基于视频监控危险区域语音警示方法及系统与流程

本发明涉及一种视频监控技术领域，尤其是涉及一种基于视频监控危险区域语音警示方法及系统。

背景技术：

视频监控系统已经广泛应用在各行各业的安全防范系统中，例如在商场、校园、街道等各种场所进行视频监控，便于及时发现突发事件，以便能够及时应对与处理。

随着计算机技术、多媒体技术以及图像处理技术的发展，视频监控领域的技术也经历着一场变革，智能化在安全防范领域得到越来越多的应用。在视频监控中加入视频的智能分析，可以做到对视频流实时分析与处理，有效避免信息遗漏，大大提高了视频监控的效果和质量。

在一些危险场所，例如建筑施工区、煤矿、化工区等场所，仅仅做个标示，往往起不了太大的警示作用，很容易被忽略。若有无关人员进入或不按指定路线行走，有可能发生人身安全事故。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种基于视频监控危险区域语音警示方法及系统，在有人进入特定区域时发出警示音进行相应的警示。

为实现上述目的，本发明提出如下技术方案：一种基于视频监控危险区域语音警示方法，包括如下步骤：

步骤1，在特定区域布设视频图像采集设备，所述图像采集设备对特定区域进行视频图像采集；

步骤2，判断采集的视频图像中是否存在移动物体，若存在移动物体，则进行语音警示。

优选地，所述判定特定区域是否存在移动物体包括如下步骤：

步骤201，提取视频图像中的每一帧数据，并对每帧数据的局部区域进行计算，提取所述局部区域的帧数据，将所述局部区域的帧数据存入环形链表中；

步骤202，从所述环形数据链表中获取两帧局部数据，并计算两帧局部数据的绝对差值与预设阀值比较，若绝对差值大于预设阀值，则有移动物体进入监控区域。

优选地，所述局部区域的帧数据的提取包括如下步骤：

(201a)调用预设的帧处理函数进行提取，所述帧处理函数包括局部区域帧数据头指针、局部区域帧数据的行长和列宽，所述数据头指针指向该局部区域的头部；

(201b)根据所述行长和列宽，定义两重循环，通过指针移位赋值，获得得到局部区域帧数据。

优选地，所述环形链表的节点用于存储帧数据信息，所述节点由结构体实现，结构体的成员包括指向帧数据的起始位置的指针。

优选地，所述帧数据信息的存入和读取包括如下步骤：

S1，设置一个供驱动程序使用的Driver_pnode链表指针，所述Driver_pnode链表指针将帧数据存入环形链表的节点；

S2，设置一个供应用程序使用的Application_pnode链表指针，所述Application_pnode链表指针将帧数据从所述节点中读取。

一种基于视频监控危险区域语音警示系统，其特征在于，包括微处理器控制单元，以及与所述微处理器控制单元相通信的视频图像采集单元、数据存储单元，语音警示单元；

所述视频图像采集单元用于对特定区域进行视频图像采集；

所述数据存储单元用于存储图像采集单元采集到的图像数据和语音信息；

所述微处理器控制单元用于对图像数据进行分析处理，进一步判断采集的图像中是否存在移动物体；

所述语音警示单元用于播放数据存储中的语音信息。

优选地，所述系统还包括无线通信单元，所述无线通信单元与微处理器控制单元相通信，将图像数据传输至监控室。

优选地，系统还包括太阳能供电单元，包括太阳能电池板、电池组，以及电源管理电路模块，所述电源管理电路模块包括太阳能电池板充放电控制电路模块、电池保护电路模块、直流电压转换电路模块，以及稳压电路模块。

优选地，所述语音警示单元包括声卡、扬声器、麦克风，所述声卡与微处理器控制单元相通信，麦克风和扬声器均与声卡相连接。

本发明的有益效果是：

本发明所述的基于视频监控危险区域语音警示方法及系统，对运动目标敏感，能够快速的发现是否有人进入特定危险区域，并进行语音警示，具有效率高、抗干扰能力强的优点，并且采用太阳能供电系统，能够有效的减少电力资源，减少成本。

附图说明

图1是本发明的基于视频监控危险区域语音警示方法流程图示意图；

图2是本发明的判定特定区域是否存在移动物体流程图示意图；

图3是本发明的帧数据的存入和读取示意图；

图4是本发明的时域局部帧差法数据处理流程图；

图5是本发明的基于视频监控危险区域语音警示系统结构框图示意图；

图6是本发明的太阳能供电单元结构框图示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整的描述。

如图1所示，本发明所揭示的一种基于视频监控危险区域语音警示方法及系统，能够对特殊危险区域进行实时监控，并在有人进入特殊危险区域时进行相应的语音警示，有效地解决了特殊危险区域的警示问题，并且能够避免意外事件的发生。

