基于電力線通信的監(jiān)獄監(jiān)控平臺的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電力線通信領(lǐng)域，尤其涉及一種基于電力線通信的監(jiān)獄監(jiān)控平臺。
【背景技術(shù)】
[0002]監(jiān)獄內(nèi)犯人的活動場所相對比較固定，一般會劃出一些犯人禁入?yún)^(qū)域作為犯人活動區(qū)域和監(jiān)管者活動區(qū)域之間的緩沖地帶，一旦發(fā)現(xiàn)有身穿囚服的人員進(jìn)入這些緩沖地帶，應(yīng)該立即報(bào)警以避免犯人沖擊監(jiān)管者。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中，通常單獨(dú)設(shè)置一套由監(jiān)控設(shè)備和監(jiān)控電子線路組成的監(jiān)控平臺，對犯人禁入?yún)^(qū)域進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控，這種平臺需要搭建新的一套監(jiān)控電子線路，成本較高且占用空間。
[0004]為此，本發(fā)明提出了一種基于電力線通信的監(jiān)獄監(jiān)控平臺，能夠利用監(jiān)獄現(xiàn)有的高壓電力線路進(jìn)行監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的高效傳輸，同時采用高精度的監(jiān)控處理方式，在降低平臺成本的同時提高監(jiān)控的效果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種基于電力線通信的監(jiān)獄監(jiān)控平臺，利用監(jiān)獄圍墻上現(xiàn)有的高壓電力線路進(jìn)行監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的傳輸，采用高精度的圖像識別模式提高犯人禁入?yún)^(qū)域內(nèi)犯人的識別準(zhǔn)確度，從而避免犯人與監(jiān)獄管理者發(fā)生直接沖突，降低監(jiān)獄的管理費(fèi)用。
[0006]根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種基于電力線通信的監(jiān)獄監(jiān)控平臺，所述監(jiān)控平臺設(shè)置在監(jiān)獄位置，包括高清攝像設(shè)備、電力線數(shù)據(jù)發(fā)送設(shè)備、電力線數(shù)據(jù)接收設(shè)備、圖像識別設(shè)備和數(shù)字信號處理器，所述高清攝像設(shè)備用于對犯人禁入?yún)^(qū)域進(jìn)行拍攝以獲得禁入?yún)^(qū)域圖像，所述電力線數(shù)據(jù)發(fā)送設(shè)備用于將所述禁入?yún)^(qū)域圖像上傳到電力線路上，所述電力線數(shù)據(jù)接收設(shè)備用于將所述禁入?yún)^(qū)域圖像從電力線路上下載，所述圖像識別設(shè)備用于對所述禁入?yún)^(qū)域圖像進(jìn)行圖像處理，所述數(shù)字信號處理器與所述圖像識別設(shè)備連接以基于圖像處理結(jié)果確定監(jiān)獄報(bào)警策略。
[0007]更具體地，在所述基于電力線通信的監(jiān)獄監(jiān)控平臺中，還包括:高壓電力線路，設(shè)置在監(jiān)獄圍墻上方，用于防止犯人翻閱監(jiān)獄圍墻逃脫監(jiān)獄，所述高壓電力線路的電壓為35kV以上電壓；RS232串行接口，用于連接外部RS232串口設(shè)備，以接收外部RS232串口設(shè)備內(nèi)存儲的預(yù)設(shè)灰度閾值、預(yù)設(shè)像素?cái)?shù)量閾值、預(yù)設(shè)面積比例閾值、犯人服裝上限灰度閾值和犯人服裝下限灰度閾值，所述犯人服裝上限灰度閾值和所述犯人服裝下限灰度閾值用