[發(fā)明專利]一種基于電力線通信的監(jiān)獄監(jiān)控方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510587053.2
• 申請(qǐng)日: 2015-06-06
• 公開（公告）號(hào): CN105071836A
• 公開（公告）日: 2015-11-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李志剛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 李志剛
• 主分類號(hào): H04B3/54
• 分類號(hào): H04B3/54;H04N7/18
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

1.一種基于電力線通信的監(jiān)獄監(jiān)控方法，該方法包括下列步驟：

1)提供一種基于電力線通信的監(jiān)獄監(jiān)控平臺(tái)，所述監(jiān)控平臺(tái)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(shí)別設(shè)備和數(shù)字信號(hào)處理器，所述高清攝像設(shè)備用于對(duì)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(shí)別設(shè)備用于對(duì)所述禁入?yún)^(qū)域圖像進(jìn)行圖像處理，所述數(shù)字信號(hào)處理器與所述圖像識(shí)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；

2)使用所述平臺(tái)來(lái)進(jìn)行監(jiān)控。

2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述監(jiān)控平臺(tái)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(chǔ)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(chǔ)設(shè)備，與所述RS232串行接口連接，用于接收并存儲(chǔ)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(jué)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(jué)傳感器前方，所述CMOS視覺(jué)傳感器對(duì)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3840×2160，所述亮度傳感器用于檢測(cè)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(shí)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(jué)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(shí)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(guò)所述第一瞬時(shí)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(shí)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(shí)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(guò)所述第二耦合電路、所述第二瞬時(shí)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(duì)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(shí)別設(shè)備與所述FLASH存儲(chǔ)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(duì)所述禁入?yún)^(qū)域圖像進(jìn)行圖像處理，所述圖像識(shí)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(shí)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(duì)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(duì)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(chǔ)設(shè)備分別連接以對(duì)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(shí)別器與所述二值圖像濾波器和所述FLASH存儲(chǔ)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(hào)處理器與所述圖像識(shí)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(shí)面積比例，并在所述實(shí)時(shí)面積比例大于等于預(yù)設(shè)面積比例閾值時(shí)，發(fā)出犯人出現(xiàn)信號(hào)，在所述實(shí)時(shí)面積比例小于預(yù)設(shè)面積比例閾值時(shí)，發(fā)出犯人未出現(xiàn)信號(hào)，所述數(shù)字信號(hào)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(hào)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(hào)或所述犯人未出現(xiàn)信號(hào)對(duì)應(yīng)的文字報(bào)警信息；

其中，所述對(duì)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(gè)像素作為被檢測(cè)像素，采用3×3像素濾波窗口建立以所述被檢測(cè)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(gè)數(shù)，如果計(jì)算的像素個(gè)數(shù)大于等于預(yù)設(shè)像素?cái)?shù)量閾值，則所述被檢測(cè)像素為非噪聲點(diǎn)，保留所述被檢測(cè)像素，如果計(jì)算的像素個(gè)數(shù)小于預(yù)設(shè)像素?cái)?shù)量閾值，則所述被檢測(cè)像素為噪聲點(diǎn)，對(duì)所述被檢測(cè)像素進(jìn)行濾除，

雙聲道揚(yáng)聲器，與所述數(shù)字信號(hào)處理器連接，以播放與所述犯人出現(xiàn)信號(hào)或所述犯人未出現(xiàn)信號(hào)對(duì)應(yīng)的語(yǔ)音報(bào)警文件，

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(shí)別器分別采用不同的FPGA芯片來(lái)實(shí)現(xiàn)，并集成在一塊集成電路板上。