CN101370128A - 一种智能视频监控系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种智能监控系统，包括现场监控装置和监控中心服务器，所述现场监控装置含有驱动监控摄像机转动的云台；所述监控中心服务器包括视频接收装置、视频存储装置和命令发送装置，而且，所述监控中心服务器还包括云台控制装置，该装置由目标事件分析器和云台路径生成器组成，所述目标事件分析器生成监控目标事件的频度与云台姿态的关系信息，所述云台路径生成器根据该关系信息规划云台路径。本发明由于将云台控制装置引入视频监控系统，动态分析监控现场目标事件的实时分布，并据此生成云台运动路径，故可以更加有效地捕捉目标事件。
Description
技术领域
本发明涉及一种智能视频监控系统，具体是涉及一种能够根据监控现场的实时情况智能规划云台运动路径的视频监控系统。
背景技术
现有的视频监控系统中，经常需要负载摄像机的云台运动，从而变换监控的视野，而云台运动的控制多由人工实现，或者通过系统的随机控制实现。实际上，在现实的监控环境中，往往有很大一部分区域是几乎不可能出现异常情况的，例如，某个监控摄像机可以覆盖两个路口A和B，以及两个路口之间的道路、草坪绿地和路边的两排树，在路口A和B之间设有一个公共汽车站。假设该区域的监控摄像机主要任务是拍摄违法闯红灯和违法占用公交车道，那么可以肯定的是，在草坪绿地、路边的两排树区域内，是不会出现上述违法情况的，闯红灯则主要集中在路口A和路口B这两个局部区域，违法占用公交车道则主要集中出现在公交车道局部区域内。如果任由系统随机控制云台的转动，则会浪费很多“镜头”在一些无关紧要的视野场景区域上。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术中存在的上述问题，提出了一种智能视频监控系统，可以根据监控现场的实时情况智能规划云台运动路径，避免浪费很多“镜头”。
为实现上述目的，本发明提供了一种智能监控系统，包括现场监控装置和监控中心服务器，所述现场监控装置含有驱动监控摄像机转动的云台；所述监控中心服务器包括视频接收装置、视频存储装置和命令发送装置，其中视频接收装置接收现场监控装置发送的视频信号，所述视频存储装置负责该视频信号的存储，所述命令发送装置则将监控中心的命令发送至所述现场监控装置，另外，所述监控中心服务器还包括云台控制装置，该装置由目标事件分析器和云台路径生成器组成，所述目标事件分析器生成监控目标事件的频度与云台姿态的关系信息，所述云台路径生成器根据该关系信息生成云台运动路径。
优选的是，所述的目标事件分析器包括：所述云台各姿态对应的视频画面读入模块；检测模块，该模块用于检测该视频画面中目标事件出现的频度，并记录云台姿态与目标事件出现频度的关系。
优选的是，所述的云台路径生成器在当前云台姿态所对应的目标事件频度大于系统设定值，且云台停留在该姿态的时间未达系统设定时间时，所生成云台的路径则在该姿态保持或围绕该姿态徘徊扫描。
优选的是，所述的云台路径生成器在当前云台姿态所对应的目标事件频度小于系统设定频度值，或云台停留在该姿态的时间达到设定时间时，所生成云台的路径指向下一姿态。
可选的是，所述的目标事件频度的系统设定值由控制中心的监控人员根据现场情况随时更改。
可选的是，所述的系统设定时间由控制中心的监控人员根据现场情况随时更改。
可选的是，所述的云台控制装置位于所述的现场监控装置中。
根据本发明的第二方面，提供了一种摄像头云台运动的控制方法，包括下步骤：首先，对各云台姿态下的视频或图像进行目标事件检测以建立目标事件的频度与云台姿态的关系表；其次，根据所述关系表规划云台运动路径，以使所述摄像头着重关注目标事件频发的云台姿态。
优选的是，所述目标事件频发是指频度大于设定频度值，所述着重关注是指将云台路径设计于目标事件频发的云台姿态上或附近，或是指让云台在目标事件频发的云台姿态上或附近停留更长时间。
可选的是，所述目标事件的设定频度值通过人工根据现场情况进行设定。
