坠物”，则进行下一步骤。当系统(或人工)确认“高空坠物”后，会将相关信息进行合成叠加处理(时间、位置轨迹等信息合成叠加在拍摄的图片中)，同时进行数据存储。根据用户的需要，系统检测到“高空坠物”后可以选择报警处理或不进行报警，最后所有“高空坠物”的信息都可以在信息查看中查看相关的信息(包括近期的视频录像)，至此后台信息处理软件流程结束。
[0045]前端传回和中心处理的信息按照如下格式进行发码和解码:报头、标志、区域、楼层、位置、时间、校验、报尾。
[0046]如图4所示，为了达到较好的监控效果以及确保设备的安全，建议采用的是相邻楼体摄像机对射布局方式。即:将高清摄像机安装在高层建筑顶部位置，监控区域为对面的高层建筑。
[0047]如果所需检测区域的附近没有其他建筑物或建筑物较远，无法选定适合的设备安装位置，遇到这种情况时，可以利用检测区域正面较为合适位置的现有设施，如监控杆、路灯杆、指路牌杆、架空线缆杆(电线杆、光缆电话线杆)以及休闲健身场所的3米以上的建筑(如凉棚、底下停车场出入口的顶棚)。如没有合适的设备安装位置，如图5所示，建议在适合的位置单独安装杆具。
[0048]在逐层检测技术的过程中，如图6所示，以楼层为分界，用虚拟触发线分为若干个区域，每个区域之间设置两条虚拟触发线，当物体掉落时会触发相应的触发线，从而系统会自动抓拍和记录物体坠落的相关信息(如时间、位置、区域等)，同时将数据发送给管理中心并进行报警，此信息将被记录到系统中。根据触发报警的区域和时间节点，可在视频回放中清晰的识别是哪一层哪个位置掉落的物体(人为或意外)，从而有效的认定“责任人”。
[0049]如图7所示，为了减少和避免误报或错报情况的发生，系统设定每个区域的触发线都有两条(高、低触发线)。物体掉落一定是从上向下运动的过程，设定两条触发线的目的就是区分触发的先后顺序。物体先触发本区域的高触发线，然后再触发本区域的低触发线，只有按照规定的触发顺序才是有效的触发，本发明会自动记录并进行分析，反之则为无效触发，本发明不会进行记录和分析。
[0050]图8示出了物体从四层区域掉落时的场景，物体从四层区域的某一户窗户位置开始掉落，物体掉落过程中第一个触发了四层区域的高触发线，然后触发了这区域的低触发线，此时满足了四层区域的有效触发条件，此区域触发成功。物体继续向下掉落，会依次触发三层区域、二层区域、一层区域，本发明通过触发区域的顺序会自动计算出物体是从哪个区域掉落的，此信息会同步记录在系统中。
[0051]以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，都应包含在本发明的保护范围内。
【主权项】
1.一种高空坠物取证监控系统，其包括监控相机(I)、后台交换设备(2)、数据信息存储设备(3)和后台数据信息处理设备(4)，其特征在于所述监控相机包括高清相机、广角镜头、专用高速存储卡、高效开关电源、室外全天候防护罩、安装支架，所述后台数据信息处理设备(4)对前端传回的数据、信息做处理运算。2.根据权利要求1所述的高空坠物取证监控系统，所述监控相机(I)内部内嵌前端识别和触发软件。3.—种根据权利要求2所述的高空坠物取证监控系统的前端识别和触发检测方法，启动检测，有物体坠落时，查看是否检测到物体坠落，如果没有则重新开始检测，如果有，则判定是否是有效触发，如果不是，则重新检测，如果是有效触发，则抓拍并记录，本地保存，同时向监控中心进行发送，此次检测结束。4.根据权利要求3所述的检测方法，开始检测后，如果没有物体坠落则重新检测，监控相机不但能够检测相应的数据，同时还能进行视频录像，二者互不干扰，最终所有的数据通过网络发送至中心进行存储。5.—种针对前端传回的信息数据的处理方法，后台信息处理软件将前端传回的各种信息数据进行汇总整理，分析检测到的数据是否符合高通坠物的条件，如认定是有物体从高空坠落则进行报警处理，同时还物体坠落事件来检索事件发生时间前后的视频信息。6.根据权利要求5所述的针对前端传回的信息数据的处理方法，当接收前端传回数据信息后，进行存储处理，在进行信息查看的同时，分析是否有物体坠落，如果没有则不做处理并进行人工核查，可以进行信息合成以及决定是否报警，如果有物体坠落则进行信息合成，在存储处理的同时，决定是否报警，如果报警的话，则查看信息，此流程结束。7.根据权利要求6所述的针对前端传回的信息数据的处理方法，当系统确认“高空坠物”后，会将相关信息进行合成叠加处理，同时进行数据存储，根据用户的需要，系统检测到“高空坠物”后可以选择报警处理或不进行报警，最后所有“高空坠物”的信息都可以在信息查看中查看相关的信息，至此后台信息处理软件流程结束。8.根据权利要求7所述的针对前端传回的信息数据的处理方法，可以将时间、位置轨迹等信息合成叠加在拍摄的图片中。9.根据权利要求8所述的针对前端传回的信息数据的处理方法，前端传回和中心处理的信息按照如下格式进行发码和解码:报头、标志、区域、楼层、位置、时间、校验、报尾。
【文档编号】H04N7/18GK106060478SQ201610529197
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年7月7日
【发明人】刘业兴, 孙述
【申请人】刘业兴, 孙述