CN104504793A - 基于视频服务的智能门安全控制系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基于视频服务的智能门安全控制系统及方法，该系统包括视频图像采集系统、语音系统、网络传输系统、存储系统、门锁开关系统、移动终端设备、供电系统和综合处理器。本发明通过视频图像采集系统、语音系统、移动终端系统这三大主要系统，依托网络传输系统，实现了门禁系统的多项智能功能，包括来访者视频图像采集、来访者识别分类、语音留言、语音示警、自动接收物件，自动/手动门控制切换、供电电源检测切换、来访者行为判断、预警和多种报警输出等，通过前端视频监控、中端网络传输、终端移动设备，使其房主、来访者与智能门进行交互式的动作，增强了智能门的服务范围和适用性。极大提升了智能门的安全性和用户使用体验。

Description

基于视频服务的智能门安全控制系统及方法

技术领域

本发明属于视频监控技术领域，尤其是一种基于视频服务的智能门安全控制系统及方法。

背景技术

随着视频监控技术的不断发展，智能化发展已经成为视频监控技术的主流趋势，随着智能移动终端的广泛应用，如智能手机、平板电脑、智能电视及智能家居等产品的不断推出，传统的视频监控行业也将迎来新的应用机遇，因此视频监控未来将不仅仅局限于传统的安防监控领域，其核心技术和产品将广泛应用到大众服务行业，其技术的不断更新使人们的衣食住行更加的便利和充满乐趣，未来的视频监控将会改变自己的“电子警察或电子哨兵”的形象，成为智能视频服务工作者。

视频服务已经在智能家居产品中掀起了研究热潮，目前的智能家居产品种类繁多，例如通过网络家居摄像头在异地可观察家里的情况，如是否有入侵者，门窗及电器是否关闭，家里的小孩和老人是否正常，通过网络视频采集单元主动查看监控区域的安全状况，另外还有结合其他控制传感器对其室内电器等装置进行远程控制等，达到了可视化的互动体验。

智能门，是指在传统的防盗安全门的基础上，通过新兴的技术手段和物联网概念，以智能系统主机为载体，在传统防盗安全门的功能上，实现诸多智能化功能的防盗门。目前现有结合视频图像的智能门主要是基于人脸识别的智能门控制系统，即通过人脸识别系统对来访者进行面部摄像，并通过和已存图像进行对比，判断来访者是否可以打开门锁或通过关卡，人脸识别系统也应用于考勤系统，然而由于考勤系统要求人脸识别分析数据量较大，花费较大的对比分析时间，因此现有考勤系统中仍没有广泛应用人脸识别技术，人脸识别系统主要还是应用在需分析较少数据量，以控制或授权少数来访者进出为主要应用，因此人脸识别系统尤其适用于智能门的设计。

目前已有专利涉及门禁的智能控制系统，如专利号为CN201110243380.8智能门禁控制系统，该系统包括第一摄像头模组，第二摄像头模组；红外传感器；人脸识别处理器，此人脸识别处理器包括控制模块、图像处理模块、人脸定位模块、特征提取模块和相似度比对模块；所述控制模块，根据来自所述红外传感器是否监测到来自人体的红外线来控制所述图像处理模块的启动；所述图像处理模块用于获得灰度图像；所述人脸定位模块，根据人脸在所述上视频场景域或者下视频场景域中的位置产生摄像头模组选择信号；摄像头模组切换模块；门锁接口电路；网络接口模块；监控中心；语音报警器。其发明通过上、下摄像头模组进行来访者脸部图像采集，增强了系统的适应性，且通过红外感测、记录、网络传输、异常报警等功能增强了系统的智能化，然而目前的人脸识别技术仍不能完全实现对人脸的智能分辨，且需要一定的识别时间，这些缺陷会大大降低客户的使用体验，且识别的成功率不高，并且上述系统的成本也较高，不适于产品的应用推广。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种基于视频服务的智能门安全控制系统及方法。本系统包括视频图像采集系统、语音系统、传输系统、存储系统、门锁开关系统、移动终端设备、供电系统和综合处理器，本发明通过视频图像采集系统、语音系统、移动终端系统这三大主要系统，依托网络传输系统，实现了门禁系统的多项智能功能。本发明系统具有以下技术特征：

