CN101951502B - 一种三维智能视频监控方法 - Google Patents
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Abstract
一种三维智能视频监控方法。具体实现步骤为:首先对实际监控区域进行三维建模,并用软件显示为与实际监控区域对应的三维虚拟场景;其次对摄像机进行标定,获取摄像机内外参数和畸变校正参数,建立二维图像与三维空间一一映射关系模型;再次,对摄像机采集的监控视频进行智能分析,获取运动目标信息,包括目标类别和运动路径等;然后将二维图像中的目标信息在三维空间中定位,并实时显示在三维虚拟场景中;最后将目标二维视频和三维空间中的运动路径同步存储,用于系统检索和回放。该方法充分利用三维虚拟场景的真实三维空间感,将二维运动目标在三维虚拟场景中定位,提高监控人员对报警事件快速定位和处理能力,有效减轻监控人员的工作负荷。
Description
技术领域
本发明涉及一种三维智能视频监控方法,可用于视频监控领域,实现对监控区域内的运动目标在三维虚拟场景中快速定位。
背景技术
随着经济和科技的发展,人们对居住和办公环境的安全性提出了更高的要求;对关乎经济命脉的重点设施或区域(核电站,水电站,银行、高速公路和机场等)的安全运行和防护、名胜古迹以及文物博物馆(文字博物馆和故宫博物院等)的安防以及重点军事目标和区域(如军械库)的安防提出了更高的要求;当重点目标和区域发生突发事件时,对现场事件的远程分析、指挥和调度的快速性、准确性提出了更高的要求。对这些目标和区域进行安防的一种重要手段就是视频监控,而传统的视频监控需要人的参与,要求监控人员不停地监视屏幕,获得视频信息,通过人的理解和判断,得到相应的结论并做出决策。但随着视频检测器数量的急剧增加,传统的人工被动监控已经远远无法满足监控任务的需要,特别是突发事件发生后对记录该事件的所有视频回放、现场指挥和调度是非常困难的,也无法及时准确定位非视频报警装置的地点。
发明内容
本发明的技术解决问题是:克服现有视频监控的不足,提供一种三维智能视频监控方法。
本发明的技术解决方案为:一种三维智能视频监控方法,该方法将监控区域内的运动目标类别及运动路径实时显示在监控区域的三维虚拟场景中,为监控人员提供三维可视化的监控环境,充分利用三维虚拟场景的真实空间感,对运动目标和报警事件进行快速定位和及时处理。具体实现步骤为:
(1)对实际监控区域进行三维建模,并用软件显示为与实际监控区域对应的三维虚拟场景;
(2)对摄像机进行标定,获取摄像机内外参数和畸变校正参数,建立二维图像与三维空间一一映射关系模型;
(3)对摄像机采集的监控视频进行智能分析,获取运动目标信息,包括目标类别和运动路径等;
(4)利用二维图像与三维空间一一映射关系模型,将二维图像中的目标信息在三维空间中定位,并实时显示在三维虚拟场景
(5)将目标二维视频和三维空间中运动路径同步显示与存储,存储信息用于系统检索和回放。
本发明的原理是:首先对实际监控区域进行三维建模,并用软件显示为与实际监控区域对应的三维虚拟场景;其次对摄像机进行标定,获取摄像机内外参数和畸变校正参数,建立二维图像与三维空间一一映射关系模型;再次,对摄像机采集的监控视频进行智能分析,获取运动目标信息,包括目标类别和运动路径等;然后将二维图像中的目标信息在三维空间中定位,并实时显示在三维虚拟场景中;最后将目标二维视频和三维空间中的运动路径同步存储,用于系统检索和回放。
本发明与现有技术相比的优点在于:本发明克服了传统的视频监控方法在多摄像机环境下对目标检测、跟踪和以及视频回放的效率低,事件的快速定位和及时处理困难,现场指挥和调度困难,三维智能视频监控方法将二维目标信息映射到三维虚拟场景中,并以目标为主线进行视频和运动路径存储,充分利用三维虚拟场景的真实空间感,对运动目标和报警事件进行快速定位和及时处理以及对目标事件视频的快速回放,有效提高监控人员对报警事件快速定位和处理能力,减轻监控人员的工作负荷。
附图说明
图1为本发明的一种三维智能监视频控方法的原理框图;
图2为本发明的一种三维智能监视频控方法的三维模型写实模型;
图3为本发明的一种三维智能监视频控方法的三维模型写意模型。
具体实施方式
如图1所示,本发明的具体实施方法如下:
(1)首先对实际监控区域进行三维建模,并用软件显示为与实际监控区域对应的三维虚拟场景的步骤为:
①测量监控区域的大小、建筑物的尺寸以及相机的安装位置,利用3DMAX和AUTOCAD等工具以及数字地表模型(DSM)、数字高程模型(DEM)和数字正射影像图(DOM)等数据集制作监控区域的三维模型,三维模型包括三维模型+贴图的写实模型和三维模型+透视的写意模型两种,两种模型分别如图2和图3所示;
