面向公共安全服务的嵌入式移动智能监控系统

1.面向公共安全服务的嵌入式移动智能监控系统，其特征在于它是由中心服务器(1)、嵌入式移动智能终端(2)、用户访问终端(3)组成；中心服务器(1)通过有线网络与用户访问终端(3)相互连接，中心服务器(1)内设置有数据库(4)、云平台数据服务器(5)、网络存储(6)、中心管理服务器(7)和控制中心服务器(8)，嵌入式移动智能终端(2)通过
3G网络与中心服务器(1)连接，嵌入式移动智能终端(2)内设置有车载信息终端(9)、视频分析跟踪终端(10)和跟踪定位报警终端(11)，用户访问终端(3)内设置有访问手机终端(12)和访问笔记本电脑终端(13)；所述的视频分析跟踪终端(10)由多核嵌入式处理器组成，在接口上设置有双路摄像头，其工作过程为：嵌入式多核处理器实时进行两个摄像头中固定摄像头每一帧视频数据的报警检测，当检测到报警时，先将报警消息发送，然后启动报警录像，同时启动跟踪功能，驱动云台控制另外一个摄像头，以使得其可以跟踪出发报警的对象，同时在此段时间之内进行视频编码的启动，待跟踪完毕后，使用云台将摄像头恢复初始位，并将报警视频录像发送给中心服务器(1)，中心服务器(1)中的中心管理服务器(7)接收到报警消息和报警数据后，将报警视频数据存储在云平台数据服务器(5)或者网络存储(6)中。
2.根据权利要求1所述的面向公共安全服务的嵌入式移动智能监控系统，其特征在于所述的车载信息终端(9)、视频分析跟踪终端(10)和跟踪定位报警终端(11)内均设置有
3G模块。
3.根据权利要求1所述的面向公共安全服务的嵌入式移动智能监控系统，其特征在于所述的车载信息终端(9)由多核嵌入式处理器组成，其内部设置有GPS模块。
4.根据权利要求1所述的面向公共安全服务的嵌入式移动智能监控系统，其特征在于所述的跟踪定位报警终端(11)内设置有紧急报警按钮、语音通信按钮、GPS模块和本地显示LCD。
5.根据权利要求1所述的面向公共安全服务的嵌入式移动智能监控系统，其特征在于所述的视频分析跟踪终端(10)主核心处理器包括嵌入式FPGA、嵌入式处理器ARM和嵌入式信号处理器DSP，外围包括视频编码器、解码器、存储设备接口Flash、SD卡及USB接口、内存DDR接口、音频接口、电源及时钟接口，网络接口包括3G无线网络和有线网络，同样还包括使用USB的WIFI网络，串行通信接口，用来外接各种触发器，GPS模块，在视频分析跟踪终端(10)中的视频解码器部分，包括两类外接摄像头。
6.根据权利要求1所述的面向公共安全服务的嵌入式移动智能监控系统，其特征在于所述的跟踪定位报警终端(11)嵌入式移动智能终端核心为3G/GPS二合一芯片，其外部包含了音频输入输出接口，报警输入按钮接口，LCD显示输出接口，3G及GPS通信接口和天线接口。

面向公共安全服务的嵌入式移动智能监控系统\n技术领域：\n[0001] 本发明涉及公共安全监控技术领域，尤其涉及面向公共安全服务的嵌入式移动智能监控系统。\n背景技术：\n[0002] 公共安全服务对于社会的稳定、和谐及发展具有重要的作用，维护社会的公共安全是社会稳定、健康、和谐发展的基础必备条件，在当前社会中，公共安全包括公众出行规律安全、公共场所安全、人身安全、城市生命线安全、建筑安全、信息安全、食品安全等，其中公共社会安全尤其是公共场所安全是最为重要的其中之一，比如大型广场、火车站、地铁站、高速列车、中小学校车、长途客车、居民小区、孤寡老人等。\n[0003] 利用音视频对车辆、居民区和老人小孩进行实时远程的监控可以实时了解到被监控目标的情况，便于进行对应的安保工作，传统的监控设备的明显缺点是一般只能在PC机或者电视墙等固定地点监控，给用户带来了极大的不便，使得监控业务受到了极大的限制，随着嵌入式移动智能监控技术的发展，面向公共安全服务的嵌入式移动智能监控已经成为可能。