CN103391432A - 一种景区安全预警智能视频监控***及监控方法 - Google Patents

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陈能
施蓓琦
於家
宗玮
林文鹏
董颖
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Abstract

本发明涉及景区安全监控技术领域，尤其涉及一种景区安全预警智能视频监控***及监控方法。它包括视频前端监控子***，监控客户端组，智能视频分析子***，景区安全预警监控中心，安全信息管理***；通过视频前端监控子***采集视频和图像信息传送给智能视频分析子***，经过智能视频分析子***分析后获得景区的客流分布和预警仿真模拟数据，然后传送给景区安全预警监控中心，景区安全预警监控中心还与景区安全管理***相连，经过综合分析，通过各监控客户端进行景区安全信息发布和预警；通过视频监控景区内各个预警区域的客流、设施设备状态、环境状况，进行综合安全分析，提高景区安全预警告警的精确度，更大限度地保证游客的安全。

Description

一种景区安全预警智能视频监控***及监控方法
技术领域
本发明涉及景区安全监控技术领域，尤其涉及一种景区安全预警智能视频监控***及监控方法。
背景技术
景区作为旅游业的重要组成部分，是游客旅游的最终目的地和重要集散地，面临的环境相对复杂，要确保景区与游客的人身与财物安全，确保景区能够持续稳定地发展，视频监控***是不容忽视的一个重要环节。在旅游景区日常管理工作中，贯彻“以人为本，关爱生命”的指导思想，遵循“安全第一、预防为主、综合治理”的指导方针，努力消除存在的各种安全隐患，积极防范意外事故的发生，成为景区管理者重要的工作内容之一。
目前，景区监控用的最普遍成熟的技术手段是基于全数字化远程视频监控***，但是目前的视频监控***远远没有达到监控与预警相结合的作用，主要只是作为安保***的一部分而已，而针对景区安全预警进行定制的功能尚未有见报道，如结合客流警戒线统计告警、景区交通设施、娱乐项目、机械等重要运行设备的状态视频分析告警、景区限行区域告警、自然灾害告警等，因而不能实时有效的运用智能视频监控在景区安全预警中发挥出更大的作用。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种景区安全预警智能视频监控***及监控方法，通过视频监控景区内各个预警区域的客流、设施设备状态、环境状况，进行综合安全分析，提高景区安全预警告警的精确度，更大限度地保证游客在景区内各景点处的人身和财产安全。
技术方案
一种景区安全预警智能视频监控***，包括视频前端监控子***，监控客户端组，智能视频分析子***，景区安全预警监控中心，安全信息管理***；视频前端监控子***采集视频和图像信息传送给智能视频分析子***，经过智能视频分析子***分析后获得景区的客流分布和预警仿真模拟数据，然后传送给景区安全预警监控中心，所述景区安全预警监控中心还与景区安全管理***相连，经过综合分析，通过连接的各监控客户端进行景区安全信息发布和预警；
所述智能视频分析子***包括景区客流检测统计模块和景区客流仿真模拟模块，
所述景区客流检测统计模块，接收视频前端监控子***输入的图像，输出各区域单位时间的客流分布数据，
所述景区客流仿真模拟模块，包括预先设定的安全等级数据，所述安全等级数据包括行人越界行为特征数据、预警等级数据、预警时间设置数据、客流密度及饱和度预警数据、客流安全状态等级数据、预警优先级数据；通过所述景区客流检测统计模块得到的客流分布数据和前端监控数据以及仿真模型进行景区客流仿真模拟；
所述的景区安全预警监控中心包括***综合分析处理模块，视频数据传输模块，景区安全信息管理***接口模块；所述***综合分析处理模块包括景区预警处理单元和景区应急处理单元；所述景区安全预警监控中心将中心监控人员输入的控制信号输出到所述智能视频分析子***，所述景区安全信息管理***接口模块连接安全信息管理***，接收安全信息管理***发送的数据；
所述景区预警处理单元，接收客流检测统计模块与景区客流仿真模拟发出的数据，并进行比较，得到实时的客流安全状态等级及相应的预警级别，并将相关预警信息输出给景区应急处理模块，
所述景区应急处理单元，根据预警模块传输的相关预警信息，输出报警信号到各监控客户端，同时生成应急处理日志；所述视频数据传输模块，接收到数据传输请求，按照预设的景区安全预警传输格式和协议将视频数据传输到各监控客户端；
