TW200820143A - Video-based human, non-human, and/or motion verification system and method - Google Patents

Description

200820143 九、發明說明 [相關申請書之交互參考] 此申請書主張於2005年5月31日申請的名稱爲「視 頻基礎的人類驗證系統及方法」的美國專利申請書第 1 1/1 3 9,972號之優先權，以及於2005年4月19日申請的 名稱爲「住宅及低商業應用之人類驗證感測器」的美國專 利申請書第60/672,525號之優先權，這兩申請案爲共同 轉讓的，且這兩申請案皆以參考方式將其全部內容包含於 此。 【發明所屬之技術領域】 本發明有關於監測系統。詳言之，本發明有關於視頻 基礎的人類驗證系統及方法。 【先前技術】 物質保全在生活的許多層面中爲關鍵的考量，並且視 頻在過去數十年已成爲保全的一項重要構成要素。將視頻 作爲保全工具的一個問題在於視頻在監測上非常耗費人力 。目前，針對自動視頻監視之問題，已出現具有智慧視頻 監測系統型態的解決之道。智慧視頻監測系統的兩個範例 係描述在名稱爲「視頻入侵偵測機制（T r i p w i r e )」的美 國專利第6,696,945號以及名稱爲「利用視頻基元（ primitives )之監測系統」之美國專利申請案第 0 9/9 87,707號中，這兩案皆由本申請案的受讓人共同擁有 200820143 並以參考方式將其全部內容包含於此。這些系統經常應用 於具有大覆蓋面積及多種功能之大規模的個人電腦（PC )平台。但針對此技術仍有此種系統無法解決之的應用， 例如，住宅與低商業所有物的監視。此種監視包含例如偵 測在特定所有物上的入侵者或閒蕩者。 住宅與低商業所有物之典型保全監視系統可由一系列 的低成本感測器所構成，其偵測諸如移動、煙/火、玻璃 破裂、門/窗開啓等等的特定事件。屬於這些感測器的警 報器可設置在中央控制面板，通常位在房宅上。控制面板 可透過電話線及其他通訊通道與中央監視場所通訊。然而 ，傳統的感測器具有數個缺點。例如，許多感測器無法分 辨感興趣的物體（如人類）及不感興趣的物體（如狗）之 觸發。因此，先前技術系統的一個問題爲假警報。此種假 警報的代價可能頗高。典型上，可由區域執法人員或私人 保全服務處理警報。無論在哪個情況中，在沒有真的保全 破壞時派遣反應人員可能會浪費時間與金錢。 現今仍常使用傳統的視頻監測系統，且例如在店家、 銀行及許多其他的機關中依然普及。視頻監測系統一般涉 及訓練成針對欲觀察的特定區域之一或更多視頻攝影機的 使用。來自一或更多視頻攝影機的視頻輸出係記錄下來以 供後續觀看或由人類觀察者監視或兩者。操作上，視頻攝 影機產生視頻信號，透過通訊媒體傳送至視覺顯示裝置及 記錄裝置之一或兩者。 與傳統感測器對照之下，視頻監督系統能夠分辨出感 -6 - 200820143 興趣的物體及不感興趣的物體（例如分辨人與動物）。然 而，一般會需要高度人類介入以從視頻擷取此種資訊。亦 即，某人必須在視頻產生時觀看此視頻或之後回顧已儲存 的視頻。這種人類密集的互動可能會延遲警報及/或反應 人員的反應。 【發明內容】 有鑑於上述，較佳能提供可驗證給定畫面中的人類之 存在的視頻基礎的人類驗證系統。額外地，此系統能夠依 據其他情況，如非人類物體（如車輛、居家寵物或移動的 無生命物體（如在風中飄揚的窗簾））或任何移動的存在 來提供警報。在一範例實施例中，視頻基礎的人類驗證系 統可包含設計成捕捉及產生視頻輸出的視頻感測器。視頻 感測器可進一部包含視頻攝影機。視頻基礎的人類驗證系 統可進一步包含設計成處理視頻以驗證人類的存在之處理 器。警報處理裝置可透過通訊通道耦合至視頻感測器，並 且可設計成經由通訊通道至少接收視頻輸出。 在一範例實施例中，處理器可包含在視頻感測器中。 視頻感測器可設計成在若驗證有人類、非人類或任何移動 的存在下，傳送具有資料封包或乾接點閉合形式之警報資 訊及/或視頻輸出至警報處理裝置。警報處理裝置或中央 監視中心介面裝置可設計成傳送至少一經驗證的人類警報 至中央監視中心，並且亦設計成至少傳送視頻輸出至中央 監視中心。可透過遠端進接網頁或無線警報接收裝置直接 200820143 發送警報’連同非必要的相關視頻及/或影像，給物業擁 有人。 在一範例實施例中，處理器可包含在警報處理裝置中 。警報處理裝置或介面裝置可設計成接收來自視頻感測器 的視頻輸出。警報處理裝置或中央監視中心介面裝置可進 一步設計成在若驗證有人類、非人類或任何移動的存在下 ，傳送警報資訊及/或視頻輸出至中央監視中心。