基于rfid与摄像头的物品监控取证系统及方法
【专利摘要】本发明公开一种基于RFID与摄像头的物品监控取证系统及方法，能实现对重要物品被非法带出等异常事件的实时报警，同时自动提取事发前后的场景视频，关联到对应的报警消息，以供取证。所述系统包括：相互连接的RFID监控端、消息中间件、视频监控端和管理端；RFID监控端采集RFID标签数据，识别出异常事件，生成报警消息，发送给消息中间件；视频监控端采集监控场景视频信息，从消息中间件中获取报警消息，从监控场景视频信息中截取报警消息对应的异常事件发生时发生地的视频信息，得到关联取证视频，将关联取证视频发送给管理端，管理端从消息中间件中获取报警消息，接收视频监控主机发送的关联取证视频，提供用户交互界面，实现报警消息和关联取证视频查看。
【专利说明】
基于RF ID与摄像头的物品监控取证系统及方法
技术领域
[0001]本发明涉及物品监控技术领域，具体涉及一种基于RFID与摄像头的物品监控取证 系统及方法。
【背景技术】
[0002] 目前，对于重要物品的管理，可以通过在物品中嵌入射频标签，利用射频识别技术 (Radio Frequency Identification，RFID)，实现对重要物品的自动识别、实时监控、轨迹 追踪等，进而做到对非法带出等异常事件的自动报警。而摄像头能够记录监控场景的实时 画面，从而是事后查证的主要手段。
[0003] 由于单一传感器感知能力的局限性，因而，不管是RFID技术，还是摄像头，都无法 做到事件、人、物的现场关联，难于同时满足物品监控和事件取证的需求。例如，通过RFID技 术无法获取带出人信息，因而难以进行追责取证;而通过摄像头，难于对物品进行快速精确 的自动识别，因而无法对物品的非法带出等异常事件进行报警。
【发明内容】
[0004] 有鉴于此，本发明实施例提供一种基于RFID与摄像头的物品监控取证系统及方 法，能够实现对重要物品被非法带出等异常事件的实时报警，同时自动提取事发前后的场 景视频，并关联到对应的报警消息，以供取证。
[0005] -方面，本发明实施例提出一种基于RFID与摄像头的物品监控取证系统，包括：
[0006] 相互连接的RFID监控端、消息中间件、视频监控端以及管理端;其中，
[0007] 所述RFID监控端由RFID读写器和RFID监控主机组成，所述RFID读写器与RFID监控 主机连接，所述RFID读写器用于采集RFID标签数据，并传输给所述RFID监控主机，所述RFID 监控主机通过事件检测方法，从RFID数据流中识别出异常事件，生成报警消息，并将所述报 警消息发送给所述消息中间件；
[0008] 所述视频监控端由网络摄像头和视频监控主机组成，所述网络摄像头与视频监控 主机连接，所述网络摄像头用于采集监控场景视频信息，并将所述监控场景视频信息传输 给所述视频监控主机，视频监控主机从所述消息中间件中获取报警消息，根据所述报警消 息从所述监控场景视频信息中截取所述报警消息对应的异常事件发生时发生地的视频信 息，得到所述报警消息的关联取证视频，并将所述关联取证视频发送给所述管理端，
[0009]所述管理端从所述消息中间件中获取报警消息，接收所述视频监控主机发送的关 联取证视频，并提供用户交互界面，实现报警消息以及关联取证视频查看。
[0010]另一方面，本发明实施例提出一种基于上述的基于RFID与摄像头的物品监控取证 系统的物品监控取证方法，包括：
[0011 ]所述RFID读写器采集RFID标签数据，并传输给所述RFID监控主机，所述网络摄像 头采集监控场景视频信息，并传输给所述视频监控主机；
[0012]所述RFID监控主机通过事件检测方法，从RFID数据流中识别出异常事件，生成报 警消息，并将所述报警消息发送给所述消息中间件；
[0013] 所述视频监控主机从所述消息中间件中获取报警消息，根据所述报警消息从所述 监控场景视频信息中截取所述报警消息对应的异常事件发生时发生地的视频信息，得到所 述报警消息的关联取证视频，并将所述关联取证视频发送给所述管理端；
