CN1256694C - 在住所安全监测的出口/入口位置上减少虚警的方法和设备 - Google Patents

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Abstract

一种安全监测系统包括：一个具有用于检测建筑物中未授权者的检测器的告警系统；至少一个用于捕获未授权者第一图像数据的摄像机；一个用于存储已授权在建筑物中的至少一个人的第二图像数据的存储器；和用于检测到未授权者时发送第三图像数据到远距离场所的数据链路。第三图像数据包括至少部分的第一和第二图像数据供在远距离场所作比较。在一种优选实施方案中，第一图像数据包括比未授权者面部要多的图像数据，系统进一步包括一种计算视觉系统，用于从第一图像数据检测未授权者的面部。在这样一种实施方案中，第一和第二图像数据是面部图像，并被安排在一张图片中，未授权者在图片的顶部，已授权者沿图片的底行安排。

Description

在住所安全监测的出口/入口位置上 减少虚警的方法和设备
技术领域
本发明一般涉及安全监测系统，并且更具体地涉及这样一种安全监测系统，其中将警报发生时捕获到的图像数据随同已授权者的图像数据一起发送到远距离场所(remote location)，供远距离场所上的人员作比较。
背景技术
现有技术的安全监测系统，特别是住所的安全系统，典型情况下使用一种监测门和窗的接触传感器和用于区域监测的一个或多个红外传感器的盒子。当一个触点被触发或一个红外传感器被触发时，警报器发出声音，信号被通过一种数据链路，如电话线路发送到一个中心监测场所。典型情况下中心监测场所启动一组电话呼叫，到房主，到工作地点，和/或到一个指定的邻居，确定是否告警信号是由于未授权的入侵者或只是被家庭成员或建筑物的其他已授权的占用者的偶然触发引起的。
如果告警信号未能被电话呼叫消除(resolve)，就被传送到当地的警察部门。依据国际警察局长协会 (www.theiacp.org)的资料，传送到警察部门的呼叫中的94-98％是由于“虚警(false alarm)”而断开的，“虚警”的意思是它们不是由于未授权的入侵者引起的，告警呼叫占了对警察全部呼叫的10％到30％。
“虚警”的主要部分(70％以上)是由于被称为出口/入口冲突的事件引起的。例如，在住所告警系统的情况下，住所的房主或其他已授权的占用者在离开住所时常常装上安全系统，在此后不久他们发觉忘了什么东西在住所中。当他们返回住所时，没有解除系统就进入，从而引起警报器发出声音和/或告警信号被发送到一个中心监测场所，或者匆忙地试图解除系统而打入具有相同结果的错误代码。同样，房主可以装上安全系统并仍然留在住所内，如在夜里，以后可能到住所外面去取什么东西，例如，晨报，从而触发虚假的警报。
鉴于现有技术的问题，存在对于一种解决这些和其他类型入口/出口冲突的安全监测系统的需要。
发明内容
因此，本发明的一个目的是提供一种安全监测系统，其减少在现有技术安全监测系统中固有的虚警数目。
相应地，提供一种安全监测系统。该安全监测系统包括：告警系统，具有用于检测建筑物中未授权者的装置；至少一种摄像机，用于捕获未授权者的第一图像数据；存储器，用于存储已授权在建筑物中的至少一个人的第二图像数据；生成装置，用于生成包括至少部分的第一和第二图像数据的第三图像数据；和发送装置，用于在检测到未授权者时发送第三图像数据到一个远距离场所，以便在远距离场所上比较第一和第二图像数据。
在本发明的安全监测系统的一种优选实施方案中，该至少一种摄像机也捕获将存储在存储器中的第二图像数据。最好，提供用于命令该至少一种摄像机捕获第二图像数据的装置。最好，用于命令该至少一种摄像机捕获第二图像数据的该装置包括在与告警系统相关联的键盘上输入唯一的密钥序列。
在本发明的安全监测系统的又一种优选实施方案中，第一图像数据包括比未授权者的面部更多的图像数据，并且该系统还包括一种计算机视觉系统，用于从第一图像数据中检测未授权者的面部。在这样一种实施方案中，第二图像数据包括已授权者的面部图像数据，而第三图像数据包括未授权者和已授权者的面部图像数据的比较。
