一种公共场所异常行为与隐患检测装置

1.本发明涉及ai图像识别技术领域，尤其涉及一种公共场所异常行为与隐患检测装置。


背景技术：

2.在商场、公园、机场、地铁站等公共场所中，人员密集、人流量大，因此存在着一定的安全隐患，例如火灾、恐怖袭击、抢劫等。在公共场所中，存在着一些异常行为，例如携带可疑物品、喧闹、打斗、恶意破坏、涂鸦、携带宠物、抽烟、违规停放等，这些异常行为可能会给公共场所带来安全隐患。同时还存在各种隐患问题，例如火灾、安全秩序、噪音等。为了确保公共场所的安全，需要采取一系列措施，包括加强安保力量、设置监控摄像头、实施安全检查等。其中，安全检查是保障公共场所安全的重要手段之一。传统的安全检查方式多为人工巡查，但这种方式存在着人力成本高、漏检率大等问题。
3.目标检测在计算机视觉领域已经取得了突破性的进展，在无人驾驶、人脸检测、车辆车牌识别、无人机、工业检测等领域已经广泛应用。可以通过人工智能、机器视觉、传感器等技术，对公共场所中存在的异常行为和隐患进行识别和监测。在减少人力和速度上面具有浓厚的意义。其中，异常行为识别和隐患检测也是其中的一种。
4.目前人们对在公共场所的舒适性和安全性有了更高的要求，但是当突发情况出现时，经常出现发现慢的问题。从而导致舒适度降低和更大的事故发生。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本发明的目的在于避免纠纷和安全事故的发生，提供了一种公共场所异常行为与隐患检测装置。用以解决现有的技术中对于公共场所异常行为和安全隐患的检测，便于及时发现异常行为和安全隐患问题，解决了发现不及时的效率问题。其提高了公共场所人们出行的舒适性和安全性。可以满足大部分场合的需求。
6.本发明提出一种公共场所异常行为和隐患检测装置，该公共场所异常行为和隐患检测装置包括遮阳罩、摄像机、红外模块、异常声音检测模块、处理器、人机交互模块、语音模块、警报模块、后台监视模块；所述的红外模块置于摄像机摄像头的右侧；所述的异常声音检测模块置于摄像机尾部；所述的语音模块置于摄像机内部以及中控室；所述的处理器、后台监视模块、人机交互模块和警报模块置于中控室；
7.作为进一步的改进，所述的摄像机垂直向下设置于支撑脚架，所述的摄像机与支撑脚架的垂直方向呈60
°
夹角。
8.作为进一步的改进，所述的摄像机均采用xenics面阵短波红外相机，摄像机下端均加装前加装异常声音检测模块。
9.本发明提出一种公共场所异常行为与隐患检测装置，其特征在于，所述共功能包括以下步骤：
10.第一步：行为图像采集、声音信号采集和红外光采集
11.1-1、实时采集公共场所人群行为图像；
12.1-2、实时采集公共场所声音分贝大小和频率；
13.1-3、根据被检测物体的特性和环境条件，设置热成像仪的参数，如温度范围、颜色分布、帧速率等。同时使用标定板进行测量范围的标定，以确保测量的准确性和可靠性；
14.第二步：行为图像和声音信号预处理
15.2-1、行为图像去噪，在步骤1-1的基础上，对图像进行中值滤波去噪处理，即将图像中每个像素点周围的像素值排序后取中值来代替该像素值，降低椒盐噪声和斑点噪声。
16.2-2、行为图像分割，在步骤2-1的基础上，选用动态阈值法对行为图像进行图像分割，去除背景图像。
17.2-3、行为图像特征提取，在步骤2-2的基础上，通过人体姿态特征提取方法和动作特征提取方法来对行为图像进行特征提取，进而获得包括关节角度、关节距离。同时通过将人的行为分解为多个动作部分，然后对每个动作部分进行特征提取，包括动作周期、动作能量等。
18.2-4、声音信号去噪，在步骤1-2的基础上，对声音进行预加重处理，对语音信号进行高通滤波，以强调高频成分，提高信号的稳定性和准确性。
19.2-5、声音信号分段，在步骤2-4的基础上，将语音信号分成多个连续的小段，以便进行进一步处理。
20.2-6、声音特征提取，在步骤2-5的基础上，从语音信号中提取出特征参数，如mfcc、功率谱密度等，作为后续处理的输入。
