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相机上篡改检测

文献发布时间:2023-06-19 16:08:01



优先权要求

本申请要求2019年12月20日提交的美国专利申请序列号16/723,837的优先权和权益,该专利申请全文以引用方式并入本文。

技术领域

本公开整体涉及在安全系统中使用的摄像机。更具体地,本公开涉及用于检测篡改摄像机的方法和系统。

背景技术

相机篡改检测被视为视频监控中的重要要求。相机篡改能够包括但不限于:相机被物理地移动或撞击、中断电力、故意破坏、覆盖透镜、遮挡视野、模糊图像、将亮光聚焦于透镜上、改变视场等。在一些情况下,能够通过处理由相机捕获的视频流来检测相机篡改。然而,这可以为基于软件的解决方案,当集中在服务器处时,由于相机的反复轮询,该解决方案可能变得复杂。当软件解决方案应用于相机本身时,相机可能需要更高端的处理元件,这对于许多应用而言可能受到成本过高的限制。期望一种用于检测相机篡改的较低成本的解决方案。

发明内容

本公开整体涉及在安全系统中使用的摄像机。更具体地,本公开涉及用于相对于摄像机的篡改检测的方法和系统。

在一个示例中,在安全系统中使用的摄像机能够包括用于容纳多个组件的壳体,该多个组件包括图像传感器、用于将入射光引导朝向图像传感器的透镜、各自提供感测值的多个篡改检测传感器、操作地联接到图像传感器和多个篡改检测传感器的控制器以及操作地联接到控制器的存储器。该存储器能够存储该多个篡改检测传感器的一组正常传感器值。篡改检测传感器中的至少一个篡改检测传感器的正常传感器值中的至少一个正常传感器值能够包括随时间推移的正常传感器模式。例如,如果相机通常在每个工作日上午7:00打开视场中的光,则摄像机的环境光传感器的正常传感器值能够反映“正常”光模式。控制器可被配置为反复轮询多个篡改检测传感器中的每个篡改检测传感器以接收一组当前传感器值,并且将一组当前传感器值与一组存储的正常传感器值进行比较并且识别一个或多个差异。该控制器可被配置为当识别的一个或多个差异满足一个或多个预先确定的标准时发出警示。

在一些情况下,一个或多个预先确定的标准能够包括响应于在预先确定的时间量内对多个篡改检测传感器的至少“N”次轮询中的每次轮询,一个或多个差异超过阈值差,其中“N”为大于1的整数。

在一些情况下,随时间推移的正常传感器模式能够包括摄像机中或周围的环境条件的预期变化。在一些情况下,能够在训练阶段期间建立随时间推移的正常传感器模式。在一些情况下,训练阶段能够发生在表示一种或多种不同操作条件的一个或多个时间段内。

在另一个示例中,在安全系统中使用的摄像机能够包括用于容纳多个组件的壳体,该多个组件包括:图像传感器;用于将入射光朝向图像传感器引导的透镜;用于检测摄像机的结构篡改的一个或多个结构篡改检测传感器,一个或多个结构篡改检测传感器中的每个结构篡改检测传感器提供感测值;用于检测摄像机的功能篡改的一个或多个功能篡改检测传感器,一个或多个功能篡改检测传感器中的每个功能篡改检测传感器提供感测值;操作地联接到图像传感器、一个或多个结构篡改检测传感器和一个或多个功能篡改检测传感器的控制器;以及操作地联接到控制器的存储器。存储器能够存储一个或多个结构篡改检测传感器和一个或多个功能篡改检测传感器的一组正常传感器值,其中功能篡改检测传感器中的至少一个功能篡改检测传感器的正常传感器值中的至少一个正常传感器值包括随时间推移的正常传感器模式。控制器可被配置为反复轮询一个或多个结构篡改检测传感器中的每个结构篡改检测传感器以及一个或多个功能篡改检测传感器中的每个功能篡改检测传感器,以接收一组当前传感器值和/或模式,并且将该组当前传感器值与该组存储的正常传感器值和/或模式进行比较并且识别一个或多个差异。该控制器可被配置为当识别的一个或多个差异满足一个或多个预先确定的标准时发出警示。