警報處 理裝置或中央監視中心介面裝置亦可透過遠端進接網頁或 無線警報接收裝置傳送警報，連同非必要的相關視頻及/ 或影像，給物業擁有人。 在一範例實施例中，處理器可包含在中央監視中心中 。警報處理裝置或中央監視中心介面裝置可設計成從視頻 感測器接收視頻輸出，以及可進一步設計成再傳送視頻輸 出至中央監視中心，在中央監視中心可驗證人類、非人類 或任何移動的存在。 在思量說明、圖示及範例後，進一步的目的與優點將 會變得更顯而易見。 [定義] 在描述本發明時，所有的說明（包含上述）皆適用下 列定義。 「電腦」可意指能夠接受結構性輸入、依照指定規則 處理此結構性輸入、及產生處理結果作爲輸出之一或更多 裝置及/或一或更多系統。電腦的範例可包含：電腦、固 200820143 定及/或可攜式電腦、具有單一處理器或平行及/或非平 行操作之多個處理器的電腦、一般目的電腦、超電腦、主 機、超迷你電腦、迷你電腦、工作站、微型電腦、伺服器 、客戶端、互動式電視、網路設備、具有進接網路的電信 裝置、電腦與互動式電視的混合組合、可攜式電腦、個人 數位助理（PDA )、仿電腦及/軟體之特定應用硬體，例 如數位信號處理器（DSP)或場可編程閘陣列（FPGA)、 用於透過與網路鍊結的電腦系統處理資訊之分散式電腦系 統、透過網路連接在一起用於傳送或接收資訊的兩個或更 多電腦系統及可接收資料、可根據一或更多已儲存的軟體 程式處理資料、可產生結果及典型可包含輸入、輸出、佇 存、算術、邏輯及控制單元之一或更多裝置及/或一或更 多系統。 「軟體」可意指操作電腦的指定規則。軟體的範例可 包含軟體、碼段、指令、電腦程式及已編程的邏輯。 「電腦系統」可意指具有電腦的系統，其中電腦可包 含含有操作電腦之軟體的電腦可讀取媒體。 「網路」可意指由通訊設施連接的數個電腦及關聯的 裝置。網路可包含如電纜之永久連結及如透過電話或其他 通訊鍊結之臨時連結。網路的範例可包含：如Internet之 網際網路、內部網路、區域網路（LAN )、廣域網路（ WAN )及諸如網際網路與內部網路之多個網路的結合。 「視頻」可意指以類比及/或數位形式表現的移動圖 案。視頻的範例可包含電視、電影、來自攝影機或其他觀 200820143 察器之影像序列及電腦產生的影像序列。可例如從實況轉 播、儲存裝置、IEEE 1 394基礎的介面、視頻數位化器、 電腦圖形引擎或網路連結獲得視頻。 「視頻攝影機」可意指用於視覺記錄的裝置。視頻攝 影機的範例可包含下列一或更多：視頻影像器及鏡頭裝置 、視頻攝影機、數位攝影機、彩色攝影機、黑白攝影機、 攝影機、攝錄像機、PC攝影機、網路攝影機、紅外線（ IR )視頻攝影機、低光線攝影機、熱攝影機、閉路電視（ CCTV )攝影機、搖攝/傾斜/縮放（PTZ )攝影機及視 頻感應裝置。定位視頻攝影機以執行感興趣之區域的監測 〇 「視頻處理」可意指視頻的任何處理，包含例如壓縮 與編輯。 「訊框」可意指視頻內的特定影像或其他不連續的單 元0 【實施方式】 於下詳細描述本發明的範例實施例。雖討論特定之範 例實施例，應了解這僅爲例示性。熟悉相關技藝者可認知 可使用其他構件與組態而不悖離本發明之精神與範疇。 第1圖示意性描繪根據本發明的一範例實施例之具有 分散式處理之視頻基礎的人類驗證系統100。系統100可 包含視頻感測器1 〇 1，能夠捕捉極處理視頻以判斷畫面中 人類的存在。若視頻感測器1 0 1驗證人類的存在，其可透 -10- 200820143 過通訊通道10 5傳送視頻及/或警報資訊至警報處理裝置 111，進而透過連結112傳送至中央監視中心（CMC ) 1 13

D 視頻感測器101可包含紅外線（IR)視頻攝影機102 、關聯的IR照明光源103及處理器104。IR照明光源 1 03可照亮一區域，使IR視頻攝影機1 〇2能獲得該區域 的視頻。處理器1 〇4能接收及/或數位化IR視頻攝影機 1 02提供之視頻、分析視頻是否有人類、非人類或任何移 動的存在及控制與警報處理裝置1 1 1的通訊。視頻感測器 101亦可包含編程介面（未圖示）及通訊硬體（未圖示） ，能夠透過通訊通道1 〇 5與報處理裝置1 1 1通訊。處理器 可例如爲數位信號處理器（DSP )、一般目的處理器、特 定應用積體電路（ASIC )、場可編程閘陣列（FPGA )或 可編程裝置。 