CN102685460A - 一种集成可量测实景影像和电子地图的视频监控巡航方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种集成可量测实景影像和电子地图的视频监控巡航方法，通过电子地图获取待视频摄像头的地理坐标，得到对应区域的可量测实景影像，利用影像匹配技术，实现可量测实景影像与视频监控摄像头获取的视频影像上静态目标的匹配，实现了对视频监控摄像头获取影像的内容的精确定位,有效地解决了现有系统中可量测实景影像、电子地图和视频监控单一数据源应用上的缺陷，实现了三者之间信息的有效整合,通过动静数据的有效集成,实现了视频实时监控和巡航。

Description

一种集成可量测实景影像和电子地图的视频监控巡航方法

技术领域  

    本发明属于视频监控技术领域，涉及一种集成可量测实景影像和电子地图的视频监控巡航方法。

背景技术  

传统的地理信息系统是用电子地图来表现地物的空间特征，通过抽象化和浓缩化的方式使人们获得宏观世界的简洁认识。然而在很多地理信息系统应用中，仅仅抽象地表达地理空间是不够的，单纯的电子地图不足以提供足够多的用于决策的信息，例如在城市管理中，需要掌握每一个城市部件的位置及其周边环境，需要了解每一个城市部件在若干时间内的变化，需要知道在某一个位置的实时情况，这些都是传统的电子地图无法提供的信息。

可量测实景影像是一种以地面近景摄影测量立体影像文件及其外方位元素构成的基础地理信息产品，通过可量测实景影像提供的开发包可直接对立体影像进行测量、信息提取并与其他基础地理信息产品集成。可量测实景影像库是我国基础地理信息数据库为适应按需测量采集更新空间信息的一种新的产品，在城管、军事、勘测、电信、交通管理、道路管理、城市规划、堤坝监测、电力设施管理、海事等各个方面都有着广泛的应用。然而可量测实景影像的数据量很大，在使用过程中无法对地理空间进行很好的抽象表达，也无法获取现时性的空间信息。

目前，众多城市均安装了大量的视频摄像头，用于对城市中发生的事件进行实时监控，其突出优点在于距离和控制，使得用户坐在监控中心就可以监控若干个感兴趣的区域或者地点的情况。然而，单纯依靠对于某个地点的视频监控，用户很难准确地把握和了解各个地点的情况；单纯依靠用户逐个查看摄像头画面，很难提高办事效率；同时用户也需要将视频监控与GIS系统联系起来。

针对上述需求，本领域急需提供新的技术方案，能够将可量测实景影像、电子地图和视频监控结合起来，既能宏观地了解城市的地理空间特征，又能查看城市部件周围的历史情况，还能实现实时监控和视频巡航。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的缺点和不足，提供一种集成可量测实景影像和电子地图的视频监控巡航方法，通过电子地图提供城市的宏观空间特征，通过可量测实景影像展示城市的实景影像，通过视频摄像头对城市中发生的每一个事件进行实时监控和视频巡航。

本发明所采用的技术方案是一种集成可量测实景影像和电子地图的视频监控巡航方法，包括以下步骤：

步骤1，通过视频图像与可量测实景影像的匹配，获取每一个视频摄像头的监控范围，包括以下分步骤，

步骤1.1，获取视频监控巡航线路上的所有视频摄像头的地理坐标；

步骤1.2，获取每一个视频摄像头的监控范围，并存入数据库；所得获取每一个视频摄像头的监控范围的实现方式为，对任一视频摄像头执行以下子步骤， 

步骤1.2.1，查询得到视频摄像头的地理坐标，提取视频摄像头获取的一幅视频图像；

步骤1.2.2，根据步骤1.2.1查询所得视频摄像头的地理坐标，从可量测实景影像库中查询地理坐标附近的可量测实景影像；

步骤1.2.3，将步骤1.2.2查询得到的所有可量测实景影像与步骤1.2.1所得视频摄像头获取的视频图像进行图像匹配操作；

步骤1.2.4，记录下每一幅匹配好的可量测实景影像的地理坐标，构成视频摄像头的监控范围，将视频摄像头的监控范围和地理坐标存入数据库；

步骤2，视频巡航，包括以下分步骤，

步骤2.1，获取视频巡航线路上的所有点的地理坐标；

步骤2.2，对视频巡航线路上的所有点进行可量测实景影像的显示和对应的视频显示与关闭，实现方式为对视频巡航线路上的任一点执行以下子步骤，

步骤2.2.1，对于视频巡航线路上的某一点，获取地理坐标，在电子地图上显示点所对应的位置；

步骤2.2.2，根据步骤2.2.1所得点的地理坐标，从可量测实景影像库中查询地理坐标附近的可量测实景影像，显示查询得到的所有可量测实景影像；

步骤2.2.3，根据步骤2.2.1所得点的地理坐标，从数据库中查询地理坐标是否在某一个视频摄像头的监控范围之内，如果在，则获取对应的视频摄像头的地理坐标，进行视频显示；如果不在，则不显示视频。