所述各监控客户端接收景区安全预警监控中心传输的数据和报警信号，提醒景区监控人员和游客；所述各监控客户端将本地监控人员输入的控制信号传输到智能视频分析子***。
进一步，所述的监控区域包括景区入口、景区限行区、景区危险区、景区干道。
进一步，所述安全信息管理***收集景区设备检修信息、景区设备状态信息、客流信息并传输数据到景区安全预警监控中心。
进一步，所述视频前端监控子***包括网络视频服务器子***，所述网络视频服务器子***接收摄像头输入的模拟信号，输出视频数据到智能视频分析子***。
一种应用上述的景区安全预警智能视频监控***对景区实行监控的方法，其特征在于：
设置在各个监控区域的视频前端监控子***的摄像头，按照预先设置好的监控时段或其它景区安全规则的要求，将摄入的视频和图像信号传输到智能视频分析子***的服务器；
智能视频分析子***选用基于贝叶斯决策规则的前景检测算法,对前景连通区域进行人群分割,采用多目标粒子滤波跟踪算法和连通区域跟踪算法相结合的方法实现客流跟踪和统计得到监控区域的行人数量、行人速度、客流实时密度的数据信息，然后根据这些实时数据信息的变化对区域客流进行仿真模拟，得出仿真数据；
智能视频分析子***把最后得出实时数据和仿真数据传输到景区安全预警监控中心的服务器，景区安全预警监控中心通过把智能分析子***和安全信息管理***输出的数据，与预先设置好的景区安全规则进行对比分析，从而判断景区内各监控区域安全异常情况的发生；
如出现异常并达到满足报警条件的事件，景区安全预警监控中心立即输出到各监控客户端，警示监控人员和游客。
进一步，所述监控区域包括景区入口、景区限行区、景区危险区、景区干道。
进一步，安全信息管理***对景区设备状态进行实时监控，把景区设备基础信息、景区设备检修信息、景区设备状态信息、客流信息实时传输至景区安全预警监控中心服务器。
进一步，所述视频前端监控子***包括网络视频服务器子***，所述的网络视频服务器子***通过摄像头摄入视频模拟信号，把模拟信号转化成数字信号，并把数据传输到智能视频分析子***。
有益效果
通过对景区各个监控区域和各设备的实时监控，借助计算机强大的数据处理能力自动分析序列图像在监控场景中的变化，可以自动识别及统计客流数，快速准确地定位事故现场，判断监控画面中的异常情况，并以最快和最佳的方式发出警报。大大提高报警精确度，更大限度地保证游客在景区内各景点处的人身和财产安全。
附图说明
图1为本发明的结构框图。
图2为本发明的另一种具体实施方式结构框图。
图3为本发明所采用的视频人数统计方法流程图。
其中：1-视频前端监控子***，2-智能视频分析子***，3-景区安全预警监控中心，4-安全信息管理***，5-监控客户端组，6-多个摄像头，7-网络视频服务器子***，8-景区安全信息管理***接口模块，9-***综合分析处理模块，10-视频数据传输模块，11-景区客流检测统计模块，12-景区客流仿真模拟模块，13-景区预警处理单元，14-景区应急处理单元。
具体实施方式
下面结合具体实施例和附图，进一步阐述本发明。
如图1所示，本发明所述的景区安全预警智能视频监控***及其方法，由视频前端监控子***1、智能视频分析子***2、景区安全预警监控中心3、监控客户端组5构成，其中，视频前端监控子***1的输出端连接智能视频分析子***2的一个输入端，视频前端监控子***1输出视频信号到智能视频分析子***2；智能视频分析子***2的控制端分别连接到监控客户端组5和景区安全预警监控中心3，智能视频分析子***2接收视频前端监控子***1输出的视频信号，同时智能视频分析子***2接收监控客户端组5和景区安全预警监控中心3输出的控制信号，对视频信号进行分析处理后输出到景区安全预警监控中心3；景区安全预警监控中心3连接智能视频分析子***2，景区安全预警监控中心3连接到监控客户端组5，景区安全预警监控中心3接收智能视频分析子***2输出的数据和安全信息管理***4输出的数据，进行分析处理和显示，当需要报警时，产生报警信号，采用光、声、点报警方式提醒景区监控人员；同时，监控客户端组5向景区安全预警监控中心3发出数据传输请求，接收景区安全预警监控中心3输出的视频数据并播放显示；从而实现监控客户端组5对智能视频分析子***2的控制；其中，智能视频分析子***2的视频分析处理的流程图参见图3。
在本发明的具体实例中，所述视频前端监控子***1可以由多个摄像头6构成，如图2所示；所述视频前端监控子***1也可以由多个摄像头6和网络视频服务器子***7构成；网络视频服务器子***7将多个摄像头6输出的模拟信号转换成数字信号，传输到智能视频分析子***2。
在发明的具体实例中，所述智能视频分析子***2，包括景区客流检测统计模块11和景区客流仿真模拟模块12。
