本發(fā)明涉及一種安防攝像頭智能開啟與關(guān)閉裝置及方法，尤其是一種適用于監(jiān)控區(qū)域使用的基于信道狀態(tài)信息的安防攝像頭智能開啟與關(guān)閉裝置及方法。

背景技術(shù)：

隨著安全技術(shù)防范的意識滲透到人類生產(chǎn)生活的方方面面，監(jiān)控安防系統(tǒng)受到越來越多研究者的關(guān)注，而攝像頭是監(jiān)控安防系統(tǒng)的重要組成部分。攝像頭是當(dāng)前監(jiān)控攝像領(lǐng)域使用最為普遍和頻繁的產(chǎn)品之一，由于其具有高清視頻采集的功能和特性并進行存儲，實現(xiàn)事實的重現(xiàn)而備受推廣。攝像頭是監(jiān)測區(qū)域成像的載體，其正確的開啟與關(guān)閉狀態(tài)是影響監(jiān)控系統(tǒng)能否有效且低能耗運行的決定性因素。

目前，攝像頭的改進主要集中在拍攝區(qū)域、夜間攝像及其硬件設(shè)備等，對攝像頭的智能自動開啟與關(guān)閉以達到節(jié)能效果的研究較少。主要存在以下問題：第一，在攝像機及高清攝像機數(shù)量十分龐大的當(dāng)今社會，由于攝像機無效開啟時間(攝像機保持開啟狀態(tài)且監(jiān)控區(qū)域無監(jiān)測目標(biāo)的時間段)過長，從而導(dǎo)致不必要的電能浪費；第二，由海量的攝像頭構(gòu)成的視聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)產(chǎn)生了洪水般的視頻數(shù)據(jù)，然而其中的無效視頻卻占了相當(dāng)大的比重，如今無效視頻存儲過多帶來的成本浪費已經(jīng)成為一個不可忽視的問題。因而實現(xiàn)安防攝像頭的智能開啟與關(guān)閉具有重要意義。

近年來，專利號為cn106454110a的聲光控制攝像頭，通過與攝像頭串聯(lián)的光敏電阻自動開啟對準(zhǔn)光亮處的攝像頭進行攝像，當(dāng)可見光消失后能夠?qū)崿F(xiàn)自動關(guān)閉，既能節(jié)約能耗，又能夠準(zhǔn)確的對發(fā)光移動物體進行攝像。專利號為cn204633907u的基于智能光敏電路的攝像頭，通過自動檢測環(huán)境光線的強弱，來啟動或者關(guān)閉攝像頭的光源，使得攝像頭始終處于光線充足的成像環(huán)境中，無需全天為攝像頭提供光源，節(jié)能環(huán)保。專利號為cn105516550a的自動攝像頭的夜間模式運行方法，采用紅外燈作為攝像頭在光線較弱的環(huán)境或夜間拍攝的光源，且將其均勻分布在攝像鏡頭外部的電路板上，并組合成環(huán)狀的紅外線發(fā)射帶，以保證拍攝的畫面感光均勻。另外其采用光控開關(guān)控制紅外燈的電源電路，使得紅外燈只在光線較弱的環(huán)境才開啟以節(jié)約電力成本。而針對安防攝像頭的智能自動開啟與關(guān)閉研究尚存在如下問題：第一，當(dāng)前的攝像頭控制開關(guān)多基于聲控、壓力與光感，其具有抗干擾性弱、精確度低等缺點，難以實現(xiàn)對監(jiān)控區(qū)域的全面覆蓋；第二，由于攝像頭頻繁開關(guān)易導(dǎo)致設(shè)備使用周期縮短、能耗增加等問題，且對攝像頭的研究多遵循著檢測到人則開啟攝像頭、無人則關(guān)閉的原則，導(dǎo)致在人流量多的時候攝像頭開啟與關(guān)閉過于頻繁，造成不必要的能量消耗以及攝像頭使用壽命減少，而且目前缺乏相應(yīng)的研究。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

技術(shù)問題：本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足之處，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、控制效果好的兼具可靠性和實用性的基于信道狀態(tài)信息的安防攝像頭智能開啟與關(guān)閉裝置及方法。

技術(shù)方案：為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的基于信道狀態(tài)信息的安防攝像頭智能開閉控制裝置，包括wifi網(wǎng)絡(luò)發(fā)射器、監(jiān)測感應(yīng)模塊、服務(wù)器處理模塊和攝像頭錄像模塊，其中服務(wù)器處理模塊還包括無延時開啟模塊與智能延時關(guān)閉模塊；所述監(jiān)測感應(yīng)模塊包含至少一個無線接入點，wifi網(wǎng)絡(luò)發(fā)射器在監(jiān)控區(qū)域內(nèi)廣播wifi網(wǎng)絡(luò)，無線接入點設(shè)置于監(jiān)控區(qū)域內(nèi)；所述監(jiān)測感應(yīng)模塊通過局域網(wǎng)，將獲取檢測信號傳送至服務(wù)器處理模塊，服務(wù)器處理模塊將檢測信息轉(zhuǎn)化為控制信息并將其發(fā)送給攝像頭錄像模塊，以控制攝像頭的開閉狀態(tài)。