一种基于视频监控危险区域语音警示方法，包括如下步骤：

步骤1，在特定区域布设视频图像采集设备，所述视频图像采集设备对特定区域进行视频图像采集；

具体的，所述特定区域包括建筑施工区、煤矿区、化工场所等容易发生人身安全事故的地方，在特定区域布设视频采集设备，所述视频采集设备能够对一定的区域进行实时的图像采集。所述视频图像采集设备包括图像传感器单元、数据处理单元、以及接口单元。所述图像传感器单元用于采集视频图像，并将模拟信号形式的视频图像数据转换为数字信号形式的视频图像数据；数据处理单元对转换后的数字信号进一步处理，进行数据格式的转换；所述接口单元用于设置视频图像输出的数据格式、分辨率，以及数据传输方式。

在进行视频图像采集时，图像传感器单元将模拟信号形式的视频图像数据转换为数字信号形式，转换成格式为RAW RGB的数据。所述格式为RAW RGB的视频图像数据输入至数据处理单元中，数据处理单元对RAWRGB格式的数据进一步处理，将其转换成格式为YUV格式的数据，YUV格式的数据输入至接口单元中，在接口单元中对输出数据的格式、分辨率，以及传输方式进行设置后输出。

本实施例中，所述视频图像采集设备采用OV系列的CMOS摄像头，分辨率高达960×720。

步骤2，判断采集的视频图像中是否存在移动物体，若存在移动物体，则进行语音警示。

具体的，如图2所示，对采集的视频图像中是否存在移动物体的判断包括如下步骤：

步骤201，提取视频图像中的每一帧数据，并对每帧数据的局部区域进行计算，提取所述局部区域的帧数据，将所述局部区域的帧数据存入环形链表中；

步骤202，从所述环形数据链表中获取两帧局部数据，计算两帧局部数据的绝对差值并与预设阀值比较，若绝对差值大于预设阀值，则有移动物体进入监控区域。

具体的，提取局部区域的帧数据时，调用预设的帧处理函数即可，整帧数据进入帧处理函数后输出需要的局部区域帧数据。所述整帧数据是按照图像采集设备扫描方式顺序存储的，帧处理函数中定义一个局部区域帧数据头指针、局部区域帧数据行长度和列宽度，并且所述数据头指针指向该局部区域的头部，根据行长度和列宽度，定义双重循环，通过指针移位赋值，进而得到局部区域帧数据。

结合图3和图4所示，所述环形链表用于存放帧数据信息，所述环形链表包括若干个节点，每个环形链表的节点存储节点的状态信息、帧数据的信息等，所述环形链表每个节点由结构体实现，结构体的成员包括指针，该指针指向帧数据的起始位置，通过环形链表的节点即可读取每帧数据。

在存入和读取每帧数据时，通过设置一个供驱动程序使用的Driver_pnode链表指针和一个供应用程序使用的Application_pnode链表指针来存入、读取帧数据，初始状态时，两个指针指向环形链表。具体的，视频图像采集设备通过驱动程序使用Driver_pnode链表指针将帧数据存入环形链表的节点中，此时该节点的状态信息为满，Driver_pnode链表指针指向下一个节点；应用程序使用Application_pnode链表指针取出节点中的帧数据，此时该节点改变节点的状态信息为空，Application_pnode链表指针指向下一个节点。根据监控区域的布局，计算每帧数据的局部区域，进一步计算绝对差值并判断是否大于预设阀值，若绝对差值大于预设阀值，则有移动物体进入监控区域，进行相应警示。

所述语音警示包括各种警示声音，用于提醒进入危险区域的人们尽快撤离，以免造成不必要的伤害。

如图5所示，一种基于视频监控危险区域语音警示系统，包括微处理器控制单元，以及与所述微处理器控制单元相通信的视频图像采集单元、数据存储单元、语音警示单元；

所述视频图像采集单元用于对特定区域进行视频图像采集；

所述数据存储单元用于存储图像采集单元采集到的图像数据和语音信息；

所述微处理器控制单元用于对图像数据进行分析处理，进一步判断采集的图像中是否存在移动物体；

所述语音警示单元用于播放数据存储中的语音信息。

具体的，图像采集单元将特定区域采集到的图像数据发送至数据存储单元中，微处理器控制单元对所述图像数据进行处理，判断是否有移动物体进入监控区域，若监测到有移动物体进入，则启动语音警示单元，对出现在监控区域内的人员进行相应的语音警示。

