CN102854897A - 一种异常目标发现与跟踪系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明揭示了一种异常目标发现与跟踪系统及方法，所述系统包括：云台、云台控制器、图像获取单元、异常判断单元、跟踪控制单元；所述图像获取单元通过所述云台固定，云台控制器控制所述云台在设定运动轨道上进行巡航；运动轨道上设定一个或多个重点监控点，当云台运行到设定重点监控点时，自动运行系统的异常判断单元判断该区域是否有异常；如果有异常，则将异常处理结果发送至跟踪控制单元；异常判断单元接收图像获取单元获取的图像或/和视频，并与之前对应图像进行比对；跟踪控制单元命令云台控制器控制云台的位置。本发明可使用一台摄像机进行多个视角的实时巡航，可及时发现并跟踪异常目标，节约成本。
Description
技术领域
本发明属于图像处理技术领域，涉及一种监控跟踪系统，尤其涉及一种异常目标发现与跟踪系统；同时，本发明还涉及一种异常目标发现与跟踪方法。
背景技术
现有智能视频分析或者异常目标检测，主要是针对固定场景或者自动跟踪技术的研究。现有的异常目标检测通常是将摄像机固定在一个设定的位置，对该位置的画面进行实时检测。
如，中国专利CN 03116154.5揭示了一种异常目标自动发现及跟踪摄像机系统，由摄像机镜头、摄像机、图像采集单元、图像处理单元、云台控制单元、云台构成闭环控制系统，图像采集单元将摄像机输出的标准电视信号变为16位数字视频信号，图像处理单元完成异常目标的检测输出最大异常目标的中心位置，并根据目标的大小和在视野中的位置输出摄像机镜头变倍控制量，云台控制单元在向监控中心报警的同时控制云台转动，使安装在云台上的摄像机的光轴指向检测到的异常目标，并自动调节摄像机镜头放大倍数使监控中心得到异常目标清晰、完整的视频图像。
然而，如果利用现有的方式对多个重要的地点进行检测，通常需要多台摄像机，成本很高。
有鉴于此，如今迫切需要设计一种可以有效节约成本的异常目标发现与跟踪系统。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种异常目标发现与跟踪系统，可使用一台摄像机进行多个视角的实时巡航，可及时发现并跟踪异常目标，节约成本。
此外，本发明还提供一种异常目标发现与跟踪方法，可使用一台摄像机进行多个视角的实时巡航，可及时发现并跟踪异常目标，节约成本。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
一种异常目标发现与跟踪系统，所述系统包括：云台、云台控制器、图像获取单元、异常判断单元、跟踪控制单元；
所述图像获取单元通过所述云台固定，云台控制器控制云台的动作，云台控制器控制所述云台在设定运动轨道上进行巡航；
运动轨道上设定一个或多个重点监控点，当云台运行到设定重点监控点时，自动运行系统的异常判断单元判断图像获取单元获取的图像或/和视频是否有异常情况；如果有异常，则将异常处理结果发送至跟踪控制单元；
所述异常判断单元接收图像获取单元获取的图像或/和视频，并与之前对应图像进行比对；将当前帧与图像获取单元前一次在该重点监控点拍摄的那一帧图像或者设定比对图像进行比对；将灰度突变的区域作为异常区域，形成二值化图像，对形成的所述二值化图像进行图像分割处理；被分割的图像中，将面积小于设定阈值的区域作为噪声忽略，将面积大于设定阈值的异常区域作为异常目标区域，计算每个异常目标区域的面积；获取异常目标区域面积中最大的区域的中心位置，并将该位置发送至跟踪控制单元；
所述跟踪控制单元命令云台控制器控制云台的位置，使图像获取单元对准该异常目标进行实时跟踪，并调节焦距对该目标进行特征放大；或者，所述跟踪控制单元控制图像获取单元以外的第二图像获取单元对异常目标进行跟踪，而图像获取单元继续进行巡航。
作为本发明的一种优选方案，所述系统还包括报警单元，用以在异常判断单元判断有异常目标时发出报警信息。
一种上述异常目标发现与跟踪系统的发现与跟踪方法，所述方法包括如下步骤：
步骤S1、图像获取单元通过所述云台固定，云台控制器控制云台的动作，云台控制器控制所述云台在设定运动轨道上进行巡航；
步骤S2、运动轨道上设定一个或多个重点监控点，当云台运行到设定重点监控点时，自动运行系统的异常判断单元判断图像获取单元获取的图像或/和视频是否有异常情况；如果有异常，则将异常处理结果发送至跟踪控制单元；
