一种基于物联网的实时监控方法及系统与流程

本发明涉及实时监控，具体为一种基于物联网的实时监控方法及系统。

背景技术：

1、物联网技术起源于传媒领域，是信息科技产业的第三次革命。物联网是一个基于互联网、传统电信网等信息承载体，让所有能够被独立寻址的普通物理对象实现互联互通的网络，是指通过信息传感设备，按约定的协议，将任何物体与网络相连接，物体通过信息传播媒介进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监管等功能，其中监控摄像头是一种典型的物联网设备，它被广泛应用于公共、私人区域中。

2、为了治安需求大型公共区域一般都安装有监控系统，现有的大型公共区域的实时监控系统，由于需要监控的范围较大，为了能节省成本的同时获得较大的监控范围，往往采用的都是可调节的监控摄像头，这种监控摄像头通常具备调节垂直角度与水平角度的能力，并能够通过物联网技术设定控制摄像头的垂直角度与水平角度，来达到监控不同区域的目的，现有的监控系统往往通过设定好的频率或者时段来定时调节自身的角度实现，以现监控不同区域的效果，然而通过这种方式调节监控区域，可能出现在某一时段内摄像头的监控范围内无人员或人员较少，而另一监控区域内人员较多的情况，浪费了监控资源，现有的监控系统存在无法依据监控内的人员数量判断监控的价值，进而无法依据监控价值及时调整监控摄像头的监控区域，对于监控资源的利用率较低的问题。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种基于物联网的实时监控方法及系统，用于解决现有方案中监控资源利用率较低的问题。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：一种基于物联网的实时监控方法，包括如下步骤：

3、s1、设置监控摄像头需要监控的区域并获取监控视频，所述监控区域的数量为至少两个，所述监控区域一一对应有监控姿态；

4、s2、在监控区域无人的情况下，通过监控摄像头采集监控区域内的多张监控图片形成监控图片集，将监控图片集与采集姿态对应后生成参考图片库；

5、s3、获取监控摄像头的当前监控姿态并获取一张当前监控图片；

6、s4、依据监控姿态及当前监控图片的对比度从图片参考库中选取一张参考图片；

7、s5、根据当前监控图片及参考图片计算监控价值；

8、s6、根据预设的价值度阈值计算方法计算价值度阈值；

9、s7、判断监控价值与价值度阈值间的关系，若监控价值大于或等于价值度阈值，则执行保持当前监控姿态操作，若监控价值度低于价值度阈值，则执行调整至下一监控姿态操作；

10、s8、根据步骤s7执行结果，确定调度间隔时间t，并在调度间隔时间t后再次执行s3至s8。

11、进一步的，所述监控姿态具有顺序编号，所述监控姿态包括摄像头的垂直角度与水平角度，所述依据监控姿态及当前监控图片的对比度从图片参考库中选取一张参考图片包括：根据监控姿态从参考图片库中获取对应的监控图片集，从监控图片集中选择对比度最接近的一张图片作为参考图片。选择对比度最接近的图作为参考图可提高后续对比的准确性。

12、进一步的，所述根据当前监控图片及参考图片计算监控价值的方法包括：

13、将当前监控图片和参考图片均匀分割为n份，得到n张监控局部图和n张参考局部图，其中n为预设的正整数且10≤n≤100；

14、将得到的n张监控局部图和n张参考局部图按照同样的顺序进行编号，得到监控局部图集a和参考局部图集b；

15、根据监控局部图集a和参考局部图集b计算得到相似度集合c；

16、使用如下公式计算监控价值jz，

17、

18、其中ci表示相似度集合c的第i个值。

19、使用监控的实时图像与无人时的图像进行对比，两者间的相似度越高说明实时人数越少，通过人数的多少确定监控摄像头的监控价值，人数越多则监控价值越高。

20、进一步的，所述根据监控局部图集a和参考局部图集b计算得到相似度集合c的方法包括：

21、提取对应的图片ai和bi，并将图片转化为灰度图像，其中ai表示监控局部图集中的第i张图片，bi表示参考局部图集中的第i张图片；

22、计算转换为灰度图像的图片ai每个像素值出现的数量，得到图片ai像素出现量数组pxa，计算转换为灰度图像的图片bi每个像素值出现的数量，得到图片bi像素出现量数组pxb，所述像素值的区间为0～255；