由處理器1 04採用可用來驗證畫面中人類、非人類及 /或任何移動之存在之人類（或其他物體）驗證技術可爲 描述於例如下列中之電腦基礎物體偵測、追蹤及分類技術 :名稱爲「視頻入侵偵測機制」的美國專利第6,696,945 號、名稱爲「利用視頻基元之監測系統」之美國專利申請 案第09/987,707號及名稱爲「保全應用之人類偵測及追 蹤」之美國專利申請案第1 1/139,986號，其全部內容以 參考方式包含於此。替代地，用於驗證畫面中人類的存在 之人類驗證技術可爲文獻中可得或電腦基礎的人類驗證技 術的技藝中具通常知識者已知的任何其他人類偵測與識別 -11 - 200820143 技術。 通訊通道105可例如爲：如常見的標準232(rS232 )之電腦串列介面、雙絞線數據機線、通用序列匯流排（ USB )、在第5類無屏蔽雙絞線網路電纜（CAT5 )上管 理之網際網路協定（IP)網路、無線保真網路（WiFi)、 或電源線網路（PLN )、全球行動通訊系統（GSM )、一 般封包無線電服務（GPRS )或其他無線資料標準或能夠 傳送含有至少一視頻影像的資料封包之任何其他的通訊通 道。 警報處理裝置111可例如爲警報面板或其他關連的硬 體裝置（如機上盒、數位視頻記錄器（D VR )、個人電腦 (PC )、住宅路由器、客製裝置、電腦或用在系統中之 其他處理裝置（如由美國加州聖瑪地奧之思樂媒體公司（ Sling Media Inc·)提供的 Slingbox))。警報處理裝置 111能夠從視頻感測器101接收警報資訊，此資訊之形式 例如爲乾接點閉合（dry contact closure)或資料封包， 包含例如：警報時間、位置、視頻感測器資訊及描繪畫面 中之人類的至少一影像或視頻訊框。警報處理裝置1 1 1可 進一步能夠透過連結112再傳送封包至CMC 113。連結 112的範例可包含：普通舊式電話系統（POTS)、數位服 務線（DSL)、寬頻連結或無線連結。 C M C 1 1 3能夠接收從警報處理裝置1 1 1透過連結1 1 2 再重送的具有資料封包形式的警報資訊。CMC 113可進一 步允許觀看描繪畫面中之人類的至少一影像或視頻訊框並 -12 - 200820143 可派遣反應人員。 視頻基礎的人類驗證系統100亦可包含其他的感測器 ’如乾接點感測器及/或手動觸發器，透過乾接點連結 1 06親合至警報處理裝置〗n。乾接點感測器及/或手動 觸發器可包含：門/窗接點感測器丨07、玻璃破裂感測器 1〇8、被動紅外線（PIR)感測器108、警報按鍵〗10或能 夠啓動視頻感測器1 01的任何其他移動或偵測感測器。閃 光燈及/或汽笛（未圖示）亦可透過乾接點連結〗06耦合 至警報處理裝置1 1 1或至視頻感測器作爲一旦驗證人類存 在而指示此種存在之輸出。乾接點連結1 06可例如爲標準 12伏直流（DC )連結、5伏DC螺線管、電晶體·電晶體 邏輯（TTL )乾接點開關或已知的乾接點開關。 在一範例的實施例中，乾接點感測器，如PIR感測器 109或其他移動或偵測感測器，可透過乾接點連結1〇6連 接至警報處理裝置1 1 1，並且能夠偵測畫面中移動物體的 存在。可僅利用視頻感測器1 〇 1來驗證移動物體爲真的人 類。亦即，視頻感測器101可不操作直到由PIR丨09經由 警報處理裝置1 1 1及通訊通道1 05啓動。作爲一種選擇， 至少一乾接點感測器或手動觸發器亦可透過與視頻感測器 1 0 1直接連接（未圖示）乾接點連結1 0 6觸發視頻感測器 101。亦可由PIR感測器109或其他乾接點感測器啓動IR 照明光源103。在另一範例的實施例中，視頻感測器ι〇1 可爲持續啓動。 第2圖示意性描繪根據本發明的一範例實施例之具有 -13- 200820143 分散式處理之視頻基礎的人類驗證系統200。第2圖與第 1圖相同，除了以視頻感測器2 0 1取代視頻感測器1 〇 1。 視頻感測器20 1可包含低光線視頻攝影機202與處理器 104。在此實施例中，處理器104能夠接收及/或數位化 由低光線視頻攝影機202捕捉到的視頻、分析人類、非人 類及/或任何移動的存在及控制與警報處理裝置1 1 1的通 訊。 第3圖顯示根據本發明的一範例實施例的第1與2圖 中所示之具有分散式處理之視頻基礎的人類驗證系統的軟 體架構之方塊圖。視頻感測器101及/或視頻感測器201 的軟體架構可包含處理器104、視頻捕捉器315、視頻編 碼器316、資料封裝介面319及編碼介面320。 視頻感測器101的視頻捕捉器315可捕捉來自IR視 頻攝影機102的視頻。視頻感測器201的視頻捕捉器315 可捕捉來自低光線視頻攝影機202的視頻。無論在哪一種 情況中，可接著以視頻編碼器3 1 6編碼並由處理器1 04處 理視頻。