②根据测量数据初始化监控区域的参数,包括监控区域的原点坐标、长度和宽度,建筑物的结构尺寸,相机的位置、焦距和姿态;
③将监控区域的三维模型导入应用程序中,形成可自动漫游或手动漫游的三维虚拟场景。
(2)对成像摄像机进行标定,获取摄像机内外参数和畸变校正参数,建立二维图像与三维空间一一映射关系模型,具体实现步骤为:
①对摄像机进行标准场标定获取相机的内方位元素和畸变校正参数,内方位元素包括相机的焦距和相机的中心;
②对摄像机进行现场标定,获取相机的外方位元素,包括相机的安装位置和安装姿态;
③利用内方位元素、畸变校正参数和外方位元素建立二维图像与三维空间一一映射关系模型。
(4)对摄像机采集的监控视频进行智能分析,获取运动目标信息的步骤为:
①初始化背景,选用第一帧图像作为初始背景;
②对背景实时自适应更新,并利用背景减法获取运动目标,背景实时自适应更新的模型为:
③对目标进行类别判断、编号和外轮廓跟踪,对同一目标进行识别和关联,形成目标的运动路径,其中目标类别包括人、车和其它。
(5)将目标二维视频和三维空间中的运动路径同步显示与存储,存储信息用于系统检索和回放的步骤为:
①二维图像视频是以目标为主线进行存储,目标视频可以是单相机也可以是多相机或跨相机;
②目标的类别及运动路径在三维空间中定位,并与二维图像视频同步显示和存储;
③视频检索和回放是对以目标为主线的所有视频进行检索,编辑形成一个完成的目标视频;
④对视频进行回放时,同步回放二维目标视频和目标运动路径在三维虚拟场景中定位。
Claims (4)
1.一种三维智能视频监控方法,其特征在于,该方法包括:
(1)对实际监控区域进行三维建模,并用软件显示为与实际监控区域对应的三维虚拟场景;
(2)对摄像机进行标定,获取摄像机内外参数和畸变校正参数,建立二维图像与三维空间一一映射关系模型;
(3)对摄像机采集的监控视频进行智能分析,获取运动目标信息,包括目标类别和运动路径;
(4)将二维图像中的目标信息在三维空间中定位,并实时显示在三维虚拟场景中;
(5)将目标二维视频和三维空间中运动路径同步显示与存储,存储信息用于系统检索和回放;
其中步骤(2)对摄像机进行标定,建立二维图像与三维空间一一映射关系模型的步骤为:
①对摄像机进行标准场标定获取相机的内方位元素和畸变校正参数,内方位元素包括相机的焦距和相机的中心;
②对摄像机进行现场标定,获取相机的外方位元素,包括相机的安装位置和安装姿态;
③利用内方位元素、畸变校正参数和外方位元素建立二维图像与三维空间一一映射关系模型;
步骤(3)对摄像机采集的监控视频进行智能分析,获取运动目标信息的步骤为:
①初始化背景,选用第一帧图像作为初始背景;
②对背景实时自适应更新,并利用背景减法获取运动目标,背景实时自适应更新的模型为:
③对目标进行类别判断、编号和外轮廓跟踪,对同一目标进行识别和关联,形成目标的运动路径,其中目标类别包括人、车和其它;
步骤(5)将目标二维视频和三维空间中的运动路径同步显示与存储,存储信息用于系统检索和回放的步骤为:
①二维图像视频是以目标为主线进行存储,目标视频可以是单相机也可以是多相机或跨相机;
②目标的类别及运动路径在三维空间中定位,并与二维图像视频同步显示和存储;
③视频检索和回放是对以目标为主线的所有视频进行检索,编辑形成一个完成的目标视频,并对视频进行回放。
2.根据权利要求1所述的一种三维智能视频监控方法,其特征在于:建立实际监控区域的三维模型包括两种形式,一种为3D模型+实际场景纹理的写实模型;另一种为3D模型+透视效果的写意模型。
3.根据权利要求1所述的一种三维智能视频监控方法,其特征在于:步骤(2)、步骤(3)与步骤(4)间的关系为利用步骤(2)建立的二维图像与三维空间一一映射关系模型将步骤(3)获取的目标二维运动路径信息映射到三维空间中,实现二维视频中的目标信息在三维空间中定位。
4.根据权利要求1所述的一种三维智能视频监控方法,其特征在于:编辑形成一个完整的目标视频,对视频进行回放时,同步回放二维目标视频和目标运动路径在三维虚拟场景中定位。
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Families Citing this family (53)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102267662A (zh) * | 2011-05-23 | 2011-12-07 | 上海三一科技有限公司 | 起重机的三维力矩限制器和包括该力矩限制器的起重机 |