可选的是，所述目标事件的设定频度值通过固化的程序预先设定。
本发明由于在现有的视频监控系统中引入了云台控制装置，该装置根据系统的监控目的，通过统计监控目标事件在不同云台姿态下的频度信息，在无人干预的情况下，根据该频度信息自动规划云台的转动方案，在那些目标事件频繁发生的视野范围内，可以安排监控摄像机多停留一些时间，或者在规划监控摄像机扫描路径的时候，多规划一些会经过该视野范围的扫描路径，使得更能有效地捕捉目标事件，大幅提高了视频监控系统的性能。
附图说明
下文将参照附图对本发明的具体实施方案进行更详细的举例说明，其中：
图1是本发明的系统结构示意图；
图2是本发明的云台控制装置工作流程图；
图3是本发明的第一实施例的姿态频度表的直方图；
图4是本发明的第一实施例的云台路径图；
图5是本发明的第二实施例的姿态频度表图；
图6是本发明的第二实施例的云台路径图。
具体实施方式
图1是本发明的系统结构示意图。如图所示，系统由两部分组成，包括现场监控装置和监控中心服务器。
现场监控装置位于监控现场，包括命令接受装置、机械转动装置、视频获取装置和视频传输装置。其中，命令接收装置接收监控中心的控制信号并将该信息传送至云台等机械转动装置，该机械转动装置带动摄像机等视频获取装置实时采集监控区域内的视频信号，然后通过视频传输装置发送至监控中心。
监控中心服务器包括一些常规的部分，位于监控中心，包括视频接收装置、，视频存储装置和命令发送装置等常规组成部分。此外，本发明在监控中心服务器中增加了云台控制装置，该装置包括目标事件分析器和云台路径生成器。其中，目标事件分析器负责用于生成所监控目标事件的频度与云台姿态的关系信息，即通过读入视频、检测目标事件频度、生成姿态频度表等步骤，对视频监控系统中的每个可能的云台姿态，根据相应的目标事件的频度，赋以一个权值，生组成云台姿态频度表，以表示过去一段时间之内，监控视野范围内对应于每个云台姿态的所发生的目标事件的频度信息；另外，云台控制装置的云台路径生成器则根据上述姿态频度表，智能规划云台的运动路径，并通过命令发送装置将该云台运动路径发送至现场。
图2是本发明的云台控制装置工作流程图。如图所示，目标事件分析器首先读入某云台姿态下一帧或一小段视频，然后检测该视频画面中目标事件，记录当前云台姿态和目标事件频度值，针对监控视野内每个云台姿态均执行上述操作，监测并记录与其相应的目标事件频度，进而生成姿态频度表。然后，云台路径生成器根据该姿态频度表，判断每个姿态对应的目标事件频度值，如果超过某个事先设定的频度阈值Thd，则认为该姿态处于“热点”状态，即目标事件频发，应该重点监控，否则不是“热点”状态。对应于“热点”状态的云台姿态，可以停留一时间段T；对应于非“热点”状态的姿态，则只要扫过即可继续转到下一姿态。所谓的“下一姿态”，是指事先规划好的扫描路径。更为智能的方法，则可以不依赖于事先规划好的扫描路径，而完全自主地根据姿态表中的运动频度信息，来动态规划扫描的路径。
另外，上述频度设定阈值Thd、“热点”状态停留的时间段T还可以由监控中心的监控人员根据现场具体情况，灵活地实时修改。而且，上述流程图中所说的“目标事件”具体含义决定于视频监控系统不同的监控目的，例如闯红灯、非法占用公交车道、公共安全事件(如踩踏事件等)。
图3是本发明的第一实施例的姿态频度表的直方图。该实施例的云台只可以在水平20度到180度的角度范围内转动，转动步长为5度，不支持俯仰转动。利用现有的运动检测技术，可以获得如下信息：在监控摄像机云台的某个姿态下，当前拍摄的图象序列中是否有目标事件。对云台所有可能的姿态，在过去一段时间内，可以统计出该姿态下目标事件出现的频度。例如，在过去1分钟内，云台在水平转动范围内不断扫描，并实时对捕捉到的图象序列进行运动目标检测。经过统计，得到如图3所示的目标事件频度直方图。根据图3的统计数据可知，在过去1分钟内，云台在水平40度和120度所对应的这两个姿态下，捕捉到视野中出现的目标事件次数最多，在其他姿态下的视野中，则没有发现有任何目标事件。