處理器1 04可包含內容分析器3 1 7以分析視頻內 容，以及可進一步包含微弱活動推斷引擎3 1 8以驗證視頻 中之人類、非人類及/或任何移動的存在（參見例如名稱 爲「利用視頻基元之監測系統」之美國專利申請案第 097987,707 號）。 在一範例實施例中，內容分析器3 1 7模型化環境、濾 掉背景雜訊、偵測、追蹤及分類移動物體，以及微弱活動 介面引擎318畫面中之物體之一確實爲人類、非人類及/ -14- 200820143 或任何移動，且該物體係在人類、非人類或移動不該出現 的區域。 編程介面3 20可控制例如參數組態、人類驗證規則組 態、獨立模式及/或視頻攝影機校準及/或設定的功能， 以將攝影機設定成針對特定畫面。編程介面320可支援參 數組態，以允許利用針對特定畫面的參數。特定畫面的參 數可包含例如：無參數、描述畫面的參數（室內、式外、 樹木、水、人行道）、描述視頻攝影機的參數（黑白、彩 色、全方向、紅外線）及描述人類驗證演算法的參數（例 如，各種偵測臨限値、追蹤參數等等）。編程介面320亦 可支援人類驗證規則組態。人類驗證規則組態可包含例如 ··無規則組態、人類偵測及/或驗證之感興趣的區域、在 人類被偵測到之前必須走過的入侵偵測機制、描述視頻攝 影機的畫面中之最小與最大人類物體尺寸之一或更多過濾 器、描述視頻攝影機的畫面中之人類形狀的一或更多過濾 器。類似地，編程介面320可支援非人類及/或移動驗證 規則組態。非人類及/或移動驗證規則組態可包含例如： 無規則組態、非人類及/或移動偵測及/或驗證之感興趣 的區域、在非人類被偵測到前必須跨越的入侵偵測機制、 必定偵測到移動之入侵偵測機制、描述視頻攝影機的畫面 中之最小與最大非人類物體尺寸之一或更多過濾器。編程 介面320可進一步支援獨立模式。在獨立模式中，系統可 偵測並驗證人類的存在而無任何明確的校準、參數組態或 規則設定。編程介面3 20可額外支援視頻攝影機校準及/ -15- 200820143 或設定’以將攝影機組態成針對特定畫面。攝影機校準之 範例包含：無校準、自校準（例如，第12圖描繪根據本 發明之一實施例的校準方法，其中使用者1251拿著校準 網柵1 250 )、藉由追蹤測試圖案的校準、藉由實驗室測 試的完整固有校準（參見例如R. Y. Tsai，「三維機器視 覺之有效率且準確的攝影機校準技術」，電腦視覺及圖案 辨識之電子電機工程學會（IEEE)會議記錄，第364-374 頁，1 986，其全部內容以參考方式包含於此）、藉由三角 法之完整非固有校準（參見例如R. T.，A. Lipton，H· Fujiyoshi，T. Kanade，「合作式多感測器監測之演算法」 ，IEEE 會議記錄，200 1 年 1〇 月、89 (1 0): 1 456- 1 477， 其全部內容以參考方式包含於此）或藉由學習的物體尺寸 之校準（參見例如名稱爲「利用視頻基元（primitives) 之監測系統」之美國專利申請案第〇9/987,707號）。 視頻感測器資料封包介面3 1 9可接收來自視頻編碼器 3 1 6之已編碼的輸出以及從處理器丨〇4輸出的資料封包。 視頻感測器資料封包介面3 1 9可透過通訊通道1 〇 5連接至 並可傳送資料封包輸出至警報處理裝置111。 警報處理裝置111的軟體架構可包含資料封包介面 321、乾接點介面322、警報產生器323及通訊介面324 , 並進一步能夠透過連結112與CMC 1 13通訊。乾接點介 面3 22可設計成接收例如來自一或更多乾接點感測器（如 PIR感測器1 09 )及/或一或更多手動觸發器（如警報按 鍵1 1 〇 )的輸出，以透過通訊通道1 05啓動視頻感測器 -16- 200820143 101及/或視頻感測器201。警報處理裝置資料封包介面 321可透過通訊通道105接收來自視頻資料封包介面319 的資料封包。警報產生器323可在傳送至警報處理裝置資 料封包介面3 2 1之資料封包輸出包含人類存在之驗證的情 形中產生警報。通訊介面324可透過連結112傳送至少一 視頻輸出至CMC 113。通訊介面3 24可進一步傳送警爆產 生器323所產生的警報信號至CMC 113。 第4圖示意性描繪根據本發明的一範例實施例之具有 中央式處理之視頻基礎的人類驗證系統400。第4圖與第 1圖相同，除了處理器104係包含在第4圖中的警報處理 裝置41 1中而非第1圖中的視頻感測器1〇1中。系統400 可包含「笨」視頻感測器401，能夠透過通訊通道405捕 捉並輸出視頻至警報處理裝置4 1 1。警報處理裝置4 1 1能 夠處理視頻以判斷畫面中是否有人類、非人類及/或任何 移動的存在。