CN102354364B (zh) * | 2011-09-21 | 2013-03-13 | 西安理工大学 | 一种单摄像机监控系统的立体障碍物检测方法 |
CN103136738A (zh) * | 2011-11-29 | 2013-06-05 | 北京航天长峰科技工业集团有限公司 | 一种复杂场景下固定摄像机监控视频与三维模型配准方法 |
US9058681B2 (en) * | 2012-06-01 | 2015-06-16 | The Boeing Company | Sensor-enhanced localization in virtual and physical environments |
CN103020590B (zh) * | 2012-11-20 | 2015-12-09 | 北京航空航天大学深圳研究院 | 一种基于三维模型与图像匹配的车辆识别系统及其方法 |
CN102932638B (zh) * | 2012-11-30 | 2014-12-10 | 天津市电视技术研究所 | 基于计算机建模的3d视频监控方法 |
CN103260015B (zh) * | 2013-06-03 | 2016-02-24 | 程志全 | 基于RGB-Depth摄像头的三维可视监控系统 |
CN103686074A (zh) * | 2013-11-20 | 2014-03-26 | 南京熊猫电子股份有限公司 | 视频监控中移动目标的定位方法 |
CN103646420A (zh) * | 2013-12-12 | 2014-03-19 | 浪潮电子信息产业股份有限公司 | 一种基于自学习算法的智能三维场景还原方法 |
CN103716586A (zh) * | 2013-12-12 | 2014-04-09 | 中国科学院深圳先进技术研究院 | 一种基于三维空间场景的监控视频融合系统和方法 |
CN104539875A (zh) * | 2014-09-05 | 2015-04-22 | 王学魁 | 一种视频监控方法和系统 |
CN104239185A (zh) * | 2014-09-26 | 2014-12-24 | 深圳市奥拓电子股份有限公司 | 一种led显示屏的监控方法和装置 |
CN104320616A (zh) * | 2014-10-21 | 2015-01-28 | 广东惠利普路桥信息工程有限公司 | 一种基于三维场景建模的视频监控系统 |
CN106030675B (zh) * | 2014-12-05 | 2018-07-13 | 海珀里昂有限公司 | 用于地点、人和商品的保护和安全的电子设备的系统 |
CN104599243B (zh) * | 2014-12-11 | 2017-05-31 | 北京航空航天大学 | 一种多视频流与三维场景的虚实融合方法 |
CN104683758A (zh) * | 2014-12-25 | 2015-06-03 | 合肥寰景信息技术有限公司 | 一种便捷获得具体位置和周围环境的三维视频监控方法 |
CN104881870A (zh) * | 2015-05-18 | 2015-09-02 | 浙江宇视科技有限公司 | 面向待观察点的监控实况启动方法及装置 |
CN105136064A (zh) * | 2015-09-13 | 2015-12-09 | 维希艾信息科技(无锡)有限公司 | 一种运动目标三维尺寸检测系统及其方法 |
CN105915972A (zh) * | 2015-11-16 | 2016-08-31 | 乐视致新电子科技(天津)有限公司 | 一种虚拟现实中4k视频优化方法和装置 |
CN105357490A (zh) * | 2015-12-01 | 2016-02-24 | 国家电网公司 | 基于变电站实景三维模型的视觉监控目标跟踪方法及系统 |
CN105550431B (zh) * | 2015-12-09 | 2018-11-16 | 中广核工程有限公司 | 一种核电厂三维布置设计数据集成的方法及系统 |
CN106993152B (zh) * | 2016-01-21 | 2019-11-08 | 杭州海康威视数字技术股份有限公司 | 三维监控系统及其快速部署方法 |
CN107306349B (zh) * | 2016-04-21 | 2020-05-19 | 杭州海康威视数字技术股份有限公司 | 一种三维展现监控视频的方法及装置 |
