本发明涉及一种基于书桌主体的现场监控系统，包括：书桌主体，包括支撑脚架、桌架立柱和立柱套件，所述桌架立柱设置在所述支撑脚架的上方，所述立柱套件用于包裹所述桌架立柱；动量分析设备，设置在云台内，用于检测所述云台的运动的速度数值，并在检测到的速度数值超过预设数值时，发出云台运动信号，以及在检测到的速度数值未超过预设数值时，发出云台静止信号；CMOS感应设备，设置在云台上，对书桌主体周围进行拍摄，用于输出书桌周围图像；区域处理设备，与所述CMOS感应设备连接，用于接收所述书桌周围图像，对所述书桌周围图像中的各个目标进行轮廓提取。通过本发明，提高了书桌所在区域的防火等级。
1.一种基于书桌主体的现场监控系统，其特征在于，包括：
书桌主体，包括支撑脚架、桌架立柱和立柱套件，所述桌架立柱设置在所述支撑脚架的上方，所述立柱套件用于包裹所述桌架立柱；
动量分析设备，设置在云台内，用于检测所述云台的运动的速度数值，并在检测到的速度数值超过预设数值时，发出云台运动信号，以及在检测到的速度数值未超过预设数值时，发出云台静止信号；
CMOS感应设备，设置在云台上，对书桌主体周围进行拍摄，用于输出书桌周围图像；
区域处理设备，与所述CMOS感应设备连接，用于接收所述书桌周围图像，对所述书桌周围图像中的各个目标进行轮廓提取，以获得各个目标在所述书桌周围图像中的各个分布区域，所述区域处理设备还用于对所述书桌周围图像进行分块，以获得各个子图像；在所述区域处理设备中，针对所述书桌周围图像，对每一个分布区域进行均匀式分割而获得的子图像的尺寸小于对未分布区域进行均匀式分割而获得的子图像的尺寸，以及对每一个分布区域进行均匀式分割包括：分布区域的面积越大，分割而获得的子图像的尺寸越大；
目标图像提取设备，与所述区域处理设备连接，用于接收所述书桌周围图像的各个子图像，并检测每一个子图像的动态范围，针对每一个子图像，基于其动态范围的宽度大小调整对应子图像的用于剥离背景的阈值大小，还用于针对每一个子图像执行以下处理：采用调整后的阈值对所述子图像进行背景剥离，以获得对应的目标区域；所述目标图像提取设备还用于将各个子图像对应的各个目标区域进行整合以获得目标图像，并输出所述目标图像；在目标图像提取设备中，基于其动态范围的宽度大小调整对应子图像的用于剥离背景的阈值大小包括：其动态范围的宽度越窄，调整的对应子图像的用于剥离背景的阈值越小；
高斯滤波设备，与所述目标图像提取设备连接，用于接收所述目标图像，并对所述目标图像执行与所述目标图像噪声幅值成正比的相应次数的高斯滤波处理，以获得对应的自适应滤波图像；
灰度值分析设备，与所述高斯滤波设备连接，用于接收所述自适应滤波图像，对所述自适应滤波图像的各个区域分别执行灰度值的标准差检测，以获得各个区域分别对应的各个标准差；
区域处理设备，与所述灰度值分析设备连接，用于接收各个区域的各个标准差，计算各个区域的各个标准差的均值，将标准差到所述均值的距离超过限量的区域作为识别区域，对每一个识别区域执行基于其信噪比的图像增强处理，以获得对应的增强区域，所述区域处理设备还用于将所述自适应滤波图像中删除各个识别区域，并相应地补入各个增强区域，以获得对应的区域处理图像；
图像定位设备，与所述区域处理设备连接，用于接收所述区域处理图像，基于预设的基准火焰形状识别出所述区域处理图像的火焰目标，并基于火焰目标的形心在所述区域处理图像中的位置确定所述火焰目标的定位数据，以及基于火焰目标占据所述区域处理图像的面积百分比确定所述火焰目标的尺寸；
SD存储卡，用于预先存储拍摄背景图，并存储多个行均方差值，所述多个行均方差值中，每一个行均方差值为对所述拍摄背景图像的对应行的各个像素点灰度值进行均方差运算而获得的数值；
行分析设备，分别与所述动量分析设备和所述CMOS感应设备连接，用于在接收到云台运动信号时，对所述书桌周围图像进行前景剥离，以获得待分析图像，对所述待分析图像的每一行的各个像素点灰度值进行均方差运算而获得对应行的均方差值，以获得所述待分析图像的多个行均方差值；