21.2-7、物体温度检测，在步骤1-3的基础上，对公共场所物体进行扫描，记录下每个位置的温度数据。
22.第三步：公共场所异常行为与隐患检测
23.3-1、异常行为检测，在步骤2-3的基础上，对公共场所的人体行为进行分析，将所采集的数据与训练集上的数据进行对比。
24.3-2、声音信号检测，在步骤2-6的基础上，对公共场所的声音特征进行分析，如声音信号的频率、想读、谐波成分等进行分析。
25.3-3、红外信号检测，在步骤2-7的基础上，对公共场所的红外信号进行分析，将记录下的温度数据进行处理和分析，寻找异常温度值，判断是否存在热点区域。
26.第四步：警报与数据保存
27.4-1、异常行为警报，在步骤3-1的基础上，当检测到异常行为时，会及时在中控室进行警报，并通过语音系统对其进行警示。
28.4-2、异常声音警报，在步骤3-2的基础上，当检测到异常声音时，及时在中控室进行警报，并通过语音系统对其进行警示。
29.4-3、异常红外热点警报，在步骤3-3的基础上，当检测到异常热点区域时，及时发出报警信号，并进行进一步的排查和处理。
30.4-4、数据保存，将测量数据保存下来，以备日后分析和比对。在步骤4-1、4-2、4-3的基础上，当出现异常情况时将异常频段的图像、声音、红外热点进行另外保存。
31.实施本发明的有益效果在于：本发明公共场所异常行为与隐患检测装置通过将摄像机、红外模块、异常声音检测模块、处理器、人机交互模块、语音模块、警报模块、后台监视
模块相结合。在公共场所的人流量大或存在隐患的地方设立，工作时，摄像机会对人物图像、声音和红外进行采集，将数据传到中控室进行数据预处理和数据分析，各个区域的实时数据会在中控室的屏幕上显示。本发明增加了人们出行的舒适性和安全性；减少了人为差错，人类操作和管理过程中可能会出现疏忽和差错，而异常行为和隐患检测装置可以在不需要人工干预的情况下自动检测，减少人为差错；节约成本，减少人力、物力和时间成本，同时可以及降低监控设备的维护成本；提高效率，异常行为和隐患检测装置可以实时监测和分析场所中的行为和状况，从而提高监控效率，快速响应异常情况；公共场所异常行为和隐患检测装置可以记录和分析场所中的行为和状况数据，为安全管理和预测提供支持。
32.相应地，本发明采用摄像机垂直向下设置于支撑脚架可以提高行为图像的质量，摄像机与支撑脚架的垂直方向呈60
°
夹角可以提高人物行为图像的质量。
附图说明
33.利用附图对本发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。
34.图1是表示监视摄像机设置在接近监视区域的位置的处理，和摄像机与支架的角度选择；
35.图2表示摄像机的视场角、从摄像机到拍摄对象(目标)为止的距离以及视场比例之间的关系的图。
36.图3是一种公共场所异常行为和隐患检测装置的总体框图。
37.图4是一种公共场所异常行为和隐患检测装置的流程图。
38.图5是一种公共场所异常行为和隐患检测装置的使用场景流程图。
具体实施方式
39.为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细的描述，需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
40.参见图1，图1显示了一种公共场所异常行为和隐患检测装置的第一实施例，该公共场所异常行为和隐患检测装置包括遮阳罩、摄像机、红外模块、异常声音检测模块、处理器、人机交互模块、语音模块、警报模块、后台监视模块；所述的红外模块置于摄像机摄像头的右侧；所述的异常声音检测模块置于摄像机尾部；所述的语音模块置于摄像机内部以及中控室；所述的处理器、后台监视模块、人机交互模块和警报模块置于中控室；
41.参见图2，所述的摄像机垂直向下设置于支撑脚架，所述的摄像机与支撑脚架的垂直方向呈60
°
夹角，保证门窗产品图像采集的稳定性与一致性。
42.进一步，所述的摄像机均采用xenics面阵短波红外相机，摄像机下端均加装前加装异常声音检测模块。