在一些情况下,一个或多个结构篡改检测传感器和一个或多个功能篡改检测传感器的一组正常传感器值能够以法向量表示,并且其中一个或多个结构篡改检测传感器和一个或多个功能篡改检测传感器的一组当前传感器值以感测向量表示,并且其中比较该组当前传感器值与该组存储的正常传感器值包括比较法向量与感测向量。

在一些情况下,一个或多个结构篡改检测传感器能够包括电触点,当摄像机被装配时,电触点形成由控制器监控的电路,并且当摄像机遭到篡改而被拆卸时,电触点变成为脱离接合,从而断开由控制器检测的电路。

在一些情况下,一个或多个功能篡改检测传感器能够包括环境光传感器、振动传感器、加速度计、数字罗盘和触摸传感器中的一者或多者。

在一些情况下,一个或多个预先确定的标准能够包括响应于在预先确定的时间量内对一个或多个结构篡改检测传感器和一个或多个功能篡改检测传感器的至少“N”次轮询中的每次轮询,一个或多个差异超过阈值差,其中“N”为大于1的整数。

在另一个示例中,在安全系统中使用的摄像机能够包括:壳体;由壳体容纳的图像传感器;由壳体容纳的透镜,该透镜用于将入射光朝向图像传感器引导;由壳体容纳的控制器,该控制器操作地联接到图像传感器;由壳体容纳并且操作地联接到控制器的一个或多个连接器,一个或多个连接器能够从壳体之外触及并且被配置为选择性地连接到安全系统的一根或多根电缆;以及操作地连接到控制器的传感器,该传感器被配置为感测施加于连接器中的一个或多个连接器的力。该控制器可被配置为当传感器感测施加于连接器中的一个或多个连接器的力满足一个或多个预先确定的标准时发出警示。

在一些情况下,传感器能够包括压力传感器。在一些情况下,传感器能够包括力传感器。在一些情况下,一个或多个预先确定的标准能够包括所感测到的力超过预先确定的阈值。在一些情况下,一个或多个预先确定的标准能够包括所感测到的力的变化超过预先确定的阈值。在一些情况下,一个或多个预先确定的标准能够包括所感测到的力根据预先确定的力分布曲线而变化。

在一些情况下,摄像机能够进一步包括一个或多个电触点,当摄像机被装配时,该一个或多个电触点形成由控制器监控的电路,当摄像机被拆卸时,其中一个或多个电触点中的至少一个电触点变成为脱离接合,从而断开电路,其中控制器被配置为当电路断开时发出警示。在一些情况下,电触点中的一个或多个电触点能够包括必须被去除以拆卸摄像机的螺钉,其中当螺钉被去除时,对应的电触点变成为脱离接合,从而断开电路。

在一些情况下,摄像机能够进一步包括一个或多个附加的传感器,该一个或多个附加的传感器被配置为检测摄像机的未授权的篡改。在一些情况下,一个或多个附加的传感器能够包括环境光传感器、振动传感器、加速度计、数字罗盘、触摸传感器和/或它们的组合。

提供前面的发明内容是为了便于理解本公开所特有的一些创新特征,而并非意图作为完整的描述。通过将整个说明书、权利要求书、附图和说明书摘要视作一个整体,可以获得对本公开的全面理解。

附图说明

结合附图考虑以下对各种示例的描述,可以更全面地理解本公开,在附图中:

图1为在安全系统中使用的例示性摄像机的示意图;

图2为包括多个篡改检测传感器的图1的例示性摄像机的示意图;

图3为篡改检测的例示性方法的流程图;

图4为用于建立正常模式的例示性方法的流程图;

图5为篡改检测的例示性方法的流程图;并且

图6为传感器模式的例示性框图。

虽然本公开服从于各种修改和另选形式,但是其细节已经在附图中以示例的方式示出并将被详细描述。然而,应当理解,其意图并非是将本公开限制于所述的特定示例。相反,其意图是覆盖落入本公开的实质和范围内的所有修改、等同物和替代方案。

具体实施方式

应参考附图阅读以下描述,其中不同附图中的相似元件以相同的方式编号。附图未必按比例绘制,其描绘了不旨在限制本公开范围的示例。虽然展示了各种元件的示例,但是本领域的技术人员将认识到,所提供的许多示例具有可以利用的合适替代方案。