23、对数组pxa和数组pxb中的数据进行归一化处理；

24、使用进行归一化处理后的数组pxa和pxb计算图片相似度，相似度公式表示为：

25、

26、式中c表示相似度、pxaj表示数组pxa中第j个数、pxa表示数组pxa中数据的平均值、pxbj表示数组pxb中第j个数、表示数组pxb中数据的平均值；

27、计算出全部监控局部图集a和参考局部图集b对应图片的相似度，得到相似度集合c。

28、进一步的，所述对数组pxa和数组pxb中的数据进行归一化处理的方法为：将数组中每个值除以数组中数值的总和，使得数组中的每个值表示对应的像素值出现的频率。

29、进一步的，所述根据预设的价值度阈值计算方法计算价值度阈值的方法包括：

30、获取地区当前总人数dr；

31、使用如下公式计算价值度阈值：

32、

33、式中jzd表示价值度阈值，zr为预设的当前地区最大承载人数，d为预设的价值系数且0.5≤d≤1。

34、进一步的，所述s7步骤中保持当前监控姿态操作为维持监控摄像头的角度不变，所述s7步骤中调整至下一监控姿态步骤包括：

35、依据监控姿态编号顺序确定下一监控姿态；

36、获取下一监控姿态的垂直角度和竖直角度；

37、调整监控摄像头的垂直角度和竖直角度，对应调整至下一监控姿态的垂直角度和竖直角度。

38、进一步的，所述根据步骤s7执行结果，确定调度间隔时间t包括：

39、预设有默认调度时间t1；

40、当步骤s7执行结果为调整至下一监控姿态时，t＝t1；

41、当步骤s7执行结果为保持监控姿态时，获取保持监控姿态操作的次数k；

42、若k＝1则t＝t1；

43、若k>1，则获取第k次保持监控姿态操作时对应的监控价值jzk及第k-1次保持监控

44、姿态操作对应的监控jzk-1，使用如下公式计算间隔时间t：

45、

46、进一步的，所述监控姿态操作的次数k的计算方式为，初始时k＝0，当步骤s7执行一次保持监控姿态操作时k＝k+1，当步骤s7执行一次调整至下一监控姿态操作时k＝0。

47、通过对比人流量变化，人流量增加了，增加进行监控价值判断的时间间隔，人流量减少了，降低进行监控价值判断的时间间隔，通过人流的变化动态调整间隔时间，减低任务量的同时保证摄像头调整的及时性，进一步提高了对监控资源的利用率。

48、一种基于物联网的实时监控系统，用于实现权利要求1～9任一项所述的一种基于物联网的实时监控方法，包括：

49、监控模块，用于设置监控摄像头需要监控的区域并获取监控视频，所述监控区域的数量为至少两个，所述监控区域一一对应有监控姿态；

50、参考图库模块，用于在监控区域无人的情况下，通过摄像头采集监控区域内的多张监控图片形成监控图片集，将监控图片集与采集姿态对应后生成参考图片库；

51、监控数据获取模块，用于获取监控摄像头的当前监控姿态并获取一张当前监控图片；

52、参考图片选取模块，用于依据监控姿态及当前监控图片的对比度从图片参考库中选取一张参考图片；

53、监控价值计算模块，用于根据当前监控图片及参考图片计算监控价值；

54、价值度阈值计算模块，用于根据预设的价值度阈值计算方法计算价值度阈值；

55、监控调整模块，用于判断监控价值与价值度阈值间的关系，若监控价值大于或等于价值度阈值，则执行保持当前监控姿态操作，若监控价值度低于价值度阈值，则执行调整至下一监控姿态操作；

56、控制调度模块，用于根据步骤监控调整模块执行结果，确定调度间隔时间t，并在调度间隔时间t后控制参考图片选取模块、监控价值计算模块、价值度阈值计算模块和监控调整模块进行工作；

57、存储和显示模块，用于存储和显示监控摄像头拍摄的监控视频。

58、本发明提供了一种基于物联网的实时监控方法及系统。具备以下有益效果：

59、1、通过预先获取监控区域内无人时的图像数据，使用监控的实时图像与无人时的图像进行对比，两者间的相似度越高说明实时人数越少，通过人数的多少确定监控摄像头的监控价值，人数越多则监控价值越高，依据监控价值度调整监控摄像头的监控区域，避免监控摄像头出现长期监控人员较少的区域而错过对人员较多区域的监控，提高了对监控资源的利用率。

60、2、通过对比人流量变化，人流量增加了，增加进行监控价值判断的时间间隔，人流量减少了，降低进行监控价值判断的时间间隔，通过人流的变化动态调整间隔时间，减低任务量的同时保证摄像头调整的及时性，进一步提高了对监控资源的利用率。