發(fā)布時(shí)間：2021-02-06 04:48

　　針對傳統(tǒng)安防系統(tǒng)中入侵信號識別速度緩慢、誤報(bào)率較高等問題,提出一種深度學(xué)習(xí)下光纖圍欄入侵告警方法。首先利用稀疏自編碼器對信號的數(shù)據(jù)特征逐層提取,借此獲取信號中的有效信息,同時(shí)將不同類別的信號進(jìn)行正確歸類;其次建立光纖圍欄入侵告警系統(tǒng),利用端點(diǎn)測量判斷是否存在擾動(dòng)信號,并將采集到的數(shù)據(jù)作為訓(xùn)練集進(jìn)行訓(xùn)練,實(shí)現(xiàn)擾動(dòng)信號位置的精準(zhǔn)定位;最后運(yùn)用相空間重構(gòu)對入侵告警信號深層次識別,將相空間重構(gòu)加入維數(shù)形成復(fù)小波包,進(jìn)行轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù),輸入小波包維數(shù)長度并生成入侵信號識別的特征集,利用主成分分析對原本特征集降維,減少光纖圍欄系統(tǒng)誤報(bào)率。仿真結(jié)果表明,所提方法可顯著提升入侵信號識別精度,且識別效率較高,具有較好的魯棒性。 

【文章來源】：激光雜志. 2020,41(10)北大核心

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

稀疏自編碼器結(jié)構(gòu)示意圖

光纖圍欄入侵告警系統(tǒng)內(nèi)的主機(jī)板塊在系統(tǒng)中發(fā)揮了關(guān)鍵作用，擁有信號解析與分類的功能，詳細(xì)的運(yùn)作流程如圖2所示。從圖2中可知，該板塊是一個(gè)5層數(shù)據(jù)模型。第一層是采集層，主要通過信號收集系統(tǒng)進(jìn)行運(yùn)作，收集到的模擬信號會通過采集處理編程包含常規(guī)或非常規(guī)的數(shù)字信號;第二層是處理層，處理層與其他層面的性能均使用中心控制計(jì)算機(jī)來實(shí)現(xiàn)。處理層將收集的數(shù)據(jù)實(shí)施初始解析，將信號內(nèi)的特征信息進(jìn)行提取及訓(xùn)練，同時(shí)設(shè)定臨界值，對比特征值和臨界值，推斷發(fā)生的時(shí)間是否是入侵事件。如果是入侵事件，那么利用特征提取并判別出入侵類型，如攀爬、晃動(dòng)、敲擊等。第三層是控制層，其主要功能是儲存信號的特征參數(shù)，并建立模式庫。第四層是執(zhí)行層，如果斷定有入侵動(dòng)作產(chǎn)生，則執(zhí)行層馬上開啟告警模式，如果是非入侵的異常事件，那么就設(shè)定轉(zhuǎn)變系統(tǒng)的有關(guān)參變量來解除誤報(bào)。第五層是展示層，在計(jì)算機(jī)內(nèi)使用圖形來顯示入侵動(dòng)作的詳細(xì)信息，例如所在方位與時(shí)間等[8]。

處理層的功效主要通過系統(tǒng)內(nèi)的模式識別模塊進(jìn)行實(shí)現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)原理圖如圖3所示。系統(tǒng)將收集的信號首先采取預(yù)加重處理，就是將信號采用濾波器過濾信號內(nèi)的低頻部分，剔除干擾變量。因?yàn)樾盘柧邆溟L時(shí)且不平穩(wěn)特性，想要將其轉(zhuǎn)變?yōu)榻咏虝r(shí)的穩(wěn)定信號，就要對其采取分幀。首先讓信號經(jīng)過一個(gè)矩形窗，并劃分為數(shù)量眾多的幀序列，再對信號實(shí)施去噪。對信號采取端點(diǎn)測量是為了判斷干擾信號的存在，若存在干擾信號，就能迅速判斷其具體方位，再利用特征提取區(qū)別不同時(shí)間的特征向量[9]。假設(shè)收集到的數(shù)據(jù)為初始數(shù)據(jù)，則預(yù)先把初始數(shù)據(jù)當(dāng)作一個(gè)訓(xùn)練集進(jìn)行訓(xùn)練，同時(shí)將其保存在模式庫中，方便后面對數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，然后通過判斷原則將最終結(jié)果進(jìn)行輸出，完成擾動(dòng)信號位置決斷。

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號：3020178