本文假设所有数字均由术语“约”修饰,除非内容另有明确说明。用端点对数值范围的表述包括包含在该范围内的所有数字(例如,1至5包括1、1.5、2、2.75、3、3.80、4和5)。

如在本说明书和所附权利要求中所使用的,单数形式“一”、“一个”和“该”包括复数指代物,除非内容另有明确说明。如在本说明书和所附权利要求中所使用的,术语“或”通常以其包括“和/或”的意义使用,除非内容另有明确说明。

应当注意,在说明书中提及“一个实施方案”、“一些实施方案”、“其他实施方案”等,是指示所描述的实施方案可以包括特定的特征、结构或特性,但是每个实施方案可以不必包括该特定的特征、结构或特性。而且,这些短语不一定是指同一实施方案。另外,当结合一个实施方案描述特定的特征、结构或特性时,设想该特征、结构或特性结合一个实施方案进行描述,并且设想无论是否明确描述,该特征、结构或特性都可以应用于其他实施方案,除非有明确的相反说明。

本公开整体涉及在安全系统或视频监控系统中使用的摄像机。如上所述,需要具有较低成本的解决方案,该解决方案可能不需要在边缘处的视频流的高端处理或具有在中央服务器上处理视频流的挑战。一般来讲,利用该系统,传感器和硬件针对相机篡改提供了机载解决方案。可以设想,使用特定的分析传感器可以监控相机的结构和功能完整性两者。能够被用于相机篡改检测的一些例示性传感器包括例如环境光传感器、加速度计、陀螺仪、振动传感器、力传感器、压力传感器、数字罗盘等等。这些传感器能够安装在相机上、安装在相机壳体内或安装到相机的其它组件上。可以设想相机的对准机构也能够被用来检测撞击或破损。在一些情况下,传感器值的简单分析能够被用于检测篡改,同时避免错误警报。在一些情况下,相同传感器中的一部分,诸如加速度计、陀螺仪和/或振动传感器,能够被用来确定与相机上的磨损和撕裂有关的参数。

相机篡改可能影响相机的结构和相机的功能两者。该相机篡改检测系统能够指定用于检测这些条件中的两者的不同传感器和机制。图1示出在警报和/或监控系统中使用的例示性摄像机10的示意图。图1的摄像机10不包括摄像机的所有结构元件和/或功能元件,但是为了清楚起见,仅示出这些元件中的一些元件。例示性摄像机10能够包括用于包封摄像机10的部件的壳体12。在一些情况下,摄像机10可以为包括透明保护圆顶14的圆顶相机。然而,这不是必需的。在一些情况下,摄像机10可以为子弹型相机。根据需要,摄像机10能够具有固定视场或者可以为摇摄-倾斜-缩放(PTZ)摄像机。可以设想,摄像机10根据需要可以供室内和/或户外使用以及供白天和/或夜晚使用。在一些情况下,壳体12可以为不受天气影响的,以供在外部使用,或者能够靠近圆顶14设置一个或多个夜视发光二极管(LED),以供夜间使用。

在壳体12内,例示性摄像机10能够包括或容纳透镜16。透镜16可被配置为将入射光朝向图像传感器22引导。图像传感器22能够将由透镜16捕获的光处理为数字信号。数字信号(例如,视频记录)能够存储在摄像机10的存储器26中。在一些情况下,图像传感器22能够被设置作为控制印刷电路板18的一部分,尽管这不是必需的。控制印刷电路板18能够包括处理器或控制器20。虽然一些部件被描述为控制印刷电路板18的一部分,但是这些部件能够与控制印刷电路板18分开设置。在一些情况下,控制器20可被配置为针对数据而轮询各种传感器,分析传感器数据并且确定摄像机10已被篡改的时间。控制器20还能够与存储器26连通或与其操作地联接。存储器26能够被用来存储任何期望的信息,诸如但不限于用于如何处理来自传感器的数据和/或来自图像传感器的数字信号的机器指令。存储器26可以为任何合适类型的存储设备,包括但不限于RAM、ROM、EPROM、闪存存储器、硬盘驱动器等。在一些情况下,控制器20和/或图像传感器22能够将信息存储在存储器26内,并且随后能够从存储器26检索所存储的信息。

