[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?zhí)枺?/td>: 201510587053.2
• 申請日: 2015-06-06
• 公開（公告）號: CN105071836A
• 公開（公告）日: 2015-11-18
• 發(fā)明（設計）人: 李志剛
• 申請（專利權）人: 李志剛
• 主分類號: H04B3/54
• 分類號: H04B3/54;H04N7/18
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明是申請?zhí)枮?01510303952.5、申請日為2015年6月6日、發(fā)明名稱為“一種基于電力線通信的監(jiān)獄監(jiān)控方法”的專利的分案申請。

技術領域

本發(fā)明涉及電力線通信領域，尤其涉及一種基于電力線通信的監(jiān)獄監(jiān)控方法。

背景技術

監(jiān)獄內犯人的活動場所相對比較固定，一般會劃出一些犯人禁入區(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入這些緩沖地帶，應該立即報警以避免犯人沖擊監(jiān)管者。

現(xiàn)有技術中，通常單獨設置一套由監(jiān)控設備和監(jiān)控電子線路組成的監(jiān)控平臺，對犯人禁入區(qū)域進行實時監(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。

為此，本發(fā)明提出了一種基于電力線通信的監(jiān)獄監(jiān)控方法，能夠利用監(jiān)獄現(xiàn)有的高壓電力線路進行監(jiān)控數(shù)據的高效傳輸，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)明內容

為了解決現(xiàn)有技術存在的技術問題，本發(fā)明提供了一種基于電力線通信的監(jiān)獄監(jiān)控方法，利用監(jiān)獄圍墻上現(xiàn)有的高壓電力線路進行監(jiān)控數(shù)據的傳輸，采用高精度的圖像識別模式提高犯人禁入區(qū)域內犯人的識別準確度，從而避免犯人與監(jiān)獄管理者發(fā)生直接沖突，降低監(jiān)獄的管理費用。

根據本發(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，所述監(jiān)控平臺設置在監(jiān)獄位置，包括高清攝像設備、電力線數(shù)據發(fā)送設備、電力線數(shù)據接收設備、圖像識別設備和數(shù)字信號處理器，所述高清攝像設備用于對犯人禁入區(qū)域進行拍攝以獲得禁入區(qū)域圖像，所述電力線數(shù)據發(fā)送設備用于將所述禁入區(qū)域圖像上傳到電力線路上，所述電力線數(shù)據接收設備用于將所述禁入區(qū)域圖像從電力線路上下載，所述圖像識別設備用于對所述禁入區(qū)域圖像進行圖像處理，所述數(shù)字信號處理器與所述圖像識別設備連接以基于圖像處理結果確定監(jiān)獄報警策略；2)使用所述平臺來進行監(jiān)控。

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串口設備，以接收外部RS232串口設備內存儲的預設灰度閾值、預設像素數(shù)量閾值、預設面積比例閾值、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存儲設備，與所述RS232串行接口連接，用于接收并存儲所述預設灰度閾值、所述預設像素數(shù)量閾值、所述預設面積比例閾值、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，所述紅綠濾光片設置在所述鏡頭前方，所述鏡頭設置在所述CMOS視覺傳感器前方，所述CMOS視覺傳感器對犯人禁入區(qū)域進行圖像數(shù)據采集以獲得禁入區(qū)域圖像，所述禁入區(qū)域圖像的分辨率為3840×2160，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備的拍攝提供輔助照明光，所述輔助照明光的強度與所述環(huán)境亮度成反比；所述電力線數(shù)據發(fā)送設備包括第一耦合電路、第一瞬時保護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區(qū)域圖像，用于將所述禁入區(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幀格式的禁入區(qū)域圖像依次經過所述第一瞬時保護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)據接收設備包括第二耦合電路、第二瞬時保護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幀格式的禁入區(qū)域圖像，所述第二瞬時保護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幀格式的禁入區(qū)域圖像依次通過所述第二耦合電路、所述第二瞬時保護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幀格式的禁入區(qū)域圖像解幀以獲得所述禁入區(qū)域圖像；所述圖像識別設備與所述FLASH存儲設備和所述電力線數(shù)據接收設備分別連接，用于對所述禁入區(qū)域圖像進行圖像處理，所述圖像識別設備包括邊緣增強器、灰度化處理器、二值圖像濾波器和犯人識別器，所述邊緣增強器與所述電力線數(shù)據接收設備連接以接收所述禁入區(qū)域圖像并對所述禁入區(qū)域圖像進行邊緣增強處理，獲得邊緣增強圖像，所述灰度化處理器與所述邊緣增強器連接以對所述邊緣增強圖像執(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備和所述電力線數(shù)據接收設備分別連接，接收所述禁入區(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區(qū)域圖像的面積以獲得實時面積比例，并在所述實時面積比例大于等于預設面積比例閾值時，發(fā)出犯人出現(xiàn)信號，在所述實時面積比例小于預設面積比例閾值時，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區(qū)域圖像上以獲得復合圖像；顯示設備，與所述數(shù)字信號處理器連接，以顯示所述復合圖像，并顯示與所述犯人出現(xiàn)信號或所述犯人未出現(xiàn)信號對應的文字報警信息；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3×3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，計算所述連通區(qū)域中灰度值大于預設灰度閾值的像素個數(shù)，如果計算的像素個數(shù)大于等于預設像素數(shù)量閾值，則所述被檢測像素為非噪聲點，保留所述被檢測像素，如果計算的像素個數(shù)小于預設像素數(shù)量閾值，則所述被檢測像素為噪聲點，對所述被檢測像素進行濾除。