所述服務(wù)器安裝有intel5300網(wǎng)卡，監(jiān)測感應(yīng)模塊為無線路由器，服務(wù)器處理模塊包括服務(wù)器和顯示器，所述攝像頭錄像模塊包含至少一個具備紅外燈的攝像頭。

本發(fā)明的基于信道狀態(tài)信息的安防攝像頭智能開閉方法，監(jiān)測感應(yīng)模塊利用接收到的監(jiān)控區(qū)域wifi網(wǎng)絡(luò)的信道sci狀態(tài)信息通過人員檢測方法來檢測監(jiān)控區(qū)域是否有人員的出現(xiàn)或離開，從而產(chǎn)生檢測信號；監(jiān)測感應(yīng)模塊通過局域網(wǎng)將獲取的檢測信號送入服務(wù)器處理模塊，所述服務(wù)器處理模塊把檢測信息轉(zhuǎn)化為控制信息并將其發(fā)送給攝像頭錄像模塊，以控制攝像頭的開啟與關(guān)閉狀態(tài)。

所述的人員檢測方法：監(jiān)測感應(yīng)模塊首先利用lof離群值檢測方法進行csi預(yù)處理，以時間窗口k構(gòu)建通道狀態(tài)信息協(xié)方差矩陣；計算協(xié)方差矩陣奇異值作為矩陣特征；最后利用隨機森林方法進行非類，從而獲得靜止?fàn)顟B(tài)和移動狀態(tài)兩種分類。

服務(wù)器處理模塊檢測信號判斷為靜止?fàn)顟B(tài)則表示被測區(qū)域有人員出現(xiàn)，則立刻將開啟攝像頭的控制信息傳送給攝像頭錄像模塊；若檢測信號判斷為移動狀態(tài)則表示被測區(qū)域內(nèi)無人員或人員已離開，則將該信息轉(zhuǎn)發(fā)給智能延時關(guān)閉模塊，所述智能延時關(guān)閉模塊在接收到無延時開啟模塊傳達的信息時，利用其智能延時關(guān)閉方法，智能分析當(dāng)前時段的最佳等待關(guān)閉時間段t，隨之將關(guān)閉攝像頭的控制信號與等待關(guān)閉時間段t打包發(fā)送給攝像頭錄像模塊的控制終端。

攝像頭智能延時關(guān)閉方法包括以下步驟：

第一步、系統(tǒng)初始化：在首次將所述方法應(yīng)用到一個監(jiān)控攝像頭上時，將監(jiān)控攝像頭的等待關(guān)閉時間段t設(shè)置為5分鐘；

第二步、收集歷史數(shù)據(jù)：在攝像頭工作10日后，會產(chǎn)生該10日內(nèi)利用無線監(jiān)測的各個時間段人流量歷史數(shù)據(jù)且該歷史數(shù)據(jù)已被儲存在數(shù)據(jù)庫中；將每日平均劃分為24個時段，把該監(jiān)控區(qū)域的人流量和對應(yīng)時間段的數(shù)據(jù)做統(tǒng)計并將統(tǒng)計結(jié)果存入數(shù)據(jù)庫；

第三步、建模：將監(jiān)控區(qū)域的人流量等級分為少、中和多三個等級，具體對應(yīng)的人流量為5人以下、5-10人以及10人以上；對于上述人流量的三個等級，對應(yīng)建立少人模型、中等模型與多人模型并將步驟2中收集的人流量與對應(yīng)時間段匹配到三個模型中，即可得到時間與人流量的一一映射關(guān)系；

第四步、計算攝像頭的最佳等待關(guān)閉時間段t’：利用步驟3中的映射關(guān)系得到各個時間相應(yīng)的最佳等待關(guān)閉時間段t’，并將等待延遲時間一天中的監(jiān)控時間對應(yīng)并存入數(shù)據(jù)庫。

有益效果：本發(fā)明把基于無線信道狀態(tài)信息的人員檢測方法應(yīng)用到控制攝像頭的開關(guān)狀態(tài)上，智能控制攝像頭的開啟與關(guān)閉。傳統(tǒng)的攝像頭長期開啟或基于光敏的自動開啟等方法比較固化且精確性差，易導(dǎo)致攝像頭的無效開啟時間過長以及無效視頻存儲過多，造成電能浪費與存儲空間浪費問題，滿足不了攝像頭的智能開啟與關(guān)閉工作。本發(fā)明利用無線信道狀態(tài)信息來檢測監(jiān)控區(qū)域有無監(jiān)測對象，實現(xiàn)全覆蓋無設(shè)備人員檢測，節(jié)省人力與資源。同時，利用數(shù)據(jù)學(xué)習(xí)計算等待關(guān)閉時間段t以實現(xiàn)攝像頭的智能延時關(guān)閉，使攝像頭避免頻繁開關(guān)問題，在本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)具有廣泛的實用性。