在一些实施方案中,摄像机10能够配备有通信模块24。通信模块24能够允许摄像机与安全系统的其它部件通信,诸如但不限于网络视频记录仪(NVR)和/或远程监控站。通信模块24能够提供有线和/或无线通信。在一个示例中,通信模块24能够使用任何期望的无线通信协议,根据需要诸如但不限于蜂窝通信、ZigBee、REDLINK

例示性摄像机10还能够包括后框30。后框30能够安装到壳体12以将摄像机10安装到墙壁或天花板。在一些情况下,后框30能够联接到壳体12之外,而在其它情况下,后框30能够在壳体12内或内部。在一些情况下,后框30能够容纳电缆连接件。例如,后框30能够容纳例如网络电缆28与控制印刷电路板18之间的连接件、电力电缆32与控制印刷电路板18之间的连接件和/或音频电缆34与控制印刷电路板18之间的连接件。可以设想,根据需要,摄像机10能够包括其它电缆和/或连接件。在一些情况下,能够使用后框30内的连接端口的内部电路来测试摄像机10与网络之间的连接件。端口可以包括呈某一颜色而发光以指示连通性的LEDS。

在一些实施方案中,摄像机10能够包含对准机构38,该对准机构可以为被配置为检测与摄像机10的结构篡改的结构篡改传感器。对准机构38能够包括多个互连的线或管40和螺钉42(或其它固定机构),其被配置为维持圆顶14、透镜16、控制印刷电路板18和/或后框30之间的期望方向。对准机构38能够从圆顶14(或壳体12的第一端部)延伸到后框30(或壳体12的第二端部),并且能够形成电路。对准机构38能够连接至控制印刷电路板18,并且微型开关(未明确示出)能够指示对准机构38电路的任何部分的破损或损坏。如果电路由于任何机械冲击或拆卸摄像机10而断开,则开关能够指示电路的断开并且能够发出警示信号。警示能够被控制器20捕获并且发送给用户。更一般地,对准机构38能够形成由控制器20监控的电路,并且当摄像机遭到篡改而被拆卸或结构损坏时,能够断开由控制器20检测的电路。在一些情况下,电路的至少一部分能够包括安装元件,该安装元件必须被去除以拆卸摄像机10。因此,去除安装螺钉可能致使电路变成为断开,并且启动警报。

虽然摄像机10被描述为提供视频流的摄像机,但在一些情况下,摄像机10可以为捕获静态图像的静物相机,可能按特定的计划表或响应于检测到的运动而捕获静态图像。在任一种情况下,由摄像机10捕获的图像或视频流能够被传输至服务器。在一些情况下,服务器能够向工作站或其它远程设备提供实时视频流,并且能够存储或归档视频流中的一部分或全部以供稍后查看。服务器可以为云服务器,但这并非在所有情况下都是必要的。服务器能够表示单个计算机,或者服务器能够表示联网在一起的大量计算机。摄像机10能够硬连线至设备诸如计算机、路由器、调制解调器或本身与服务器通信的网关。另选地或除此之外,摄像机10能够与服务器无线通信。

工作站或远程设备能够与服务器通信,使得能够在工作站和/或远程设备上访问和查看由摄像机10捕获的图像或视频流。在一些情况下,工作站和/或远程设备能够被用来控制摄像机10,或调整摄像机10。在一些情况下,工作站和/或远程设备能够单独或组合地为个体诸如安全人员提供查看由摄像机10捕获的片段镜头的方法。在一些情况下,摄像机10能够与远程监视站通信,该远程监视站可以为服务器或任何其它合适的设备。

图2为图1的例示性摄像机10的示意图,其中多个功能篡改检测传感器44a-e(统称为44)被配置为检测对摄像机10的功能的妨碍。传感器44中的每个传感器能够与控制器20通信地联接(例如,有线或无线通信)。如本文将更详细地描述的,篡改检测传感器44能够各自向控制器20提供感测值。参照图2设想和描述了许多不同类型的篡改检测传感器。可以设想,摄像机10能够根据需要设置有篡改检测传感器的任意组合(例如,少于全部)或篡改检测传感器中的全部。篡改检测传感器44可以为小型、低成本的,并且相比于视频分析,需要较少的处理能力来识别篡改。虽然传感器44被描述为篡改检测传感器,但传感器44还能够被用来检测摄像机10上的磨损和撕裂的量度,以便在摄像机10丧失功能之前主动预测必要的维护和/或更换。

