一种基于多摄像机数据融合的入侵检测报警系统及其检测方法

1.一种基于多摄像机数据融合的入侵检测报警系统的检测方法，其特征在于：所述的基于多摄像机数据融合的入侵检测报警系统包括前端部分、传输部分、控制部分、显示部分、多级告警处理模块和供电模块，所述的前端部分包括普通摄像机、云台摄像机和变焦广角多目标追踪系统，用于获取摄像信息并传输给控制部分；所述的控制部分包括PC式硬盘录像机、控制系统、云台控制器和侵入物识别及处理模块，所述的侵入物识别及处理模块包括动静态识别程序模块、静态物体对比判断程序模块、静态物体轮廓检测程序模块、人脸识别对比程序模块、目标定位程序模块；PC式硬盘录像机获取前端部分传输过来的摄像信息后进行处理并将处理后的摄像画面传输给控制系统；所述的控制系统调用侵入物识别及处理模块对PC式硬盘录像机处理后的摄像画面信息进行判断，完成多级告警处理模块的响应和显示器画面的显示；所述的云台控制器用于控制云台摄像机；所述的传输部分用于传输前端部分、控制部分、显示部分和多级告警处理模块之间的数据；所述的供电模块为整个系统供电；所述的普通摄像机和云台摄像机对应安装在同一位置，并且对其位置进行编号；检测过程为：检测报警系统中的前端部分将拍摄的画面信息传输给PC式硬盘录像机，PC式硬盘录像机对拍摄画面处理后显示在显示部分上；当有侵入物出现时，控制系统调用侵入物识别及处理模块中的目标定位程序模块实时反馈其位置信息，同时调用动静态识别程序模块对普通摄像机所拍摄画面信息进行动静态识别，当侵入物为不动的物体时，控制系统调用静态物体对比判断程序模块对侵入物与预置的阈值进行比较和判断，如果小于阈值则通过显示部分直接显示和存储普通摄像机所拍摄的信息，并且响应多级告警处理模块发出3级报警信号；如果大于阈值，控制系统则调用静态物体轮廓检测程序模块判断侵入物的具体轮廓，然后发送相应指令控制对应编号位置的云台摄像机巡检拍摄，实时返回拍摄信息，同时响应多级告警处理模块发出2级报警信号；当侵入物是移动的物体时，控制系统调用人脸识别对比程序模块对其进行人脸识别对比，若对比结果不是工作人员或检测不到人脸信息，则通过变焦广角多目标追踪系统对侵入物进行追踪拍摄，并响应多级告警处理模块发出1级报警信号。
2.根据权利要求1所述的一种基于多摄像机数据融合的入侵检测报警系统的检测方法，其特征在于：所述的传输部分采用光纤传输。
3.根据权利要求1所述的一种基于多摄像机数据融合的入侵检测报警系统的检测方法，其特征在于：所述的变焦广角多目标追踪系统包括变焦广角多目标追踪摄像机、超高速智能球和嵌入式视频服务器。
4.根据权利要求1所述的一种基于多摄像机数据融合的入侵检测报警系统的检测方法，其特征在于：所述的动静态识别程序模块采用背景差值法，其具体实施步骤为：
(1)背景初始化：选取一段视频的图像求平均值，然后用平均图像的灰度值与每一帧图像的灰度值相减所得绝对值，最小绝对值对应图像的部分区域组成的图像就是当前的背景图像；
(2)获取当前几帧连续的图像，按照步骤(1)求得当前的背景图像Fi+1(x,y)F(x,y)＝λFi(x,y)+(1-λ)Fi+1(x,y)
式中：F(x,y)为新背景图像，Fi(x,y)为上次背景图像，Fi+1(x,y)为当前背景图像，Fj(x,y)和Fj+1(x,y)为连续的几帧图像，λ为权值；考虑到噪声和背景变化的影响，当|Fj+1(x,y)-Fj(x,y)|(3)将当前采集的图像与背景图像作差分运算，当结果超过一定阈值时，可判断图像中对应的像素点属于运动目标区域，产生相应的二值化图像，并且进一步判断该像素点在一段时间内是否还发生变化，如果继续发生变化，则判断目标是动态，否则为静态。
5.根据权利要求1所述的一种基于多摄像机数据融合的入侵检测报警系统的检测方法，其特征在于：所述的静态物体对比判断程序模块的具体实施步骤为：
(1)首先将视频序列中相邻两帧进行差分，得到差分图像，用公式描述如下：
Dk(x,y)＝|Ik+1(x,y)-Ik(x,y)|
Dk(x,y)、Ik+1(x,y)、Ik(x,y)分别对应差分图像、第k+1帧和第k帧原始图像；
(2)对差分图像进行阈值化分割得到二值化的前景图像，当前景图像小于分割阈值时，标记为0，否则为1；
(3)计算二值化静态目标图像轮廓面积与图像整体面积的比值M。
6.根据权利要求1所述的一种基于多摄像机数据融合的入侵检测报警系统的检测方法，其特征在于：所述的云台摄像机和变焦广角多目标追踪系统均接收控制系统发出的指令，云台摄像机对具体物理特征大于预置阈值的静态侵入物进行拍摄；变焦广角多目标追踪系统同时跟踪锁定多个移动侵入物，并且可以拉近跟踪侵入物来获取特写，显示器画面在多个目标之间切换。
7.根据权利要求1所述的一种基于多摄像机数据融合的入侵检测报警系统的检测方法，其特征在于：所述的云台摄像机具有自适应变焦功能，根据侵入物的大小和镜头距离，自动调整焦距，得到高分辨率的图像信息；云台摄像机在水平和垂直方向的移动分别有两个不同的电动机驱动，当需要调用时，控制系统下发指令给云台控制器，进而控制云台摄像机进行拍摄。

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