[发明专利]一种基于人工智能的校园安全监测预警管理系统

权利要求书

1.一种基于人工智能的校园安全监测预警管理系统，其特征在于：包括校园区域划分模块、学生活动图像采集模块、图像预处理模块、学生危险行为信息库、行为对比识别模块、总监控平台和预警模块；

所述校园区域划分模块用于将整个校园除了教学区域之外的户外区域按照预设的划分方式划分为若干子区域，若干子区域按照预设的顺序进行编号，依次标记为1,2,...i,...,n；

所述学生活动图像采集模块包括若干监控摄像头，其分别安装在各子区域内，用于监控各子区域内学生的活动情况，并定时采集各子区域内的图像，同时将采集到的图像进行人物特征提取，若没有提取到人物特征，则表明此时该子区域内没有学生活动，去除此时采集的子区域图像，继续进行下一固定时间间隔后的各子区域图像采集，若提取到人物相关特征，则表明此时该子区域内有学生活动，并将此时采集的子区域图像输出至图像预处理模块；

所述图像预处理模块与学生活动图像采集模块连接，接收学生活动图像采集模块输出的有学生活动的子区域图像，并对该图像进行滤波处理，同时进行图像分辨率解析，并将解析的图像分辨率与预设的图像分辨率阈值进行对比，若接收的有学生活动的子区域图像的分辨率小于预设的图像分辨率阈值，则去除小于预设的图像分辨率阈值的有学生活动的子区域图像，并发送控制指令至学生活动图像采集模块，控制该子区域的监控摄像头继续图像的采集，保留图像分辨率大于预设的图像分辨率阈值的子区域图像，并输出至行为对比识别模块；

所述行为对比识别模块与图像预处理模块连接，接收图像预处理模块输出的图像分辨率大于预设图像分辨率的有学生活动的子区域图像，对子区域图像中的学生主体图像进行聚焦放大，以提取学生主体图像中学生手部子图像和腿部子图像，并对提取的学生手部子图像和腿部子图像进行灰度归一化处理，为后期特征提取以及分类识别提供基础，将归一化处理后的学生手部子图像进行手的形状和位置特征抓取，同时对学生腿部子图像进行腿的位置变化特征和离地面距离测量获取，以此作为学生行为识别的特征，将获取的学生手的形状和位置特征及腿的位置变化特征和离地面距离与学生危险行为信息库中各种危险行为对应的手部特征和腿部特征进行逐一对比匹配，以确定该子区域图像中学生的行为是否为危险行为，若在学生危险行为信息库中匹配到相应危险行为，则表明该子区域图像中学生的行为属于危险行为，此时行为对比识别模块将该子区域的编号发送至总监控平台，同时记录发生危险行为的时间点，并将该子区域内学生的危险行为图像和发生危险行为的时间点输出至总监控平台；

所述总监控平台与行为对比识别模块连接，接收行为对比识别模块发送的存在危险行为的子区域编号和该子区域内学生的危险行为图像及发生危险行为的时间点，发送预警控制指令至预警模块，并安排相关人员前往处理；

所述学生危险行为信息库存储学生各种危险行为对应的手部特征和腿部特征，所述手部特征包括手的形状和位置特征，腿部特征包括腿的位置变化特征和离地面距离，存储各种危险行为对应的危险影响因子，并存储各危险等级对应的学生危险系数范围，其中各种危险行为包括追逐、打架、攀爬和摔倒；

所述预警模块包括若干预警设备，其分别安装在各子区域内，预警模块与总监控平台连接，接收总监控平台发送的预警控制指令，存在危险行为子区域的预警设备进行分级预警；

所述预警设备包括语音报警器和蜂鸣器，所述预警模块还与行为对比识别模块连接，其分级预警的具体步骤如下：

H1:存在危险行为子区域内的语音报警器进行语音提示，以提示该子区域内追逐、打架和攀爬的学生停止危险行为，或者对摔倒的学生进行寻求周围人的帮助，接收行为对比识别模块发送的下一时间间隔后的该存在危险行为子区域的学生行为识别结果，若该存在危险行为子区域的学生危险行为还存在，此时查看相关人员是否到达该子区域现场，若未到达现场，则执行步骤H2；

H2：存在危险行为子区域内的蜂鸣器进行声音预警，以驱散该子区域内追逐、打架和攀爬的学生，接收行为对比识别模块发送的下一时间间隔后的该存在危险行为子区域的学生行为识别结果，若该存在危险行为子区域的学生危险行为还存在，此时查看相关人员是否到达该子区域现场，若未到达现场，则执行步骤H3；

H3：启动外呼叫平台，电话呼叫总监控平台，尽快安排人员进行处理。