\n[0004] 嵌入式移动智能监控已经成为监控领域一大趋势，当前已有多种不同类型的嵌入式移动智能监控设备出现，例如：申请号为201010180724.0的中国发明专利公开了一种家庭无线智能监控机及其监控方法，主要将无线通信单元通过USB接口与主控单元连接，从而实现无人职守的实时监控；申请号为201010159743.5的中国发明专利公开了一种车用主动式智能安全监控仪器及其监控方法，其中主要包括嵌入式系统、GPS模块、GSM模块、SIM读卡器、警报器、CCD摄像头、供电系统等，该仪器利用GPS实现定位、位移防盗、测速，利用GSM实现辅助定位、SMS自动报警，利用CCD结合模式识别监控疲劳驾驶、盗、抢和车祸状态；申请号为200810039228.6的中国发明专利公开了一种无线数据监控及智能报警系统，该系统具有可灵活组网并降低了辐射危害的可移动数据采集设备，具有无线局域网内的便携式显示控制设备，能对多个可移动数据采集设备发送的数据进行接收显示和控制，基于无线局域网和公共无线通信网，具有远程监控数据采集设备、主动通知显示控制终端等功能。\n[0005] 上述三个专利的共性特点是均采用嵌入式移动智能监控方法进行不同的监控系统构建，其缺陷之处主要在于以下几个方面：①上述第一个专利中只是对家庭及其周边环境进行监控，但当发现异常情况时，进行单方视频通话呼叫预先设定的联系人列表，能否成功呼叫联系人存在很大的不确定性，因此发生异常时，通知呼叫的成功性无法判定；②上述第二个专利中，尽管对车用主动式智能安全监控系统进行了详细的描述，但是该系统不具有普遍性，仅应用于车辆中，对于小区监控或者老人小孩的定位无法实现，而且对于车辆超载等现象无法进行判断，同时，如果发生车祸等交通事故，只能进行检测，并没有相应的应急措施或者应急预案等联动行为，存在功能上的不足；③上述第三个专利中，只是对于构成数据监控和智能报警系统的网络结构进行分析和对比，重点描述通过该网络结构如何减少对人体的辐射危害，但是对于实现监控和报警行为的方法并没有具体的描述。\n发明内容：\n[0006] 本发明的目的是提供面向公共安全服务的嵌入式移动智能监控系统，它适用于多种公共监控领域，例如居民小区、大型广场、高速列车、中小学生小车、老人小孩等特殊群体，同时还具有异常事件发现及时、报警联动响应快等特点，可以极大提高公共场所的安全性和社会的稳定性。\n[0007] 为了解决背景技术所存在的问题，本发明是采用以下技术方案：它是由中心服务器1、嵌入式移动智能终端2、用户访问终端3、数据库4、云平台数据服务器5、网络存储6、中心管理服务器7、控制中心服务器8、车载信息终端9、视频分析跟踪终端10、跟踪定位报警终端11、访问手机终端12、访问笔记本电脑终端13组成；中心服务器1通过有线网络与用户访问终端3相互连接，中心服务器1内设置有数据库4、云平台数据服务器5、网络存储\n6、中心管理服务器7和控制中心服务器8，嵌入式移动智能终端2通过3G网络与中心服务器1连接，嵌入式移动智能终端2内设置有车载信息终端9、视频分析跟踪终端10和跟踪定位报警终端11，用户访问终端3内设置有访问手机终端12和访问笔记本电脑终端13。\n[0008] 所述的车载信息终端9、视频分析跟踪终端10和跟踪定位报警终端11内均设置有\n3G模块，在终端启动后都会自动向中心进行注册，统一进行终端管理。\n[0009] 所述的车载信息终端9由多核嵌入式处理器组成，其内部设置有GPS模块，定时向中心会发送其所在位置，车载信息终端9主要用于检测车内的异常事件，不需要使用云台进行摄像头控制。