若警報處理裝置4 1 1驗證人類、非人類及/ 或任何移動的存在，其可透過連結1 1 2傳送該視頻及/或 其他資訊至CMC 1 13。 第5圖示意性描繪根據本發明的一範例實施例之具有 中央式處理之視頻基礎的人類驗證系統5 0 0。第5圖與第 4圖相同’除了以「笨」視頻感測器5 01取代「笨」視頻 感測器40 1。視頻感測器5 〇〗可包含低光線視頻攝影機 202 ° 第6圖顯示根據本發明的一範例實施例的於第4與5 圖中所示之具有中央式處理之視頻基礎的人類驗證系統的 -17- 200820143 一 軟體架構之方塊圖。「笨」視頻感測器40 1及/或視頻感 . 測器5 0 1的軟體架構可包含視頻捕捉器3 1 5、視頻編碼器 316及視頻串流介面625。 「笨」視頻感測器4 0 1的視頻捕捉器3 1 5可捕捉來自 IR視頻攝影機1 〇2的視頻。「笨」視頻感測器5 01的視 頻捕捉器3 1 5可捕捉來自低光線視頻攝影機202的視頻。 無論在哪一種情況中，可接著以視頻編碼器3 1 6編碼視頻 0 ，以及將之從視頻串流介面625透過通訊通道405輸出至 警報處理裝置4 1 1。 警報處理裝置411的軟體架構可包含乾接點介面322 、控制邏輯626、視頻解碼器/捕捉器627、處理器104 、編碼介面320、警報產生器323及通訊介面324。乾接 點介面3 22可設計成接收例如來自一或更多乾接點感測器 (如PIR感測器109)及/或一或更多手動觸發器（如警 報按鍵110)的輸出，以透過通訊通道4 05啓動視頻感測 φ 器401及/或視頻感測器501。在具有多個視頻感測器 4〇1的系統中，乾接點輸出可傳遞至控制邏輯626。控制 邏輯626判斷在哪個視頻來源及哪個時間範圍擷取視頻。 例如，針對具有二十個非視頻感測器以及五個部分重疊的 視頻感測器401及/或501的系統，控制邏輯626判斷哪 個視頻感測器40 1及/或50 1與哪個非視頻感測器正在看 著相同的區域。警報處理裝置視頻解碼器/捕捉器627可 透過通訊通道405捕捉並解碼從視頻感測器視頻串流介面 3 1 9接收到的視頻輸出。警報處理裝置視頻解碼器/捕捉 -18- 200820143 器627亦可接收來自控制邏輯626的輸出。視頻解碼器/ 捕捉器627可接著輸出視頻至處理器104以供處理。 第7圖不葸性描繪根據本發明的另一範例實施例之具 有中央式處理之視頻基礎的人類驗證系統700。第7圖與 第4圖相同，除了處理器104包含在第7圖中的CMC 713 中而非第4圖中的警報處理裝置411中。系統700包含r 笨」視頻感測器4 0 1，能夠捕捉並輸出視頻至警報處理裝 置111，警報處理裝置111進一步將視頻傳送至CMC 713 以判斷畫面中是否有人類的存在。 第8圖示意性描繪根據本發明的另一範例實施例之具 有中央式處理之視頻基礎的人類驗證系統800。第8圖與 第7圖相同，除了以「笨」視頻感測器501取代「笨」視 頻感測器401。視頻感測器501可包含低光線視頻攝影機 202 〇 顯示於第7與8圖中之具有中央式處理之視頻基礎的 人類驗證系統的軟體架構與第6圖中所示者相同，除了處 理器104、內容分析器317、微弱活動推斷引擎318、編 程介面320及警報產生器323可取而代之地包含在CMC 713之中。 第9圖示意性描繪根據本發明的一範例實施例之具有 分散式處理與客戶資料分享之視頻基礎的人類驗證系統 900。第9圖與第1圖相同，除了可包含客戶資料分享系 統。第1圖的乾接點感測器可包含在第9圖的實施例中但 未圖示。視頻感測器101可透過通訊通道105及屋內區域 -19- 200820143 ^ 網路（LAN ) 930與警報處理裝置111及電腦932通訊。 • 依照此方式，例如，可與利用視頻基礎的人類驗證系統 900的住宅或商業客戶分享視頻感測器資料。可使用在透 過連結931連接至LAN的家庭電腦932上運作的特定軟 體應用來觀看視頻感測器資料。 可例如藉由使用家庭電腦93 2作爲伺服器來從視頻基 礎的人類驗證系統900透過一或更多無線連結93 3傳送視 φ 頻感測器資料至—或更多無線接收裝置934，而與住宅或 茼業客戶無線式分享視頻感測器資料。無線接收裝置9 3 4 可例如爲無線連接至Internet的電腦、無線連接至 Internet的膝上型電腦、無線pDA、手機、黑莓機（ Blackberry )、呼叫器、文字訊息接收裝置或透過虛擬私 用網路（VPN )或其他安全的無線連結無線連接至

