專利名稱:圍界入侵檢測方法、裝置及系統(tǒng)的制作方法
技術領域:
本發(fā)明涉及安全監(jiān)控領域,特別是涉及圍界入侵檢測方法、裝置及系統(tǒng)。
背景技術:
隨著人們安全意識的提高,安全防護產(chǎn)品的應用領域逐漸從政府部門、大型企業(yè)走向社區(qū)和家庭。其中,圍界入侵檢測屬于安全防護領域的重要組成部分,所述圍界入侵檢測是指對當前防護圍界,如磚墻、圍欄等上空進行檢測。通過利用圍界入侵檢測產(chǎn)品,可檢測出圍界上空是否有物體經(jīng)過、非法入侵者翻越,從而可根據(jù)檢測結果,采取適用性措施, 達到對圍界內安全防護的目的?,F(xiàn)有的一種圍界入侵的檢測方式為智能視頻分析檢測。其通過對所監(jiān)控到的圍界上空的視頻信號進行分析處理,根據(jù)處理結果產(chǎn)生相應的報警信號。其主要是將圍界上空檢測轉化成復雜背景下的微弱目標檢測與跟蹤的視頻分析模型,根據(jù)低空拋物視頻技術的特點,針對微弱目標分別采用基于DBT和TBD兩種檢測策略,然后通過基于彩色信息差值、多種差分方法結合的檢測手段,避免大物體運動復雜,跟蹤目標信號微弱等一系列影響,以完成圍界上空區(qū)域的入侵行為的檢測。由于智能視頻分析檢測基于特定要求的視頻信號,所以氣候環(huán)境因素對該方法檢測準確率具有較高的影響。例如暴雨、冰雪、光照強度等的影響,可能導致所收集視頻信號未能達到要求,以至于分析處理結果有誤,進而發(fā)生誤報、漏報現(xiàn)象。
發(fā)明內容
為解決上述技術問題,本發(fā)明實施例提供了一種圍界入侵檢測方法、裝置及系統(tǒng), 以減小氣候環(huán)境因素對圍界入侵的檢測準確率的影響,技術方案如下一種圍界入侵檢測方法,其中,在圍界上設置多普勒微波雷達傳感器,該方法包括采集多普勒微波雷達傳感器根據(jù)所接收到的反射回波生成的I/Q通道信號,I通道信號為同相分量,Q通道信號為正交分量;對所采集到的I/Q通道信號進行入侵分析處理;根據(jù)處理結果,向終端服務器發(fā)送警示信息,所述警示信息用于指示終端服務器報警或消警。相應的,本發(fā)明實施例還提供一種圍界入侵檢測裝置,包括采集模塊,用于采集多普勒微波雷達傳感器根據(jù)所接收到的反射回波生成的I/Q 通道信號,I通道信號為同相分量,Q通道信號為正交分量;分析處理模塊,用于對所采集到的I/Q通道信號進行入侵分析處理;發(fā)送模塊,用于根據(jù)處理結果,向終端服務器發(fā)送警示信息,所述警示信息用于指示終端服務器報警或消警。一種圍界入侵的檢測系統(tǒng),包括多普勒微波雷達傳感器、圍界入侵檢測裝置、終端服務器;所述多普勒雷達傳感器,用于實時發(fā)送電磁波,并接收所述發(fā)送的電磁波對應的反射回波信號,將所述反射回波信號通過正交相位檢波器,獲得I/Q通道信號;所述圍界入侵檢測裝置,用于采集多普勒微波雷達傳感器根據(jù)所接收到的反射回波生成的I/Q通道信號,I通道信號為同相分量,Q通道信號為正交分量;對所采集到的I/Q通道信號進行入侵分析處理;根據(jù)處理結果,向終端服務器發(fā)送警示信息,所述警示信息用于指示終端服務器報警或消警;終端服務器,用于根據(jù)所接收到的警示信息,進行報警或消警。本發(fā)明實施例所提供的技術方案,在圍界上設置多普勒微波雷達傳感器,所述多普勒微波雷達傳感器實時發(fā)送電磁波。當發(fā)生入侵行為時,圍界入侵檢測裝置將采集多普勒微波雷達傳感器根據(jù)反射回波生成的I/Q通道信號,然后對I/Q通道信號進行入侵分析處理;并根據(jù)處理結果,向終端服務器發(fā)送警示信息,以指示終端服務器報警或消警。本方案中,利用多普勒微波雷達傳感器所發(fā)射的電磁波進行入侵檢測,由于電磁波受到氣候環(huán)境因素干擾較小,可有效減小氣候環(huán)境因素對圍界入侵的檢測準確率的影響。