于將圖像中的穿有犯人服裝的人員與背景分離；FLASH存儲設(shè)備，與所述RS232串行接口連接，用于接收并存儲所述預(yù)設(shè)灰度閾值、所述預(yù)設(shè)像素?cái)?shù)量閾值、所述預(yù)設(shè)面積比例閾值、所述犯人服裝上限灰度閾值和所述犯人服裝下限灰度閾值；所述高清攝像設(shè)備包括CMOS視覺傳感器、鏡頭、紅綠濾光片、亮度傳感器和輔助光源，所述紅綠濾光片設(shè)置在所述鏡頭前方，所述鏡頭設(shè)置在所述CMOS視覺傳感器前方，所述CMOS視覺傳感器對犯人禁入?yún)^(qū)域進(jìn)行圖像數(shù)據(jù)采集以獲得禁入?yún)^(qū)域圖像，所述禁入?yún)^(qū)域圖像的分辨率為3840X2160，所述亮度傳感器用于檢測周圍環(huán)境的環(huán)境亮度，所述輔助光源與所述亮度傳感器連接，用于基于所述環(huán)境亮度為所述高清攝像設(shè)備的拍攝提供輔助照明光，所述輔助照明光的強(qiáng)度與所述環(huán)境亮度成反比；所述電力線數(shù)據(jù)發(fā)送設(shè)備包括第一耦合電路、第一瞬時保護(hù)電路和第一電力線通信收發(fā)器，所述第一電力線通信收發(fā)器與所述CMOS視覺傳感器連接以接收所述禁入?yún)^(qū)域圖像，用于將所述禁入?yún)^(qū)域圖像打包成PLC幀格式，所述第一耦合電路與所述高壓電力線路連接，所述第一瞬時保護(hù)電路與所述第一耦合電路和第一電力線通信收發(fā)器分別連接，以將PLC幀格式的禁入?yún)^(qū)域圖像依次經(jīng)過所述第一瞬時保護(hù)電路和所述第一耦合電路加載到所述高壓電力線路上；所述電力線數(shù)據(jù)接收設(shè)備包括第二耦合電路、第二瞬時保護(hù)電路和第二電力線通信收發(fā)器，所述第二耦合電路連接所述高壓電力線路以接收PLC幀格式的禁入?yún)^(qū)域圖像，所述第二瞬時保護(hù)電路與所述第二耦合電路和所述第二電力線通信收發(fā)器分別連接，以將PLC幀格式的禁入?yún)^(qū)域圖像依次通過所述第二耦合電路、所述第二瞬時保護(hù)電路從所述高壓電力線路下載到所述第二電力線通信收發(fā)器，所述第二電力線通信收發(fā)器對PLC幀格式的禁入?yún)^(qū)域圖像解幀以獲得所述禁入?yún)^(qū)域圖像；所述圖像識別設(shè)備與所述FLASH存儲設(shè)備和所述電力線數(shù)據(jù)接收設(shè)備分別連接，用于對所述禁入?yún)^(qū)域圖像進(jìn)行圖像處理，所述圖像識別設(shè)備包括邊緣增強(qiáng)器、灰度化處理器、二值圖像濾波器和犯人識別器，所述邊緣增強(qiáng)器與所述電力線數(shù)據(jù)接收設(shè)備連接以接收所述禁入?yún)^(qū)域圖像并對所述禁入?yún)^(qū)域圖像進(jìn)行邊緣增強(qiáng)處理，獲得邊緣增強(qiáng)圖像，所述灰度化處理器與所述邊緣增強(qiáng)器連接以對所述邊緣增強(qiáng)圖像執(zhí)行灰度化處理，獲得灰度圖像，所述二值圖像濾波器與所述灰度化處理器和所述FLASH存儲設(shè)備分別連接以對所述灰度圖像執(zhí)行基于區(qū)域連通的二值圖像濾波，獲得濾波圖像，所述犯人識別器與所述二值圖像濾波器和所述FLASH存儲設(shè)備分別連接，將所述濾波圖像中灰度值在所述犯人服裝上限灰度閾值和所述犯人服裝下限灰度閾值之間的像素組合以獲得犯人子圖案；所述數(shù)字信號處理器與所述圖像識別設(shè)備和所述電力線數(shù)據(jù)接收設(shè)備分別連接，接收所述禁入?yún)^(qū)域圖像和所述犯人子圖案，將所述犯人子圖案的面積除以所述禁入?yún)^(qū)域圖像的面積以獲得實(shí)時面積比例，并在所述實(shí)時面積比例大于等于預(yù)設(shè)面積比例閾值時，發(fā)出犯人出現(xiàn)信號，在所述實(shí)時面積比例小于預(yù)設(shè)面積比例閾值時，發(fā)出犯人未