步骤S3、所述异常判断单元接收图像获取单元获取的图像或/和视频，并与之前对应图像进行比对；将当前帧与图像获取单元前一次在该重点监控点拍摄的那一帧图像或者设定比对图像进行比对；将灰度突变的区域作为异常区域，形成二值化图像，对形成的所述二值化图像进行图像分割处理；被分割的图像中，将面积小于设定阈值的区域作为噪声忽略，将面积大于设定阈值的异常区域作为异常目标区域，计算每个异常目标区域的面积；获取异常目标区域面积中最大的区域的中心位置，并将该位置发送至跟踪控制单元；
步骤S4、所述跟踪控制单元命令云台控制器控制云台的位置，使图像获取单元对准该异常目标进行实时跟踪，并调节焦距对该目标进行特征放大；或者，所述跟踪控制单元控制图像获取单元以外的第二图像获取单元对异常目标进行跟踪，而图像获取单元继续进行巡航。
作为本发明的一种优选方案，所述步骤S4还包括报警步骤，报警单元在异常判断单元判断有异常目标时发出报警信息。
本发明的有益效果在于：本发明提出的异常目标发现与跟踪系统及方法，可使用一台摄像机进行多个视角的实时巡航，可及时发现并跟踪异常目标，节约成本。
附图说明
图1为本发明云台摄像机的巡航示意图。
图2为本发明发现与跟踪系统的组成示意图。
图3为本发明发现与跟踪方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图详细说明本发明的优选实施例。
实施例一
本发明揭示了一种异常目标发现与跟踪系统，请参阅图1，一台云台摄像机在巡航监视的过程中可以对重点监测点进行画面检测，本实施例中，在云台摄像机巡航路线中根据实际需要设置需要重点监管区域的位置，如：A/B/C...等位置。若遇到异常情况可以报警，同时对异常区域重点监控。
请参阅图2，所述异常目标发现与跟踪系统包括：云台11、云台控制器12、图像获取单元13、异常判断单元14、跟踪控制单元15；图像获取单元13、云台11组成了上述云台摄像机。
所述图像获取单元13通过所述云台11固定，云台控制器12控制云台11的动作，云台控制器13控制所述云台11在设定运动轨道上进行巡航。
运动轨道上设定一个或多个重点监控点，当云台11运行到设定重点监控点时，自动运行系统的异常判断单元14判断图像获取单元13获取的图像或/和视频是否有异常情况；如果有异常，则将异常处理结果发送至跟踪控制单元15。
所述异常判断单元14接收图像获取单元13获取的图像或/和视频，将当前帧与图像获取单元前一次在该重点监控点拍摄的那一帧图像或者设定比对图像进行比对。将灰度突变的区域作为异常区域，形成二值化图像，对形成的所述二值化图像进行图像分割处理；被分割的图像中，将面积小于设定阈值的区域作为噪声忽略，将面积大于设定阈值的异常区域作为异常目标区域，计算每个异常目标区域的面积；获取异常目标区域面积中最大的区域的中心位置，并将该位置发送至跟踪控制单元15。
所述跟踪控制单元15命令云台控制器12控制云台11的位置，使图像获取单元13对准该异常目标进行实时跟踪，并调节焦距对该目标进行特征放大；或者，所述跟踪控制单元控制图像获取单元以外的第二图像获取单元对异常目标进行跟踪，而图像获取单元继续进行巡航。
此外，所述系统还包括报警单元，用以在异常判断单元14判断有异常目标时发出报警信息。
以上介绍了本发明异常目标发现与跟踪系统，本发明在揭示上述系统的同时，还揭示一种上述异常目标发现与跟踪系统的发现与跟踪方法；请参阅图3，所述方法包括如下步骤：
【步骤S1】图像获取单元通过所述云台固定，云台控制器控制云台的动作，云台控制器控制所述云台在设定运动轨道上进行巡航；
【步骤S2】运动轨道上设定一个或多个重点监控点，当云台运行到设定重点监控点时，自动运行系统的异常判断单元判断图像获取单元获取的图像或/和视频是否有异常情况；如果有异常，则将异常处理结果发送至跟踪控制单元；
【步骤S3】所述异常判断单元接收图像获取单元获取的图像或/和视频，并与之前对应图像进行比对；将当前帧与图像获取单元前一次在该重点监控点拍摄的那一帧图像或者设定比对图像进行比对；将灰度突变的区域作为异常区域，形成二值化图像，对形成的所述二值化图像进行图像分割处理；被分割的图像中，将面积小于设定阈值的区域作为噪声忽略，将面积大于设定阈值的异常区域作为异常目标区域，计算每个异常目标区域的面积；获取异常目标区域面积中最大的区域的中心位置，并将该位置发送至跟踪控制单元；