最好，生成装置组成图片(picture)中的第三图像数据，该图片包括源自安排在图片的第一部分中的视频图像数据的帧和安排在图片的第二部分中的已授权在建筑物中的至少一个人的静止图像数据。更好的做法是，生成装置将第一部分安排在图片的顶部，并将第二部分安排在图片的底部，第二部分包括已授权在建筑物中的至少一个人之中每个人的静止图像数据的行。
还提供用于对具有本发明的安全监测系统的建筑物进行安全监测的方法，该方法包括以下步骤：存储已授权在建筑物中的至少一个人的第二图像数据；检测建筑物中的未授权者；捕获未授权者的第一图像数据；其特征在于，所述方法还包括以下步骤：生成包括至少部分的第一和第二图像数据的第三图像数据；和在检测到未授权者时，发送第三图像数据到远距离场所，以便在远距离场所上比较第一和第二图像数据。
附图说明
考虑以下的描述、所附的权利要求和附图，将更好地理解本发明的设备和方法的这些和其他的特征、方面和优点，其中：
图1示出具有本发明的安全监测系统的一个建筑物的简图。
图2示出当告警信号出现时发送到一个远距离场所的一种优选的图片组成。
具体实施方式
虽然本发明适用于许多和各种类型的安全监测系统，但是已经发现在住所安全监测系统环境中是特别有用的。因此，本发明将在这样的环境中进行描述，而没有将本发明的适用性限于住所安全监测系统。
现在参考图1，在此示出本发明的安全监测系统的一种优选实施方案，通常用参考数字100表示。安全监测系统包括一个告警系统102，具有用于检测建筑物103中未授权者的装置。这样的装置可以是本领域中已知的任何通常的检测器，诸如用于检测一扇入口门105打开的磁性门触点104或被适当地放置用以检测未授权入侵者的存在的红外移动检测器106。本领域的技术人员将认识到，可以使用任何如此类型的通常的检测器而不偏离本发明的范围或精神。“未授权者(unauthorized individual)”的意思是进入或走出将引起告警系统被触发的任何个人，如以上所讨论过的那样，在出/入冲突的情况下，这样的人可以成为一个授权者。
本发明的安全监测系统100也包括至少一种摄像机108，用于捕获未授权者的图像数据。摄像机108最好还是一种电视摄像机。然而也可以使用一种全景-倾斜-变焦(PTZ)摄像机。至少一种摄像机108可被放置在入口走廊中，以便捕获门口的视频序列。然而，放在门105中的摄像机110也可用于捕获未授者的图像数据，如在共同未决的美国专利申请No.09/734780(Docket No.701662，13935)中所描述的那样，引入于此供参考。
可以使用一种图像记录系统112，记录来自摄像机108(110)的图像数据供进一步处理，或者可以“在传输中(on the fly)”处理图像数据而没有这样的记录。最好，未授权者在摄像机的视野中多久，来自摄像机108(110)的整个视频序列就记录多久，优选的做法是，图像记录系统112最好是一个计算机或其他的处理器，具有如硬驱动和图像捕获卡那样的存储设备。然而，本领域的技术人员将认识到，图像记录系统112可以是本领域中已知的任何类型而不偏离本发明的范围和精神。
还提供一种存储器114，用于存储已授权在建筑物中的至少一个人的图像数据。在安全监测系统100住所应用的情况下，已授权者可以包括居住在住所中的家庭成员以及女仆或经常来住所并具有进入住所许可的其他人。至少一种摄像机108也可用于捕获已授权者的图像数据。另一种方案是，可以提供一种分离的摄像机(未示出)，用于捕获已授权者的图像数据。已授权者的图像数据可以是视频图像数据或者是静止图像数据。
最好，安全监测系统100也具有用于命令至少一种摄像机108捕获已授权者图像数据的装置。这样一种装置可以包括在与告警系统102关联的键盘102a上输入唯一的密钥序列。这样，一个已授权者，或者系统的管理者，可以输入唯一的密钥序列，并站在指定的区域中，使得至少一种摄像机108具有此人的清晰的外观，最好是他的或她的面部的特写镜头。这些图像被存入数据库114，最好是包含在告警系统102中的一种非易失性存储器。