Internet的任何其他運算裝置。 第1 〇圖示意性描繪根據本發明的一範例實施例之具 • 有分散式處理與客戶資料分享之視頻基礎的人類驗證系統 1 00 0。第1 〇圖與第9圖相同，除了以「笨」視頻感測器 2〇 1取代視頻感測器1 〇 i。視頻感測器i可包含低光線 視頻攝影機202。 在另一實施例中，客戶可經由CMC 113分享資料。 CMC 1 1 3可寄存網路服務，透過此服務用戶可經由網頁觀 看警報。替代地’或額外地，CMC 1 1 3可透過無線警報接 收裝置廣播警報給客戶。此種無線接收裝置的範例包含： 手機、可攜式膝上型電腦、pda、文字訊息接收裝置、呼 -20- 200820143 叫器、能夠接收電子郵件的裝置或其他無線資料接收裝置 〇 總言之，可以多種方式提供警報及非必要的視頻及/ 或影像給客戶。例如，第一，家庭PC可寄存發佈警報及 非必要的視頻及/或影像之網頁。接著，第二，家庭PC 可提供警報及非必要的視頻及/或影像至無線接收裝置。 第三，CMC可寄存發佈警報及非必要的視頻及/或影像 之網頁。第四，CMC可提供警報及非必要的視頻及/或 影像至無線接收裝置。 第1 1 A至1 1 D圖顯示根據本發明之一範例實施例的 利用模糊技術之視頻基礎的人類驗證系統內的視頻輸入及 輸出的範例訊框。可利用模糊技術來保護視頻影像中捕捉 到的人類之身份。此技藝中已知許多演算法可偵測人類位 置，特別係視頻影像中他們的臉部。一旦建立所有人類的 位置（如第1 1 A圖中的訊框1 140或第1 1B圖中的訊框 1 1 4 1中所示），可藉由朦朧、畫素攪亂、加上不透明影 像層或其他模糊影像之技術來模糊視頻影像（如第i丨C圖 中的訊框1142或第11D圖中的訊框1143中所示）。這 可保護畫面中個體的身分。 模糊模組可有三種操作模式。在第一模糊模式中，隨 時開啓模糊技術。在此模式中，在系統產生的所有影像中 會模糊任何人類的外觀及/或他們的臉。在第二模糊模式 中，在系統產生的所有影像中會模糊非入侵者的外觀及/ 或他們的臉。在此模式中，不模糊任何偵測到之入侵者（ -21 - 200820143 亦即不認識的人類）。在第三模糊模式中’模糊在視頻攝 影機的畫面中之所有的人類’直到使用者指定欲揭露明〖些 人。在此模式中’一旦使用者指定了欲揭露哪些人’系統 可消除這些個體的模糊。 除了模糊臉部影像，可能希望從視頻提取「最佳臉部 」影像。欲達成此’可將人類頭部偵測與「最佳臉部」偵 測加至系統。名稱爲「保全應用之人類偵測及追蹤」之美 國專利申請案第1 1 /1 3 9，9 8 6號中討論一種人類頭部偵測 (以及臉部偵測）的技術，其全部內容以參考方式包含於 此。 一種「最佳臉部」偵測的技術係如下。一旦用人類頭 部偵測成功偵測到訊框中的臉部，對每一個具有偵測到的 臉部之訊框執行最佳快照分析。最佳快照分析判斷，例如 ，根據下列範例度量來計算權重最佳快照分數：臉部大小 與膚色比例。針對臉部大小度量，大的臉部區域意味著臉 部上有較多的畫素，以及具有較大臉部區域的訊框可得到 較高的分數。針對膚色比例度量，臉部快照的品質與臉部 區域中的膚色畫素的百分比直接成正比，以及在臉部區域 中具有較高膚色畫素的百分比之訊框可得到較高的分數。 藉由對一般測試資料組或打量中的畫面之可得的測試資料 組之測試可判斷度量之恰當的權重。將具有最佳快照分數 的訊框判定爲含有最佳臉部。第1 3圖圖解根據本發明之 一範例實施例的最佳臉部之選擇。 作爲本發明之各種範例實施例的一替代例，系統可包 -22- 200820143 ^ 含一或更多視頻感測器。 • 作爲本發明之各種範例實施例的一替代例，視頻感測 器101、201、401或501可與介面裝置通訊，作爲與警報 處理裝置111或411通訊的取代或額外之方式。此取代方 式在將本發明安插至現有的警報系統中時會特別有用。視 頻感測器101、201、401或501可傳送視頻輸出及/或警 報資訊至介面裝置。介面裝置可與CMC 113通訊。介面 _ 裝置可傳送視頻輸出及/或警報資訊至CMC 113。作爲一 種選擇，若視頻感測器1〇1或201不包含處理器104，介 面裝置或CMC 113可包含處理器104。 作爲本發明之各種範例實施例的一替代例，視頻感測 器101、201、401或501可透過具有乾接點開關之連結與 警報處理裝置1 1 1或4 1 1通訊。 已描述本發明之各種實施例包含有IR視頻攝影機 102或低光線視頻攝影機202。本發明可使用其他視頻攝 φ 影機的種類與組合，此爲熟悉該項技藝者顯而易見者。 在此討論的範例實施例與例子爲非限制性的例子。 