\n[0010] 所述的视频分析跟踪终端10由多核嵌入式处理器组成，在接口上设置有双路摄像头，其工作过程为：嵌入式多核处理器实时进行两个摄像头中固定摄像头每一帧视频数据的报警检测，当检测到报警时，先进报警消息发送，然后启动报警录像，同时启动跟踪功能，驱动云台控制另外一个摄像头，以使得其可以跟踪出发报警的对象，同时在此段时间之内进行视频编码的启动，待跟踪完毕后，使用云台将摄像头恢复初始位，并将报警视频录像发送给中心服务器1，中心服务器1中的中心管理服务器7接收到报警消息和报警数据后，将报警视频数据存储在云平台数据服务器5或者网络存储6中。\n[0011] 所述的跟踪定位报警终端11内设置有紧急报警按钮、语音通信按钮、GPS模块和本地显示LCD，当异常事件发送时，可以使用紧急报警按钮进行事件发送，还可以启动语音通信进行对话，同时可以接受中心发送过来的其他报警事件进行LCD显示，GPS模块会定时向中心发送其所在位置。\n[0012] 所述的车载信息终端9和视频分析跟踪终端10可以进行人的异常行为检测、进入区域检测、人群聚集检测、人数统计和车的异常行为检测功能，跟踪定位报警终端11可以进行人员走失检测。\n[0013] 所述的嵌入式移动智能终端2能检测到异常事件的报警动作和联动预案，会根据事件的不同进行不同配置，不同的移动终端检测到异常事件时候的动作和预案有所不同，当前动作和预案典型的保护本地报警提醒(蜂鸣器、警灯、喇叭)、短信发送、视频数据发送、122、119、120中心报警数据转发。\n[0014] 本发明所涉及的三种嵌入式移动智能终端中，视频分析跟踪终端10不但可以进行报警的检测，而且可以进行部分跟踪，同时采用联动技术，单个视频分析跟踪终端，单个车载信息终端相互之间可以互联，构成一个完整的面向公共安全服务的终端物联网，进而提升各个终端的智能处理能力，通过在特殊群体人群中携带跟踪定位报警终端，可以及时了解其位置和周边情况，有利于异常事件发生时提高处理速度。\n[0015] 本发明适用于多种公共监控领域，例如居民小区、大型广场、高速列车、中小学生小车、老人小孩等特殊群体，同时还具有异常事件发现及时、报警联动响应快等特点，可以极大提高公共场所的安全性和社会的稳定性。\n附图说明：\n[0016] 图1是本发明的结构示意图；\n[0017] 图2是本发明的嵌入式移动智能终端和中心通信过程示意图；\n[0018] 图3是本发明的视频分析跟踪终端框架示意图；\n[0019] 图4是本发明的车载信息终端框架示意图；\n[0020] 图5是本发明的跟踪定位报警终端框架示意图；\n[0021] 图6是本发明的视频分析跟踪终端和车载信息终端报警处理过程示意图；\n[0022] 图7是本发明的跟踪定位报警终端报警处理过程示意图。\n具体实施方式：\n[0023] 参照图1，本具体实施方式采用以下技术方案：它是由中心服务器1、嵌入式移动智能终端2、用户访问终端3、数据库4、云平台数据服务器5、网络存储6、中心管理服务器\n7、控制中心服务器8、车载信息终端9、视频分析跟踪终端10、跟踪定位报警终端11、访问手机终端12、访问笔记本电脑终端13组成；中心服务器1通过有线网络与用户访问终端3相互连接，中心服务器1内设置有数据库4、云平台数据服务器5、网络存储6、中心管理服务器\n7和控制中心服务器8，嵌入式移动智能终端2通过3G网络与中心服务器1连接，嵌入式移动智能终端2内设置有车载信息终端9、视频分析跟踪终端10和跟踪定位报警终端11，用户访问终端3内设置有访问手机终端12和访问笔记本电脑终端13。\n[0024] 所述的车载信息终端9、视频分析跟踪终端10和跟踪定位报警终端11内均设置有\n3G模块，在终端启动后都会自动向中心进行注册，统一进行终端管理。