通过触发告警系统102中任何一个检测器104、106检测到未授权者时，未授权者的图像数据和已授权者的图像数据被发送到一个远距离场所，如警察站或中心监测场所116。然后远距离场所的人员可以实施对未授权者和已授权者的直观检查和比较，确定是否未授权者是一个入侵者，或者存在出口/入口冲突，在其中未授权者实际上是已授权者之一，在这种情况下，远距离场所的人员将此警报归类为虚警。图像数据的传输最好是通过一种数据链路118，如电话线路(POTS)来完成。传输装置(未示出)最好是告警系统102的内装功能，可以包括如调制解调器那样的任何设备，通过一种数据链路118，如电话线，ISDN，或同轴电缆线，发送数据。另一种方案是，可以利用一种压缩装置120，用于在发送到远距离场所116之前将要发送的图像数据压缩。为了压缩图像数据可以使用本领域中已知的任何压缩标准，如JPEG(用于静止的图像数据)或MPEG(用于视频图像数据)。
发送到远距离场所116的图像数据最好包括一帧未授权者的视频图像数据。此帧最好是未授权者的面部图片。在未授权者的图像数据是视频图像数据并包括比未授权者的面部要多的图像数据的情况下，系统100进一步包括一种计算机视觉系统122，用于从图像数据检测未授权者的面部。这样的视觉系统和算法在本领域中是众所周知的，如公开在下文中：H.Rowley等人的 Human Face Detection in Visual Scenes，Advances in Neural Information Processing Systems 8，1996，pp.875-881和H.Rowley等人的 Rotation Invariant Neural Network- based Face Detection，Proceedings of IEEE Conference on ComputerVision and Pattern Recognition，June，1998。简单地说，这些系统在图像数据的象素中寻找肤色(因为肤色具有各不相同的色调)。如果一组肤色象素在阈值以上(也就是，图像数据的20％)，则计算机视觉系统122得出结论，该组可能是一个面部。如果对于该组满足其他的准则，如具有椭圆形的外形和表现出是面部特征的部位(例如，两个眼睛，一个鼻子，和一张嘴)，计算机视觉系统122得出结论，象素组是未授权者的面部。从图像数据修剪出象素组，作为未授权者面部的代表发送到远距离场所116。可以通过对每帧应用一组预先确定的准则选择要发送到远距离场所的未授权者特有的图像数据(例如，帧，或它的部分)，获得帧的等级，在这种情况下，具有最佳等级的帧被发送到远距离场所116。这样一种系统被描述在共同未决的美国专利申请No.09/730677(Attorney Docket No.701679，13937)中，引入在此供参考。
对于已授权者的图像数据也最好是面部的图像数据。然而，这样的面部检测系统是不必要的，因为已授权者的图像数据是在受控的条件下捕获的，最好，只捕获面部图像数据。然而，如果捕获到已授权者的视频图像数据，计算机视觉系统122也可用于检测已授权者的面部。
现在参考图2，为了有助于未授权者和已授权者图像数据的比较，所发送的图像数据最好不仅是如以上所讨论过的面部图像数据，而且也被组成在一张图片200中，该图片包括源自安排在第一部分中的未授权者的视频图像数据的帧和安排在第二部分中的已授权在建筑物中的人的面部图像数据。最好，如图2中所示，第一部分包括图片的顶部，第二部分包括已授权在建筑物中的人的面部图像数据206的行204，沿着图片的底部排列。图2示出沿着图片200底行204的四张已授权者的图片。本领域的技术人员将认识到，在底行204上可以安排任何数目已授权者的图片，然而，数目越多，面部图像越小，使得已授权者的面部图像与未授权者的面部图像的比较更为困难。如果已授权者的数目导致面部图像206太小以致不能在识别中使用，可以发送附加的组合图像200。每个组合图像200由帧202和若干已授权者图像206组成。包含在每张图片中的已授权的图像数目是这样的，使得图像对于识别来说足够大。所发送的组合图像总数是这样的，使得所有的已授权者被包含在至少一张组合图像中。
本领域的技术人员应该明白，本发明的安全监测系统和方法有能力过滤掉由上述的入/出冲突引起的虚警。这就节省了监测公司大量的时间和费用，免去房主或业主虚警的麻烦，当某些警察部门对虚警呼叫收费时，也可节省费用。
虽然已经展示和描述了被认为是本发明优选实施方案的内容，当然，应理解在形式或细节方面的各种修改和变化容易被完成而不偏离本发明的精神。因此，本发明不限于所描述和展示的具体形式，而应该被解释成包含可以归在所附的权利要求的范围内的所有修改。