而且，步骤1. 2.3中，将步骤1.2.2查询得到的所有可量测实景影像与步骤1.2.1所得视频摄像头获取的视频图像进行图像匹配操作时，采用SIFT匹配方法实现。

而且，在进行步骤1后，用户要求对从电子地图上的任一点进行单点视频监控时，执行以下分步骤：

步骤a，从电子地图上获取某个点的地理坐标，并在电子地图上显示地理坐标所对应的位置；

步骤b，根据步骤a所得点的地理坐标，从可量测实景影像库中查询地理坐标附近的可量测实景影像，显示查询得到的所有可量测实景影像；

步骤c，根据步骤a所得点的地理坐标，从数据库中查询地理坐标是否在某一个视频摄像头的监控范围之内，如果在，则获取对应的视频摄像头的地理坐标，进行视频显示，用于监控；如果不在，则不显示视频。

本发明提供的技术方案的有益效果为：通过将可量测实景影像与视频摄像头获取的视频图像匹配的手段，确定摄像头的监控范围，自动控制视频巡航时摄像头的切换；将可量测实景影像、电子地图和视频监控结合起来，既能通过电子地图宏观地了解城市的地理空间特征，又能通过可量测实景影像查看城市部件周围的历史情况，还能通过视频实现城市的实时监控和巡航，有效地解决了现有系统中可量测实景影像、电子地图和视频监控各自的缺陷，实现了三者之间的有效整合。

附图说明

图1为本发明实施例的流程图。

具体实施方式

为了更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和实施例对本发明做进一步的详细说明。

实施例的流程可采用计算机软件技术自动执行，参见图1：

步骤1，通过视频图像与可量测实景影像的匹配，获取每一个视频摄像头的监控范围，包括以下分步骤：

步骤1.1，获取视频监控巡航线路上的所有视频摄像头的地理坐标；

步骤1.2，获取每一个视频摄像头的监控范围，并存入数据库；所得获取每一个视频摄像头的监控范围的实现方式为，对任一视频摄像头执行以下子步骤， 

步骤1.2.1，查询得到视频摄像头的地理坐标，提取视频摄像头获取的一幅视频图像。

步骤1.2.2，根据步骤1.2.1查询所得视频摄像头的地理坐标，从可量测实景影像库中查询地理坐标附近的可量测实景影像。

步骤1.2.3，将步骤1.2.2查询得到的所有可量测实景影像与步骤1.2.1所得视频摄像头获取的视频图像进行图像匹配操作；实施例所使用的图像匹配方法是SIFT方法，它是目前图像匹配领域适应性最好的方法之一，能够准确地实现图像的匹配。具体实施时，本领域技术人员可根据需要选择其他图像匹配方法。

步骤1.2.4，记录下每一幅匹配好的可量测实景影像的地理坐标，构成视频摄像头的监控范围，将视频摄像头的监控范围和地理坐标存入数据库。

    根据步骤1.2.1至步骤1.2.4获取每一个视频摄像头的监控范围时，可以采用并行处理方式，也可依次取视频监控巡航线路上的一个视频摄像头执行步骤1.2.1至步骤1.2.4，对当前所取的视频摄像头执行完步骤1.2.4后，取视频监控巡航线路上的下一个视频摄像头返回执行步骤1.2.1至步骤1.2.4，直到对视频监控巡航线路上的所有视频摄像头处理完毕。

在进行步骤1后，可以根据用户要求，对从电子地图上的任一点进行单点视频监控，执行以下分步骤：

步骤a，从电子地图上获取某个点的地理坐标，并在电子地图上显示地理坐标所对应的位置；

步骤b，根据步骤a所得点的地理坐标，从可量测实景影像库中查询地理坐标附近的可量测实景影像，显示查询得到的所有可量测实景影像；

步骤c，根据步骤a所得点的地理坐标，从数据库中查询地理坐标是否在某一个视频摄像头的监控范围之内，如果在，则获取对应的视频摄像头的地理坐标，进行视频显示，用于监控；如果不在，则不显示视频。

为满足实现视频监控巡航的目的，本发明实施例进一步执行步骤2。

步骤2，视频巡航，包括以下分步骤：

步骤2.1，获取视频巡航线路上的所有点的地理坐标；

步骤2.2，对视频巡航线路上的所有点进行可量测实景影像的显示和对应的视频显示与关闭，实现方式为对视频巡航线路上的任一点执行以下子步骤，

步骤2.2.1，对于视频巡航线路上的某一点，获取地理坐标，在电子地图上显示点所对应的位置；

步骤2.2.2，根据步骤2.2.1所得点的地理坐标，从可量测实景影像库中查询地理坐标附近的可量测实景影像，显示查询得到的所有可量测实景影像；

步骤2.2.3，根据步骤2.2.1所得点的地理坐标，从数据库中查询地理坐标是否在某一个视频摄像头的监控范围之内，如果在，则获取对应的视频摄像头的地理坐标，进行视频显示；如果不在，则不显示视频。现有技术中，一般采用视频服务器集中接收所有视频摄像头的视频数据流。当判断地理坐标在某一个视频摄像头的监控范围之内时，从视频服务器上获取该视频摄像头的视频数据流，即可进行视频显示。