[0014] 所述管理端从所述消息中间件中获取报警消息，接收所述视频监控主机发送的关 联取证视频，并显示所述报警消息及其对应的关联取证视频。
[0015] 本发明实施例提供的基于RFID与摄像头的物品监控取证系统及方法，将RFID监控 和摄像头监控结合起来，基于RFID监控生成的异常事件报警消息自动提取取证视频，通过 将RFID监控生成的报警消息与摄像头监控生成的取证视频相关联，解决了单一传感器无法 同时满足物品监控和事件取证需求的问题，实现了对重要物品被非法带出等异常事件的自 动报警及关联取证视频的自动提取。
【附图说明】
[0016] 图1为本发明基于RFID与摄像头的物品监控取证系统一实施例的结构示意图； [0017]图2为本发明基于RFID与摄像头的物品监控取证系统另一实施例所涉及的工作流 程图；
[0018] 图3为本发明基于RFID与摄像头的物品监控取证方法一实施例的流程示意图。
【具体实施方式】
[0019] 为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例 中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例是本发明 一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有 做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0020] 本发明提供的物品监控取证系统结构如图1所示，包括:RFID监控端1、消息中间件 2、视频监控端3以及管理端4四个组成部分，它们之间通过网络相互连接。
[0021] 视频监控端3:视频监控端3由网络摄像头30和视频监控主机31组成，摄像头30与 视频监控主机31之间通过网络连接。摄像头30负责采集监控场景实时画面信息，并以网络 流的形式通过视频流传输协议实时地传输到视频监控主机31。视频监控主机31负责监控摄 像头控制、视频流中的移动侦测、视频录制、视频截取以及视频推送等。
[0022] 消息中间件2:消息中间件2主要负责报警记录等消息数据的缓存、分发、异步传输 等，以解耦数据发送端与数据消费端。
[0023] RFID监控端I: RFID监控端1由RFID读写器10和RFID监控主机11组成，RFID读写器 10与RFID监控主机11之间通过网络连接。RFID读写器10以设定的频率读取周围可识别的所 有RFID标签数据，并通过网络传输到RFID监控主机11AFID监控主机11负责RFID读写器10 的控制，并通过复杂事件处理(Complex Event Processing,CEP)技术等事件检测方法，从 RFID数据流中识别出非法带出等异常事件，并生成报警记录。
[0024]管理端4:管理端4由管理页面和后台数据库组成。管理页面提供用户交互界面，以 实现报警记录查看、关联视频取证等。后台数据库负责报警记录、取证视频的存储。
[0025]本实施例提供的基于RFID与摄像头的物品监控取证系统，将RFID监控和摄像头监 控结合起来，基于RFID监控生成的异常事件报警消息自动提取取证视频，通过将RFID监控 生成的报警消息与摄像头监控生成的取证视频相关联，解决了单一传感器无法同时满足物 品监控和事件取证需求的问题，实现了对重要物品被非法带出等异常事件的自动报警及关 联取证视频的自动提取。
[0026]本发明提供的物品监控取证系统所涉及的方法工作流程如下：
[0027] 1)监控摄像头实时地采集监控场景画面，并以网络流的形式通过视频流传输协议 实时传输到视频监控主机。
[0028] 2)视频监控主机通过帧间差分法等移动侦测方法，实时检测视频流中的物体运 动。