所述视频图像采集系统包括视频采集单元和驱动单元，其中视频采集单元包括面部图像采集模块和场景采集模块，前者主要负责面部识别时的脸部采集，后者主要负责门前实时图像的采集和摄录，其中驱动单元采用红外传感器或声音传感器等其它感应传感器；

所述语音系统包括语音留言单元和语音示警单元；

所述传输系统用于各系统数据及指令的输出和输入；

所述存储系统包括物件存储单元和数据存储单元，物件存储单元为智能门内设置的可放置物品的可控存储间，数据存储单元用来存储各系统或装置状态数据和综合处理器的运算数据；

所述门锁开关系统包括自动控制单元、手动控制单元和门锁；

所述移动终端设备用来接收传输系统发送的数据信息，并通过终端设备上的相关软件对本系统各设备发送执行指令，其移动终端设备采用智能手机、平板电脑、平板电视等智能终端设备；

所述供电系统包括外电源模块、供电检测单元和备用电源模块。

所述综合处理器对各系统和设备产生的数据进行汇总、分析和运算，将运算后的数据信息通过传输系统发送到移动终端设备上，同时通过传输系统接收移动终端设备的控制指令，并将其指令转换成各系统和设备能够识别的控制指令；

本发明智能门开关安全控制方法包括以下部分：

1.视频图像采集系统视频采集单元中的场景采集模块用来采集智能门周边一定范围内的视频图像，其可采用定点或云台视频采集单元，视频采集单元的开关由视频图像采集系统驱动单元进行控制，当来访者进入驱动单元感应范围内或使驱动单元接收到信号源后，驱动场景采集模块对来访者进行视频监控，同理，面部采集模块和语音示警单元也按上述方式开启工作，语音示警单元告知来访者到制定区域按照提示配合面部采集模块抓拍图片，视频和抓拍图片传输到综合管理器内。

2.综合管理器对抓拍图片进行识别比对，通过已存储在其内的图片进行调用比对，根据比对结果进行分类，划分为有权组和无权组，对于有权组综合处理器将向门锁开关系统发送打开门锁指令，有权组来访者将可通过智能门进入屋内；若来访者被划分到无权组，综合处理器会将抓拍的图片通过网络传输系统发送到房主的移动终端设备上，房主接收到图片后，通过抓拍图片判断或查看前端视频采集单元的实时视频，或通过前端语音系统与来访者对讲，房主通过移动终端设备选择是否让来访者通过智能门，若只收取来访者的物件，来访者无需进入，房主可通过移动终端设备发送指令，控制存储系统中的物件存储单元进行自动接收物件，即物件存储单元的舱门可通过房主移动终端设备进行开关控制。

3.请求组优先级高于图像识别比对，触发请求后可以中止图像比对的过程，切换到请求组流程。当来访者识别失败或识别系统故障或直接跳过分析比对过程时可以使用该触发按钮，直接进入请求流程。

4.在综合处理器将抓拍的图片通过网络传输系统发送到房主的移动终端设备后，房主没能看到移动终端上的信息时，经一段时间后，系统会自动开启语音系统的语音留言单元，首先通过语音告知房主目前无法做出回应，然后提示来访者进行语音留言，最后语音留言单元将来访者的语音留言传输到综合处理器内，综合处理器进行处理后通过网络传输系统发送到房主的移动终端设备上。

5.本系统的应急机制可以手动开启。在智能门未设置需经过房主二次确认时，通过综合处理器的分析比对即可进入室内。房主会收到房门开启的相关内容，如果房主确认进入的为非期望人员，可以通过移动智能终端手动启动应急机制，此时会锁死智能门，并可手动选择通知相关人员，比如小区联防人员等，此种情况下智能门仅在房主授权的情况下才能打开。

6.在智能门视频监控区域内，出现徘徊、有意窥探或对其智能门实施破坏行为者，本发明语音系统语音示警单元将对其违规行为进行声音示警警告，并将其行为进行视频图像记录，经综合处理器分析后，根据违规行为的重要程度执行不同报警模式，报警模式如下：