附圖說明

圖1是本發(fā)明基于信道狀態(tài)信息的安防攝像頭智能開閉裝置的結(jié)構(gòu)圖；

圖2是本發(fā)明基于信道狀態(tài)信息的安防攝像頭智能開閉方法流程示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖中的實施例對本發(fā)明做進一步說明：

如圖1和圖2所示，本發(fā)明的基于信道狀態(tài)信息的安防攝像頭智能開啟與關(guān)閉裝置，包括wifi網(wǎng)絡(luò)發(fā)射器、監(jiān)測感應(yīng)模塊、服務(wù)器處理模塊和攝像頭錄像模塊，其中服務(wù)器處理模塊還包括無延時開啟模塊與智能延時關(guān)閉模塊；所述監(jiān)測感應(yīng)模塊包含至少一個無線接入點，wifi網(wǎng)絡(luò)發(fā)射器在監(jiān)控區(qū)域內(nèi)廣播wifi網(wǎng)絡(luò)，無線接入點設(shè)置于監(jiān)控區(qū)域內(nèi)；所述監(jiān)測感應(yīng)模塊通過局域網(wǎng)，將獲取檢測信號傳送至服務(wù)器處理模塊，服務(wù)器處理模塊將檢測信息轉(zhuǎn)化為控制信息并將其發(fā)送給攝像頭錄像模塊，以控制攝像頭的開閉狀態(tài)。所述服務(wù)器安裝有intel5300網(wǎng)卡，監(jiān)測感應(yīng)模塊為無線路由器，服務(wù)器處理模塊包括服務(wù)器和顯示器，所述攝像頭錄像模塊包含至少一個具備紅外燈的攝像頭。

本發(fā)明的基于信道狀態(tài)信息的安防攝像頭智能開閉方法，監(jiān)測感應(yīng)模塊利用接收到的監(jiān)控區(qū)域wifi網(wǎng)絡(luò)的信道狀態(tài)信息通過人員檢測方法來檢測監(jiān)控區(qū)域是否有人員的出現(xiàn)或離開，人員檢測方法為：監(jiān)測感應(yīng)模塊首先利用lof離群值檢測方法進行csi預(yù)處理，以時間窗口k構(gòu)建通道狀態(tài)信息協(xié)方差矩陣；計算協(xié)方差矩陣奇異值作為矩陣特征；最后利用隨機森林方法進行非類，從而獲得靜止?fàn)顟B(tài)和移動狀態(tài)兩種分類；

利用產(chǎn)生的檢測信號監(jiān)測感應(yīng)模塊通過局域網(wǎng)將獲取的檢測信號送入服務(wù)器處理模塊，所述服務(wù)器處理模塊把檢測信息轉(zhuǎn)化為控制信息并將其發(fā)送給攝像頭錄像模塊，以控制攝像頭的開啟與關(guān)閉狀態(tài)，控制開閉的具體方法：服務(wù)器處理模塊檢測信號判斷為靜止?fàn)顟B(tài)則表示被測區(qū)域有人員出現(xiàn)，則立刻將開啟攝像頭的控制信息傳送給攝像頭錄像模塊；若檢測信號判斷為移動狀態(tài)則表示被測區(qū)域內(nèi)無人員或人員已離開，則將該信息轉(zhuǎn)發(fā)給智能延時關(guān)閉模塊，所述智能延時關(guān)閉模塊在接收到無延時開啟模塊傳達的信息時，利用其智能延時關(guān)閉方法，智能分析當(dāng)前時段的最佳等待關(guān)閉時間段t，隨之將關(guān)閉攝像頭的控制信號與等待關(guān)閉時間段t打包發(fā)送給攝像頭錄像模塊的控制終端。

所述攝像頭智能延時關(guān)閉方法包括以下步驟：

第一步、系統(tǒng)初始化：在首次將所述方法應(yīng)用到一個監(jiān)控攝像頭上時，將監(jiān)控攝像頭的等待關(guān)閉時間段t設(shè)置為5分鐘；

第二步、收集歷史數(shù)據(jù)：在攝像頭工作10日后，會產(chǎn)生該10日內(nèi)利用無線監(jiān)測的各個時間段人流量歷史數(shù)據(jù)且該歷史數(shù)據(jù)已被儲存在數(shù)據(jù)庫中；將每日平均劃分為24個時段，把該監(jiān)控區(qū)域的人流量和對應(yīng)時間段的數(shù)據(jù)做統(tǒng)計并將統(tǒng)計結(jié)果存入數(shù)據(jù)庫；

第三步、建模：將監(jiān)控區(qū)域的人流量等級分為少、中和多三個等級，具體對應(yīng)的人流量為5人以下、5-10人以及10人以上；對于上述人流量的三個等級，對應(yīng)建立少人模型、中等模型與多人模型并將步驟2中收集的人流量與對應(yīng)時間段匹配到三個模型中，即可得到時間段與人流量的一一映射關(guān)系；

第四步、計算攝像頭的最佳等待關(guān)閉時間段t’：利用時間段與人流量的一一映射關(guān)系得到各個時間相應(yīng)的最佳等待關(guān)閉時間段t’，并將等待延遲時間一天中的監(jiān)控時間對應(yīng)并存入數(shù)據(jù)庫。