43.工作时，摄像机会对人物图像、声音和红外进行采集，将数据传到中控室进行数据预处理和数据分析，各个区域的实时数据会在中控室的屏幕上显示。参见图3，本发明实施例提供的一种公共场所异常行为和隐患检测装置，包括以下步骤：
44.第一步：行为图像采集、声音信号采集和红外光采集
45.1-1、实时采集公共场所人群行为图像；
46.1-2、实时采集公共场所声音分贝大小和频率；
47.1-3、根据被检测物体的特性和环境条件，设置热成像仪的参数，如温度范围、颜色分布、帧速率等。同时使用标定板进行测量范围的标定，以确保测量的准确性和可靠性；
48.第二步：行为图像和声音信号预处理
49.2-1、行为图像去噪，在步骤1-1的基础上，对图像进行中值滤波去噪处理，即将图像中每个像素点周围的像素值排序后取中值来代替该像素值，降低椒盐噪声和斑点噪声。
50.2-2、行为图像分割，在步骤2-1的基础上，选用动态阈值法对行为图像进行图像分割，去除背景图像。
51.2-3、行为图像特征提取，在步骤2-2的基础上，通过人体姿态特征提取方法和动作特征提取方法来对行为图像进行特征提取，进而获得包括关节角度、关节距离。同时通过将人的行为分解为多个动作部分，然后对每个动作部分进行特征提取，包括动作周期、动作能量等。
52.2-4、声音信号去噪，在步骤1-2的基础上，对声音进行预加重处理，对语音信号进行高通滤波，以强调高频成分，提高信号的稳定性和准确性。
53.2-5、声音信号分段，在步骤2-4的基础上，将语音信号分成多个连续的小段，以便进行进一步处理。
54.2-6、声音特征提取，在步骤2-5的基础上，从语音信号中提取出特征参数，如mfcc、功率谱密度等，作为后续处理的输入。
55.2-7、物体温度检测，在步骤1-3的基础上，对公共场所物体进行扫描，记录下每个位置的温度数据。
56.第三步：公共场所异常行为与隐患检测
57.3-1、异常行为检测，在步骤2-3的基础上，对公共场所的人体行为进行分析，将所采集的数据与训练集上的数据进行对比。
58.3-2、声音信号检测，在步骤2-6的基础上，对公共场所的声音特征进行分析，如声音信号的频率、想读、谐波成分等进行分析。
59.3-3、红外信号检测，在步骤2-7的基础上，对公共场所的红外信号进行分析，将记录下的温度数据进行处理和分析，寻找异常温度值，判断是否存在热点区域。
60.第四步：警报与数据保存
61.4-1、异常行为警报，在步骤3-1的基础上，当检测到异常行为时，会及时在中控室进行警报，并通过语音系统对其进行警示。
62.4-2、异常声音警报，在步骤3-2的基础上，当检测到异常声音时，及时在中控室进行警报，并通过语音系统对其进行警示。
63.4-3、异常红外热点警报，在步骤3-3的基础上，当检测到异常热点区域时，及时发出报警信号，并进行进一步的排查和处理。
64.4-4、数据保存，将测量数据保存下来，以备日后分析和比对。在步骤4-1、4-2、4-3的基础上，当出现异常情况时将异常频段的图像、声音、红外热点进行另外保存。
65.本发明对人体行为特征和红外进行检测，可以确保商场、公园、地铁站等公共场所
的安全性和舒适性；减少了人为差错；减少人力、物力和时间成本；提高了解决安全隐患的效率；
66.所述的异常行为包括但不仅限于，携带可疑物品、喧闹、打架斗殴、恶意破坏、随意图写、携带宠物、抽烟、违规停放等。用户可根据自己的场景需求在中控室中选择相应的行为检测。
67.所述的隐患包括但不仅限于，火灾、安全秩序、噪音等。用户可根据自己的场景需求在中控室中选择相应的行为检测。
68.总之，本发明虽然列举了上述优选实施方式，但是应该说明，虽然本领域的技术人员可以进行各种变化和改型，除非这样的变化和改型偏离了本发明的范围，否则都应该包括在本发明的保护范围内。

技术特征：
1.一种公共场所异常行为与隐患检测装置，其特征在于，该异常行为与隐患检测装置包括遮阳罩、摄像机、红外模块、异常声音检测模块、处理器、人机交互模块、语音模块、警报模块、后台监视模块；所述的红外模块置于摄像机摄像头的右侧；所述的异常声音检测模块置于摄像机尾部；所述的语音模块置于摄像机下端以及中控室；所述的处理器、后台监视模块、人机交互模块和警报模块置于中控室。2.如权利要求1所述的公共场所异常行为与隐患检测装置，其特征在于，所述的摄像机垂直向下设置于支撑脚架，所述的摄像机与支撑脚架的垂直方向呈60