第一篡改检测传感器能够包括定位在壳体12外部或与之相邻的环境光传感器44a。在一些情况下,环境光传感器44a能够被定位在圆顶14(或其它透镜盖)上或与之相邻。环境光传感器44a能够检测摄像机10位于其中的房间中的环境光或进入摄像机10的环境光的量。可以设想,来自环境光传感器44a的数据或传感器值能够被用来确定房间中是否存在光源、摄像机10视图是否被阻挡(例如,通过放置对象或油漆)、亮光是否被照进透镜16等等。

另一防篡改检测传感器能够包括振动传感器44b。振动传感器44b可被配置为检测对象接触摄像机10的时间。例如,如果对象被掷向摄像机10(或以其它方式与其接触)并且与摄像机10相邻区域或摄像机10本身接触,则摄像机10能够摇动或振动。此移动能够通过振动传感器44b进行检测。还可以设想,振动传感器44b能够警示用户对摄像机10的可能的结构损坏。在一些情况下,振动传感器44b能够与对准机构38配合以确定结构损坏。还可以设想,振动传感器44b能够提供用于检测由环境引起的小和/或连续振动的数据,该振动能够通过磨损和撕裂而影响摄像机10的功能。

另一篡改检测传感器能够包括加速度计(例如,根据需要,为一维加速度计或其它加速度计)44c。加速度计48能够附连在透镜16上或与之相邻。可以设想,在日常使用期间,透镜16能够被移动或调整以改变图像的焦距。然而,在一些情况下,透镜16能够被移动以有意模糊所采集的图像。可以设想,能够通过加速度计44c检测透镜16的意外移动。还可以设想,加速度计44c能够提供用于检测透镜16的移动的频率和/或总数的数据,该移动能够通过磨损和撕裂而影响摄像机10的功能。

又一篡改检测传感器可以为数字罗盘44d。数字罗盘44d可被配置为检测相机移动和/或相机视场的改变。例如,数字罗盘44d可被配置为基于控制信号区分摄像机10的当前位置与摄像机10应当处在的位置。

另一篡改检测传感器可以为力传感器、触摸传感器或压力传感器44e。力传感器44e能够联接到后框30或与之相邻。力传感器44e可被配置为检测从其安装位置去除摄像机10的企图。在一些情况下,力传感器44e能够检测接入电缆28、32、34的企图。例如,如果人员在企图进入建筑物网络时企图通过例如将网络电缆的绝缘涂层剥离并且将设备咬合或夹紧到暴露的电线上(例如,“吸血”(vampiring))来接入网络电缆28,则力传感器44e能够检测这样做的企图。同样,如果人员要检测能够从后框30上的缆线连接器去除网络,则力传感器44e能够检测这样做的企图。在一些情况下,摄像机10能够包括仅当电源电缆32被篡改或断开时才激活的电池。还可以设想,在一些情况下,通信模块24能够仅当网络电缆28被篡改或断开连接时(例如,由力传感器44e所识别的)进行无线通信。

在一些情况下,控制器20可被配置为当传感器44e感测到施加于后框30和/或电缆28、32、34中的一个或多个电缆的力超过预先确定的标准时发出警示。例如,当在传感器44e处测量的力的变化超过预先确定的阈值或该力超过预先确定的阈值时,控制器20能够发出警示。可以设想,基线或法向力分布曲线能够在训练阶段确定。

虽然未明确地示出,但是能够根据需要使用其它篡改检测传感器44。例如,在一些情况下,麦克风、温度传感器、占用传感器、运动传感器等能够被用作篡改检测传感器44。此列表并非旨在包括能够被用作篡改检测传感器44的每个传感器,而是说明一些合适的传感器。

