本发明涉及安防技术领域，尤其涉及一种智能安防入侵检测系统。
背景技术：
现有的防入侵系统通常以人防为主并由摄像监控协同进行，即通过人为监控各个区域的实时画面来发现入侵行为，当发现有入侵者时，安保人员再到现场进行防范，当在夜间时，由于视线问题安保人员很难发现入侵者，并且监控人员长时间观看监控视频很疲惫，容易因瞌睡等原因而不能时刻进行监控，安防效果不好，智能化程度低，使用不便，有待进行改善。
技术实现要素：
(一)发明目的
为解决背景技术中存在的技术问题，本发明提出一种智能安防入侵检测系统，能够对试图入侵的目标进行分析识别，并发出警报提醒后台人员和周围人员，智能化程度高，使用方便，显著提高了安防性能，有助于推广使用。
(二)技术方案
本发明提出了一种智能安防入侵检测系统，包括控制系统、门禁模块、监控摄像模块、本地服务器、本地存储器、云端存储器、远程终端、图像分析模块、测距模块、入侵判断模块、第一警报模块、第二警报模块、显示模块和目标锁定模块；
控制系统通讯连接门禁模块、监控摄像模块、本地服务器、远程终端、图像分析模块、测距模块和目标锁定模块，用于接收监控摄像视频和处理分析相关信息，并发送指令至相关模块；
门禁模块，用于对进入的人员进行采像和分析判断，身份验证成功的人员方可进入，身份验证失败的人员无法进入；
图像分析模块通讯连接入侵判断模块，用于对监控摄像模块拍摄的视频进行分析，判断非法靠近的是否为人体目标，若为人体目标，则将分析结果和相关图像发送至入侵判断模块；
测距模块通讯连接入侵判断模块，用于检测非法靠近的人体目标与禁区之间的距离，并将距离值时刻发送至入侵判断模块；
入侵判断模块通讯连接第一警报模块，用于对人体目标是否存在入侵想法进行判断，若判断为存在入侵想法时，入侵判断模块控制第一警报模块发出警报；
目标锁定模块，当确定某目标存在入侵想法或进入禁区内时，目标锁定模块对该目标进行锁定，之后根据监控信息不断更新该目标的位置，并将目标的位置信息同步发送至控制系统；
本地服务器通讯连接本地存储器，本地存储器通讯连接云端存储器；本地服务器将监控视频等信息发送至本地存储器，本地存储器对相关信息进行存储，云端存储器对相关信息进行备份；
远程终端通讯连接显示模块和第二警报模块；远程终端用于接收控制系统发送的相关信息，以及向控制系统发送相关信息信息和指令，实现双向传输；显示模块对相关信息进行显示，第二警报模块用于发出指令以提醒后台操作人员。
优选的，门禁模块包括红外扫描模块、人脸识别模块和识别结果显示模块；
红外扫描模块，用于采集进入人员的面部图像；
人脸识别模块，用于将采集的面部图像与预先存储的人脸信息进行匹配，若匹配成功，则允许该人员进入，若匹配失败，则不允许该人员进入；
识别结果显示模块，用于显示识别结果。
优选的，门禁模块还包括人脸注册模块；
人脸注册模块，用于采集需要注册的人员面部图像并加以存储。
优选的，图像分析模块包括图像预处理模块、外形特征分析模块、运动特征分析模块和灰度特征分析模块；
图像预处理模块，用于接收图像并对图像进行预处理；
外形特征分析模块，用于分析目标的外形特征，并判断目标的外形特征是否符合人体特性，以此了解目标为人体目标/动物；
运动特征分析模块，用于分析目标的运动特征，并判断目标的运动特征是否符合人体运动特性，以此了解目标为人体目标/动物；
灰度特征分析模块，用于判断目标的灰度特征是否符合人体特征，并基于外形分析结果和运动分析结果最终判断目标为人体目标/动物。