在此說明書中所示與所述的實施例僅意圖教導熟悉該 項技藝者作出並使用本發明的最佳已知方式。不應將此說 明書中之任何一處作爲本發明之範疇的限制。熟悉該項技 藝者在獲得以上之教示後可理解到可對本發明之上述的實 施例作出變更或變化，及添加或省略元件，而不悖離本發 明。應此能了解，可以特別描述以外的方式實施本發明而 仍在申請專利範圍及其等效者的範圍內。 -23- 200820143 【圖式簡單說明】 將從如附圖中所示的本發明之範例實施例的更特定說 明更明瞭本發明的上述及其他特徵與缺點，圖中類似的參 考符號一般指示相同、功能上類似及/或結構上類似的元 件。對應的參考符號之最左邊的數字表示元件最初出現的 圖號。 第1圖示意性描繪根據本發明的一範例實施例之具有 分散式處理之視頻基礎的人類驗證系統； 第2圖示意性描繪根據本發明的一範例實施例之具有 分散式處理之視頻基礎的人類驗證系統； 第3圖顯示根據本發明的一範例實施例的第1與2圖 中所示之具有分散式處理之視頻基礎的人類驗證系統的軟 體架構之方塊圖； 第4圖75意性描繪根據本發明的一範例實施例之具有 中央式處理之視頻基礎的人類驗證系統； 第5圖示意性描繪根據本發明的一範例實施例之具有 中央式處理之視頻基礎的人類驗證系統； 第6圖顯不根據本發明的一範例實施例的於第4與$ 圖中所示之具有中央式處理之視頻基礎的人類驗證系統的 軟體架構之方塊圖； 第7圖示意性描繪根據本發明的另一範例實施例之具 有中央式處理之視頻基礎的人類驗證系統； 第8圖示意性描繪根據本發明的另一範例實施例之具 -24- 200820143 有中央式處理之視頻基礎的人類驗證系統； 第9圖示意性描繪根據本發明的一範例實施例之具有 分散式處理與客戶資料分享之視頻基礎的人類驗證系統； 第1 〇圖示意性描繪根據本發明的一範例實施例之具 有分散式處理與客戶資料分享之視頻基礎的人類驗證系統 9 第1 1 A至1 1 D圖顯示根據本發明之一範例實施例的 利用模糊技術之視頻基礎的人類驗證系統內的視頻輸入及 輸出的範例訊框； 第1 2圖描繪根據本發明之一實施例的校準方法；以 及 第1 3圖圖解根據本發明之一範例實施例的最佳臉部

-V -BB W ° 【主要元件符號說明】 1 0 0 :視頻基礎的人類驗證系統 1 0 1 :視頻感測器 1 02 :紅外線（IR )視頻攝影機 103 : IR照明光源 1 0 4 :處理器 1 0 5 :通訊通道 1 0 6 :乾接點連結 107 :門/窗接點感測器 108 :玻璃破裂感測器 -25- 200820143 109 :被動紅外線（PIR)感測器 ^ 11 〇 :警報按鍵 111 :警報處理裝置 1 1 2 :連結 1 13 :中央監視中心（CMC ) 2 00 :視頻基礎的人類驗證系統 201 :視頻感測器 # 202 :低光線視頻攝影機 3 1 5 :視頻捕捉器 3 1 6 :視頻編碼器 3 1 7 :內容分析器 3 18 :微弱活動推斷引擎 3 1 9 :資料封裝介面 3 2 0 :編碼介面 3 2 1 :資料封包介面 ® 322 :乾接點介面 323 :警報產生器 3 2 4 :通訊介面 400 :視頻基礎的人類驗證系統 401 :視頻感測器 405 :通訊通道 4 1 1 :警報處理裝置 5 00 :視頻基礎的人類驗證系統 5 〇 1 :視頻感測器 -26- 200820143 625 :視頻串流介面 ‘ 626 :控制邏輯 627 :視頻解碼器/捕捉器 7 00 :視頻基礎的人類驗證系統 713 :中央監視中心（CMC ) 930:屋內區域網路（LAN) 931 :連結 # 9 3 2 :家庭電腦 93 3 :無線連結 934 :無線接收裝置 1 000 :視頻基礎的人類驗證系統 1140、1141、1142、1143：訊框 1 25 0 :校準網柵 1 2 5 1 :使用者 • -27-

Claims (1)

1. 200820143 十、申請專利範圍 1 · 一種視頻基礎的人類、非人類、及/或移動驗證 系統，包含： 視頻感測器，係設計成取得視頻及產生視頻輸出，該 視頻感測器包括視頻攝影機； 處理器，係設計成處理該視頻以驗證人類的存在、非 人類的存在及/或移動；以及 # 警報處理裝置，耦合至該視頻感測器，該警報處理裝 置設計成從該視頻感測器接收視頻輸出或警報資訊。 2 ·如申請專利範圍第1項之視頻基礎的人類、非人 類、及/或移動驗證系統，其中該視頻感測器包括該處理 3 ·如申請專利範圍第2項之視頻基礎的人類、非人 類、及/或移動驗證系統，其中該視頻感測器係設計成當 該處理器驗證人類的存在、非人類的存在及/或移動時， 傳送資料封包至該警報處理裝置。 