[0029] 3)如果检测到物体进入监控场景（即监控场景从无移动物体变化到有移动物体）， 则触发视频录制动作。同时，通过视频监控主机与RFID监控主机之间的TCP长连接通道，发 送对应部署位置的RFID读写器启动命令。
[0030] 如果检测到物体离开监控场景（即监控场景从有移动物体变化到无移动物体），则 停止视频录制，并以视频开始时间、结束时间、监控位置命名存储该段录制视频文件。同时， 通过视频监控主机与RFID监控主机之间的TCP长连接通道，发送对应部署位置的RFID读写 器停止命令。
[0031] 4)RFID监控主机监听并接收到到RFID读写器启动命令后，驱动对应位置RFID读写 器工作，读取周围RFID标签数据。
[0032] RFID监控主机监听并接收到RFID读写器停止命令后，启动一个定时器，如果在一 定时间内（如30s)没有接收到同一RFID读写器启动命令，则停止对应RFID读写器。
[0033] 5 )RFID监控主机对RFID读写器读取到的RFID数据流进行实时检测，如果检测到非 法带出等异常事件（如在门禁监控中监测到未授权带出的标签通过），则生成一条报警记 录，并推送到消息中间件(发布订阅模式）。
[0034] 6)视频监控端从消息中间件中接收报警消息，并根据报警事件发生时间地点搜索 到对应位置、对应时间段的录制视频文件(根据文件名搜索）。截取事件发生前后一段时间 的视频，并以报警消息唯一标识命名该段取证视频，然后上传到管理端。
[0035] 7)管理端从消息中间件中接收报警消息，从视频监控端接收取证视频文件，存储 到后台数据库。
[0036] 8)用户可以通过管理页面查看异常事件报警消息以及对应的取证视频文件。
[0037]下面以门禁监控中的物品被非法带出这一异常事件的监控取证为例对本发明基 于RFID与摄像头的物品监控取证系统的监控取证方法进行详细说明，具体过程如下所示：
[0038] 1)带出人进入监控摄像头视界，视频监控主机通过移动侦测发现运动进入，从而 触发监控场景视频的录制工作，同时生成RFID读写器启动命令(命令格式示例如表1)，通过 预建立的TCP长连接通道，发送到RFID监控端；
[0039] 2)RFID监控端接收到读写器启动命令，根据位置字段，启动对应位置的RFID读写 器；
[0040] 3)RFID读写器读取经过的物品标签，并发送到RFID监控主机；
[00411 4)RFID监控主机根据管理端下发的监控策略，发现检测到的标签为非授权带出物 品标签，从而生成报警消息(报警消息格式示例如表2)，并推送到消息中间件；
[0042] 5)视频监控端检测到带出人离开监控摄像头视界，从而停止视频录制工作，并以 视频开始时间、结束时间、监控位置命名存储该段录制视频文件。同时，生成RFID读写器停 止命令，发送到RFID监控端；
[0043] 6)RFID监控端接收到读写器停止命令，启动一个定时器，在一定时间（如30s)内没 有接收到同一 RFID读写器启动命令，从而停止对应RFID读写器；
[0044] 7)视频监控端从消息中间件中接收报警消息，并根据报警事件发生时间地点搜索 到对应位置、对应时间段的录制视频文件(根据文件名搜索）。截取事件发生前后一段时间 的视频，并以报警消息唯一标识命名该段取证视频，然后上传到管理端；
[0045] 8)管理端从消息中间件中接收报警消息，从视频监控端接收取证视频文件，存储 到后台数据库，从而用户可以通过管理页面查看异常事件报警消息以及对应的取证视频文 件。
[0046] 其中，RFID读写器控制命令格式示例如表1所示：
[0047] 表1 RFID读写器控制侖令格式示例
[0049] 表1中，CMD_ID表示控制命令序列号；Command为控制命令，命令包括:START、STOP 等;Position为监控场景的位置信息，RFID监控端将根据该信息找到对应位置的RFID读写 器;Timestamp为时间戳。
[0050]报警消息格式示例如表2所示：