图3为篡改检测的例示性方法100的流程图。如上所述,摄像机10能够与包括的篡改检测传感器44和/或对准机构38一起安装。在安装期间或在之后的一时间段内,能够收集来自传感器44的数据以建立正常传感器值及其表示摄像机10定位所在的环境的一种或多种不同操作条件的模式,如框102所示。可以设想,传感器44能够置于训练模式,持续足以建立针对多种不同预期条件的正常值和/或模式的时间段。能够在测试或操作周期之前和/或之后重复进入训练模式。可以设想,控制器20能够被编程用于以预定义的间隔(例如,每隔数小时、每隔数天、每隔数周等)自动启动训练周期。例如,如果摄像机10安装在银行中,则能够预期环境光传感器44在正常营业时间期间感测到特定水平的光,并且在营业时间之后、在周末和/或假期感测到较少的光、甚至感测到没有光。在另一示例中,如果环境中的一件装备诸如风扇、机器或其它设备致使摄像机10发生具有特定频谱的振动,并且在一些情况下达特定持续时间,则振动传感器44b能够在训练模式下感测该振动并且将该特定振动建立为正常值和/或正常模式。这些只是示例。

可以设想,摄像机10能够根据需要经由通过远程设备发出的命令或经由直接在摄像机10上的训练模式按钮或开关或其它机构而被置于训练模式中。可以设想,建立正常传感器值模式能够帮助控制器20确定例如环境光的减少是由于光源关闭或变暗(例如,预期行为或常规行为),还是由于对象阻挡透镜16(例如,意外或篡改)。

另外参见图4,其示出用于建立正常模式的例示性方法200的流程图。训练模式能够开始于用户配置数据点之间的时间间隔(例如,样本采集速率),如框202所示。可以设想,用户能够使用远程设备(例如,PC、膝上型计算机、平板电脑、智能电话等)来配置采样率,该远程设备与摄像机10的控制器20通信(例如,经由通信模块24)。根据需要,各种传感器44能够具有相同的数据采样率或不同的数据采样速率。例如,能够每毫秒、每秒、每5秒、每15秒、每30秒、每1分钟、每5分钟或任何其它合适的采样周期收集数据。一旦配置了采样率,控制器20能够通过以指定的采样率反复轮询传感器44,以开始捕获来自传感器44的数据,如框204所示。当控制器20捕获传感器数据时,传感器数据能够被分类为正常或常规数据或作为特殊日期/时间(例如,夜晚、周末、假期等)数据,如框206所示。该分类能够与传感器数据一起存储在存储器26中,如框208所示。传感器数据也能够被存储为还具有其它相关信息的模式,诸如但不限于收集传感器数据的时间、某年某日(其能够与当地日出和日落数据相关)等。在一些情况下,能够在一时间段内拍摄正常传感器数据模式,以便包括摄像机10中或其周围的环境条件的预期变化。还可以设想,响应于频繁发生的错误警报、响应于相机10的重新定位、相机10所放置的环境的重塑或其它可能修改或改变正常传感器模式的因素,相机10能够以预定义的时间间隔置于训练模式中。

在一些情况下,数据模式可以为与预先确定的时长或窗口相关联的传感器读数,例如5秒、15秒、一分钟、5分钟、10分钟等。如本文将参照图6更详细地描述的,数据模式能够重叠。例如,一种数据模式的开始能够在先前的数据模式的一半处发生,但这不是必需的。在一些情况下,来自两个或更多个传感器44的数据能够结合到一个向量中,其表示摄像机10在给定时间的状态。例如,控制器20可被配置为从一个时间点获取数据读数并且形成表示在该给定时间点的摄像机10的向量。在一些情况下,连续的向量能够被分组为时间窗口(或时间段)以形成用于比较的模式。因此,数据模式能够代表单个传感器(例如,多个传感器值形成模式)或传感器的组合(例如,多个向量形成模式)。例如,结构篡改检测传感器38和/或一个或多个功能篡改检测传感器的一组正常传感器值能够表示为法向量。可以设想,根据需要,摄像机10能够被置于训练模式中以捕获特殊日期的数据或作为正常日变化的常规数据。

