一种新型振动入侵探测行为特征识别算法
【专利摘要】本发明为一种新型振动入侵探测行为特征识别算法，技术应用于周界安防、微型计算机、电子安防防入侵、传感探测等【技术领域】。本发明技术方案采用向量空间相似度算法，将振动探测器输出的原始信号向量空间与入侵特征行为模板向量空间进行比对，输出两者的相似度并根据设定的规则输出特征行为及其置信概率。该算法公式如附图所示。采用本方案算法可以极大改善传统振动入侵探测单一或联合阈值算法的适应性问题，并且可以比较精确地判断出撞击、摇晃、攀爬等入侵行为，并直接给出置信概率，以便于后续警情处理时可依据不同的入侵行为和置信概率采取相应的处置措施，提高了入侵探测的智能化水平。该算法对探测系统硬件的要求不高，简单而易于实现，实用性好。
【专利说明】一种新型振动入侵探测行为特征识别算法【技术领域】
[0001]周界安防微型计算机电子安防防入侵传感探测技术背景
[0002]1.现有技术情况
[0003]振动入侵探测器已广泛用于机场、监狱、石化、核电、军事等重点区域的防护。振动入侵探测存在多种实现技术，目前市场上主流的振动探测技术为振动光纤和加速度传感器，这些技术均通过采集围栏上的振动信号并通过对振动信号的分析生成入侵报警信号，其中入侵行为分析算法是判断一个振动入侵探测产品性能优劣的关键内容。目前振动入侵探测算法普遍采用单阈值或联合 阈值判断方法，实践证明此种方法既无法给出具体的入侵行为，也无法给出入侵告警的置信概率，因此关于入侵判断算法存在较大的改进空间。
[0004]2.需要解决的技术问题
[0005]振动入侵探测器输出的原始信号为离散形态的振动波形，并可通过振幅、波长、能量、过零率等由原始信号时间序列派生出来的变量记性定义和描述。目前普遍采用的阈值判断法通过选取一个或多个派生变量与其设定阈值进行逻辑运算来输出入侵报警信号。尽管阈值判断方法简便可行，但该算法无法精确识别入侵者的入侵行为并且无法给出入侵报警置信概率，进而无法合理地设置入侵报警的可能原因和事件级别，不利于后续的报警处置，因此需要设计一种能够精确识别入侵行为的简便可行的算法，提高振动入侵探测的智能化水平。
[0006]3.存在问题的原因
[0007]振动入侵探测器一般布设于金属围栏上，依靠感知金属围栏上的振动来探测入侵行为。振动探测器的灵敏度依赖于技术围栏物理特性主要是围栏弹性，而在实际工程中金属围栏规格和物理特性不一，因此要求振动入侵探测算法具备很强的适应性。上述算法试图通过调节变量阈值来解决算法的适应性问题，由于如何设置阈值缺乏指导原则和具体依据，阈值的设置往往不合理。另外由于联合阈值判断算法本身不是封闭的，无法覆盖到所有的可能状态，导致入侵行为误判的概率较高。
【发明内容】
[0008]采用向量空间相似度算法来判别典型的入侵行为，本发明技术方案采用向量空间相似度算法，将振动探测器输出的原始信号向量空间与入侵特征行为模板向量空间进行比对，输出两者的相似度并根据设定的规则输出特征行为及其置信概率。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]图1是本发明的算法公示图
[0010]图2是本发明算法中入侵行为的三种波形图[0011]
【权利要求】
1.采用向量空间相似度算法来判别典型的入侵行为，可有效改善传统入侵检测只给出是否入侵但缺少诸如可能原因、置信概率、告警级别等告警详细信息的问题。本发明的技术关键点在于采用振动探测器原始信号量构成的向量空间与动态生成的特征模板向量空间进行矢量相似度计算，可识别撞击、摇晃、攀爬等3种典型的入侵行为并直接给出相似度值；配合原始信号向量空间的预处理技术，可大幅降低向量空间长度，提高算法计算速度，降低对探测系统硬件的要求，降低算法实现的成本。
【文档编号】G06K9/00GK103605951SQ201310410322
【公开日】2014年2月26日 申请日期:2013年9月11日 优先权日:2013年9月11日
【发明者】不公告发明人 申请人:中科润程(北京)物联科技有限责任公司