[0051 ] 表2报警消息格式示例
[0053] 表2中，Alarm_ID表示报警消息唯一标识；Item_ID为物品标识，也即RFID标签数 据;Position为事件发生位置信息;AlarmTime为报警事件发生时间;Desc为报警事件描述 信息。
[0054]参看图3,本实施例公开一种基于上述实施例任一项所述的基于RFID与摄像头的 物品监控取证系统的物品监控取证方法，包括：
[0055] Sl、所述RFID读写器采集RFID标签数据，并传输给所述RFID监控主机，所述网络摄 像头采集监控场景视频信息，并传输给所述视频监控主机；
[0056] S2、所述RFID监控主机通过事件检测方法，从RFID数据流中识别出异常事件，生成 报警消息，并将所述报警消息发送给所述消息中间件；
[0057] S3、所述视频监控主机从所述消息中间件中获取报警消息，根据所述报警消息从 所述监控场景视频信息中截取所述报警消息对应的异常事件发生时发生地的视频信息，得 到所述报警消息的关联取证视频，并将所述关联取证视频发送给所述管理端；
[0058] S4、所述管理端从所述消息中间件中获取报警消息，接收所述视频监控主机发送 的关联取证视频，并显示所述报警消息及其对应的关联取证视频。
[0059]本实施例提供的物品监控取证方法，将RFID监控和摄像头监控结合起来，基于 RFID监控生成的异常事件报警消息自动提取取证视频，通过将RFID监控生成的报警消息与 摄像头监控生成的取证视频相关联，解决了单一传感器无法同时满足物品监控和事件取证 需求的问题，实现了对重要物品被非法带出等异常事件的自动报警及关联取证视频的自动 提取。
[0060] 本发明具有如下有益效果：
[0061] 1、提供了一种RFID监控系统与摄像头监控系统的协同机制，解决了单一传感器无 法同时满足物品监控和事件取证需求的问题，实现了对重要物品被非法带出等异常事件的 自动报警及关联取证视频的自动提取；
[0062] 2、利用移动侦测结果来指导视频的录制，避免了无用监控视频的存储，节省了大 量存储空间，也减少了取证视频查询提取耗费；
[0063] 3、利用移动侦测结果来驱动RFID读写器的工作，降低了系统能耗(RFID读写器功 耗比较高），同时减少了无线空间中的射频信号；
[0064] 4、利用报警消息实现了取证视频的自动提取，关联了事件、物品、场景与当事人信 息。
[0065] 虽然结合附图描述了本发明的实施方式，但是本领域技术人员可以在不脱离本发 明的精神和范围的情况下做出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求 所限定的范围之内。
【主权项】
1. 一种基于RFID与摄像头的物品监控取证系统，其特征在于，包括： 相互连接的RFID监控端、消息中间件、视频监控端以及管理端;其中， 所述RFID监控端由RFID读写器和RFID监控主机组成，所述RFID读写器与RFID监控主机 连接，所述RFID读写器用于采集RFID标签数据，并传输给所述RFID监控主机，所述RFID监控 主机通过事件检测方法，从RFID数据流中识别出异常事件，生成报警消息，并将所述报警消 息发送给所述消息中间件； 所述视频监控端由网络摄像头和视频监控主机组成，所述网络摄像头与视频监控主机 连接，所述网络摄像头用于采集监控场景视频信息，并将所述监控场景视频信息传输给所 述视频监控主机，视频监控主机从所述消息中间件中获取报警消息，根据所述报警消息从 所述监控场景视频信息中截取所述报警消息对应的异常事件发生时发生地的视频信息，得 到所述报警消息的关联取证视频，并将所述关联取证视频发送给所述管理端， 所述管理端从所述消息中间件中获取报警消息，接收所述视频监控主机发送的关联取 证视频，并提供用户交互界面，实现报警消息以及关联取证视频查看。2. 