所述图像采集单元包括至少一个图像采集设备，所述图像采集设备设定在特定区域，如建筑施工区等，对特定区域进行图像采集。本实施例中，所述视频图像采集设备包括图像传感器单元、数据处理单元、以及接口单元。所述图像传感器单元用于采集视频图像，并将模拟信号形式的视频图像数据转换为数字信号形式的视频图像数据；数据处理单元对转换后的数字信号进一步处理；所述接口单元用于设置视频图像输出的数据格式、分辨率，以及数据传输方式。

在进行视频图像采集时，图像传感器单元将模拟信号形式的视频图像数据转换为数字信号形式，即转换成格式为RAW RGB的数据。所述格式为RAW RGB的视频图像数据输入至数据处理单元中，数据处理单元对RAW RGB格式的数据进一步处理，将其转换成格式为YUV格式的数据，YUV格式的数据输入至接口单元中，在接口单元中对输出数据的格式、分辨率，以及传输方式进行设置后输出。

本实施例中，优选地，所述视频图像采集设备采用OV系列的CMOS摄像头，分辨率高达960×720。

所述微处理器控制单元采用型号为S3C2440的微处理器，集成SDRAM控制器和片选逻辑，IIS-BUS控制器，SDIO接口，USB接口，以及CAMIF接口控制器，方便外部设备的接入和使用，具体的，所述SDRAM控制器与数据存储单元相通信，CAMIF接口控制器与图像采集单元中的图像采集设备相连接，IIS-BUS控制器与语音警示单元相通信，控制语音警示单元进行语音警示。

图像采集设备采集的数据通过接口单元将图像数据传输至微处理器控制单元中的CAMIF接口控制器中，所述CAMIF接口控制器对接收到的图像数据进行转换，同时进行DMA通道选择，最终通过选择的DMA通道将图像数据存入数据存储单元中，等待进一步处理。

微处理器控制单元存在两个队列，一个供应用程序使用，一个供底层驱动程序使用，两个队列指向同一个数据存储单元，图像采集设备通过DMA通道送来一帧数据时，使用底层驱动程序序列将其放入数据存储单元，使用应用程序队列从数据存储单元中取出一帧数据，并对每帧数据的局部区域进行计算，提取所述局部区域的帧数据，将所述局部区域的帧数据存入环形链表中；从所述环形数据链表中获取两帧局部数据，并计算两帧局部数据的绝对差值，与预设阀值比较，若绝对差值大于预设阀值，则有移动物体进入监控区域，控制语音警示单元进行相应的语音警示。

优选地，所述系统还包括拍照存储单元，所述拍照存储单元与SDIO接口相通信。当微处理器控制单元判定有移动物体进入监控区域时，控制图像采集设备进行拍照处理，并将拍摄的照片存入拍照存储单元，以便后期进行信息查询。

所述语音警示单元包括声卡、扬声器、麦克风，所述声卡与微处理器控制单元相通信，麦克风和扬声器均与声卡相连接。具体的，微处理器控制单元通过GPIO引脚控制声卡进行工作，通过IlS-BUS控制器从数据存储单元中读取声音数据，通过IIS总线传入声卡进行DAC转换，最终通过扬声器播放出预设好的声音数据。当然，还可以通过麦克风设备录入警示音，具体的，麦克风将声音模拟信号发送至声卡中，所述声卡对模拟信号进行ADC转换，声卡将转换后的数据通过IIS控制器保存至SDRAM中。

所述系统还包括无线通信单元，所述无线通信单元与微处理器控制单元向通信。在需要获得图像采集设备采集到的图像数据时，通过所述的无线通信单元能够将图像采集设备采集的数据发送至后台监控中心，对特定区域进行实时监控。

如图6所示，所述系统还包括太阳能供电单元，包括太阳能电池板、电池组，以及电源管理电路模块，所述电源管理电路模块包括太阳能电池板充放电控制电路模块、电池保护电路模块、直流电压转换电路模块，以及稳压电路模块。具体的，太阳能电池板将太阳能转换为电能，通过太阳能电池板充放电控制电路模块和电池保护电路模块对电池组进行充电，同时通过直流电压转换电路进行电压转换，通过稳压电路进行电压的稳定，最终给系统进行供电。在未有太阳能时，电池组通过直流电压转换电路进行电压转换，通过稳压电路进行电压的稳定，最终给系统进行供电。

本发明所述的基于视频监控危险区域语音警示方法及系统，对运动目标敏感，能够快速的发现是否有人进入特定危险区域，并进行语音警示，具有效率高、抗干扰能力强的优点，并且采用太阳能供电系统，能够有效的减少电力资源，减少成本。

本发明的技术内容及技术特征已揭示如上，然而熟悉本领域的技术人员仍可能基于本发明的教示及揭示而作种种不背离本发明精神的替换及修饰，因此，本发明保护范围应不限于实施例所揭示的内容，而应包括各种不背离本发明的替换及修饰，并为本专利申请权利要求所涵盖。