為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案,下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單的介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例,對于本領域普通技術人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本發(fā)明實施例所提供的一種圍界入侵檢測方法的流程圖;圖2為本發(fā)明實施例所提供的一種圍界入侵檢測方法的另一流程圖;圖3為本發(fā)明實施例所提供的一種圍界入侵檢測裝置的結構示意圖;圖4為本發(fā)明實施例中的多普勒微波雷達傳感器的布設示意圖;圖5為本發(fā)明實施例中的多普勒微波雷達傳感器的另一布設示意圖。
具體實施例方式本發(fā)明實施例提供一種圍界入侵檢測方法,以減小氣候環(huán)境因素對圍界入侵檢測準確率的影響。本方案基于在圍界上預先設置的多普勒微波雷達傳感器實現(xiàn),該圍界入侵檢測方法包括采集多普勒微波雷達傳感器根據(jù)所接收到的反射回波生成的I/Q通道信號,I通道信號為同相分量,Q通道信號為正交分量;對所采集到的I/Q通道信號進行入侵分析處理;根據(jù)處理結果,向終端服務器發(fā)送警示信息,所述警示信息用于指示終端服務器報警或消警。
本發(fā)明實施例所提供的技術方案,在圍界上設置多普勒微波雷達傳感器,所述多普勒微波雷達傳感器實時發(fā)送電磁波。當發(fā)生入侵行為時,圍界入侵檢測裝置將采集多普勒微波雷達傳感器根據(jù)反射回波生成的I/Q通道信號,然后對I/Q通道信號進行入侵分析處理;并根據(jù)處理結果,向終端服務器發(fā)送警示信息,以指示終端服務器報警或消警。本方案中,利用多普勒微波雷達傳感器所發(fā)射的電磁波進行入侵檢測,由于電磁波受到氣候環(huán)境因素干擾較小,可有效減小氣候環(huán)境因素對圍界入侵的檢測準確率的影響。下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖,對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例僅是本發(fā)明一部分實施例,而不是全部的實施例?;诒景l(fā)明中的實施例,本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本發(fā)明保護的范圍。本發(fā)明實施例所提供的圍界入侵檢測方法,所涉及的基本設備包括設置在圍界上的至少一個多普勒微波雷達傳感器,圍界入侵檢測裝置、終端服務器。其中,各個設備之間可以通過屏蔽電纜進行信息傳輸。可以理解的是,各個設備之間的信息傳輸也可通過無線系統(tǒng)等其他方式,并不局限于屏蔽電纜。如圖1所示,一種圍界入侵檢測方法,包括S101,圍界入侵檢測裝置采集多普勒微波雷達傳感器根據(jù)所接收到的反射回波生成的I/Q通道信號,I通道信號為同相分量,Q通道信號為正交分量;其中,設置在圍界上的多普勒微波雷達傳感器的基本工作原理為其發(fā)射天線以特定的頻率,如24GHz,實時向外發(fā)送電磁波,電磁波遇到障礙物會發(fā)生反射或透射,反射的回波由多普勒微波雷達傳感器接收天線接收,并且由該雷達傳感器中的正交相位檢波器對所接收到的回波信號進行處理,得到I/Q通道信號,I通道信號為同相分量,Q通道信號為正交分量。由于多普勒微波雷達傳感器獲得回波信號的幅度和相位信息,正交相位檢波器將回波信號分解成的I/Q兩個通道的分量,其可以表示為I = Acos [2 π f^+Φ (t)]Q = Asin [2 π f^+Φ (t)]其中,A為回波信號的幅度;fd為回波信號的多普勒頻移;Φ (t)為回波的相位。