景区客流检测统计模块11主要负责对景区内视频监控点所采集的图像信息进行识别处理，得到监控区域的行人数量行人速度客流实时密度等数据信息，并能及时判断行人越界行为。模块选用基于贝叶斯决策规则的前景检测算法,对前景连通区域进行人群分割,采用基于Mean-shift的多目标粒子滤波跟踪算法和连通区域跟踪算法相结合的方法实现客流跟踪和统计；该模块的输出为实时客流数据，分为行人数量Qt、行人速度Vt(m／s)、客流实时密度ρt=Qt／S1、客流饱和密度ρmax=Qmax／S1；
景区客流仿真模拟模块12的数据包括限行区域游客行为特征数据、预警等级数据、预警时间设置数据、客流密度及饱和度预警数据、客流安全状态等级数据、预警优先级数据等；
其中所述限行区域游客行为特征数据表示为边界坐标函数y=kx,x-(x1,x2),k,x1,x2为输入参数；
其中所述预警时间设置是根据客户需求，需要提前t(s)预警，其中t为输入参数；
其中所述客流密度及饱和度预警数据表示为当ρt＞ρmax，需要预警，设定为1；当ρt＜ρmax，低于预警，设定为0，其中，ρt为实时客流密度，由客流统计模块得出；ρmax为该点拥堵密度，由仿真数据得出；
其中，客流安全状态等级数据表示为S＞M1，定义为严重不安全状态；M1＞S≥M2，定义为不安全状态；M2＞S，定义为安全状态；其中，客流人数S、仿真拥堵峰值M1、拥堵值M2为输入参数；
***的工作原理：利用视频前端监控子***1对景区入口、限行区域等重要客流状态进行视频监控，对景区内交通设施、娱乐项目、机械等重要运行设备的状态进行视频监控，对景区内重要设备、区域的火警状态进行视频监控等，并将视频数据输出到智能视频分析子***2，智能视频分析子***2对视频图像并结合景区安全规则进行分析，并将数据传输到景区安全预警监控中心3，其中，安全规则由景区安全预警监控中心3和监控客户端组5进行设置，安全规则包括景区限行区域报警、客流警戒线、景区运行设备异常、外观异常等，安全信息管理***4将景区设备基础信息，景区设备检修信息、景区设备状态信息、客流信息等数据传输到景区安全预警监控中心3，由景区安全预警监控中心3将智能视频分析子***2输出的数据和安全信息管理***4输出的数据进行综合分析，从而判断景区安全异常情况的发生，一旦出现景区设备运行异常、景区设备外观异常、景区危险区闯入，客流超出客流警戒线等满足报警条件的事件，景区安全预警监控中心3就立即以声光、图像、短消息等多种方式输出到各个监控客户端警示景区监控人员，同时将视频信息在各个监控客户端上播放显示。
所述景区安全预警监控中心3包括视频数据传输模块10、景区安全信息管理***接口模块8、***综合分析处理模块9，其中：
视频数据传输模块10等待监控客户端组5发出的数据传输请求，一旦接收到数据传输请求，就按照预定传输格式和协议将视频数据传输到各个监控客户端；传输协议中完整地定义数据包和消息包的区别和格式；
景区安全信息管理***接口模块8接收安全信息管理***4输出的数据，传输到***综合分析处理模块9；该模块实现了景区安全预警监控中心3与安全信息管理***4的接口功能，将景区安全信息管理***4的景区设备基础信息，景区设备检修信息、景区设备状态信息、客流信息等数据传输到***，由***综合分析处理模块10将这些数据与智能视频分析子***2的数据进行综合的分析，从而判断异常景区安全情况的发生；
所述***综合分析处理模块9，包括景区预警处理单元13和景区应急处理单元14。
景区预警处理单元13接收景区客流检测统计模块11传输的实时客流数据，快速准确地将客流人数、客流密度分别按照景区客流仿真模拟模块12的客流安全状态数据、客流密度数及饱和度预警数据进行处理，生成实时的行人安全状态等级及相应的预警级别，并将相关预警信息输出给景区应急处理单元14。
景区应急处理单元14主要负责根据景区预警处理单元13传输的相关预警信息，结合景区客流仿真模拟模块传输的应急情况等级数据，实时生成处理策略并通知景区监控人员，同时生成应急处理日志。
***综合分析处理模块9将来自智能视频分析子***2的数据与来自安全信息管理***4的数据进行综合分析，判断是否有景区异常安全发生。当出现景区异常安全情况时输出报警信号到各个监控客户端。比如：通过分析获取的景区出入口客流数据和景区客流警戒范围人数是否相符来判断客流超出客流警戒线，也可通过对景区运行设备状态进行分析，集成安全信息管理***4的设备信息和数据，判断当前景区交通设施、娱乐项目、机械等重要运行设备的状态是否与安全信息管理***4的状态数据是否一致。一旦出现景区异常安全情况，通过多种方式警示景区监控人员。

Claims (8)