根据上述统计信息，系统在规划接下来的扫描路径时，可以有意识的在水平40度和120度这两个位置多分配一些时间，图4即为本实施例的云台路径图，如图所示，云台从20度开始转动，到40度之后，停留了约10秒钟，又继续转动，到120度之后，又停留了约10秒钟。之后又继续转动。
图5是本发明的第二实施例的姿态频度表图，其中所有空的数据表示未发现目标事件。该系统的云台可以在水平20~80度，俯仰-20~20度范围内转动，步长均为5度。如图5所示，在水平35度、俯仰10度的附近，目标事件比较密集。假设当前云台的姿态为水平20度，俯仰0度，则可以规划如下图6所示形状的徘徊扫描路径。如图所示，摄像机将从当前位置向水平35度，俯仰-10度附近转动，并在该位置附近小范围区域内转动4圈，完成徘徊扫描，然后从该位置转向其他位置，扫描一圈之后，继续回到水平35度，俯仰-10度附近进行监视。
另外，在一些特殊应用中，若现场情况允许，可以将云台控制装置置于现场监控装置中，以减少信号的远距离传输，提高信号稳定性，加快系统运行速度。
应当说明的是，以上描述旨在说明本发明的具体实施方案，不能理解为对本发明的限制，本发明所要求保护的范围仅由权利要求书进行限制。
Claims (11)
1.一种智能监控系统，包括现场监控装置和监控中心服务器，所述现场监控装置含有驱动监控摄像机转动的云台；所述监控中心服务器包括视频接收装置、视频存储装置和命令发送装置，其中视频接收装置接收现场监控装置发送的视频信号，所述视频存储装置负责该视频信号的存储，所述命令发送装置则将监控中心的命令发送至所述现场监控装置，其特征在于：
所述监控中心服务器还包括云台控制装置，该装置由目标事件分析器和云台路径生成器组成，所述目标事件分析器生成监控目标事件的频度与云台姿态的关系信息，所述云台路径生成器根据该关系信息生成云台运动路径。
2.根据权利要求1所述的智能监控系统，其特征在于，所述的目标事件分析器包括：
所述云台各姿态对应的视频画面读入模块；以及
检测模块，检测该视频画面中目标事件出现的频度，并记录云台姿态与目标事件出现频度的关系。
3.根据权利要求1所述的智能监控系统，其特征在于，所述的云台路径生成器在当前云台姿态所对应的目标事件频度大于系统设定值，且云台停留在该姿态的时间未达系统设定时间时，所生成云台的路径则在该姿态保持或围绕该姿态徘徊扫描。
4.根据权利要求1所述的智能监控系统，其特征在于，所述的云台路径生成器在当前云台姿态所对应的目标事件频度小于系统设定频度值，或云台停留在该姿态的时间达到设定时间时，所生成云台的路径指向下一姿态。
5.根据权利要求3或4所述的智能监控系统，其特征在于，所述的目标事件频度的系统设定值由控制中心的监控人员根据现场情况随时更改。
6.根据权利要求3或4所述的智能监控系统，其特征在于，所述的系统设定时间由控制中心的监控人员根据现场情况随时更改。
7.根据权利要求1所述的智能监控系统，其特征在于，所述的云台控制装置位于所述的现场监控装置中。
8.一种摄像头云台运动的控制方法，其特征在于，其包括下步骤：
对各云台姿态下的视频或图像进行目标事件检测以建立目标事件的频度与云台姿态的关系表；以及
根据所述关系表规划云台运动路径，以使所述摄像头着重关注目标事件频发的云台姿态。
9.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于，所述目标事件频发是指频度大于设定频度值，所述着重关注是指将云台路径设计于目标事件频发的云台姿态上或附近，或是指让云台在目标事件频发的云台姿态上或附近停留更长时间。
10.根据权利要求9所述的控制方法，其特征在于，所述目标事件的设定频度值通过人工根据现场情况进行设定。
11.根据权利要求9所述的控制方法，其特征在于，所述目标事件的设定频度值通过固化的程序预先设定。
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