优选的，图像预处理模块采用背景差法检测运动目标，背景差法受环境光照变化影响较大，为提高算法对环境的适应能力，在差分图像分割阶段，采用错分率小的otsu方法求取自适应的分割阈值，并依据经验阈值限制分割阈值，防止突变或极端情况引起的错分现象，在背景更新阶段结合分割图像更新背景，目标区域保留原背景像素属性，其他区域对当前图像和背景图像做加权平均，平滑环境变化。
优选的，若图像分析模块判断目标为人体目标，则对目标进行警告并锁定，若目标为动物，则忽略该目标。
优选的，还包括黑名单人员管理模块；
黑名单管理模块的输入端通讯连接监控摄像模块，输出端通讯连接控制系统、远程终端和第一警报模块，用于对黑名单内的人员进行识别，当黑名单内的人员靠近禁区时，黑名单管理模块直接发送信息至控制系统和远程终端，并控制第一警报模块发出警报。
优选的，黑名单人员管理模块包括黑名单数据库、图像接收模块、图像解析模块和对比判断模块；
黑名单数据库，用于存储预先上传的黑名单人员信息，包括黑名单人员的姓名、性别、年龄和面部图像；
图像接收模块通讯连接图像解析模块，用于接收图像，并将图像发送至图像解析模块；
图像解析模块通讯连接对比判断模块，利用深度学习算法解析图像信息，得到预设监控区域的运动对象的轮廓信息，并将解析结果发送至对比判断模块；
对比判断模块，根据轮廓信息来识别并锁定目标，以及实时监测目标的位置信息和运动状态。
优选的，在禁区的外围设有第一安全范围和第二安全范围，第一安全范围位于第二安全范围的外围；
当人体目标进入第一安全范围时，第一警报模块发出警报提醒目标“请勿靠近禁区”；当人体目标继续进入第二安全范围时，第一警报模块发出警报提醒目标“请立即离开”；当人体目标继续深入第二安全范围内时，则判断其存在入侵想法。
本发明的上述技术方案具有如下有益的技术效果：
通过设置门禁模块，符合进入要求的人员经过安全通道内门禁模块的检测后便可进入，不符合进入要求的人员若从其它地方尝试入侵时，监控摄像设备进行时刻监控并将监控信息发送至控制系统，图像分析模块和测距模块对人体目标进行分析和测距，第一警报模块发出警报并提醒目标人员不要靠近，第二警报模块发出警报以提醒后台人员加以关注，安全性能极佳，智能化程度高；
图像分析模块还能够判断出靠近目标为人体目标还是动物，若靠近目标为动物，则加以忽略，智能化程度高，使用效果好；
通过设置黑名单管理模块，对进入黑名单的人员加以重点关注和监控，一旦列入黑名单的人员出现在附近，则第一警报模块和第二警报模块均发出警报，提醒周围人员和后台人员注意，并吓阻该试图入侵的人员，进一步提高使用效果。
附图说明
图1为本发明提出的一种智能安防入侵检测系统的控制系统框图。
图2为本发明提出的一种智能安防入侵检测系统中图像分析模块的系统框图。
图3为本发明提出的一种智能安防入侵检测系统中门禁模块的系统框图。
图4为本发明提出的一种智能安防入侵检测系统中黑名单管理模块的系统框图。
图5为本发明提出的一种智能安防入侵检测系统中黑名单管理模块的子系统框图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。
如图1-5所示，本发明提出的一种智能安防入侵检测系统，包括控制系统、门禁模块、监控摄像模块、本地服务器、本地存储器、云端存储器、远程终端、图像分析模块、测距模块、入侵判断模块、第一警报模块、第二警报模块、显示模块和目标锁定模块；
控制系统通讯连接门禁模块、监控摄像模块、本地服务器、远程终端、图像分析模块、测距模块和目标锁定模块，用于接收监控摄像视频和处理分析相关信息，并发送指令至相关模块；
门禁模块，用于对进入的人员进行采像和分析判断，身份验证成功的人员方可进入，身份验证失败的人员无法进入；
图像分析模块通讯连接入侵判断模块，用于对监控摄像模块拍摄的视频进行分析，判断非法靠近的是否为人体目标，若为人体目标，则将分析结果和相关图像发送至入侵判断模块；
测距模块通讯连接入侵判断模块，用于检测非法靠近的人体目标与禁区之间的距离，并将距离值时刻发送至入侵判断模块；
入侵判断模块通讯连接第一警报模块，用于对人体目标是否存在入侵想法进行判断，若判断为存在入侵想法时，入侵判断模块控制第一警报模块发出警报；
目标锁定模块，当确定某目标存在入侵想法或进入禁区内时，目标锁定模块对该目标进行锁定，之后根据监控信息不断更新该目标的位置，并将目标的位置信息同步发送至控制系统；
本地服务器通讯连接本地存储器，本地存储器通讯连接云端存储器；本地服务器将监控视频等信息发送至本地存储器，本地存储器对相关信息进行存储，云端存储器对相关信息进行备份；
远程终端通讯连接显示模块和第二警报模块；远程终端用于接收控制系统发送的相关信息，以及向控制系统发送相关信息信息和指令，实现双向传输；显示模块对相关信息进行显示，第二警报模块用于发出指令以提醒后台操作人员。
在一个可选的实施例中，门禁模块包括红外扫描模块、人脸识别模块和识别结果显示模块；红外扫描模块，用于采集进入人员的面部图像；人脸识别模块，用于将采集的面部图像与预先存储的人脸信息进行匹配，若匹配成功，则允许该人员进入，若匹配失败，则不允许该人员进入；识别结果显示模块，用于显示识别结果。
在一个可选的实施例中，门禁模块还包括人脸注册模块；人脸注册模块，用于采集需要注册的人员面部图像并加以存储。
在一个可选的实施例中，图像分析模块包括图像预处理模块、外形特征分析模块、运动特征分析模块和灰度特征分析模块；图像预处理模块，用于接收图像并对图像进行预处理；外形特征分析模块，用于分析目标的外形特征，并判断目标的外形特征是否符合人体特性，以此了解目标为人体目标/动物；运动特征分析模块，用于分析目标的运动特征，并判断目标的运动特征是否符合人体运动特性，以此了解目标为人体目标/动物；灰度特征分析模块，用于判断目标的灰度特征是否符合人体特征，并基于外形分析结果和运动分析结果最终判断目标为人体目标/动物。
在一个可选的实施例中，图像预处理模块采用背景差法检测运动目标，背景差法受环境光照变化影响较大，为提高算法对环境的适应能力，在差分图像分割阶段，采用错分率小的otsu方法求取自适应的分割阈值，并依据经验阈值限制分割阈值，防止突变或极端情况引起的错分现象，在背景更新阶段结合分割图像更新背景，目标区域保留原背景像素属性，其他区域对当前图像和背景图像做加权平均，平滑环境变化。
在一个可选的实施例中，若图像分析模块判断目标为人体目标，则对目标进行警告并锁定，若目标为动物，则忽略该目标。
在一个可选的实施例中，还包括黑名单人员管理模块；黑名单管理模块的输入端通讯连接监控摄像模块，输出端通讯连接控制系统、远程终端和第一警报模块，用于对黑名单内的人员进行识别，当黑名单内的人员靠近禁区时，黑名单管理模块直接发送信息至控制系统和远程终端，并控制第一警报模块发出警报。
在一个可选的实施例中，黑名单人员管理模块包括黑名单数据库、图像接收模块、图像解析模块和对比判断模块；黑名单数据库，用于存储预先上传的黑名单人员信息，包括黑名单人员的姓名、性别、年龄和面部图像；图像接收模块通讯连接图像解析模块，用于接收图像，并将图像发送至图像解析模块；图像解析模块通讯连接对比判断模块，利用深度学习算法解析图像信息，得到预设监控区域的运动对象的轮廓信息，并将解析结果发送至对比判断模块；对比判断模块，根据轮廓信息来识别并锁定目标，以及实时监测目标的位置信息和运动状态。