根据权利要求1所述的基于RFID与摄像头的物品监控取证系统，其特征在于，所述视 频监控主机，还用于采用移动侦测方法监测所述网络摄像头发送的视频中的物体运动，若 监测到所述监控场景从无运动物体状态变化为有运动物体状态，则触发视频录制动作，同 时，通过所述视频监控主机与RFID监控主机之间预先建立的TCP长连接通道，发送对应部署 位置的RFID读写器启动命令给所述RFID监控主机，以使所述RFID监控主机根据所述启动命 令启动所述对应部署位置的RFID读写器运行。3. 根据权利要求2所述的基于RFID与摄像头的物品监控取证系统，其特征在于，所述移 动侦测方法包括帧间差分法。4. 根据权利要求2所述的基于RFID与摄像头的物品监控取证系统，其特征在于，所述视 频监控主机，还用于若监测到所述监控场景从有运动物体状态变化为无运动物体状态，则 停止视频录制，并以视频开始时间、结束时间、监控位置命名存储该段录制视频文件，同时， 通过所述视频监控主机与RFID监控主机之间预先建立的TCP长连接通道，发送对应部署位 置的RFID读写器停止命令给所述RFID监控主机，以使所述RFID监控主机根据所述停止命令 停止所述对应部署位置的RFID读写器的运行。5. 根据权利要求4所述的基于RFID与摄像头的物品监控取证系统，其特征在于，所述报 警消息包括标识、异常事件发生位置、异常事件发生时间和异常事件描述信息， 所述视频监控主机，具体用于根据所述报警消息包含的异常事件发生位置和异常事件 发生时间，按照文件名搜索对应位置、对应时间段的录制视频文件，截取异常事件发生前后 一段时间的视频，并以所述报警消息唯一标识命名该段视频，得到关联取证视频。6. 根据权利要求4所述的基于RFID与摄像头的物品监控取证系统，其特征在于，所述 RFID监控主机，还用于在接收到RFID读写器停止命令时，启动一个定时器，如果在预设时间 段内没有接收到同一 RFID读写器的启动命令，则停止对应RFID读写器的运行。7. 根据权利要求2或4所述的基于RFID与摄像头的物品监控取证系统，其特征在于，所 述RFID读写器启动命令和RFID读写器停止命令的包括控制命令序列号字段、控制命令事件 字段、监控场景位置字段和时间戳字段， 所述RFID监控主机在接收到RFID读写器启动命令时，根据监控场景位置字段，启动对 应位置的RFID读写器。8. 根据权利要求1所述的基于RFID与摄像头的物品监控取证系统，其特征在于，所述事 件检测方法包括复杂事件处理方法。9. 根据权利要求1所述的基于RFID与摄像头的物品监控取证系统，其特征在于，所述异 常事件包括非法带出， 所述RFID监控主机，用于根据预设的检测策略，对所述RFID读写器采集到的标签数据 进行检测，若所述标签数据为非授权带出物品的标签数据，则生成报警消息。10. -种基于权利要求1至9任一项所述的基于RFID与摄像头的物品监控取证系统的物 品监控取证方法，其特征在于，包括： 所述RFID读写器采集RFID标签数据，并传输给所述RFID监控主机，所述网络摄像头采 集监控场景视频信息，并传输给所述视频监控主机； 所述RFID监控主机通过事件检测方法，从RFID数据流中识别出异常事件，生成报警消 息，并将所述报警消息发送给所述消息中间件； 所述视频监控主机从所述消息中间件中获取报警消息，根据所述报警消息从所述监控 场景视频信息中截取所述报警消息对应的异常事件发生时发生地的视频信息，得到所述报 警消息的关联取证视频，并将所述关联取证视频发送给所述管理端； 所述管理端从所述消息中间件中获取报警消息，接收所述视频监控主机发送的关联取 证视频，并显示所述报警消息及其对应的关联取证视频。
【文档编号】H04N7/18GK105844832SQ201610282560
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2016年4月29日
【发明人】朱大立, 陈均煌, 王思叶, 张艳芳, 张珠君, 吴荻
【申请人】中国科学院信息工程研究所