返回图3,一旦已经建立了正常模式和向量(例如,对于正常日期和/或特殊日期),摄像机10就能够被置于操作模式中,如框104所示。根据需要,摄像机10能够经由通过远程设备发出的命令或经由直接在摄像机10上的操作模式按钮或开关或任何其它合适的机构而被置于操作模式中。

一旦处于操作模式下,传感器44就能够通过反复轮询传感器44中的每个传感器来开始以预先确定的间隔收集数据,如框106所示。控制器20还能够验证对准机构的电路是否仍然完整,以验证摄像机10的结构完整性。可以设想,操作模式的预先确定的时间间隔能够与训练模式的预先确定的时间间隔(例如,数据采样率)相同。收集到数据后,将其传输至控制器20,如框108所示。控制器20可被配置为使用模式改变算法将当前传感器值与在训练模式期间采集的正常传感器值进行比较,如框110所示。在一些情况下,控制器20可被配置为以与训练模式类似的方式将当前传感器值分组到模式中。例如,数据模式可以为与预先确定的时长相关联的传感器读数,例如,超过5秒、15秒、一分钟、5分钟、10分钟等。控制器20还可被配置为将一天内的时间、一周内的一天、数据分类为常规或特殊数据等与当前收集的数据相关联。在一些情况下,从两个或更多个传感器44收集的当前数据能够结合到一个向量中,其表示摄像机10在给定时间的状态。例如,控制器20可被配置为从一个时间点获取数据读数并且形成表示在该给定时间点的摄像机10的向量。结构篡改检测传感器38和/或一个或多个功能篡改检测传感器的一组当前传感器值能够表示为感测向量。在一些情况下,连续的向量能够被分组为时间窗口(或时间段)以形成用于比较的模式。

然后,控制器20能够识别当前或操作传感器数据与正常传感器数据之间是否存在差异或变化,也如框110处所示。在一些情况下,控制器20能够将感测向量与先前获取的法向量进行比较。控制器20能够使用任何向量比较方法,诸如但不限于能够包括马氏距离、欧氏距离等的距离度量。然后控制器20能够将当前传感器数据与具有相同分类、一周内的同一天、一天内的同一时间等的正常传感器数据进行比较,以识别或确定传感器值、模式和/或向量是否存在变化,如框112所示。控制器20能够确定在正常与操作传感器向量之间的距离度量(例如,马氏距离、欧氏距离等)的差异是否大于预先确定的值或值的范围。如果控制器20确定没有差异(例如,小于预先确定的阈值差),则控制器20确定摄像机10未经篡改,如框114所示。该过程继续,控制器20继续轮询传感器44的数据,如框106所示。

返回框112,如果控制器20确定存在差异(例如,大于预先确定的阈值差),则控制器20能够确定该差异是否满足一个或多个预先确定的标准。一个或多个预先确定的标准可以为当前传感器值在预先确定的时间量内对多个篡改检测传感器的至少“N”轮询中的每次轮询中超过预先确定的阈值差,其中“N”为大于1的整数。例如,如果控制器20确定存在差异(例如,大于预先确定的阈值差),则控制器20增加发生差异的次数的计数器,如框116所示。例如,当未识别出差异(例如,小于预先确定的阈值差)时,计数器将处于N=0。当已经识别出差异(例如,大于预先确定的阈值差)时,将计数器加上1,因此N现在等于1(例如,0+1)。计数器能够跟踪在预先确定的时长内已经识别出的差异或变化的次数。然后,控制器20能够将预先确定的时长(例如,N)内的变化次数与阈值变化数量(Th)进行比较(例如,在预先确定的时长内的预先确定的最小变化次数),如框118所示。变化次数阈值能够由用户和期望的任意数量确定,诸如但不限于一、二、三、四或更多。相似地,能够发生变化的预先确定的时长也可以由用户确定。

如果N小于变化次数阈值,则控制器20确定摄像机10未经篡改,并且该过程继续,控制器20继续轮询传感器44的数据,如框106所示。如果N大于变化次数阈值,则控制器20能够确定摄像机10已被篡改并且能够生成警示,如框120所示。虽然方法100参考传感器44,但是应当理解,控制器20能够同时确定对准机构38的电路中是否已发生断开。对准机构中的异常能够被添加至变化计数器中或者单独统计。