當在電磁波的輻射范圍內發(fā)生入侵行為時,如物體拋過圍界上空、入侵者越過圍界上空等,電磁波被反射,多普勒微波雷達傳感器的接收天線接收該反射回波,并將回波信號通過正交相位檢波器的處理,獲得I/Q通道信號。圍界入侵檢測裝置對I/Q通道信號進行采集,獲得反射回波相應的數(shù)字信號??梢岳斫獾氖?,在實際應用中,可以根據(jù)應用場景采集一幀或幾幀采樣點,以進行后續(xù)的分析處理。S102,對所采集到的I/Q通道信號進行入侵分析處理;當圍界入侵檢測裝置采集到I/Q通道信號后,可以根據(jù)所采集的信號的各參數(shù)進行分析處理,例如信號頻率、信號幅度、信號能量譜等。由于當存在入侵行為時,反射回波的信號幅度、能量值的變化較為明顯,所以在實際應用中,對所采集到的I/Q通道信號進行入侵分析處理通常為對I/Q通道信號的幅度和能量值進行入侵分析處理。其中,對所采集到的I/Q通道信號幅值和能量值進行入侵分析處理時可以直接將各采樣點中的最大幅值與最小幅值做差,確定幅度差值后,判斷該幅度差值是否大于預設閾值,根據(jù)比較結果,確定是否存在入侵行為。其中,預設閾值可以為根據(jù)所采集信號序列的幅值和離散能量譜確定的經(jīng)驗值。在某種場景下,所采集的信號序列為噪聲信號時,噪聲信號的最大幅值與最小幅值的差值可能滿足報警的條件大于預設閾值,此時處理結果將為存在入侵行為。可見,由于噪聲干擾的存在,將產(chǎn)生誤報。因此,為了提高分析處理的準確率,在本發(fā)明的另一實施例中,所述對所采集到的 I/Q通道信號幅值和能量值進行入侵分析處理,如圖2所示,具體可以為S201,圍界入侵檢測裝置將采樣點的I通道信號數(shù)據(jù)作為實部,Q通道信號數(shù)據(jù)作為虛部,構成對應的組合數(shù)據(jù)X (η);其中,X(n)= I(n)+jXQ(n)。S202,對各組合數(shù)據(jù)X(n)進行傅里葉變換,并確定變換后的模值F (η);S203,對各采樣點進行分組,并確定每組的平均模值;S204,將確定出的每組的平均模值中的最大平均模與最小平模值做差,獲得模值
差值;S205,判斷所述模值差值是否大于預設閾值,如果是,則執(zhí)行S206,否則,執(zhí)行 S207 ;S206,將處理結果設置為存在入侵行為;S207,將處理結果設置為無入侵行為。在進行分析處理時,將采樣點進行分組處理,并確定每組的平均模值;對每組的平均模值中的最大平均模值與最小平均模值做差,然后將模值差值與預設閾值進行比較,進而確定相應的處理結果。由于運動物體產(chǎn)生的傅里葉頻譜的峰值明顯高于噪聲的頻譜幅值,因此,通過這種分組處理方式可以濾除大量的噪聲,從而消除噪聲誤差,提高分析處理的準確率。需要說明的是,針對有限長度的離散數(shù)據(jù)信號序列{χ (η)},0 < η < N-I,其離散譜可由離散傅里葉變換求得
權利要求
1.一種圍界入侵檢測方法,其特征在于,在圍界上設置多普勒微波雷達傳感器,所述方法包括采集多普勒微波雷達傳感器根據(jù)所接收到的反射回波生成的I/Q通道信號,I通道信號為同相分量,Q通道信號為正交分量;對所采集到的I/Q通道信號進行入侵分析處理;根據(jù)處理結果,向終端服務器發(fā)送警示信息,所述警示信息用于指示終端服務器報警或消警。
2.根據(jù)權利要求1所述的方法,其特征在于,所述對所采集到的I/Q通道信號進行入侵分析處理,具體為對所述采集到的I/Q通道信號的幅值和能量值進行入侵分析處理。
3.根據(jù)權利要求2所述的方法,其特征在于,所述對所采集到的I/Q通道信號幅值和能量值進行入侵分析處理,具體為將采樣點的I通道信號數(shù)據(jù)作為實部,Q通道信號數(shù)據(jù)作為虛部,構成對應的組合數(shù)據(jù) X (η);對各組合數(shù)據(jù)Χ(η)進行傅里葉變換,并確定變換后的模值F(n); 對各采樣點進行分組,并確定每組的平均模值;將確定出的每組的平均模值中的最大平均模與最小平模值做差,獲得模值差值; 判斷所述模值差值是否大于預設閾值,如果是,則所述處理結果為存在入侵行為;否則,所述處理結果為無入侵行為。