CN107316338B (zh) * | 2016-06-12 | 2020-05-19 | 中国石油化工股份有限公司 | 石化企业智能巡检中装置三维空间快速构建方法 |
CN106204656A (zh) * | 2016-07-21 | 2016-12-07 | 中国科学院遥感与数字地球研究所 | 基于视频和三维空间信息的目标定位和跟踪系统及方法 |
CN106228607A (zh) * | 2016-08-09 | 2016-12-14 | 刘磊 | 一种基于云计算的登机桥建模监控系统与其操作方法 |
CN106846410B (zh) * | 2016-12-20 | 2020-06-19 | 北京鑫洋泉电子科技有限公司 | 基于三维的行车环境成像方法及装置 |
CN106791670A (zh) * | 2016-12-29 | 2017-05-31 | 宁夏中科嘉业新能源研究院(有限公司) | 用于光伏电站的智能安全预警监控系统 |
CN106791700B (zh) * | 2017-01-20 | 2023-05-09 | 辽宁科技大学 | 一种企业关键区域人员路径安全监控系统及方法 |
CN107067447B (zh) * | 2017-01-26 | 2020-10-16 | 安徽天盛智能科技有限公司 | 一种大空间区域的整体化视频监控方法 |
CN107633554A (zh) * | 2017-03-16 | 2018-01-26 | 柳州桂通科技股份有限公司 | 地面移动目标及其和所处位置的三维场景的展示方法 |
CN107169423B (zh) * | 2017-04-24 | 2020-08-04 | 南京邮电大学 | 一种视频人物运动类型识别方法 |
CN107240303B (zh) * | 2017-05-02 | 2020-02-18 | 成都艾尔伯特科技有限责任公司 | 一种机场认知教学系统及方法 |
CN107463629A (zh) * | 2017-07-14 | 2017-12-12 | 青岛海尔智能技术研发有限公司 | 基于3d技术的图像数据库建立方法和系统 |
CN110310306A (zh) * | 2019-05-14 | 2019-10-08 | 广东康云科技有限公司 | 基于实景建模与智能识别的目标跟踪方法、系统及介质 |
CN110363865A (zh) * | 2019-05-31 | 2019-10-22 | 成都科旭电子有限责任公司 | 基于bim和物联网的智慧银行监控系统 |
CN110930507A (zh) * | 2019-10-24 | 2020-03-27 | 北京智汇云舟科技有限公司 | 一种基于三维地理信息的大场景跨境头目标追踪方法和系统 |
CN112866627B (zh) * | 2019-11-28 | 2024-03-05 | 上海华为技术有限公司 | 一种三维视频监控方法及相关设备 |
CN111526328B (zh) * | 2020-03-18 | 2022-01-04 | 深圳市华橙数字科技有限公司 | 视频监控巡视方法、装置、终端及存储介质 |
CN112147947A (zh) * | 2020-08-20 | 2020-12-29 | 南京业恒达智能系统股份有限公司 | 数字孪生选煤智能控制系统 |
CN112053391B (zh) * | 2020-09-11 | 2022-10-14 | 中德(珠海)人工智能研究院有限公司 | 一种基于动态三维模型的监控预警方法、系统及存储介质 |
CN112486127B (zh) * | 2020-12-07 | 2021-12-21 | 北京达美盛软件股份有限公司 | 一种数字工厂的虚拟巡检系统 |
CN117337416A (zh) * | 2020-12-07 | 2024-01-02 | 北京达美盛软件股份有限公司 | 一种虚拟巡检系统及在增强现实环境下的可视化工厂系统 |
CN112462722B (zh) * | 2020-12-07 | 2021-12-24 | 北京达美盛软件股份有限公司 | 一种用于控制及显示的实时数字孪生工厂系统 |
CN112634433A (zh) * | 2020-12-07 | 2021-04-09 | 北京达美盛软件股份有限公司 | 一种数字工厂的实时控制及可视化系统 |
CN112584120A (zh) * | 2020-12-15 | 2021-03-30 | 北京京航计算通讯研究所 | 一种视频融合方法 |
CN112584060A (zh) * | 2020-12-15 | 2021-03-30 | 北京京航计算通讯研究所 | 一种视频融合系统 |