Claims (20)

1.一种安全监测系统(100)，包括：
告警系统(102)，具有用于检测建筑物(103)中未授权者的装置；
至少一个摄像机(108，110)，用于捕获未授权者的第一图像数据；
存储器(114)，用于存储已授权在建筑物(103)中的至少一个人的第二图像数据；
其特征在于，所述安全监测系统还包括：
生成装置，用于生成包括至少部分的第一和第二图像数据的第三图像数据；和
发送装置，用于在检测到未授权者时发送第三图像数据到一个远距离场所(116)，以便在远距离场所(116)上比较第一和第二图像数据。
2.如权利要求1的安全监测系统，还包括用于在发送到远距离场所(116)之前压缩(120)第三图像数据的装置。
3.如权利要求1的安全监测系统，其中至少一个摄像机(108，110)也捕获存储在存储器(114)中的第二图像数据。
4.如权利要求3的安全监测系统，还包括用于命令至少一个摄像机(108，110)捕获第二图像数据的装置。
5.如权利要求4的安全监测系统，其中用于命令至少一个摄像机(108，110)捕获第二图像数据的装置包括在与告警系统(102)相关联的键盘(102a)上输入唯一的密钥序列。
6.如权利要求1的安全监测系统，其中第一图像数据包括比未授权者的面部要多的图像数据，并且该系统还包括一种计算机视觉系统(122)，用于从第一图像数据中检测未授权者的面部。
7.如权利要求6的安全监测系统，其中第二图像数据包括已授权者的面部图像数据，并且第三图像数据包括未授权者和已授权者的面部图像数据的比较。
8.如权利要求1的安全监测系统，其中发送装置包括在建筑物(103)和远距离场所(103)之间的一种数据链路(118)。
9.如权利要求1的安全监测系统，其中第一图像数据是视频图像数据。
10.如权利要求9的安全监测系统，其中第二图像数据是静止图像数据。
11.如权利要求10的安全监测系统，其中生成装置组成图片(200)中的第三图像数据，该图片包括源自安排在图片(200)的第一部分中的视频图像数据的帧(202)和安排在图片(200)的第二部分中的已授权在建筑物中的至少一个人的静止图像数据(206)。
12.如权利要求11的安全监测系统，其中生成装置将第一部分安排在图片(200)的顶部，并将第二部分安排在图片(200)的底部，第二部分包括已授权在建筑物(103)中的至少一个人之中每一个人的静止图像数据的行(204)。
13.一种用于建筑物(103)的安全监测的方法，该方法包括以下步骤：
存储已授权在建筑物(103)中的至少一个人的第二图像数据；
检测建筑物(103)中的未授权者；
捕获未授权者的第一图像数据；
其特征在于，所述方法还包括以下步骤：
生成包括至少部分的第一和第二图像数据的第三图像数据；和
在检测到未授权者时，发送第三图像数据到远距离场所(116)，以便在远距离场所(116)上比较第一和第二图像数据。
14.如权利要求13的方法，还包括在发送步骤之前压缩第三图像数据的步骤。
15.如权利要求13的方法，还包括在存储步骤之前捕获第二图像数据的步骤。
16.如权利要求15的方法，还包括命令捕获第二图像数据的步骤。
17.如权利要求16的方法，其中该命令步骤包括在与告警系统(102)相关联的键盘(102a)上输入唯一的密钥序列，以检测建筑物(103)中的未授权者。
18.如权利要求13的方法，其中第一图像数据包括比未授权者的面部要多的图像数据，并且该方法还包括从第一图像数据中检测未授权者的面部的步骤。
19.如权利要求13的方法，还包括组成图片(200)中的第三图像数据的步骤，该图片(200)包括源自安排在图片(200)的第一部分中的视频图像数据的帧(202)和安排在图片(200)的第二部分中的已授权在建筑物中的至少一个人的静止图像数据(206)，源自视频图像数据的帧(202)是第一图像数据，而已授权在建筑物中的至少一个人的静止图像数据(206)是第二图像数据。
20.如权利要求19的方法，其中第一部分包括图片(200)的顶部，而第二部分包括沿着图片(200)的底部安排的已授权在建筑物(103)中的至少一个人的静止图像数据(206)的行(204)。
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