4.根據(jù)權利要求3所述的方法,其特征在于,所述預設閾值為根據(jù)所采集信號序列的幅值和離散能量譜確定的經(jīng)驗值。
5.根據(jù)權利要求1所述的方法,其特征在于,所述多普勒微波雷達傳感器根據(jù)接收到的反射回波生成I/Q通道信號的過程為多普勒微波雷達傳感器實時發(fā)送電磁波,并接收所述發(fā)送的電磁波對應的反射回波信號,將所述反射回波信號通過正交相位檢波器,獲得I/Q通道信號。
6.一種圍界入侵檢測裝置,其特征在于,包括采集模塊,用于采集多普勒微波雷達傳感器根據(jù)所接收到的反射回波生成的I/Q通道信號,I通道信號為同相分量,Q通道信號為正交分量;分析處理模塊,用于對所采集到的I/Q通道信號進行入侵分析處理; 發(fā)送模塊,用于根據(jù)處理結果,向終端服務器發(fā)送警示信息,所述警示信息用于指示終端服務器報警或消警。
7.根據(jù)權利要求6所述的裝置,其特征在于,所述分析處理模塊包括幅值分析處理單元,用于對所采集到的I/Q通道信號的幅值和能量值進行入侵分析處理。
8.根據(jù)權利要求7所述的檢測裝置,其特征在于,所述幅值分析處理單元,具體包括 計算單元,用于將采樣點的I通道信號數(shù)據(jù)作為實部,Q通道信號數(shù)據(jù)作為虛部,構成對應的組合數(shù)據(jù)X(n);對各組合數(shù)據(jù)X(n)進行傅里葉變換,并確定變換后的模值F(n);對各采樣點進行分組,并確定每組的平均模值;將確定出的每組的平均模值中的最大平均模與最小平模值做差,獲得模值差值;結果確定單元,用于判斷所述模值差值是否大于預設閾值,如果是,則所述處理結果為存在入侵行為;否則,所述處理結果為無入侵行為。
9. 一種圍界入侵的檢測系統(tǒng),其特征在于,包括多普勒微波雷達傳感器、圍界入侵檢測裝置、終端服務器;所述多普勒雷達傳感器,用于實時發(fā)送電磁波,并接收所述發(fā)送的電磁波對應的反射回波信號,將所述反射回波信號通過正交相位檢波器,獲得I/Q通道信號; 所述圍界入侵檢測裝置,用于采集多普勒微波雷達傳感器根據(jù)所接收到的反射回波生成的I/Q通道信號,I通道信號為同相分量,Q通道信號為正交分量;對所采集到的I/Q通道信號進行入侵分析處理;根據(jù)處理結果,向終端服務器發(fā)送警示信息,所述警示信息用于指示終端服務器報警或消警;終端服務器,用于根據(jù)所接收到的警示信息,進行報警或消警。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種圍界入侵檢測方法、裝置及系統(tǒng)。預先在圍界上設置多普勒微波雷達傳感器,該方法包括采集多普勒微波雷達傳感器根據(jù)所接收到的反射回波生成的I/Q通道信號,I通道信號為同相分量,Q通道信號為正交分量;對所采集到的I/Q通道信號進行入侵分析處理;根據(jù)處理結果,向終端服務器發(fā)送警示信息,所述警示信息用于指示終端服務器報警或消警。本方案中,利用多普勒微波雷達傳感器所發(fā)射的電磁波進行入侵檢測,由于電磁波受到氣候環(huán)境因素干擾較小,可有效減小氣候環(huán)境因素對圍界入侵的檢測準確率的影響。
文檔編號G08B13/181GK102289906SQ201110153510
公開日2011年12月21日 申請日期2011年6月9日 優(yōu)先權日2011年6月9日
發(fā)明者伍健榮, 孫雨軒, 李雋穎, 樓曉俊, 王春涯, 王洪濤, 鮑必賽 申請人:無錫國科微納傳感網(wǎng)科技有限公司