(1)来访者长久徘徊、窥探和触碰(未进行破坏)，综合处理器将视频图像发送至房主移动终端设备上，并在本地进行语音示警警告，警示其离开；

(2)来访者对其智能门进行破坏，包括移动视频采集单元、撬门锁等，综合处理器将视频图像发送至房主移动终端设备和警区服务器上，并在本地进行语音示警警告，同时进行视频记录取证。

7.门锁开关系统包括自动控制单元、手动控制单元和门锁，自动控制单元是上述智能门开关控制的执行单元，手动控制单元是在智能控制单元失效后，通过传统钥匙开门锁的控制方式开启智能门，提高了本系统的可靠性和灵活性。

8.供电系统包括外电源模块、供电检测单元和备用电源模块，当供电检测单元检测到本系统外电源模块断电后，将信号发送到综合处理器，综合处理器一方面开启备用电源模块，另一方面向房主移动终端设备上发送提示信息，提示智能门的供电状态，便于房主实时了解智能门系统的情况。

本发明的创新点及有益效果包括如下：

1.本发明基于视频服务的智能门安全控制系统及方法，通过视频图像采集系统、语音系统、移动终端系统这三大主要系统，依托网络传输系统，实现了门禁系统的多项智能功能。包括来访者视频图像采集、来访者识别分类、语音留言、语音示警、自动接收物件，自动/手动门控制切换、供电电源检测切换、来访者行为判断、预警和多种报警输出等，本系统实现了门禁系统的智能化，大大提高了智能门的安全性和用户使用体验。

2.本发明通过语音示警单元可以进行语音交互，提示来访者或告警。且语音内容及声音类型可以自行设置，比如可以使用房主预录的声音，或声音类型选择稚嫩童声或甜美女声等，增加了人性化和DIY趣味性。

3.本发明通过增设视频图像采集系统，采集智能门周边范围内的视频图像，解决了现有基于人脸识别智能门禁系统不能观察来访者整体图像或对其进行行为分析的缺点，大大增强了对来访者的观察范围，让房主更加全面的掌握来访者的信息。

4.本发明通过综合处理器，对视频图像采集系统采集的来访者整体、局部图片进行综合分析(视频图像分析方法)，并划分有权组和无权组，对其不同组别的来访者采取不同的执行策略，解决了基于人脸识别或指纹识别的智能门禁，只对其来访者部分进行识别，导致检测不到位，容易产生智能门控制错误或不安全的缺点。

5.本发明通过增设物件存储单元，在房主与来访者进行对讲核实后，对于来访者递送的物件，房主可通过本系统控制物件存储单元，对物件进行自动接收，无需打开智能门，大大提升了本发明智能门的安全性。

6.本发明通过增设手动控制单元和自动控制单元，在智能门失效后，本系统会将自动控制转为手动控制，同时向房主发送通知，房主可通过手动控制对智能门进行控制，增强了智能门的灵活性和适用性，大大提高了客户的使用体验。

7.本发明通过前端视频监控、中端网络传输、终端移动设备，使其房主、来访者与智能门进行交互式的动作，增强了智能门的服务范围和适用性。

8.本系统通过智能分析和人工确认的方式最大限度上降低了安全风险，且本发明减少了门本身的硬件设备，将几乎人人具有智能终端纳入此安全系统，大幅降低了成本支出的同时，也提高了系统的安全性。

附图说明

图1本发明一种基于视频服务的智能门安全控制系统及方法结构示意框图

图2本发明一种基于视频服务的智能门安全控制系统及方法流程图一

图3本发明一种基于视频服务的智能门安全控制系统及方法流程图二

图4本发明面部注册及分析流程图

图5本发明物件传递与接收的一种实施例

具体实施方式

如图1所示，本发明基于视频服务的智能门安全控制系统及方法：

本系统包括视频图像采集系统、语音系统、网络传输系统、存储系统、门锁开关系统、移动终端设备、供电系统和综合处理器，

所述视频图像采集系统包括视频采集单元和驱动单元，视频采集单元包括一高清面部触发抓拍机和一广角摄像机。其中驱动单元采用红外传感器；

所述语音系统包括语音留言单元和语音示警单元；所述网络传输系统用于各系统数据及指令的输出和输入；

所述存储系统包括物件存储单元和数据存储单元，物件存储单元为智能门内设置的可放置物品的可控存储间，数据存储单元用来存储各系统或装置状态数据和综合处理器的运算数据；

所述门锁开关系统包括自动控制单元、手动控制单元和门锁；

所述移动终端设备用来接收传输系统发送的数据信息，并通过终端设备上的相关软件对本系统各设备发送执行指令，其移动终端设备采用智能手机、平板电脑、平板电视等智能终端设备；