\n[0025] 所述的车载信息终端9由多核嵌入式处理器组成，其内部设置有GPS模块，定时向中心会发送其所在位置，车载信息终端9主要用于检测车内的异常事件，不需要使用云台进行摄像头控制。\n[0026] 所述的视频分析跟踪终端10由多核嵌入式处理器组成，在接口上设置有双路摄像头，其工作过程为：嵌入式多核处理器实时进行两个摄像头中固定摄像头每一帧视频数据的报警检测，当检测到报警时，先进报警消息发送，然后启动报警录像，同时启动跟踪功能，驱动云台控制另外一个摄像头，以使得其可以跟踪出发报警的对象，同时在此段时间之内进行视频编码的启动，待跟踪完毕后，使用云台将摄像头恢复初始位，并将报警视频录像发送给中心服务器1，中心服务器1中的中心管理服务器7接收到报警消息和报警数据后，将报警视频数据存储在云平台数据服务器5或者网络存储6中。\n[0027] 所述的跟踪定位报警终端11内设置有紧急报警按钮、语音通信按钮、GPS模块和本地显示LCD，当异常事件发送时，可以使用紧急报警按钮进行事件发送，还可以启动语音通信进行对话，同时可以接受中心发送过来的其他报警事件进行LCD显示，GPS模块会定时向中心发送其所在位置。\n[0028] 所述的车载信息终端9和视频分析跟踪终端10可以进行人的异常行为检测、进入区域检测、人群聚集检测、人数统计和车的异常行为检测功能，跟踪定位报警终端11可以进行人员走失检测。\n[0029] 所述的嵌入式移动智能终端2能检测到异常事件的报警动作和联动预案，会根据事件的不同进行不同配置，不同的移动终端检测到异常事件时候的动作和预案有所不同，当前动作和预案典型的保护本地报警提醒(蜂鸣器、警灯、喇叭)、短信发送、视频数据发送、122、119、120中心报警数据转发。\n[0030] 本具体实施方式所涉及的三种嵌入式移动智能终端中，视频分析跟踪终端10不但可以进行报警的检测，而且可以进行部分跟踪，同时采用联动技术，单个视频分析跟踪终端，单个车载信息终端相互之间可以互联，构成一个完整的面向公共安全服务的终端物联网，进而提升各个终端的智能处理能力，通过在特殊群体人群中携带跟踪定位报警终端，可以及时了解其位置和周边情况，有利于异常事件发生时提高处理速度。\n[0031] 参照图2，本具体实施方式对各个嵌入式移动终端对报警事件的处理方式不同，对各个嵌入式移动终端而言，其工作流程为：上电后各个移动智能终端进行初始化工作，完成系统相关初始化；然后进行算法模块初始化，依据配置启动不同的算法模块；对每一帧采集到的数据进行视频智能分析，当检测到异常事件时，向中心上报报警事件并同时在本地进行报警输出，在此过程中还会依据报警类型的不同向中心再上传不同的报警附属信息，比如照片，视频，声音等。当中心服务器1接收到终端的报警信息后，中心服务器1通过中心管理服务器7接收各个嵌入式移动智能终端的报警事件，使用控制中心服务器8依据上传接收到报警类型的不同触发不同的报警处理动作，同时控制中心服务器8并依据报警类型和位置不同向其他邻近的嵌入式移动终端发送相同的报警信息，在此工作过程中，中心服务器1还可以主动查询嵌入式移动智能终端的状态，对于车载信息终端9和视频分析跟踪终端10而言，可以通过控制中心服务器8实时获取嵌入式移动智能终端的实时视频、音频、位置信息，对于跟踪定位终端11而言，只能实时获取其对应的位置，并且可以和其进行实时语音通话。\n[0032] 参照图3，本具体实施方式嵌入式视频分析跟踪终端10主核心处理器包括嵌入式FPGA、嵌入式处理器ARM和嵌入式信号处理器DSP，外围包括典型的设备，例如视频编码器、解码器、存储设备接口Flash、SD卡及USB接口、内存DDR接口、音频接口、电源及时钟接口，网络接口包括3G无线网络和有线网络，同样还包括使用USB的WIFI等网络，串行通信接口，用来外接各种触发器，GPS模块等，在视频分析跟踪终端10中的视频解码器部分，包括两类外接摄像头，一类是专门用来进行视频分析处理的静态摄像头，其对应的视角在安装阶段进行固定，在使用过程中不再进行变化，其目的是为了使得智能视频分析算法能够不间断的进行工作；另一类是专门用来进行云台驱动跟踪的动态摄像头，其目的是当静态摄像头检测到报警发生时，依靠动态摄像头进行目标的跟踪和放大，再对其视频数据进行录像、抓拍，以使得在报警过程中抓拍到有用、清晰的报警数据。