[发明专利]一种基于时序图像的高空抛物实时报警系统

权利要求书

1.一种基于时序图像的高空抛物实时报警系统，其特征在于，包括摄像头采集模块、算法检测模块和客户端报警模块，所述摄像头采集模块、所述算法检测模块和所述客户端报警模块通过局域网连接并进行通信，所述摄像头采集模块对建筑物外墙面及外墙天空全天候监控，将实时获取的图像数据发送到所述算法检测模块，同时被保存到本地做备份；所述算法检测模块对所述图像数据进行建模检测，得到抛落物轨迹的二阶曲线拟合结果和相应的得分，并给所述客户端报警模块发送报警信息和报警视频；所述客户端报警模块实现用户对所述摄像头采集模块和所述算法检测模块控制的操作，以及查看所述报警信息和报警视频。

2.如权利要求1所述的基于时序图像的高空抛物实时报警系统，其特征在于，所述摄像头采集模块包括多个网络摄像头和POE交换机。

3.如权利要求2所述的基于时序图像的高空抛物实时报警系统，其特征在于，所述网络摄像头正面朝向建筑物外墙，距离所述建筑物5～15米，向上仰角在60°～80°，两个所述网络摄像头检测区域覆盖一幢楼4～33层。

4.如权利要求2或3所述的基于时序图像的高空抛物实时报警系统，其特征在于，所述网络摄像头分辨率选用500万像素，自带星光夜视功能，支持POE网线供电，室外工作并防水防晒。

5.如权利要求2所述的基于时序图像的高空抛物实时报警系统，其特征在于，所述POE交换机连接所有所述网络摄像头、所述算法检测模块和所述客户端报警模块组成所述局域网，并给所有所述网络摄像头供电。

6.如权利要求5所述的基于时序图像的高空抛物实时报警系统，其特征在于，所述局域网确保所有所述网络摄像头，所述算法检测模块和所述客户端报警模块在同一网络内，能够相互通信。

7.如权利要求5所述的基于时序图像的高空抛物实时报警系统，其特征在于，所述局域网与用户所在小区所用的IP地址网段、子网掩码、网关保持一致。

8.如权利要求1所述的基于时序图像的高空抛物实时报警系统，其特征在于，所述算法检测模块的检测算法运行在算法服务器，所述算法服务器是高空抛物算法的运行载体。

9.如权利要求8所述的基于时序图像的高空抛物实时报警系统，其特征在于，所述检测算法的流程包括数据获取，数据处理，数据存储，报警发送。

10.如权利要求9所述的基于时序图像的高空抛物实时报警系统，其特征在于，所述数据处理包括以下步骤：

S100、提取前景图像，利用带通滤波帧差算法对连续帧图像提取运动目标的前景图像，其中连续三帧图像做帧差取平均提取高频信号，连续七帧图像做帧差取平均提取低频信号，所述高频信号减去所述低频信号得到所述前景图像；

S200、前景图像预处理，先使用图像处理中的高斯滤波，形态学开运算和阈值分割过滤所述最终前景图像中一些离散的噪声点，再使用连通域操作统计每个连通域的面积，如果所述连通域面积大于阈值，则去除所述连通域，用于过滤前景图像中异常的大面积连通域，剩余连通域中所有的像素点都为前景点；

S300、RANSAC三点采样，使用RANSAC方法对前景点在时间维度下分别沿图像的x方向和图像的y方向做随机的三点采样，得到(x,t)和(y,t)分布；

S400、二阶曲线拟合，使用RANSAC方法随机三点采样用来拟合二阶曲线；

S500、统计支持点，在所有前景点中统计靠近所述二阶曲线的点作为支持点；

S600、筛选二阶曲线，根据所述支持点数量是否大于阈值、相邻时刻支持点中心点加速度变化范围是否小于阈值、支持点的时刻类别是否大于阈值这三个条件进行筛选，筛选出满足所述三个条件的二阶曲线；

S700、判断是否达到最大采样次数，当RANSAC三点采样次数达到最大采样次数，则继续下一步S800，否则重复步骤S300～S700；

S800、输出抛物线拟合结果，拟合结果为二阶曲线的拟合得分，根据所述拟合得分判断是否满足报警条件。