在一个可选的实施例中，在禁区的外围设有第一安全范围和第二安全范围，第一安全范围位于第二安全范围的外围；
当人体目标进入第一安全范围时，第一警报模块发出警报提醒目标“请勿靠近禁区”；当人体目标继续进入第二安全范围时，第一警报模块发出警报提醒目标“请立即离开”；当人体目标继续深入第二安全范围内时，则判断其存在入侵想法。
本发明中，符合进入要求的人员经过安全通道内门禁模块的检测后便可进入，不符合进入要求的人员若从其它地方尝试入侵时，监控摄像设备进行时刻监控并将监控信息发送至控制系统，图像分析模块和测距模块对人体目标进行分析和测距，第一警报模块发出警报并提醒目标人员不要靠近，第二警报模块发出警报以提醒后台人员加以关注，安全性能极佳，智能化程度高；
并且图像分析模块还能够判断出靠近目标为人体目标还是动物，若靠近目标为动物，则加以忽略，智能化程度高，使用效果好；
而且通过设置黑名单管理模块，可对进入黑名单的人员加以重点关注和监控，一旦列入黑名单的人员出现在附近，则第一警报模块和第二警报模块均发出警报，提醒周围人员和后台人员注意，并吓阻该试图入侵的人员，进一步提高使用效果。
应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。
技术特征：
1.一种智能安防入侵检测系统，其特征在于，包括控制系统、门禁模块、监控摄像模块、本地服务器、本地存储器、云端存储器、远程终端、图像分析模块、测距模块、入侵判断模块、第一警报模块、第二警报模块、显示模块和目标锁定模块；
控制系统通讯连接门禁模块、监控摄像模块、本地服务器、远程终端、图像分析模块、测距模块和目标锁定模块，用于接收监控摄像视频和处理分析相关信息，并发送指令至相关模块；
门禁模块，用于对进入的人员进行采像和分析判断，身份验证成功的人员方可进入，身份验证失败的人员无法进入；
图像分析模块通讯连接入侵判断模块，用于对监控摄像模块拍摄的视频进行分析，判断非法靠近的是否为人体目标，若为人体目标，则将分析结果和相关图像发送至入侵判断模块；
测距模块通讯连接入侵判断模块，用于检测非法靠近的人体目标与禁区之间的距离，并将距离值时刻发送至入侵判断模块；
入侵判断模块通讯连接第一警报模块，用于对人体目标是否存在入侵想法进行判断，若判断为存在入侵想法时，入侵判断模块控制第一警报模块发出警报；
目标锁定模块，当确定某目标存在入侵想法或进入禁区内时，目标锁定模块对该目标进行锁定，之后根据监控信息不断更新该目标的位置，并将目标的位置信息同步发送至控制系统；
本地服务器通讯连接本地存储器，本地存储器通讯连接云端存储器；本地服务器将监控视频等信息发送至本地存储器，本地存储器对相关信息进行存储，云端存储器对相关信息进行备份；
远程终端通讯连接显示模块和第二警报模块；远程终端用于接收控制系统发送的相关信息，以及向控制系统发送相关信息信息和指令，实现双向传输；显示模块对相关信息进行显示，第二警报模块用于发出指令以提醒后台操作人员。
2.根据权利要求1所述的一种智能安防入侵检测系统，其特征在于，门禁模块包括红外扫描模块、人脸识别模块和识别结果显示模块；
红外扫描模块，用于采集进入人员的面部图像；
人脸识别模块，用于将采集的面部图像与预先存储的人脸信息进行匹配，若匹配成功，则允许该人员进入，若匹配失败，则不允许该人员进入；
识别结果显示模块，用于显示识别结果。
3.根据权利要求1或2所述的一种智能安防入侵检测系统，其特征在于，门禁模块还包括人脸注册模块；
人脸注册模块，用于采集需要注册的人员面部图像并加以存储。
4.根据权利要求1所述的一种智能安防入侵检测系统，其特征在于，图像分析模块包括图像预处理模块、外形特征分析模块、运动特征分析模块和灰度特征分析模块；
图像预处理模块，用于接收图像并对图像进行预处理；
外形特征分析模块，用于分析目标的外形特征，并判断目标的外形特征是否符合人体特性，以此了解目标为人体目标/动物；
运动特征分析模块，用于分析目标的运动特征，并判断目标的运动特征是否符合人体运动特性，以此了解目标为人体目标/动物；
灰度特征分析模块，用于判断目标的灰度特征是否符合人体特征，并基于外形分析结果和运动分析结果最终判断目标为人体目标/动物。
5.根据权利要求4所述的一种智能安防入侵检测系统，其特征在于，图像预处理模块采用背景差法检测运动目标，背景差法受环境光照变化影响较大，为提高算法对环境的适应能力，在差分图像分割阶段，采用错分率小的otsu方法求取自适应的分割阈值，并依据经验阈值限制分割阈值，防止突变或极端情况引起的错分现象，在背景更新阶段结合分割图像更新背景，目标区域保留原背景像素属性，其他区域对当前图像和背景图像做加权平均，平滑环境变化。
6.根据权利要求1或4所述的一种智能安防入侵检测系统，其特征在于，若图像分析模块判断目标为人体目标，则对目标进行警告并锁定，若目标为动物，则忽略该目标。
7.根据权利要求1所述的一种智能安防入侵检测系统，其特征在于，还包括黑名单人员管理模块；
黑名单管理模块的输入端通讯连接监控摄像模块，输出端通讯连接控制系统、远程终端和第一警报模块，用于对黑名单内的人员进行识别，当黑名单内的人员靠近禁区时，黑名单管理模块直接发送信息至控制系统和远程终端，并控制第一警报模块发出警报。
8.根据权利要求7所述的一种智能安防入侵检测系统，其特征在于，黑名单人员管理模块包括黑名单数据库、图像接收模块、图像解析模块和对比判断模块；
黑名单数据库，用于存储预先上传的黑名单人员信息，包括黑名单人员的姓名、性别、年龄和面部图像；
图像接收模块通讯连接图像解析模块，用于接收图像，并将图像发送至图像解析模块；
图像解析模块通讯连接对比判断模块，利用深度学习算法解析图像信息，得到预设监控区域的运动对象的轮廓信息，并将解析结果发送至对比判断模块；
对比判断模块，根据轮廓信息来识别并锁定目标，以及实时监测目标的位置信息和运动状态。
9.根据权利要求1所述的一种智能安防入侵检测系统，其特征在于，在禁区的外围设有第一安全范围和第二安全范围，第一安全范围位于第二安全范围的外围；
当人体目标进入第一安全范围时，第一警报模块发出警报提醒目标“请勿靠近禁区”；当人体目标继续进入第二安全范围时，第一警报模块发出警报提醒目标“请立即离开”；当人体目标继续深入第二安全范围内时，则判断其存在入侵想法。
技术总结
一种智能安防入侵检测系统，包括控制系统、门禁模块、监控摄像模块、本地服务器、远程终端、图像分析模块、测距模块和入侵判断模块；控制系统通讯连接门禁模块、监控摄像模块、本地服务器、远程终端、图像分析模块、测距模块和目标锁定模块；图像分析模块通讯连接入侵判断模块；测距模块通讯连接入侵判断模块；入侵判断模块通讯连接第一警报模块；本地服务器通讯连接本地存储器，本地存储器通讯连接云端存储器；远程终端通讯连接显示模块和第二警报模块。本发明能够对试图入侵的目标进行分析识别，并发出警报提醒后台人员和周围人员，智能化程度高，使用方便，显著提高了安防性能，有助于推广使用。
技术研发人员：董帅;李文生;夏百战;吕燚;谷俊霖;周博伦
受保护的技术使用者：电子科技大学中山学院
技术研发日：.12.05
技术公布日：.02.28