1.一种景区安全预警智能视频监控***，其特征在于：包括视频前端监控子***，监控客户端组，智能视频分析子***，景区安全预警监控中心，安全信息管理***；视频前端监控子***采集视频和图像信息传送给智能视频分析子***，经过智能视频分析子***分析后获得景区的客流分布和预警仿真模拟数据，然后传送给景区安全预警监控中心，所述景区安全预警监控中心还与景区安全管理***相连，经过综合分析，通过连接的各监控客户端进行景区安全信息发布和预警；
所述智能视频分析子***包括景区客流检测统计模块和景区客流仿真模拟模块，
所述景区客流检测统计模块，接收视频前端监控子***输入的图像，输出各区域单位时间的客流分布数据，
所述景区客流仿真模拟模块，包括预先设定的安全等级数据，所述安全等级数据包括行人越界行为特征数据、预警等级数据、预警时间设置数据、客流密度及饱和度预警数据、客流安全状态等级数据、预警优先级数据；通过所述景区客流检测统计模块得到的客流分布数据和前端监控数据以及仿真模型进行景区客流仿真模拟；
所述的景区安全预警监控中心包括***综合分析处理模块，视频数据传输模块，景区安全信息管理***接口模块；所述***综合分析处理模块包括景区预警处理单元和景区应急处理单元；所述景区安全预警监控中心将中心监控人员输入的控制信号输出到所述智能视频分析子***，所述景区安全信息管理***接口模块连接安全信息管理***，接收安全信息管理***发送的数据；
所述景区预警处理单元，接收客流检测统计模块与景区客流仿真模拟发出的数据，并进行比较，得到实时的客流安全状态等级及相应的预警级别，并将相关预警信息输出给景区应急处理模块，
所述景区应急处理单元，根据预警模块传输的相关预警信息，输出报警信号到各监控客户端，同时生成应急处理日志；所述视频数据传输模块，接收到数据传输请求，按照预设的景区安全预警传输格式和协议将视频数据传输到各监控客户端；
所述各监控客户端接收景区安全预警监控中心传输的数据和报警信号，提醒景区监控人员和游客；所述各监控客户端将本地监控人员输入的控制信号传输到智能视频分析子***。
2.如权利要求1所述的景区安全预警智能视频监控***，其特征在于：所述的监控区域包括景区入口、景区限行区、景区危险区、景区干道。
3.如权利要求1所述的景区安全预警智能视频监控***，其特征在于：所述安全信息管理***收集景区设备检修信息、景区设备状态信息、客流信息并传输数据到景区安全预警监控中心。
4.如权利要求1所述的景区安全预警智能视频监控***，其特征在于：所述视频前端监控子***包括网络视频服务器子***，所述网络视频服务器子***接收摄像头输入的模拟信号，输出视频数据到智能视频分析子***。
5.一种应用如权利要求1所述的景区安全预警智能视频监控***对景区实行监控的方法，其特征在于：
设置在各个监控区域的视频前端监控子***的摄像头，按照预先设置好的监控时段或其它景区安全规则的要求，将摄入的视频和图像信号传输到智能视频分析子***的服务器；
智能视频分析子***选用基于贝叶斯决策规则的前景检测算法,对前景连通区域进行人群分割,采用多目标粒子滤波跟踪算法和连通区域跟踪算法相结合的方法实现客流跟踪和统计得到监控区域的行人数量、行人速度、客流实时密度的数据信息，然后根据这些实时数据信息的变化对区域客流进行仿真模拟，得出仿真数据；
智能视频分析子***把最后得出实时数据和仿真数据传输到景区安全预警监控中心的服务器，景区安全预警监控中心通过把智能分析子***和安全信息管理***输出的数据，与预先设置好的景区安全规则进行对比分析，从而判断景区内各监控区域安全异常情况的发生；
如出现异常并达到满足报警条件的事件，景区安全预警监控中心立即输出到各监控客户端，警示监控人员和游客。
6.如权利要求5所述的景区安全预警智能视频监控***对景区实行监控的方法，其特征在于：所述监控区域包括景区入口、景区限行区、景区危险区、景区干道。
7.如权利要求5或6所述的景区安全预警智能视频监控***对景区实行监控的方法，其特征在于：安全信息管理***对景区设备状态进行实时监控，把景区设备基础信息、景区设备检修信息、景区设备状态信息、客流信息实时传输至景区安全预警监控中心服务器。
8.如权利要求5所述的景区安全预警智能视频监控***对景区实行监控的方法，其特征在于：所述视频前端监控子***包括网络视频服务器子***，所述的网络视频服务器子***通过摄像头摄入视频模拟信号，把模拟信号转化成数字信号，并把数据传输到智能视频分析子***。
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