\n[0033] 参照图4，本具体实施方式嵌入式车载信息终端9和嵌入式视频智能分析跟踪终端10两者的结构基本相似，不同之处在于车载信息终端内部只包含一个静态摄像头，同时其外部接口增加了各种总线接口，如CAN总线，目的是为了和车载上各类其它传感器终端进行交互数据通信。\n[0034] 参照图5，本具体实施方式跟踪定位报警终端11嵌入式移动智能终端核心为3G/GPS二合一芯片，其外部包含了音频输入输出接口，报警输入按钮接口，LCD显示输出接口，\n3G及GPS通信接口和天线接口。\n[0035] 参照图6，本具体实施方式嵌入式车载信息终端9和视频分析跟踪终端10对报警事件的检测过程为：视频分析跟踪终端10、车载信息终端9上电后进行系统初始化，工作包括中心服务器的连接，自身工作参数的配置(比如存储，本地报警，云台控制等)；图像增强预处理模块FPGA的初始化，是指嵌入式处理器ARM通过和FPGA的对应接口对FPGA中程序模块进行配置，使得FPGA可以工作在需要的图像增强模式；算法模块DSP初始化，是指嵌入式处理器ARM通过和DSP之间的通信对应接口(一般是指共享缓冲)对DSP的程序、数据进行加载，同时告知其进行哪类智能行为的处理，DSP内部进行对应控制器、DMA的初始化；系统进行视频数据采集，无论是对车载信息终端还是视频分析跟踪终端，都需要在采集完整一帧数据之后进行图像增强，如果没有完整的一帧视频采集到，则进行等待，直到有一个完整的视频帧数据被采集；采集到完整的视频帧后，由FPGA模块进行图像增强处理，图像增强处理的输出数据输入到嵌入式处理器ARM的视频采集模块；嵌入式处理器ARM使用采集到的原始视频数据帧调用DSP的算法模块进行智能行为检测，如果没有检测到异常事件，则返回去重新进行视频数据采集，如果有则进行报警处理；对于车载信息终端，其报警处理过程为：向中心服务器进行报警数据发送，同时包含对应的报警视频数据；对于视频分析跟踪终端而言，由于其外接云台控制的动态摄像头，因此当报警产生时，除了进行视频抓拍外，还需要驱动动态摄像头进行目标跟踪，在跟踪过程中不断进行判断，如果目标离开跟踪市场范围则返回表明此次报警处理结束。需要注意的是对视频分析跟踪终端而言，在视频抓拍过程中，其进行编码传输的是动态摄像头所对应的采集数据，而不是静态摄像头的数据，也就是说，静态摄像头只是作为报警传感器的触发源，而不是报警后处理过程中视频的采集源。\n[0036] 参照图7，本具体实施方式跟踪定位报警工作过程为：跟踪定位报警系统启动后进行系统初始化，包括了3G模块、语音、显示、紧急按钮等初始化；跟踪定位报警系统轮询查询是否接收到紧急按钮报警事件、中心的语音请求事件、以及中心报警的通知事件；当接收到本地的紧急按钮报警事件后，跟踪定位报警终端向中心发送报警消息，并同时启动向中心的语音通话请求，如果被允许则开始进行语音会话直到结束通话；当接收到中心语音请求事件后，启动和中心会话直到停止；当接收到中心报警通知，在本地LCD上进行报警消息显示，以使得终端了解报警详细信息，再决定如何进行统一协同处理。\n[0037] 本具体实施方式适用于多种公共监控领域，例如居民小区、大型广场、高速列车、中小学生小车、老人小孩等特殊群体，同时还具有异常事件发现及时、报警联动响应快等特点，可以极大提高公共场所的安全性和社会的稳定性。