【步骤S4】所述跟踪控制单元命令云台控制器控制云台的位置，使图像获取单元对准该异常目标进行实时跟踪，并调节焦距对该目标进行特征放大；或者，所述跟踪控制单元控制图像获取单元以外的第二图像获取单元对异常目标进行跟踪，而图像获取单元继续进行巡航。
此外，所述步骤S4还包括报警步骤，报警单元在异常判断单元判断有异常目标时发出报警信息。
综上所述，本发明提出的异常目标发现与跟踪系统及方法，可使用一台摄像机进行多个视角的实时巡航，可及时发现并跟踪异常目标，节约成本。
这里本发明的描述和应用是说明性的，并非想将本发明的范围限制在上述实施例中。这里所披露的实施例的变形和改变是可能的，对于那些本领域的普通技术人员来说实施例的替换和等效的各种部件是公知的。本领域技术人员应该清楚的是，在不脱离本发明的精神或本质特征的情况下，本发明可以以其它形式、结构、布置、比例，以及用其它组件、材料和部件来实现。在不脱离本发明范围和精神的情况下，可以对这里所披露的实施例进行其它变形和改变。
Claims (4)
1.一种异常目标发现与跟踪系统，其特征在于，所述系统包括：云台、云台控制器、图像获取单元、异常判断单元、跟踪控制单元；
所述图像获取单元通过所述云台固定，云台控制器控制云台的动作，云台控制器控制所述云台在设定运动轨道上进行巡航；
运动轨道上设定一个或多个重点监控点，当云台运行到设定重点监控点时，自动运行系统的异常判断单元判断图像获取单元获取的图像或/和视频是否有异常情况；如果有异常，则将异常处理结果发送至跟踪控制单元；
所述异常判断单元接收图像获取单元获取的图像或/和视频，并与之前对应图像进行比对；将当前帧与图像获取单元前一次在该重点监控点拍摄的那一帧图像或者设定比对图像进行比对；将灰度突变的区域作为异常区域，形成二值化图像，对形成的所述二值化图像进行图像分割处理；被分割的图像中，将面积小于设定阈值的区域作为噪声忽略，将面积大于设定阈值的异常区域作为异常目标区域，计算每个异常目标区域的面积；获取异常目标区域面积中最大的区域的中心位置，并将该位置发送至跟踪控制单元；
所述跟踪控制单元命令云台控制器控制云台的位置，使图像获取单元对准该异常目标进行实时跟踪，并调节焦距对该目标进行特征放大；或者，所述跟踪控制单元控制图像获取单元以外的第二图像获取单元对异常目标进行跟踪，而图像获取单元继续进行巡航。
2.根据权利要求1所述的异常目标发现与跟踪系统，其特征在于：
所述系统还包括报警单元，用以在异常判断单元判断有异常目标时发出报警信息。
3.一种权利要求1所述异常目标发现与跟踪系统的发现与跟踪方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
步骤S1、图像获取单元通过所述云台固定，云台控制器控制云台的动作，云台控制器控制所述云台在设定运动轨道上进行巡航；
步骤S2、运动轨道上设定一个或多个重点监控点，当云台运行到设定重点监控点时，自动运行系统的异常判断单元判断图像获取单元获取的图像或/和视频是否有异常情况；如果有异常，则将异常处理结果发送至跟踪控制单元；
步骤S3、所述异常判断单元接收图像获取单元获取的图像或/和视频，并与之前对应图像进行比对；将当前帧与图像获取单元前一次在该重点监控点拍摄的那一帧图像或者设定比对图像进行比对；将灰度突变的区域作为异常区域，形成二值化图像，对形成的所述二值化图像进行图像分割处理；被分割的图像中，将面积小于设定阈值的区域作为噪声忽略，将面积大于设定阈值的异常区域作为异常目标区域，计算每个异常目标区域的面积；获取异常目标区域面积中最大的区域的中心位置，并将该位置发送至跟踪控制单元；
步骤S4、所述跟踪控制单元命令云台控制器控制云台的位置，使图像获取单元对准该异常目标进行实时跟踪，并调节焦距对该目标进行特征放大；或者，所述跟踪控制单元控制图像获取单元以外的第二图像获取单元对异常目标进行跟踪，而图像获取单元继续进行巡航。
4.根据权利要求3所述的发现与跟踪方法，其特征在于：
所述步骤S4还包括报警步骤，报警单元在异常判断单元判断有异常目标时发出报警信息。
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