所述供电系统包括外电源模块、供电检测单元和备用电源模块。

所述综合处理器对各系统和设备产生的数据进行汇总、分析和运算，将运算后的数据信息通过传输系统发送到移动终端设备上，同时通过网络传输系统接收移动终端设备的控制指令，并将其指令转换成各系统和设备能够识别的控制指令。

如图2所示，本发明基于视频服务的智能门安全控制系统及方法，包括以下步骤：

(1)首先房主以管理员身份登录管理系统，对有权组用户面部进行注册建模存入人像库，具体流程见图4；

(2)来访者进入智能门监测范围内(驱动单元传感器的感应范围)，驱动单元将开始视频图像采集系统的视频采集单元和语音示警单元，语音示警单元提示来访者进入指定采像区域，视频采集单元将对普通来访者(相对于异常来访者而说，具体由报警判定条件而定，见发明内容)进行整体、局部图像抓拍和或摄录，并将其发送到综合处理器中。

(3)综合处理器对其抓拍的面部图像按照图4与人像库图像进行比对，根据比对结果进行划分组别，且结合算法进行人脸的活体检测，避免通过照片通过人脸识别的行为。本系统定义为有权组合无权组。如有请求事件，则直接进入请求组，按照请求组流程进行处理。

(4)对于有权组，首先进入是否需房主二次确认的判断流程，无需二次确认或二次确认通过后综合处理器会控制门锁系统中的自动控制单元对其门锁进行打开，语音示警单元按照房主预设语音内容提示来访者进入。如需二次确认则语音提示来访者耐心等待，房主拒绝或超过一定时间未处理自动转入留言时，也会进行语音提示。来访者进入后，关闭门锁，并将此过程记录到数据存储单元内，同时向房主移动终端设备上发送提示信息，若房主收到信息后发现如有误判仍可启动应急机制。

(5)对于无权组，综合管理器首先会向房主移动终端设备上发送请求，房主接收到后，可通过移动终端设备查看前端视频采集单元的实时视频、通过语音系统与来访者对讲，房主通过主观识别后选择允许或拒绝来访者进入，或通过物件存储单元选择自动接收来访者的物件。

(6)对于无权组，若房主一段时间内，没有对综合管理器发送的提示信息进行反馈，综合处理器将通过语音系统的语音留言单元，提示并记录来访者的语音留言，留言完成后，综合处理器会将来访者的语音留言保存至数据存储单元中，同时发送到房主移动终端设备上。

(7)对于异常来访者，通过视频图像采集系统对其进行分析，并实施两种不同模式的报警策略，模式1：针对来访者长久徘徊、窥探和触碰(未进行破坏)，综合处理器将视频图像发送至房主移动终端设备上，并在本地进行语音示警警告，警示其离开；

模式2：来访者对其智能门进行破坏，包括移动视频采集单元、撬门锁等，综合处理器将视频图像发送至房主移动终端设备和警区服务器上，并在本地进行语音示警警告，同时进行视频记录取证。

如图3所示，本发明智能门外部供电和内部失效控制方法，其包括：

(1)通过供电监测单元对外部供电模块进行实时监测，若发现外部供电模块供电中断，则立即开启备用电源模块，确保整个系统供电正常；

(2)实时监测系统是否出现失效，若出现失效，则将系统自动控制单元自动切换到手动控制单元，系统正常后重新恢复到自动控制，在系统正常时房主也可以通过移动终端设备自由进行自动和手动切换；

(3)上述执行过程将通过综合处理器向房主移动终端发送提示信息，同时过程数据将记录到数据存储单元中。

Claims (6)

