[发明专利]一种激光-视觉联动夜间入侵探测装置

说明书

技术领域

本发明属于光电和视觉信息技术领域，涉及一种夜间场所周界安防中的行人和车辆入侵探测装置，特别是基于激光光电和视觉信息技术的入侵探测。

背景技术

对于居民小区、库房、军事区域、机场等重要场所，行人和车辆的入侵探测已经成为安全防卫的一项重要工作。当警戒区域发生意外入侵时，安防系统需要迅速探测、响应和识别入侵事件，并进行报警，以采取进一步措施，保障区域安全。尤其对于夜间情况，可见度下降，周边道路车灯等光源造成光照干扰，对视觉监视带来很大挑战。为了防止非法入侵事件，减少人工保安工作的强度，自动入侵检测装置尤其必要。目前国际上应用的周界探测和报警系统主要有基于以下几种技术：微波、红外、泄露电缆、光纤、脉冲电子围栏、视觉监视和激光光电感应等。这些周界探测技术各有特点，按照工作原理和方式，可以分成物理防护型和主动探测型等。

脉冲电子安全围栏系统是一种有代表性的物理防护系统，由带电脉冲的电子缆线组成，布置在需要防护的区域周界。电子缆线产生的非致命脉冲高压能有效击退入侵者，并产生报警信号。电子安全围栏的主要缺点是造价昂贵。

主动探测型系统比较多，这一类通过预先布置的探测装置感应入侵事件，产生报警。

微波墙式报警系统分为微波发射单元和微波接收单元两部分组成，发射机和接收机分开相对而立其间形成一个稳定的微波场，利用场干扰原理或波束阻断式原理来探测入侵者。一旦有人闯入警戒区，微波场受到干扰，微波接收机就会探测到一种异常信息，从而发生报警。

主动红外报警系统由红外发射机和接收机两部分组成，当有物体阻断与红外接收机之间光路时即发出报警信号。主动红外报警系统主要适用于室内近距离的入侵探测。另一种被动红外入侵探测方法通过检测目标人体辐射实现报警。存在的主要问题是人体辐射电磁能是相对变化的，带来探测结果出现偏差和检测速度慢等问题。

泄露电缆是一种具有特殊结构的同轴电缆，收发电缆之间的空间形成一个椭圆形的电磁场的探测区。当有人进入此探测区时，会干扰这个耦合场，使接收电缆收到的电磁波能量发生变化，通过电子电路触发报警。

光纤传感器周界报警系统发射脉冲调制的红外光，当入侵者侵入时，会破坏光纤，使其断裂，这时就会因光信号的中断而触发报警。

视觉监视采用摄像机拍摄监视区域的实时图像，判断区域是否出现异常情况。视觉监视的优点是信息丰富，在安防系统中可以作为最终判别手段提供区域安全信息。视觉监视存在以下缺点：一是视频数据量巨大，多路视频使人工视觉监控工作疲劳，容易漏掉入侵事件；所存储的海量视频数据使得视频数据的处理、检索工作比较困难。如果采用计算机视觉技术实现自动的识别和处理，则受到现有的技术所限，系统的误报率和漏报率比较高，难以达到满意的效果。另一个方面是受照明条件影响，对于夜晚等光照不良环境，尽管可以使用红外灯等主动照明技术以增强成像，但是视觉监控质量还是不可避免地受到夜间的光照环境的影响，视觉监视效果不够理想。同时，采用红外灯照明使得监控区域容易暴露，从而入侵者可以绕开监视区，造成安防失效。闪光灯配合摄像机能够拍摄较高质量的图像，但是不适合长时间稳定工作。

激光投射光电感应报警属于主动入侵探测器类，由激光发射器发射出的定向激光束射向接收端，在接收机通过光电器件将接收到的光信号转换成特征信号，并经进行处理。当光束被遮断时，则信号失常，产生报警信号。激光光电感应报警的优点是灵敏度高，抗外界杂散光和电磁干扰的能力强，适于远距离工作。其缺点是系统难以分辨小动物、树叶等物体造成的激光信号遮挡情况，系统误报率较高。

综合以上的周界入侵探测技术，现有的单一技术存在造价昂贵，布置困难的问题(脉冲电子围栏、泄露电缆、光纤式、微波式)，或者使用环境受限(红外式)，或对环境光照变化敏感、探测可靠性不高(视觉监视)，或系统误报率较高(激光光电感应)，难以实现低成本、高灵敏度、低误报率的入侵探测报警。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有的入侵探测系统的不足，克服夜间等不良光照条件的干扰，提供一种能够可靠地探测出行人或车辆的入侵事件并进行识别的报警装置。该报警装置能够通过多种探测和监视手段，感知控制区域的入侵事件并产生警报。