出現(xiàn)信號，所述數(shù)字信號處理器還將所述犯人子圖案高亮顯示在所述禁入?yún)^(qū)域圖像上以獲得復(fù)合圖像；顯示設(shè)備，與所述數(shù)字信號處理器連接，以顯示所述復(fù)合圖像，并顯示與所述犯人出現(xiàn)信號或所述犯人未出現(xiàn)信號對應(yīng)的文字報(bào)警信息；其中，所述對所述灰度圖像執(zhí)行基于區(qū)域連通的二值圖像濾波具體包括:將所述灰度圖像中每一個像素作為被檢測像素，采用3X3像素濾波窗口建立以所述被檢測像素為中心的連通區(qū)域，計(jì)算所述連通區(qū)域中灰度值大于預(yù)設(shè)灰度閾值的像素個數(shù)，如果計(jì)算的像素個數(shù)大于等于預(yù)設(shè)像素?cái)?shù)量閾值，則所述被檢測像素為非噪聲點(diǎn)，保留所述被檢測像素，如果計(jì)算的像素個數(shù)小于預(yù)設(shè)像素?cái)?shù)量閾值，則所述被檢測像素為噪聲點(diǎn)，對所述被檢測像素進(jìn)行濾除。
[0008]更具體地，在所述基于電力線通信的監(jiān)獄監(jiān)控平臺中，還包括:雙聲道揚(yáng)聲器，與所述數(shù)字信號處理器連接，以播放與所述犯人出現(xiàn)信號或所述犯人未出現(xiàn)信號對應(yīng)的語音報(bào)警文件。
[0009]更具體地，在所述基于電力線通信的監(jiān)獄監(jiān)控平臺中:所述邊緣增強(qiáng)器、所述灰度化處理器、所述二值圖像濾波器和所述犯人識別器分別采用不同的FPGA芯片來實(shí)現(xiàn)，并集成在一塊集成電路板上。
[0010]更具體地，在所述基于電力線通信的監(jiān)獄監(jiān)控平臺中:所述邊緣增強(qiáng)器、所述灰度化處理器、所述二值圖像濾波器和所述犯人識別器采用同一塊FPGA芯片來實(shí)現(xiàn)。
[0011]更具體地，在所述基于電力線通信的監(jiān)獄監(jiān)控平臺中:所述第一電力線通信收發(fā)器和所述第二電力線通信收發(fā)器都采用電力線集成收發(fā)芯片INT5200來實(shí)現(xiàn)。
【附圖說明】
[0012]以下將結(jié)合附圖對本發(fā)明的實(shí)施方案進(jìn)行描述，其中:
[0013]圖1為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案示出的基于電力線通信的監(jiān)獄監(jiān)控平臺的結(jié)構(gòu)方框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面將參照附圖對本發(fā)明的基于電力線通信的監(jiān)獄監(jiān)控平臺的實(shí)施方案進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0015]監(jiān)獄是監(jiān)管犯人的場所，避免監(jiān)管者與犯人發(fā)生直接沖突、保證監(jiān)管者的人身安全、避免犯人越獄的一種方式是設(shè)置犯人禁入?yún)^(qū)域，對犯人禁入?yún)^(qū)域的情況進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控，一旦發(fā)行有犯人出現(xiàn)就立即報(bào)警?，F(xiàn)有技術(shù)中，犯人禁入?yún)^(qū)域的監(jiān)控一般需要另外搭建監(jiān)控電子線路，成本較高。
[0016]為了克服上述不足，本發(fā)明搭建了一種基于電力線通信的監(jiān)獄監(jiān)控平臺，將犯人禁入?yún)^(qū)域的監(jiān)控集成到監(jiān)獄圍墻上現(xiàn)有的高壓電力線路中，從而不需要搭建新的監(jiān)控電子線路即可完成監(jiān)控功能。
[0017]圖1為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案示出的基