4 ·如申請專利範圍第3項之視頻基礎的人類、非人 類、及/或移動驗證系統，其中該警報處理裝置係設計成 傳送該資料封包至中央監視中心。 5 .如申請專利範圍第4項之視頻基礎的人類、非人 類、及/或移動驗證系統，其中該視頻感測器係進一步設 計成傳送該資料封包至電腦。 6 ·如申請專利範圍第1項之視頻基礎的人類、非人 類、及/或移動驗證系統，進一步包含設計成啓動該視頻 -28- 200820143 感測器的至少一乾接點感測器。 7·如申請專利範圍第6項之視頻基礎的人類、非人 類、及/或移動驗證系統，其中該至少一乾接點感測器爲 被動紅外線感測器、玻璃破裂感測器、門接觸感測器、窗 接觸感測器、警報按鍵或移動或偵測感測器之一。 8 ·如申請專利範圍第1項之視頻基礎的人類、非人 類、及/或移動驗證系統，其中該視頻感測器的該視頻攝 影機包含紅外線視頻攝影機或低光線視頻攝影機之一。 9 ·如申請專利範圍第8項之視頻基礎的人類、非人 類、及/或移動驗證系統，其中該視頻感測器的該視頻攝 影機爲紅外線視頻攝影機，以及該視頻感測器進一步包含 紅外線照明光源。 1 0 ·如申請專利範圍第1項之視頻基礎的人類、非人 類、及/或移動驗證系統，其中該警報處理裝置包括該處 理器。 1 1 ·如申sra專利軺Η弟1 〇項之視頻基礎的人類、非 人類、及/或移動驗證系統，其中該警報處理裝置係設計 成從該視頻感測器接收該視頻輸出。 1 2·如申請專利範圍第1 1項之視頻基礎的人類、非 人類、及/或移動驗證系統，其中該警報處理裝置係設計 成當該處理器驗證人類的存在、非人類的存在及/或移動 時，傳送警報及該視頻輸出至中央監視中心。 1 3 ·如申請專利範圍第1 2項之視頻基礎的人類、非 人類、及/或移動驗證系統，其中該警報處理裝置係進一 -29- 200820143 步設計成傳送資料封包至電腦。 • 14.如申請專利範圍第10項之視頻基礎的人類、非 人類、及/或移動驗證系統’其中該警報處理裝置係設計 成模糊視頻影像。 15.如申請專利範圍第1〇項之視頻基礎的人類、非 人類、及/或移動驗證系統，其中該警報處理裝置係設計 成判斷最佳臉部快照影像。 φ 1 6 ·如申請專利範圍第1項之視頻基礎的人類、非人 類、及/或移動驗證系統，其中該警報處理裝置係設計成 傳送該視頻輸出至中央監視中心； 該中央監視中心包括該處理器。 1 7 ·如申請專利範圍第1 6項之視頻基礎的人類、非 人類、及/或移動驗證系統，其中該中央監視中心係設計 成模糊視頻影像。 1 8 ·如申請專利範圍第1 6項之視頻基礎的人類、非 ^ 人類、及/或移動驗證系統，其中該中央監視中心係設計 成判斷最佳臉部快照影像。 1 9·如申請專利範圍第1 6項之視頻基礎的人類、非 人類、及/或移動驗證系統，其中該警報處理裝置係進一 步設計成傳送資料封包至電腦。 2〇.如申請專利範圍第1項之視頻基礎的人類、非人 類、及/或移動驗證系統，其中該處理器係設計成模糊視 頻影像。 2 1 ·如申請專利範圍第1項之視頻基礎的人類、非人 -30- 200820143 類、及/或移動驗證系統，其中該處理器係設計成判斷最 佳臉部快照影像。 22·如申請專利範圍第1項之視頻基礎的人類、非人 類、及/或移動驗證系統，其中該警報處理裝置係設計成 轉迭警報至電腦’其中該電腦係設計成寄存（h〇 st )有關 該警報之網頁及/或設計成傳送有關該警報之訊息至無線 接收裝置。 23 ·如申請專利範圍第1項之視頻基礎的人類、非人 類、及/或移動驗證系統，其中該警報處理裝置係設計成 轉送警報至中央監視中心，其中該中央監視中心係設計成 寄存有關該警報之網頁及/或設計成傳送有關該警報之訊 息至無線接收裝置。 24. —種視頻基礎的人類、非人類、及/或移動驗證 方法’包含利用如申請專利範圍第1項之視頻基礎的人類 、非人類、及/或移動驗證系統。 25 ·如申請專利範圍第1項之視頻基礎的人類驗證系 統’其中該警報處理裝置係設計成接收視頻輸出及警報資 訊兩者。 2 6. —種視頻基礎的人類、非人類、及/或移動驗證 方法，包含 利用視頻感測器取得視頻，該視頻感測器包括視頻攝 影機； 利用該視頻攝影機產生視頻輸出； 利用處理器處理該視頻，該處理器係設計成處理該視 -31 - 200820143 頻以驗證人類的存在、非人類的存在及/或移動；以及 發送視頻輸出或警報資訊到耦合至該視頻感測器之警 報處理裝置。

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