°
夹角，图一所示。摄像机的广角应适中，图二所示。3.如权利要求1所述的公共场所异常行为与隐患检测装置，其特征在于，所述人机交互模块和后台监视模块，可在中控室实时监控现场画面、温度、分贝和行为数据。可对异常行为进行选择、设置阈值。4.如权利要求1所述的公共场所异常行为与隐患检测装置，其特征在于，所述语音模块可对发现的违规人员进行劝离和口头警告。5.如权利要求1所述的公共场所异常行为与隐患检测装置，其特征在于，所述摄像机均采用xenics面阵短波红外相机，相机下端均加装前加装异常声音检测模块。6.如权利要求1所述的公共场所异常行为与隐患检测装置，其特征在于，所述红外模块对环境的温度进行检测。当异常数据超过阈值时，通过中控室警报模块对相关负责人员进行警示。7.如权利要求1所述的公共场所异常行为与隐患检测装置，其特征在于，获取所述摄像装置拍摄的当前目标图片，并将所述当前目标图片输入到处理器中进行异常行为检测和物种检测，所述异常行为检测模型根据环境变化进行更新和选择；当所述异常行为检测模型在所述当前目标图片当中识别到异常行为时，会通过中控室警报模块对相关负责人员进行警示。其中，异常行为包括但不仅限于携带可疑物品、喧闹、打架斗殴、恶意破坏、随意图写、携带宠物、抽烟、违规停放等。隐患包括但不仅限于火灾、安全秩序、噪音等。其中，所述异常行为检测模型根据环境变化进行更新的步骤包括：获取所述摄像装置在预设时间内所拍摄的多帧目标图片，并从所述异常行为检测模型上一次训练用的训练集中获取多帧训练图片；获取所述异常声音检测模块，检测预设时间内的声音分贝和嘈杂度。会根据具体环境设置一个阈值，当异常行为的数据超过阈值时产生警报提示。其中，所述的异常行为可通过中控室进行异常行为选择。根据不同场景需求设置不同的异常行为检测类型。8.拍摄图像的识别系统，其中包括：具有储存多个图像识别应用程序的数据库的服务器装置；以及与所述服务器装置网络链接的网络摄像机。所述服务器装置应具备：视场比例估计单元，其从由所述网络摄像机拍摄到的拍摄图像检测目标；以及候选应用选择单元，其从分别设定有适当视场比例的多个图像识别应用中，基于每个所述图像识
别应用的所述适当视场比例和由所述视场比例估计单元估计出的视场比例，选择与估计出的所述视场比例相对应的图像识别应用作为候选应用，所述服务器装置将选择出的所述候选应用的信息提示给所述网络摄像机的用户，将由所述用户选择出的所述候选应用的程序发送给所述网络摄像机，所述视场比例估计单元提取所述拍摄图像内的目标，基于所述网络摄像机的视场角、以及所述目标与所述网络摄像机的位置关系来估计所述视场比例。9.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现。

技术总结
本发明涉及了AI图像识别技术领域，具体公开了一种公共场所异常行为与隐患检测装置，包括遮阳罩、摄像机、红外模块、异常声音检测模块、处理器、人机交互模块、是语音模块、后台监视模块、警报模块；所述的红外模块置于摄像头右侧、所述的异常声音检测模块设置于摄像机的的尾部，所述的语音模块置于摄像机下端以及中控室。对当前公共场所的异常行为和安全隐患进行检测，通过处理器对人们的行为和周围环境进行分析，当发现异常行为和隐患时，对在公共场所的不文明行为进行及时劝阻，对公共场所的安全问题能第一时间采取相应措施。本发明提高公共场所的安全性、有序性和公共性，有效的保障了公共场所居民的满意度与舒适度，减少人为差错，减少人力、物力和时间成本，提高监视效率。该装置可满足不同公共场所的各种需求。该装置可满足不同公共场所的各种需求。该装置可满足不同公共场所的各种需求。


技术研发人员：周彦 向开琳 朱晓林 周晗 曾涛 罗永安
受保护的技术使用者：湘潭大学
技术研发日：2023.04.06
技术公布日：2023/7/11