[发明专利]一种采用图形分析与跟踪算法监督值班人员的系统

说明书

所属技术领域

本发明采用图形分析与跟踪算法监督值班人员在岗情况，属于值班监督领域。

背景技术

目前：市面上针对人员的监控措施主要通过各种规格型号的摄像头实现。但利用摄像头进行实时监督存在以下缺陷：

数据存储量大，对数据存储设施的投入大，而大部分的数据都是无用的，造成浪费；

若需要单点对多点进行监控时，即使是短距离内可以通过专线连接解决大量数据的实时传输要求，但其投入仍然高昂，当需要进行较远距离传输时，基本需要租用网络专线，资金投入巨大，不利于大范围推广使用。

画面的实时性对监管方提出了更高的人力及资金投入要求，否则难以做到对监控信息的掌控。国发[2011]46号文件：“随着我国经济社会的快速发展，致灾因素明显增多，火灾发生几率和防控难度相应增大，一些地区、部门和单位消防安全责任不落实、工作不到位，公共消防安全基础建设同经济发展不相适应，公众消防安全意识同现代社会管理要求不相适应，消防工作形势依然严峻，总体上仍处于火灾易发、多发期”。根据文件第四条全面落实消防安全责任里的“要严格落实消防控制室管理和应急程序规定，消防控制室操作人员必须持证上岗”。

而根据目前状况，一般一个城区只有一个消防大队，其人员配备根本不足以对城区内的消防值班室进行日常检查。若采用现有的视频监控系统对消防值班室进行监督的话，一方面资金投入巨大，财政不一定能负担，且其运行维护成本亦相当高昂，消防大队这边也需要投入更多的人员设备对实时传输回来的海量数据进行处理，从大量的无用数据中提取少量数据，势必造成很大的资源浪费，久之，此类的监督工作很可能又形同虚设。

发明内容：

为了解决现有值班人员监督方法投入高，管理效率低的缺陷，本发明采用图形分析与跟踪算法来对值班人员进行有效监督。系统通过监督端的软件分析获得监控区域的有人或无人状态，避免了直接向后台发送大量数据而导致资金投入巨大的弊端，利用现有的移动网络、固话网络或互联网络发送很小量的数据即可实现单点对多点的远程监督管理，比市场上现有的监控系统而言，其将以低的资金投入实现高效的管理水平，有利于大范围的推广使用。

本发明解决现在技术问题所采用的方案是：系统由监督端(摄像头、监督装置)和控制中心组成，在监督装置里写入图形分析与跟踪算法程序，摄像头采集图像通过算法处理并判断是否有人。当在监控区域内识别不到人体时系统开始计时，当在设定时间间隔内未检测到人体则由监督端发送无人值班的信号到控制中心。通过这个方法，仅在被监控的区域内发生无人值班的情况时，监督端的信息发送模块才发送很少量的数据，就可以通知后台的控制中心，实现后台高效率低成本的管理目标。

系统软件通过大小形状识别出人体后，对其运动轨迹进行记录分析，当其从监控区域外进入到监控区域内部并静止不动时，通过其轨迹运动的终点在监控区域内可以判断监控区域内有人，若其轨迹运动终点在监控区域外且超过设定的时间间隔后仍未出现，则系统判定监控区域内无人，此时系统通过信息发送模块将此信息发送到控制中心。

人体检测与跟踪算法的工作原理：

1、基于均值的背景提取算法：这是背景提取的最简单的方法。因为视频中的某个像素对时间采样，背景出现的次数比前景多，因此，将一定的时间段中的视频序列采样，比如2.5帧/秒，，对每一个像素，将这一段时间中的所有图像帧取平均，那么这个平均值会接近背景，背景出现的次数比前景越多，则这个平均值就越接近背景。前面已经说过，运动前景是转瞬即逝的。就以这个平均值作为这个像素的背景值。同时，求取平均值还可以在一定程度上抑制噪声。具体算法如下：

1)在某时间段采样得到N个图像帧F_i，i＝1，2…N；

2)对每一个像素点(x，y)：