通过以上步骤，判断视频巡航线路上的所有点是否进入或者离开某一个视频摄像头的监控范围，当循环到某点的地理坐标进入某一个视频摄像头的监控范围时，自动开启显示视频图像功能；当该点的地理坐标离开某一个视频摄像头的监控范围时，自动关闭显示视频图像功能。

具体实施时，对视频巡航线路一般是逐点处理，因此流程可设计为，依次取视频巡航线路上的某一点，执行步骤2.2.1至步骤2.2.3，进行可量测实景影像的显示和对应的视频显示与关闭；对当前所取的点执行完步骤2.2.3后，取视频巡航线路上的下一点重复执行步骤2.2.1至步骤2.2.3，直到视频巡航线路上的所有点都巡航完毕为止，结束视频巡航。

由以上技术方案可见，本发明提供的一种集成可量测实景影像和电子地图的视频监控巡航方法，与其它现有技术相比，具有以下优势：

1. 提供视频巡航功能，是城市视频监控的一大创新。

2. 将可量测实景影像、电子地图和视频摄像头结合起来，充分利用各种技术的优点，相互弥补缺陷，较现有技术中三者相互分离或者耦合程度不高的现状，本发明较先前方法更为直观并易于使用。

3. 将电子地图的宏观性、可量测实景影像的历史性和视频摄像头的现时性紧密地结合在一起，较现有技术，更易于进行城市的管理。

4. 利用影像匹配技术，将可量测实景影像与视频图像进行匹配，从而精确地计算出每一个摄像头的监控范围，自动控制摄像头的切换。

以上内容是对本发明所做的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只限于这些说明。例如，步骤a到c实现的单点视频监控功能，可以视为视频巡航功能中独立出来的一个功能，能够满足人为干预下的视频监控。本领域的技术人员应该理解，在不脱离由所附权利要求书限定的情况下，可以在细节上进行各种修改，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种集成可量测实景影像和电子地图的视频监控巡航方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤1，通过视频图像与可量测实景影像的匹配，获取每一个视频摄像头的监控范围，包括以下分步骤，

步骤1.1，获取视频监控巡航线路上的所有视频摄像头的地理坐标；

步骤1.2，获取每一个视频摄像头的监控范围，并存入数据库；所得获取每一个视频摄像头的监控范围的实现方式为，对任一视频摄像头执行以下子步骤， 

步骤1.2.1，查询得到视频摄像头的地理坐标，提取视频摄像头获取的一幅视频图像；

步骤1.2.2，根据步骤1.2.1查询所得视频摄像头的地理坐标，从可量测实景影像库中查询地理坐标附近的可量测实景影像；

步骤1.2.3，将步骤1.2.2查询得到的所有可量测实景影像与步骤1.2.1所得视频摄像头获取的视频图像进行图像匹配操作；

步骤1.2.4，记录下每一幅匹配好的可量测实景影像的地理坐标，构成视频摄像头的监控范围，将视频摄像头的监控范围和地理坐标存入数据库；

步骤2，视频巡航，包括以下分步骤，

步骤2.1，获取视频巡航线路上的所有点的地理坐标；

步骤2.2，对视频巡航线路上的所有点进行可量测实景影像的显示和对应的视频显示与关闭，实现方式为对视频巡航线路上的任一点执行以下子步骤，

步骤2.2.1，对于视频巡航线路上的某一点，获取地理坐标，在电子地图上显示点所对应的位置；

步骤2.2.2，根据步骤2.2.1所得点的地理坐标，从可量测实景影像库中查询地理坐标附近的可量测实景影像，显示查询得到的所有可量测实景影像；

步骤2.2.3，根据步骤2.2.1所得点的地理坐标，从数据库中查询地理坐标是否在某一个视频摄像头的监控范围之内，如果在，则获取对应的视频摄像头的地理坐标，进行视频显示；如果不在，则不显示视频。

2.根据权利要求1所述集成可量测实景影像和电子地图的视频监控巡航方法，其特征在于：步骤1. 2.3中，将步骤1.2.2查询得到的所有可量测实景影像与步骤1.2.1所得视频摄像头获取的视频图像进行图像匹配操作时，采用SIFT匹配方法实现。

3.根据权利要求1或2所述集成可量测实景影像和电子地图的视频监控巡航方法，其特征在于：在进行步骤1后，用户要求对从电子地图上的任一点进行单点视频监控时，执行以下分步骤，

步骤a，从电子地图上获取某个点的地理坐标，并在电子地图上显示地理坐标所对应的位置；

步骤b，根据步骤a所得点的地理坐标，从可量测实景影像库中查询地理坐标附近的可量测实景影像，显示查询得到的所有可量测实景影像；

步骤c，根据步骤a所得点的地理坐标，从数据库中查询地理坐标是否在某一个视频摄像头的监控范围之内，如果在，则获取对应的视频摄像头的地理坐标，进行视频显示，用于监控；如果不在，则不显示视频。

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