行匹配设备，分别与所述行分析设备和所述SD存储卡连接，用于基于行序号将拍摄背景图的每一个行均方差值与所述待分析图像中对应序号行的行均方差值进行匹配，以获得相应的匹配度，并在匹配度超限时，确定对应行序号为匹配行，计算匹配行的数量与所述书桌周围图像的垂直解析度之间的比例，当所述比例小于预设比例阈值时，发出场景有误信号；
蓝牙通信接口，与所述行匹配设备连接，用于在接收到所述场景有误信号时，通过蓝牙通信链路将所述场景有误信号发送到附近的拍摄监控中心服务器处；
其中，所述CMOS感应设备选型为被动式像素传感器；所述被动式像素传感器由一个反向偏置的光敏二极管和一个开关管构成，光敏二极管本质上是一个由P型半导体和N型半导体组成的PN结，它能够等效为一个反向偏置的二极管和一个MOS电容并联，当开关管开启时，光敏二极管与垂直的列线连通，位于列线末端的电荷积分放大器读出电路保持列线电压为一常数，当光敏二极管存贮的信号电荷被读出时，其电压被复位到列线电压水平，与此同时，与光信号成正比的电荷由电荷积分放大器转换为电荷输出。
2.如权利要求1所述的基于书桌主体的现场监控系统，其特征在于：
在所述行匹配设备中，当所述比例大于等于预设比例阈值时，发出场景符合信号。
3.如权利要求1所述的基于书桌主体的现场监控系统，其特征在于：
所述SD存储卡设置在云台内，以及所述SD存储卡还用于存储所述预设比例阈值。
4.如权利要求1所述的基于书桌主体的现场监控系统，其特征在于：
所述区域处理设备和所述目标图像提取设备采用不同型号的FPGA芯片来实现。
5.如权利要求1所述的基于书桌主体的现场监控系统，其特征在于：
在所述灰度值分析设备中，对所述自适应滤波图像的各个区域分别执行灰度值的标准差检测包括：对于每一个区域，提取所述区域的各个像素点的灰度值，基于所述区域的各个像素点的灰度值计算所述区域的标准差。
6.如权利要求1所述的基于书桌主体的现场监控系统，其特征在于：
在所述区域处理设备中，识别区域的信噪比越小，对其执行的图像增强处理的幅度越大。
基于书桌主体的现场监控系统
技术领域
[0001] 本发明涉及家居用品领域，尤其涉及一种基于书桌主体的现场监控系统。
背景技术
[0002] 书桌是指采用天然实料木材制作而成的用于履行职务或者处理工作事务的桌子类家具。简单的说就是采用天然木制作的办公桌。实木书桌具有实木类办公家具的所有特点，由于采用的是大自然恩赐的木材制造，实木书桌本身就非常的环保，对人体有利无害，同时由于天然的木材纹理使得制造出来的办公桌也是具有自然简朴的风格。
发明内容
[0003] 为了解决书桌因为堆积书籍而易发火灾难以防控的技术问题，本发明提供了一种基于书桌主体的现场监控系统，充分利用书桌主体实现对现场区域的火灾探测，提高现场区域的防火能力，通过对图像的每一行的各个像素点灰度值进行均方差运算，以获得对应行的均方差值，基于行均方差值的匹配结果，判断出拍摄场景是否有误，从而保证了拍摄的效果；在对图像进行目标轮廓的粗略检测的基础上，获取对图像的区域划分策略，在此基础上，对剥离背景后的目标图像进行高精度获取；采用标准差的区域辨识机制以及采用基于自适应模式的图像增强机制，有效提升了图像处理的效率和效果。
[0004] 根据本发明的一方面，提供了一种基于书桌主体的现场监控系统，所述系统包括：
[0005] 书桌主体，包括支撑脚架、桌架立柱和立柱套件，所述桌架立柱设置在所述支撑脚架的上方，所述立柱套件用于包裹所述桌架立柱；动量分析设备，设置在云台内，用于检测所述云台的运动的速度数值，并在检测到的速度数值超过预设数值时，发出云台运动信号，以及在检测到的速度数值未超过预设数值时，发出云台静止信号；CMOS感应设备，设置在云台上，对书桌主体周围进行拍摄，用于输出书桌周围图像；区域处理设备，与所述CMOS感应设备连接，用于接收所述书桌周围图像，对所述书桌周围图像中的各个目标进行轮廓提取，以获得各个目标在所述书桌周围图像中的各个分布区域，所述区域处理设备还用于对所述书桌周围图像进行分块，以获得各个子图像；在所述区域处理设备中，针对所述书桌周围图像，对每一个分布区域进行均匀式分割而获得的子图像的尺寸小于对未分布区域进行均匀式分割而获得的子图像的尺寸，以及对每一个分布区域进行均匀式分割包括：分布区域的面积越大，分割而获得的子图像的尺寸越大；目标图像提取设备，与所述区域处理设备连接，用于接收所述书桌周围图像的各个子图像，并检测每一个子图像的动态范围，针对每一个子图像，基于其动态范围的宽度大小调整对应子图像的用于剥离背景的阈值大小，还用于针对每一个子图像执行以下处理：采用调整后的阈值对所述子图像进行背景剥离，以获得对应的目标区域；所述目标图像提取设备还用于将各个子图像对应的各个目标区域进行整合以获得目标图像，并输出所述目标图像；在目标图像提取设备中，基于其动态范围的宽度大小调整对应子图像的用于剥离背景的阈值大小包括：其动态范围的宽度越窄，调整的对应子图像的用于剥离背景的阈值越小；高斯滤波设备，与所述目标图像提取设备连接，用于接收所述目标图像，并对所述目标图像执行与所述目标图像噪声幅值成正比的相应次数的高斯滤波处理，以获得对应的自适应滤波图像；灰度值分析设备，与所述高斯滤波设备连接，用于接收所述自适应滤波图像，对所述自适应滤波图像的各个区域分别执行灰度值的标准差检测，以获得各个区域分别对应的各个标准差；区域处理设备，与所述灰度值分析设备连接，用于接收各个区域的各个标准差，计算各个区域的各个标准差的均值，将标准差到所述均值的距离超过限量的区域作为识别区域，对每一个识别区域执行基于其信噪比的图像增强处理，以获得对应的增强区域，所述区域处理设备还用于将所述自适应滤波图像中删除各个识别区域，并相应地补入各个增强区域，以获得对应的区域处理图像；图像定位设备，与所述区域处理设备连接，用于接收所述区域处理图像，基于预设的基准火焰形状识别出所述区域处理图像的火焰目标，并基于火焰目标的形心在所述区域处理图像中的位置确定所述火焰目标的定位数据，以及基于火焰目标占据所述区域处理图像的面积百分比确定所述火焰目标的尺寸。
[0006] 更具体地，在所述基于书桌主体的现场监控系统中，还包括：
[0007] SD存储卡，用于预先存储拍摄背景图，并存储多个行均方差值，所述多个行均方差值中，每一个行均方差值为对所述拍摄背景图像的对应行的各个像素点灰度值进行均方差运算而获得的数值。
[0008] 更具体地，在所述基于书桌主体的现场监控系统中，还包括：
[0009] 行分析设备，分别与所述动量分析设备和所述CMOS感应设备连接，用于在接收到云台运动信号时，对所述书桌周围图像进行前景剥离，以获得待分析图像，对所述待分析图像的每一行的各个像素点灰度值进行均方差运算而获得对应行的均方差值，以获得所述待分析图像的多个行均方差值。
[0010] 更具体地，在所述基于书桌主体的现场监控系统中，还包括：
[0011] 行匹配设备，分别与所述行分析设备和所述SD存储卡连接，用于基于行序号将拍摄背景图的每一个行均方差值与所述待分析图像中对应序号行的行均方差值进行匹配，以获得相应的匹配度，并在匹配度超限时，确定对应行序号为匹配行，计算匹配行的数量与所述书桌周围图像的垂直解析度之间的比例，当所述比例小于预设比例阈值时，发出场景有误信号。
[0012] 更具体地，在所述基于书桌主体的现场监控系统中，还包括：
[0013] 蓝牙通信接口，与所述行匹配设备连接，用于在接收到所述场景有误信号时，通过蓝牙通信链路将所述场景有误信号发送到附近的拍摄监控中心服务器处。
[0014] 更具体地，在所述基于书桌主体的现场监控系统中：在所述行匹配设备中，当所述比例大于等于预设比例阈值时，发出场景符合信号。
[0015] 更具体地，在所述基于书桌主体的现场监控系统中：所述SD存储卡设置在云台内，以及所述SD存储卡还用于存储所述预设比例阈值。
[0016] 更具体地，在所述基于书桌主体的现场监控系统中：所述区域处理设备和所述目标图像提取设备采用不同型号的FPGA芯片来实现。
[0017] 更具体地，在所述基于书桌主体的现场监控系统中：在所述灰度值分析设备中，对所述自适应滤波图像的各个区域分别执行灰度值的标准差检测包括：对于每一个区域，提取所述区域的各个像素点的灰度值，基于所述区域的各个像素点的灰度值计算所述区域的标准差。
[0018] 更具体地，在所述基于书桌主体的现场监控系统中：在所述区域处理设备中，识别区域的信噪比越小，对其执行的图像增强处理的幅度越大。
附图说明
[0019] 以下将结合附图对本发明的实施方案进行描述，其中：
[0020] 图1为根据本发明实施方案示出的基于书桌主体的现场监控系统所应用的书桌的结构示意图。
具体实施方式
[0021] 下面将参照附图对本发明的基于书桌主体的现场监控系统的实施方案进行详细说明。
[0022] 书桌按板材表面材料分主要有PVC真空吸塑和三聚氰氨两种。PVC真空吸塑的美观、环保、耐水、感觉舒适，生产厂家设备投资大，在中国，代表厂家有广东湛江千里马和上海向上。三聚氰氨的表面硬度略高、耐高温、制作简单。
[0023] 为了克服上述不足，本发明搭建了一种基于书桌主体的现场监控系统，能够有效解决相应的技术问题。
[0024] 图1为根据本发明实施方案示出的基于书桌主体的现场监控系统所应用的书桌的结构示意图。
[0025] 根据本发明实施方案示出的基于书桌主体的现场监控系统包括：
[0026] 书桌主体，包括支撑脚架、桌架立柱和立柱套件，所述桌架立柱设置在所述支撑脚架的上方，所述立柱套件用于包裹所述桌架立柱；
[0027] 动量分析设备，设置在云台内，用于检测所述云台的运动的速度数值，并在检测到的速度数值超过预设数值时，发出云台运动信号，以及在检测到的速度数值未超过预设数值时，发出云台静止信号；
[0028] CMOS感应设备，设置在云台上，对书桌主体周围进行拍摄，用于输出书桌周围图像；
[0029] 区域处理设备，与所述CMOS感应设备连接，用于接收所述书桌周围图像，对所述书桌周围图像中的各个目标进行轮廓提取，以获得各个目标在所述书桌周围图像中的各个分布区域，所述区域处理设备还用于对所述书桌周围图像进行分块，以获得各个子图像；在所述区域处理设备中，针对所述书桌周围图像，对每一个分布区域进行均匀式分割而获得的子图像的尺寸小于对未分布区域进行均匀式分割而获得的子图像的尺寸，以及对每一个分布区域进行均匀式分割包括：分布区域的面积越大，分割而获得的子图像的尺寸越大；
[0030] 目标图像提取设备，与所述区域处理设备连接，用于接收所述书桌周围图像的各个子图像，并检测每一个子图像的动态范围，针对每一个子图像，基于其动态范围的宽度大小调整对应子图像的用于剥离背景的阈值大小，还用于针对每一个子图像执行以下处理：采用调整后的阈值对所述子图像进行背景剥离，以获得对应的目标区域；所述目标图像提取设备还用于将各个子图像对应的各个目标区域进行整合以获得目标图像，并输出所述目标图像；在目标图像提取设备中，基于其动态范围的宽度大小调整对应子图像的用于剥离背景的阈值大小包括：其动态范围的宽度越窄，调整的对应子图像的用于剥离背景的阈值越小；
[0031] 高斯滤波设备，与所述目标图像提取设备连接，用于接收所述目标图像，并对所述目标图像执行与所述目标图像噪声幅值成正比的相应次数的高斯滤波处理，以获得对应的自适应滤波图像；
[0032] 灰度值分析设备，与所述高斯滤波设备连接，用于接收所述自适应滤波图像，对所述自适应滤波图像的各个区域分别执行灰度值的标准差检测，以获得各个区域分别对应的各个标准差；
[0033] 区域处理设备，与所述灰度值分析设备连接，用于接收各个区域的各个标准差，计算各个区域的各个标准差的均值，将标准差到所述均值的距离超过限量的区域作为识别区域，对每一个识别区域执行基于其信噪比的图像增强处理，以获得对应的增强区域，所述区域处理设备还用于将所述自适应滤波图像中删除各个识别区域，并相应地补入各个增强区域，以获得对应的区域处理图像；
[0034] 图像定位设备，与所述区域处理设备连接，用于接收所述区域处理图像，基于预设的基准火焰形状识别出所述区域处理图像的火焰目标，并基于火焰目标的形心在所述区域处理图像中的位置确定所述火焰目标的定位数据，以及基于火焰目标占据所述区域处理图像的面积百分比确定所述火焰目标的尺寸。
[0035] 接着，继续对本发明的基于书桌主体的现场监控系统的具体结构进行进一步的说明。
[0036] 在所述基于书桌主体的现场监控系统中，还包括：
[0037] SD存储卡，用于预先存储拍摄背景图，并存储多个行均方差值，所述多个行均方差值中，每一个行均方差值为对所述拍摄背景图像的对应行的各个像素点灰度值进行均方差运算而获得的数值。
[0038] 在所述基于书桌主体的现场监控系统中，还包括：
[0039] 行分析设备，分别与所述动量分析设备和所述CMOS感应设备连接，用于在接收到云台运动信号时，对所述书桌周围图像进行前景剥离，以获得待分析图像，对所述待分析图像的每一行的各个像素点灰度值进行均方差运算而获得对应行的均方差值，以获得所述待分析图像的多个行均方差值。
[0040] 在所述基于书桌主体的现场监控系统中，还包括：
[0041] 行匹配设备，分别与所述行分析设备和所述SD存储卡连接，用于基于行序号将拍摄背景图的每一个行均方差值与所述待分析图像中对应序号行的行均方差值进行匹配，以获得相应的匹配度，并在匹配度超限时，确定对应行序号为匹配行，计算匹配行的数量与所述书桌周围图像的垂直解析度之间的比例，当所述比例小于预设比例阈值时，发出场景有误信号。
[0042] 在所述基于书桌主体的现场监控系统中，还包括：
[0043] 蓝牙通信接口，与所述行匹配设备连接，用于在接收到所述场景有误信号时，通过蓝牙通信链路将所述场景有误信号发送到附近的拍摄监控中心服务器处。
[0044] 在所述基于书桌主体的现场监控系统中：在所述行匹配设备中，当所述比例大于等于预设比例阈值时，发出场景符合信号。
[0045] 在所述基于书桌主体的现场监控系统中：所述SD存储卡设置在云台内，以及所述SD存储卡还用于存储所述预设比例阈值。
[0046] 在所述基于书桌主体的现场监控系统中：所述区域处理设备和所述目标图像提取设备采用不同型号的FPGA芯片来实现。
[0047] 在所述基于书桌主体的现场监控系统中：在所述灰度值分析设备中，对所述自适应滤波图像的各个区域分别执行灰度值的标准差检测包括：对于每一个区域，提取所述区域的各个像素点的灰度值，基于所述区域的各个像素点的灰度值计算所述区域的标准差。
[0048] 以及在所述基于书桌主体的现场监控系统中：在所述区域处理设备中，识别区域的信噪比越小，对其执行的图像增强处理的幅度越大。
[0049] 另外，在所述基于书桌主体的现场监控系统中：所述CMOS感应设备选型为被动式像素传感器。
[0050] 被动式像素传感器(Passive Pixel Sensor，简称PPS)，又叫无源式像素传感器，他由一个反向偏置的光敏二极管和一个开关管构成。光敏二极管本质上是一个由P型半导体和N型半导体组成的PN结，他可等效为一个反向偏置的二极管和一个MOS电容并联。当开关管开启时，光敏二极管与垂直的列线(Column bus)连通。位于列线末端的电荷积分放大器读出电路(Charge integrating amplifier)保持列线电压为一常数，当光敏二极管存贮的信号电荷被读出时，其电压被复位到列线电压水平，与此同时，与光信号成正比的电荷由电荷积分放大器转换为电荷输出。
[0051] 采用本发明的基于书桌主体的现场监控系统，针对现有技术中书桌区域缺乏防火监控模式的技术问题，通过充分利用书桌主体，实现对现场区域的火灾探测，提高现场区域的防火能力，通过对图像的每一行的各个像素点灰度值进行均方差运算，以获得对应行的均方差值，基于行均方差值的匹配结果，判断出拍摄场景是否有误，从而保证了拍摄的效果；在对图像进行目标轮廓的粗略检测的基础上，获取对图像的区域划分策略，在此基础上，对剥离背景后的目标图像进行高精度获取；采用标准差的区域辨识机制以及采用基于自适应模式的图像增强机制，有效提升了图像处理的效率和效果，从而解决了上述技术问题。
[0052] 可以理解的是，虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然而上述实施例并非用以限定本发明。对于任何熟悉本领域的技术人员而言，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。