1.一种基于视频服务的智能门安全控制系统及方法，该系统包括视频图像采集系统、语音系统、网络传输系统、存储系统、门锁开关系统、移动终端设备、供电系统和综合处理器，物件接收系统，其特征在于：所述存储系统包括物件存储单元和数据存储单元，物件存储单元为智能门内设置的可放置物品的可控存储间，数据存储单元用来存储各系统或装置状态数据和综合处理器的运算数据；所述门锁开关系统包括自动控制单元、手动控制单元和门锁；所述移动终端设备用来接收传输系统发送的数据信息，并通过终端设备上的相关软件对本系统各设备发送执行指令；所述综合处理器对各系统和设备产生的数据进行汇总、分析和运算，将运算后的数据信息通过传输系统发送到移动终端设备上，同时通过网络传输系统接收移动终端设备的控制指令，并将其指令转换成各系统和设备能够识别的控制指令。所述的物件接收系统主要有电机控制其动作，作为门体的一部分，当需接收物件时，电机启动转出物件娄进行接收。

2.一种基于视频服务的智能门安全控制系统及方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：

(1)来访者进入智能门监测范围内(驱动单元传感器的感应范围)，驱动单元将开始视频图像采集系统的视频采集单元，视频采集单元将对普通来访者(相对于异常来访者而说，具体由报警判定条件而定，见发明内容)进行整体、局部图像抓拍，并将其发送到综合处理器中。

(2)综合处理器对其抓拍图像进行识别分类，其原理是通过系统原存储的图像与其进行比对，根据比对结果进行划分组别，本系统定义为有权组、无权组和请求组。

(3)对于有权组，综合处理器会控制门锁系统中的自动控制单元对其门锁进行打开，来访者进入后，关闭门锁，并将此过程记录到数据存储单元内，同时向房主移动终端设备上发送提示信息。

(4)对于无权组，会启动视频录像，以作后期查证的备份。然后综合管理器会向房主移动终端设备上发送请求，房主接收到后，可通过移动终端设备查看前端视频采集单元的实时视频、通过语音系统与来访者对讲，房主通过主观识别后选择允许或拒绝来访者进入，或通过物件存储单元选择自动接收来访者的物件。

(5)对于无权组，若房主一段时间内，没有对综合管理器发送的提示信息进行反馈，综合处理器将通过语音系统的语音留言单元，提示并记录来访者的语音留言，留言完成后，综合处理器会将来访者的语音留言保存到数据存储单元中，同时发送到房主移动终端设备上。

(6)对于请求组，由门上按钮触发，除不自动开启录像外，其他响应动作和无权组相同，其优先级高于有权组和无权组。

(7)对于异常来访者，通过视频图像采集系统对其进行分析，并实施两种不同模式的报警策略，模式1：针对来访者长久徘徊、窥探和触碰(未进行破坏)，综合处理器将视频图像发送至房主移动终端设备上，并在本地进行语音示警警告，警示其离开；模式2：来访者对其智能门进行破坏，包括移动视频采集单元、撬门锁等，综合处理器将视频图像发送至房主移动终端设备和警区服务器上，并在本地进行语音示警警告，同时进行视频记录取证。

3.本发明一种基于视频服务的智能门安全控制系统及方法，其特征在于：本发明智能门外部供电和内部失效控制方法，其包括：

(1)通过供电监测单元对外部供电模块进行实时监测，若发现外部供电模块供电中断，则立即开启备用电源模块，确保整个系统供电正常；

(2)实时监测系统是否出现失效，若出现失效，则将系统自动控制单元自动切换到手动控制单元，系统正常后重新恢复到自动控制，在系统正常时房主也可以通过移动终端设备自由进行自动和手动切换；

(3)上述执行过程将通过综合处理器向房主移动终端发送提示信息，同时过程数据将记录到数据存储单元中。

4.根据权利要求1一种基于视频服务的智能门安全控制系统及方法，其特征在于：所述物件存储单元设置内外两个封门，外部封门自动接收来访者的物件，房主通过内部封门取走物件，在一定情况下，两个封门可转换职能。

5.根据权利要求3本发明一种基于视频服务的智能门安全控制系统及方法，其特征在于：所述自动控制单元和手动控制单元，在任何情况下，房主可以通过移动终端设备自由进行切换。

6.根据权利要求2本发明一种基于视频服务的智能门安全控制系统及方法，其特征在于：所述报警触发后，房主可通过移动终端取消报警，并可设置报警持续时间和报警音量。