在一些实施方案中,生成警示能够向远程设备(例如,安全监视站、中央服务器、网络视频记录仪、移动电话等)发送通知。另选地或除此之外,警示能够直接发送给执法机构。在一些情况下,警示可以为可听见的(例如,警报器或蜂鸣器)或来自摄像机10本身的视觉警示(例如,闪灯)。可以设想,仅当差异或变化阈值数量发生在预先确定的时长内时发出警报,能够帮助防止错误警报,其在经历影响传感器模式的微小传感器变化(例如,异常)和随机变化时不提供警示。

图5为相对于特定传感器的篡改检测的例示性方法300的流程图。方法300相对于特定光传感器44a予以描述,但是应当理解,能够使用任何传感器44或传感器组合。为此,控制器20能够从例如光传感器44a收集操作传感器数据或值,如框302所示。能够以预定义的间隔收集传感器值。收集到传感器值时,控制器20能够提取对应于时间窗口(例如,预先确定的时长)的一个或多个时间点处的一个或多个值或向量的模式,如框304所示。

图6示出例示性传感器模式和分析的框图400。单个的经采样的传感器值表示在402处,其中各正方形表示在对应采样时间处的传感器值。这些传感器值402能够是单个值或被转换为向量。在所示的示例中,传感器值402被分组成时间窗口404a、404b(统称为404)。在一个例示性实施方案中,第一四个传感器值402a被分组成第一窗口404a。第二窗口404b还能够包含4个值并且与第一窗口重叠,使得第三值和第四值在第一窗口404a和第二窗口404b两者中。窗口404能够包括期望的任何数量的传感器数据点。使用四个数据点仅为示例。可以设想,重叠窗口404能够通过提供更准确的输出并且减少数据点的无意省略来提高篡改检测系统的稳定性。然而,在一些情况下,窗口404可以不重叠。如本文所述,能够识别在特定时间间隔内连续窗口或指定数量的窗口404中的每个窗口404的模式变化,或将其标记为篡改。多于一个此类标记能够确认篡改和已生成的警示。

返回图5,然后控制器20能够将操作模式与在训练阶段期间确定的同一类型日期或类似时间的正常模式进行比较,如框306处所示。在一些情况下,能够使用向量距离计算来执行比较。再次参见图6,能够在操作窗口长度404a、404b与正常模式时间窗口406a、406b之间执行比较操作。正常模式时间窗口406a、406b能够具有相同的时长、相同的数据点数量,在一周内的同一天、在一天内的相同(或类似)的时间采集,和/或包括与操作数据404a、404b相同类型的日期分类。在工作日的日间采集的操作数据可能与午夜采集的正常操作数据显著不同,因此比较这些数据将可能导致错误警示。

还可以设想,窗口404的长度能够确定能够生成警示的速度。例如,如果时间窗口对应于小时,则篡改事件与警示之间可能经过一小时或更长时间(尤其是如果需要两个或更多个显著改变来发出警示时)。因此,时间窗口404能够由最终用户针对其中放置相机的特定环境进行配置(例如,经由远程设备进行配置)。

再次返回图5,控制器20可被配置为确定操作数据相对于正常模式是否存在显著改变,如框308所示。控制器20能够确定在正常与操作传感器向量之间的距离度量(例如,马氏距离、欧氏距离等)的显著改变是否大于预先确定的值或值的范围。如果不存在显著改变,则控制器20能够返回框302并重复该过程。如果存在显著改变,则控制器20能够确定是否存在超过阈值数量的连续显著改变(例如,预先确定数量的连续窗口中的每个窗口中的显著改变)。如果连续显著改变的数量超过阈值,则能够发送警示,如图5中的框310和图6中的箭头408所示。

尽管已经如此描述了本公开的若干说明性实施方案,但是本领域的技术人员将容易理解,在本文所附权利要求书的范围内,可以制造和使用其他实施方案。然而,应当理解,本公开在许多方面仅为说明性的。在不超出本公开范围的情况下,可以对细节(尤其是与形状、大小、零件的布置,以及步骤的排除和顺序有关的细节)进行改变。当然,本公开的范围以表达所附权利要求书的语言来限定。

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