CN112802208B (zh) * | 2021-03-30 | 2021-06-22 | 中国民用航空总局第二研究所 | 一种航站楼内三维可视化方法及装置 |
CN113450462A (zh) * | 2021-06-18 | 2021-09-28 | 广州领汇信息科技有限公司 | 一种三维场景动态元素还原方法、装置及存储介质 |
CN113542722A (zh) * | 2021-06-30 | 2021-10-22 | 石家庄科林电气设备有限公司 | 一种电力运维中实时数据、三维模型和视频结合显示系统 |
CN113452984B (zh) * | 2021-06-30 | 2023-02-03 | 石家庄科林电气设备有限公司 | 一种电力运维中实时数据、三维模型和视频结合显示方法 |
CN114444276B (zh) * | 2022-01-10 | 2024-01-09 | 湖北国际物流机场有限公司 | 可溯源的机场虚拟映射现实方法 |
CN117218743B (zh) * | 2023-11-07 | 2024-02-09 | 诺比侃人工智能科技(成都)股份有限公司 | 基于机器视觉的智能巡检控制方法及系统 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101034494A (zh) * | 2006-03-06 | 2007-09-12 | 上海宝信软件股份有限公司 | 应用三维景观仿真进行实时监控的方法 |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10650608B2 (en) * | 2008-10-08 | 2020-05-12 | Strider Labs, Inc. | System and method for constructing a 3D scene model from an image |
-
2010
- 2010-10-19 CN CN2010105114138A patent/CN101951502B/zh active Active
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101034494A (zh) * | 2006-03-06 | 2007-09-12 | 上海宝信软件股份有限公司 | 应用三维景观仿真进行实时监控的方法 |
Non-Patent Citations (7)
Title |
---|
Eleanor G. Rieffel等.GEOMETRIC TOOLS FOR MULTICAMERA SURVEILLANCE SYSTEMS.《ICDSC07》.2007, * |
Fadhlan Hafiz等.Event-Handling Based Smart Video Surveillance System.《International Journal of Image Processing (IJIP)》.2010,第4卷(第1期), * |
Faisal Z. Qureshi等.Surveillance camera scheduling: a virtual vision approach.《Multimedia Systems》.2006, * |
Ismail Oner Sebe等.3D Video Surveillance with Augmented Virtual Environments.《IWVS03》.2003, * |
张娟等.基于双目视觉的运动目标跟踪与测量.《计算机工程与应用》.2009,第45卷(第25期), * |
汤想明.利用二维DLT 进行数字摄像机标定.《计算机与网络》.2008,(第34期), * |
黄健熙等.二维地图与三维虚拟场景的互响应设计与实现.《测绘信息与工程》.2003,第28卷(第1期), * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN101951502A (zh) | 2011-01-19 |
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Legal Events
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C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant |