CN102883144B - 视频监控系统及视频监控方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种视频监控系统及视频监控方法。云台摄像机根据接收的云台控制指令调整云台摄像机方位，采集前端视频，输出至云台摄像机路径；监控平台对客户端进行接入鉴权后，返回云台摄像机路径以及自动跟踪策略列表；对接收的云台控制指令进行控制鉴权后，输出至云台摄像机；客户端从自动跟踪策略列表中选取自动跟踪策略，将预置位指令封装在云台控制指令中，输出至云台摄像机；根据获取的云台摄像机路径，加载实时视频，进行播放，根据播放的视频对目标对象进行定位，并预估目标对象的在下一计算时间的位置，封装在云台控制指令中进行发送。应用本发明，可以提高跟踪效率、降低监控成本。

Description

视频监控系统及视频监控方法

技术领域

本发明涉及视频监控技术，尤其涉及一种视频监控系统及视频监控方法。

背景技术

视频监控系统是广泛应用于各行各业的安全防范系统的重要组成部分，也是智能交通系统的重要组成部分。随着计算机、网络传输技术以及图像处理技术的飞速发展，视频监控领域正在经历着一场变革，正在从传统的模拟视频系统向数字化视频系统发展。数字视频监控系统凭借其极大的灵活性，不仅可以有效地监视现场和记录证据，而且还可以借助视频分析技术进行目标对象分析及跟踪。数字化所带来的优势将全面改变视频监控领域的格局，而基于IP网络的数字视频系统正成为视频监控领域的主流，通过对采集的视频信号进行处理及分析，从而实现对监控场景中目标对象的识别、定位以及跟踪。

传统的数字视频监控系统，当单摄像机对违章、肇事、犯罪等异常目标对象（车辆）进行跟踪时，用户可以通过云台控制器按钮或键盘，例如，上、下、左、右键，对单摄像机进行方向调整以及远、近焦距调整，以使车辆以合适的大小在单摄像机的监控视频画面中显示，从而可以查明车牌、车辆颜色、搭载人数等信息。但是数字视频监控系统中，从云台控制器输出的控制指令传输至单摄像机，存在一定的延时，单摄像机在接收到控制指令进行跟踪时，实际的车辆已偏离，使得单摄像机跟踪的精度较低；进一步地，由于车辆具有运行速度快、密度大的特点，使得用户操作不容易控制，容易出现单摄像机定位不到目标车辆，或定位错目标车辆，或由于未及时调整焦距，使得定位的目标车辆大小不足以获取有效信息，从而减弱了视频监控在交通领域的使用效果。

为了避免数字视频监控系统在跟踪中出现的上述缺陷，现有技术提出了智能高速跟踪球机，即采用智能高速跟踪球机对目标对象进行跟踪，能够有效进行车辆跟踪及定位，但在对现有数字视频监控系统的改造中，需要替换现有的单摄像机，使得系统运行成本高昂，一般只应用于新建项目；而且，即使应用于新建项目，也由于其结构复杂，使得监控成本较高；而且，智能高速跟踪球机在智能交通中的应用，并不具备在跟踪过程中保存录像、抓拍车辆图片的功能，需要大量监控人员进行录像、抓拍等操作，使得人力投入较多，视频监控功能有限、监控成本较高。

发明内容

本发明的实施例提供一种视频监控方法，降低监控成本。

本发明的实施例还提供一种视频监控系统，降低监控成本。

为达到上述目的，本发明实施例提供的一种视频监控系统，包括：云台摄像机、监控平台以及客户端，其中，

云台摄像机，用于接收云台控制指令，根据云台控制指令调整云台摄像机方位，采集前端视频，输出至预先设置的云台摄像机路径；

监控平台，用于配置和存储自动跟踪策略列表，接收客户端发送的云台摄像机接入请求，进行接入鉴权后，向客户端返回云台摄像机路径以及自动跟踪策略列表；接收客户端发送的云台控制指令，进行控制鉴权后，输出至云台摄像机；

客户端，用于向监控平台发送云台摄像机接入请求，接收监控平台返回的云台摄像机路径以及自动跟踪策略列表，选取自动跟踪策略，封装预置位指令在云台控制指令中，通过监控平台发送至云台摄像机；根据云台摄像机路径，加载云台摄像机的实时视频，进行播放，根据播放的视频对目标对象进行定位，并预估目标对象的在下一计算时间的位置，封装在云台控制指令中，通过监控平台发送至云台摄像机以调整云台摄像机。

较佳地，所述监控平台包括：存储模块、接入鉴权模块以及控制鉴权模块，其中，

存储模块，用于存储预先设置的自动跟踪策略列表；

接入鉴权模块，用于接收客户端发送的云台摄像机接入请求，进行接入鉴权后，向客户端返回云台摄像机路径以及自动跟踪策略列表；

控制鉴权模块，用于接收客户端发送的云台控制指令，进行控制鉴权后，输出至云台摄像机。

较佳地，所述控制鉴权模块包括：控制权限存储单元、接收单元、查询单元、比较单元以及发送单元，其中，

控制权限存储单元，用于存储各客户端对云台摄像机的控制权限表；

接收单元，用于接收第二客户端发送的云台控制指令，输出至查询单元；

查询单元，用于从控制权限存储单元中，查询获取发送云台控制指令的第二客户端的控制权限，输出至比较单元；

比较单元，用于将接收的第二客户端的控制权限与上一次发送云台控制指令的第一客户端的控制权限进行比较，如果第二客户端的控制权限高于第一客户端的控制权限，通知发送单元；

发送单元，用于根据通知，向云台摄像机发送第二客户端发送的云台控制指令。

较佳地，所述监控平台进一步包括：

状态更新模块，用于在发送云台控制指令后，记录发送云台控制指令的时间戳，并设置云台摄像机为占用状态，如果在预先设置的占用时间阈值内没有接收到该客户端发送的云台控制指令，更新云台摄像机的状态为闲置状态；如果在预先设置的占用时间阈值内接收到该客户端发送的云台控制指令，维持云台摄像机的状态不变。

较佳地，所述控制鉴权模块进一步包括：

状态检测单元，用于接收来自接收单元的第二客户端发送的云台控制指令，查询状态更新模块，获取云台摄像机的状态，如果云台摄像机的状态为闲置状态，则通知发送单元；如果云台摄像机的状态为占用状态，将第二客户端发送的云台控制指令输出至查询单元。

较佳地，所述客户端包括：接入模块、跟踪模块、分析模块以及控制模块，其中，

接入模块，用于向监控平台发送云台摄像机接入请求，接收监控平台返回的云台摄像机路径以及自动跟踪策略列表，输出至跟踪模块；

跟踪模块，用于选取自动跟踪策略，封装预置位指令在云台控制指令中，通过监控平台发送至云台摄像机以跟踪目标对象；根据云台摄像机路径，加载云台摄像机的实时视频，进行播放，根据播放的视频对目标对象进行定位并计算云台摄像机的运动参数；将定位信息以及云台摄像机的运动参数信息输出至控制模块；

分析模块，用于根据播放的视频对目标对象，获取视频延时时间并输出至控制模块；

控制模块，用于根据跟踪模块输出的定位信息以及分析模块输出的视频延时时间信息，预估目标对象实际位置；根据目标对象实际位置以及跟踪模块输出的云台摄像机的运动参数信息，预估目标对象在下一计算时间的位置，生成云台控制指令，通过监控平台发送至云台摄像机。

较佳地，所述客户端进一步包括：

视频处理模块，用于对分析模块播放的视频进行录像，并根据预先设置的策略对录像进行抓拍处理。

较佳地，所述客户端进一步包括：

上传模块，用于将视频处理模块输出的录像和抓拍的视频上传到预先指定的存储位置。

一种视频监控方法，该方法包括：

监控平台接收客户端发送的云台摄像机接入请求，进行接入鉴权后，向客户端返回云台摄像机路径以及自动跟踪策略列表；

客户端接收监控平台返回的云台摄像机路径以及自动跟踪策略列表，选取自动跟踪策略，封装预置位指令在云台控制指令中，通过监控平台进行控制鉴权后发送至云台摄像机；

云台摄像机接收云台控制指令，根据云台控制指令调整云台摄像机方位，采集前端视频，输出至预先设置的云台摄像机路径；

客户端根据云台摄像机路径，加载云台摄像机的实时视频，进行播放；

根据播放的视频对目标对象获取定位信息，并预估目标对象的在下一计算时间的位置，封装在云台控制指令中，通过监控平台发送至云台摄像机。

其中，所述进行控制鉴权包括：

监控平台预先存储有各客户端对云台摄像机的控制权限表，在接收到客户端发送的云台控制指令后，查询该发送云台控制指令的客户端是否具有控制权限，如果是，控制鉴权通过。

其中，在控制鉴权通过后，所述方法进一步包括：

监控平台查询获取发送云台控制指令的客户端的控制权限，与上一次发送云台控制指令的客户端的控制权限进行比较，如果当前客户端的控制权限高于上一次客户端的控制权限，向云台摄像机发送当前客户端发送的云台控制指令，否则，不作处理。

其中，所述方法进一步包括：

在监控平台中，设置解除占用时间阈值；

监控平台在发送云台控制指令后，进一步记录该客户端发送云台控制指令的时间戳，并设置云台摄像机为占用状态；

如果在预先设置的占用时间阈值内没有接收到该客户端发送的云台控制指令，更新云台摄像机的状态为闲置状态；

如果在预先设置的占用时间阈值内接收到该客户端发送的云台控制指令，维持云台摄像机的状态不变。

其中，在云台摄像机处于占用状态时，所述方法进一步包括：

发送锁定指令，监控平台再设置云台摄像机处于锁定状态；

监控平台在接收到客户端发送的云台控制指令后，进一步查询云台摄像机的状态，如果云台摄像机的状态为闲置状态，则直接下发云台控制指令；如果云台摄像机的状态为锁定状态，执行所述查询获取发送云台控制指令的客户端的控制权限的流程。

其中，所述方法进一步包括：

监控平台预先存储各云台摄像机兼容的协议信息；

对接收的云台控制指令按照云台摄像机兼容的协议进行协议转换后，执行所述发送至云台摄像机的步骤。

其中，客户端在播放视频时，所述方法进一步包括：

对播放的视频进行录像，并根据预先设置的策略对录像进行抓拍处理，将录像和抓拍的视频上传到预先指定的存储位置。

其中，在采集前端视频后，所述方法进一步包括：

对采集的视频进行编码、压缩处理。

其中，所述云台摄像机输出视频的方式包括：单播、组播、点播以及流媒体转发。

其中，所述自动跟踪策略列表包括：自动跟踪模式、事件驱动模式以及手动执行模式三种模式。

其中，所述自动跟踪策略列表进一步包括执行时间表。

其中，所述自动跟踪策略列表进一步包括是否录像，以及，在录像的情形下，设置抓拍张数信息。

其中，所述云台摄像机方位包括：云台摄像机的方向、转速以及镜头焦距。

其中，所述定位信息为车辆位置数据信息，包括：车辆速度系数，其中，

车辆速度系数计算公式为：

$\stackrel{\→}{v}=\stackrel{\→}{S_N}/N$

式中，

为车辆速度系数；

为在预先设置的帧数时间内，通过跟踪定位算法获取的目标对象在视频中的位移；

N为预先设置的帧数。

其中，所述预估目标对象的在下一计算时间的位置包括：

获取视频延时时间；

根据车辆速度系数以及视频延时时间预估车辆实际位置；

计算云台摄像机方向、转速以及缩放参数；

根据预估的车辆实际位置以及计算得到的云台摄像机方向、转速以及缩放参数，预估下一计算时间该车辆在视频中的位置。

其中，所述预估车辆实际位置的计算公式为：

$\stackrel{\→}{d_{{\mathrm{AA}}^{\′}}}=\stackrel{\→}{v}\×\mathrm{Dt}$

式中，

为当前视频图像中目标对象出现点A处至当前时刻目标对象的实际位置点A’处的位移；

Dt为视频延时时间。

其中，所述云台摄像机转速的计算公式为：

$\stackrel{\→}{d_{0A^{\′}}}+\stackrel{\→}{v}\×t=\stackrel{\→}{v_c}\×t$

$\left|\stackrel{\→}{v_c}\right|={v_{0\×e}}^{S/D}$

式中，

为原点到A’点的矢量；

为云台摄像机转速大小；

t为预设的时间t内；

S为目标对象中心与云台摄像机中心之间的距离；

D为变换系数。

其中，所述方法进一步包括：

根据获取的下一计算时间视频中车辆的实际位置以及预估的下一计算时间该车辆在视频中的位置，调整车辆速度系数。

由上述技术方案可见，本发明实施例提供的一种视频监控系统及视频监控方法，该系统包括：云台摄像机、监控平台以及客户端，其中，云台摄像机，用于接收云台控制指令，根据云台控制指令调整云台摄像机方位，采集前端视频，输出至预先设置的云台摄像机路径；监控平台，用于配置和存储自动跟踪策略列表，接收客户端发送的云台摄像机接入请求，进行接入鉴权后，向客户端返回云台摄像机路径以及自动跟踪策略列表；接收客户端发送的云台控制指令，进行控制鉴权后，输出至云台摄像机；客户端，用于向监控平台发送云台摄像机接入请求，接收监控平台返回的云台摄像机路径以及自动跟踪策略列表，选取自动跟踪策略，封装预置位指令在云台控制指令中，通过监控平台发送至云台摄像机；根据云台摄像机路径，加载云台摄像机的实时视频，进行播放，根据播放的视频对目标对象进行定位，并预估目标对象的在下一计算时间的位置，封装在云台控制指令中，通过监控平台发送至云台摄像机以调整云台摄像机。这样，客户端通过调用自动跟踪策略，控制云台摄像机执行自动跟踪策略，对于已经部署的视频监控系统，仅需要进行监控平台和客户端的适当改造，极大的减少了项目投入，降低了系统应用成本；进一步地，客户端根据视频延时时间，预估车辆实际位置，不断进行云台摄像机方向、转速、镜头控制，充分考虑了延时对车辆跟踪的影响，使得整个跟踪过程更平滑，跟踪效率更高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，以下将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，以下描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员而言，还可以根据这些附图所示实施例得到其它的实施例及其附图。

图1为本发明实施例视频监控系统结构示意图。

图2为本发明实施例视频车辆实际位置以及视频车辆预期位置示意图。

图3为本发明实施例视频监控方法流程示意图。

图4为本发明实施例视频监控方法具体流程示意图。

图5为本发明实施例视频监控方法的另一具体流程示意图。

图6为本发明实施例估算车辆实际位置的算法示意图。

图7为本发明实施例计算云台转速的算法示意图。

图8为本发明实施例车辆速度系数变慢的示意图。

图9为本发明实施例车辆速度系数变快的示意图。

具体实施方式

以下将结合附图对本发明各实施例的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施例，都属于本发明所保护的范围。

现有的数字视频监控系统，将云台控制器输出的控制指令传输至各场景用于监控的单摄像机，存在一定的延时，使得对车辆的定位精度较低，且由于车辆的运行速度快、密度大，用户手工操作更容易导致定位精度下降；而智能高速跟踪球机，虽然能够有效进行车辆跟踪及定位，但其运行成本高昂，且不具备在跟踪过程中保存录像、抓拍车辆图片的功能，视频监控功能有限、监控成本较高。

本发明实施例中，提出一种视频监控系统，通过考虑指令传输延时，结合摄像机运行参数，预估目标对象的位置，从而根据预估位置对摄像机进行控制，用以解决车辆跟踪时，通过云台控制容易受延时影响，出现定位不到目标对象，或定位错目标对象，或目标对象大小不足以获取有效信息的问题；同时，通过设置客户端获取摄像机视频的路径，在客户端播放视频时，自动触发录像、抓拍，从而在车辆跟踪过程中，实现自动录像、抓拍；而且，在客户端实现对摄像机视频的分析预处理，与现有数字视频监控系统能够兼容，无需对现有摄像机进行更换，节省系统建设成本，便于对现有数字视频监控系统进行改造和升级。

图1为本发明实施例视频监控系统结构示意图。该视频监控系统具有车辆自动跟踪功能，参见图1，图中，虚线为控制流（例如，云台控制指令），实线为视频流（例如，视频），该视频监控系统至少包括：云台摄像机、监控平台以及客户端，其中，

云台摄像机，用于接收云台控制指令，根据云台控制指令调整云台摄像机方位，采集前端视频，输出至预先设置的云台摄像机路径；

本发明实施例中，云台摄像机方位包括：云台摄像机的方向、转速以及镜头焦距。云台摄像机根据接收的控制指令，对云台摄像机方向（朝向角度）、转速、焦距远近进行调整，以对跟踪车辆进行视频摄像。

云台摄像机路径是视频播放路径，后续中，客户端通过该设置的云台摄像机路径加载视频，从而进行视频播放。

较佳地，云台摄像机在采集前端视频后，进一步用于对采集的视频进行编码、压缩处理。

较佳地，云台摄像机输出视频的方式包括：单播、组播、点播以及流媒体转发等。

实际应用中，云台摄像机可以是具有变速云台的摄像机，也可以是安装云台的枪机，还可以是云台一体机或球机。

本发明实施例中，云台摄像机接入视频监控系统的方式不限，只要客户端可以播放视频，并能够通过监控平台对云台摄像机进行控制即可满足要求。例如，对于具有变速云台的摄像机或安装云台的枪机，接入方式可以是以模拟摄像机与数字视频录像机（DVR，Digital Video Recorder）的组合方式接入，或者是以模拟摄像机与编码器的组合方式接入，或者是以网络摄像机与网络视频录像机（NVR，Network Video Recorder）的组合方式接入，或者是以单独的网络摄像机的方式接入。

实际应用中，云台摄像机的数量可以为一台或多台，一台客户端可以对一台或多台云台摄像机进行控制。

监控平台，用于配置和存储自动跟踪策略列表，接收客户端发送的云台摄像机接入请求，进行接入鉴权后，向客户端返回云台摄像机路径以及自动跟踪策略列表；接收客户端发送的云台控制指令，进行控制鉴权后，输出至云台摄像机；

本发明实施例中，监控平台用于接收、传输、控制和存储相应信息，进行资源调度和权限控制，实现集中管理，是基于网络的全数字化的高清视频监控系统的一个组成部分，采用模块化多服务架构，能够实现不同厂商各种类型设备的接入，能够实现与不同厂商监控平台的对接，能够根据视频监控系统规模进行集中式和分布式部署，同时具备多级部署能力，各级之间互相独立，通过层级关系进行访问权限控制。

自动跟踪策略列表包括：自动跟踪模式、事件驱动模式以及手动执行模式三种模式。其中，

自动跟踪模式下，设置云台摄像机对最先出现在视频中的目标对象（车辆）进行跟踪，在跟踪结束前，不受视频中其他车辆影响；

事件驱动模式下，通过接收其他智能交通设备上传的交通事件，监控平台进行初步处理后，发送给客户端，由客户端根据接收的交通事件选取跟踪车辆，并封装为云台控制指令，通过监控平台下发至云台摄像机，云台摄像机对交通事件对应的车辆进行跟踪，在跟踪结束前，不再受其他交通事件影响；

手动执行模式下，用户通过客户端手动选择视频中跟踪车辆，封装为云台控制指令，通过监控平台下发至云台摄像机，云台摄像机对手动选择的车辆进行自动跟踪，在跟踪自动结束或强制结束前，用户通过客户端不能再次选择跟踪车辆。

本发明实施例中，自动跟踪策略列表中，还可以进一步包括执行时间表，例如，定义在一天的哪些时间段进行跟踪。

较佳地，还可以设置自动跟踪的预置位，形成预置位指令，在每次进行新的自动跟踪时，下发至相应的云台摄像机。预置位指令用于设置自动跟踪在开始执行时，云台摄像机的初始位置，在每次车辆跟踪结束后，触发云台摄像机恢复到该预置位。

实际应用中，还可以在自动跟踪策略列表中，设置或定义是否录像，以及，在录像的情形下，设置抓拍张数。这样，在录像情况下进行抓拍张数的设置，客户端在跟踪录像结束后，从跟踪录像中均匀提取多张图片，可以作为后续摘要或证据使用。

进一步地，在自动跟踪策略列表中，还可以设置录像及抓拍的图片存储位置信息，以及是否上传信息，其中，存储位置信息参数用于定义客户端录像抓拍结果的存储位置。

本发明实施例中，进行接入鉴权包括：监控平台查询发送云台摄像机接入请求的客户端是否在预先存储的接入列表中，如果是，则通过接入鉴权。

进行控制鉴权包括：监控平台预先存储有各客户端对云台摄像机的控制权限表，在接收到客户端发送的云台控制指令后，查询该发送云台控制指令的客户端是否具有控制权限，如果是，控制鉴权通过。

本发明实施例中，监控平台在执行云台控制指令时，为了防止多个用户通过客户端同时进行对云台摄像机进行控制，还可以通过设置控制权限优先级，对控制云台摄像机的用户进行控制权限优先级配置，使得控制权限搞的用户可以实时抢夺云台摄像机的控制权。这样，

监控平台在接收到第二客户端发送的云台控制指令后，查询获取发送云台控制指令的第二客户端的控制权限，与上一次发送云台控制指令的第一客户端的控制权限进行比较，如果第二客户端的控制权限高于第一客户端的控制权限，向云台摄像机发送第二客户端发送的云台控制指令，否则，不作处理。

实际应用中，为了避免权限较高的用户在抢夺云台摄像机的控制权后，长时间不发送云台控制指令以控制云台摄像机进行自动跟踪，使得云台摄像机处于闲置状态，本发明实施例中，在监控平台中，进一步设置有解除占用时间阈值，监控平台在发送云台控制指令后，进一步记录该客户端发送云台控制指令的时间戳，并设置云台摄像机为占用状态，如果在预先设置的占用时间阈值内没有接收到该客户端发送的云台控制指令，更新云台摄像机的状态为闲置状态；如果在预先设置的占用时间阈值内接收到该客户端发送的云台控制指令，维持云台摄像机的状态不变。

实际应用中，为了防止用户对云台摄像机的无限期占用或用户需要频繁发送指令以维持云台摄像机处于占用状态，在云台摄像机处于占用状态时，根据用户需要，用户通过发送锁定指令，监控平台再设置云台摄像机处于锁定状态。这样，锁定状态可以不受占用时间阈值的约束，这样，监控平台在接收到第二客户端发送的云台控制指令后，进一步用于查询云台摄像机的状态，如果云台摄像机的状态为闲置状态，则直接下发云台控制指令；如果云台摄像机的状态为锁定状态，执行所述查询获取发送云台控制指令的第二客户端的控制权限的流程。

较佳地，监控平台预先存储有各云台摄像机兼容的协议信息，进一步用于对接收的云台控制指令按照云台摄像机兼容的协议进行协议转换后，下发至对应的云台摄像机。

为了提高视频监控系统的可靠性，监控平台可以进行冗余配置，例如，设置主从监控平台，主监控平台实时与从监控平台进行数据同步，在主监控平台发生故障或异常时，切换至从监控平台，并使从监控平台建立与各客户端以及云台摄像机的连接。

客户端，用于向监控平台发送云台摄像机接入请求，接收监控平台返回的云台摄像机路径以及自动跟踪策略列表，选取自动跟踪策略，封装预置位指令在云台控制指令中，通过监控平台发送至云台摄像机；根据云台摄像机路径，加载云台摄像机的实时视频，进行播放，根据播放的视频对目标对象进行定位，并预估目标对象的在下一计算时间的位置，封装在云台控制指令中，通过监控平台发送至云台摄像机以调整云台摄像机。

本发明实施例中，客户端中安装有作为监控平台的配套软件，作为视频监控系统中直接与用户交互的界面软件，用于实现实时视频、历史视频、监控中心、电子地图、预案管理、报警处理、系统状态查看等一系列功能。

较佳地，客户端在播放视频时，还进一步用于对播放的视频进行录像，并根据预先设置的策略对录像进行抓拍处理，将录像和抓拍的视频上传到预先指定的存储位置。

本发明实施例中，主要涉及客户端的实时视频部分，客户端在切换云台摄像机后，可选择自动跟踪策略中的某一模式对车辆进行跟踪。

用户通过客户端从监控平台获取自动跟踪策略列表，如果选择自动跟踪模式或事件驱动模式的自动跟踪策略，客户端可进行无人执守情况下的自动跟踪、录像、抓拍操作；如果选择手动执行模式的自动跟踪策略，用户可通过点击视频中静止或运动的车辆，对车辆进行跟踪。

其中，

监控平台包括：存储模块、接入鉴权模块以及控制鉴权模块（图中未示出），其中，

存储模块，用于存储预先设置的自动跟踪策略列表；

接入鉴权模块，用于接收客户端发送的云台摄像机接入请求，进行接入鉴权后，向客户端返回云台摄像机路径以及自动跟踪策略列表；

控制鉴权模块，用于接收客户端发送的云台控制指令，进行控制鉴权后，输出至云台摄像机。

控制鉴权模块包括：控制权限存储单元、接收单元、查询单元、比较单元以及发送单元，其中，

控制权限存储单元，用于存储各客户端对云台摄像机的控制权限表；

接收单元，用于接收第二客户端发送的云台控制指令，输出至查询单元；

查询单元，用于从控制权限存储单元中，查询获取发送云台控制指令的第二客户端的控制权限，输出至比较单元；

比较单元，用于将接收的第二客户端的控制权限与上一次发送云台控制指令的第一客户端的控制权限进行比较，如果第二客户端的控制权限高于第一客户端的控制权限，通知发送单元；

发送单元，用于根据通知，向云台摄像机发送第二客户端发送的云台控制指令。

较佳地，监控平台还可以进一步包括：

状态更新模块，用于在发送云台控制指令后，记录发送云台控制指令的时间戳，并设置云台摄像机为占用状态，如果在预先设置的占用时间阈值内没有接收到该客户端发送的云台控制指令，更新云台摄像机的状态为闲置状态；如果在预先设置的占用时间阈值内接收到该客户端发送的云台控制指令，维持云台摄像机的状态不变。

这样，控制鉴权模块进一步包括：

状态检测单元，用于接收来自接收单元的第二客户端发送的云台控制指令，查询状态更新模块，获取云台摄像机的状态，如果云台摄像机的状态为闲置状态，则通知发送单元；如果云台摄像机的状态为占用状态，将第二客户端发送的云台控制指令输出至查询单元。

客户端包括：接入模块、跟踪模块、分析模块以及控制模块（图中未示出），其中，

接入模块，用于向监控平台发送云台摄像机接入请求，接收监控平台返回的云台摄像机路径以及自动跟踪策略列表，输出至跟踪模块；

跟踪模块，用于选取自动跟踪策略，封装预置位指令在云台控制指令中，通过监控平台发送至云台摄像机以跟踪目标对象；根据云台摄像机路径，加载云台摄像机的实时视频，进行播放，根据播放的视频对目标对象进行定位并计算云台摄像机的运动参数；将定位信息以及云台摄像机的运动参数信息输出至控制模块；

本发明实施例中，运动参数信息包括：方向、转速以及缩放信息。其中，云台摄像机转速是根据车辆在视频中位置与中心位置的绝对象素距离，与视频界面中最远点到中心的绝对象素距离按比例计算的。例如，定义四角到中心绝对象素距离对应最大转速64，如果车辆位置到中心位置的绝对象素距离与四角到中心绝对象素距离之比为1／4时，对应的云台摄像机转速为16。

本发明实施例中，定位信息为车辆位置数据信息，包括：车辆行驶方向和车辆速度系数。其中，

车辆速度系数计算公式为：

$\stackrel{\→}{v}=\stackrel{\→}{S_N}/N$

式中，

为车辆速度系数；

为在预先设置的帧时间内，通过跟踪定位算法获取的目标对象在视频中的位移，单位为像素；

N为预先设置的帧数。

跟踪模块结合定位信息中的车辆行驶方向、视频车辆实际位置以及视频车辆预期位置，计算或更新车辆速度系数，通过分析模块输出的视频延时时间预估当前车辆实际位置，进而计算云台摄像机方向参数、转速及镜头缩放（焦距）参数，输出至控制模块。关于计算的详细流程，后续再进行具体描述。

图2为本发明实施例视频车辆实际位置以及视频车辆预期位置示意图。参见图2，在车辆直线向前运动的过程中，当前车辆实际位置位于最前端，视频车辆实际位置位于中间，视频车辆预期位置位于最后端。

分析模块，用于根据播放的视频对目标对象，获取视频延时时间并输出至控制模块；

本发明实施例中，分析模块用于根据视频车辆位置和视频中心位置，获取视频延时时间。

本发明实施例中，视频中帧间车辆行驶方向和速度是可预测的。具体来说，云台摄像机在静止情况下，通过将跟踪车辆（目标对象）视频以流媒体方式输出至客户端，客户端中的跟踪模块不断定位车辆位置，可获取车辆行驶方向参数和车辆速度系数，并通过在沿获取的行驶方向进行车辆定位，可大幅提高定位效率；而在运动情况下，在车辆行驶方向确定时，可在车辆行驶方向和云台摄像机运动方向夹角中进行车辆定位。

控制模块，用于根据跟踪模块输出的定位信息以及分析模块输出的视频延时时间信息，预估目标对象实际位置；根据目标对象实际位置以及跟踪模块输出的云台摄像机的运动参数信息，预估目标对象在下一计算时间的位置，生成云台控制指令，通过监控平台发送至云台摄像机。

本发明实施例中，在云台摄像机静止情况下，结合车辆速度系数和视频延时时间，可以估算出车辆实际位置，计算公式为：

$\stackrel{\→}{d_{{\mathrm{AA}}^{\′}}}=\stackrel{\→}{v}\×\mathrm{Dt}$

式中，

为当前视频图像中目标对象出现点A处至当前时刻目标对象的实际位置点A’处的位移；

Dt为视频延时时间。

较佳地，该客户端还可以进一步包括：

视频处理模块，用于对分析模块播放的视频进行录像，并根据预先设置的策略对录像进行抓拍处理。

实际应用中，该客户端还可以进一步包括：

上传模块，用于将视频处理模块输出的录像和抓拍的视频上传到预先指定的存储位置。

图3为本发明实施例视频监控方法流程示意图。参见图3，该方法包括：

步骤301，监控平台接收客户端发送的云台摄像机接入请求，进行接入鉴权后，向客户端返回云台摄像机路径以及自动跟踪策略列表；

本步骤中，自动跟踪策略列表包括：自动跟踪模式、事件驱动模式以及手动执行模式三种模式。

较佳地，在自动跟踪策略列表中，还可以进一步包括执行时间表。

实际应用中，还可以在自动跟踪策略列表中，设置或定义是否录像，以及，在录像的情形下，设置抓拍张数。

步骤302，客户端接收监控平台返回的云台摄像机路径以及自动跟踪策略列表，选取自动跟踪策略，封装预置位指令在云台控制指令中，通过监控平台进行控制鉴权后发送至云台摄像机；

本步骤中，进行控制鉴权包括：

监控平台预先存储有各客户端对云台摄像机的控制权限表，在接收到客户端发送的云台控制指令后，查询该发送云台控制指令的客户端是否具有控制权限，如果是，控制鉴权通过。

本发明实施例中，监控平台在执行云台控制指令时，为了防止多个用户通过客户端同时进行对云台摄像机进行控制，还可以通过设置控制权限优先级，对控制云台摄像机的用户进行控制权限优先级配置，使得控制权限搞的用户可以实时抢夺云台摄像机的控制权。这样，在控制鉴权通过后，进一步包括：

监控平台查询获取发送云台控制指令的客户端的控制权限，与上一次发送云台控制指令的客户端的控制权限进行比较，如果当前客户端的控制权限高于上一次客户端的控制权限，向云台摄像机发送当前客户端发送的云台控制指令，否则，不作处理。

实际应用中，为了避免权限较高的用户在抢夺云台摄像机的控制权后，长时间不发送云台控制指令以控制云台摄像机进行自动跟踪，使得云台摄像机处于闲置状态，本发明实施例中，进一步包括：

在监控平台中，设置解除占用时间阈值；

监控平台在发送云台控制指令后，进一步记录该客户端发送云台控制指令的时间戳，并设置云台摄像机为占用状态；

如果在预先设置的占用时间阈值内没有接收到该客户端发送的云台控制指令，更新云台摄像机的状态为闲置状态；

如果在预先设置的占用时间阈值内接收到该客户端发送的云台控制指令，维持云台摄像机的状态不变。

实际应用中，为了防止用户对云台摄像机的无限期占用或用户需要频繁发送指令以维持云台摄像机处于占用状态，以使用户不受占用时间阈值的限制，还可以进一步包括：

在云台摄像机处于占用状态时，通过发送锁定指令，监控平台再设置云台摄像机处于锁定状态；

监控平台在接收到客户端发送的云台控制指令后，进一步查询云台摄像机的状态，如果云台摄像机的状态为闲置状态，则直接下发云台控制指令；如果云台摄像机的状态为锁定状态，执行所述查询获取发送云台控制指令的客户端的控制权限的流程。

较佳地，还可以进一步包括：

监控平台预先存储各云台摄像机兼容的协议信息；

对接收的云台控制指令按照云台摄像机兼容的协议进行协议转换后，执行所述发送至云台摄像机的步骤。

步骤303，云台摄像机接收云台控制指令，根据云台控制指令调整云台摄像机方位，采集前端视频，输出至预先设置的云台摄像机路径；

本步骤中，云台摄像机方位包括：云台摄像机的方向、转速以及镜头焦距。

较佳地，在采集前端视频后，进一步包括：

对采集的视频进行编码、压缩处理。

较佳地，云台摄像机输出视频的方式包括：单播、组播、点播以及流媒体转发等。

步骤304，客户端根据云台摄像机路径，加载云台摄像机的实时视频，进行播放；

较佳地，客户端在播放视频时，进一步包括：

对播放的视频进行录像，并根据预先设置的策略对录像进行抓拍处理，将录像和抓拍的视频上传到预先指定的存储位置。

步骤305，根据播放的视频对目标对象进行定位，并预估目标对象的在下一计算时间的位置，封装在云台控制指令中，通过监控平台发送至云台摄像机。

下面基于图1和图3，举两个具体例子，对本发明实施例作进一步的详细说明。

图4为本发明实施例视频监控方法具体流程示意图。参见图4，该方法包括：

步骤401，在监控平台中预先配置自动跟踪策略列表；

本步骤中，监控管理人员（用户）通过客户端，向监控平台输出设置的自动跟踪策略列表，监控平台存储接收的针对车辆的自动跟踪策略列表。

步骤402，客户端向监控平台请求云台摄像机；

本步骤中，当用户需要对车辆进行跟踪时，选择跟踪所需的云台摄像机，视频监控系统以进行云台摄像机切换进行跟踪。

步骤403，监控平台返回云台摄像机路径以及自动跟踪策略列表；

本步骤中，监控平台对客户端的云台摄像机访问权限进行判断，在确认客户端具有云台摄像机访问权限后，创建云台摄像机控制通讯路径，返回云台摄像机路径、自动跟踪策略列表等信息。其中，

云台摄像机路径是视频播放路径，客户端通过该设置的云台摄像机路径加载视频，从而进行视频播放。

云台摄像机控制通讯路径是指监控平台与前端云台摄像机之间建立通讯连接，以便于后续对云台摄像机的控制。

步骤404，客户端根据监控平台返回的云台摄像机路径加载视频，播放视频；

步骤405，从自动跟踪策略列表中选取自动跟踪策略，并通过监控平台创建的云台摄像机控制通讯路径输出至云台摄像机；

本步骤中，用户通过客户端从监控平台获取的自动跟踪策略列表，选择需要执行的自动跟踪策略，通过监控平台创建的云台摄像机控制通讯路径，将选择的自动跟踪策略输出至云台摄像机。

同时，客户端实时从云台摄像机路径加载视频，播放视频，以便于客户端进行实时分析和控制。

步骤406，云台摄像机执行自动跟踪策略中的预置位，使云台摄像机达到初始位置；

本步骤中，客户端按照选择的自动跟踪策略，向监控平台发送携带预置位调用指令的自动跟踪策略，该自动跟踪策略可以封装在云台控制指令中，监控平台对接收的云台控制指令进行协议转换后，下发至云台摄像机，云台摄像机根据接收的预置位调用指令，进行初始化，使云台摄像机调整到初始位置。

步骤407，云台摄像机根据自动跟踪策略执行车辆跟踪；

本步骤中，在自动模式下，用户无需进行操作控制，即无需通过客户端以及监控平台向云台摄像机发送云台控制指令，在预先指定的跟踪周期内，只要有跟踪的目标车辆出现，云台摄像机将自动进行跟踪，并向客户端输出跟踪的视频；

在事件驱动模式下，用户同样无需进行操作，在预先指定的时间段，客户端一旦接收到特定事件，通过监控平台触发云台摄像机对指定的目标对象（车辆）进行自动跟踪；

在手动模式下，云台摄像机的自动跟踪不受时间限制，只要用户选中视频中的车辆，通过监控平台，立即触发云台摄像机对选中的车辆进行自动跟踪。

步骤408，客户端播放跟踪视频，进行同步录像；

本步骤为可选，即客户端在播放视频的过程中，还可以进行同步录像以及抓取图片的操作。

步骤409，客户端预估跟踪车辆的实际位置，形成云台控制指令；

本步骤中，客户端根据预先安装的程序，在对车辆进行跟踪的过程中，不断定位视频中跟踪车辆的位置，预估车辆的实际位置，形成云台控制指令。

本发明实施例中，客户端根据视频播放路径链接获取实时视频，针对实时视频中的跟踪车辆，通过预先安装的程序，根据预估的下一计算周期的车辆实际位置与下一计算周期时，车辆的实际位置，动态调节云台摄像机方向、转速以及镜头的焦距，从而实现自动跟踪。关于预估车辆位置的算法，后续再进行详细描述。

步骤410，客户端将生成的云台控制指令发送到监控平台；

步骤411，监控平台经过权限判断后，对云台控制指令进行协议转换后输出至云台摄像机；

本步骤中，监控平台执行云台控制指令时，为了防止多个用户同时进行云台控制，设置各用户云台摄像机的控制权限，在接收到云台控制指令后，对发送云台监控指令的用户权限进行判断。

本发明实施例中，对云台摄像机的控制权限包括占用状态以及锁定状态。其中，

当云台摄像机处于占用状态时，设置占用时间阈值，并开始计时，在该占用时间阈值内，其他用户无法控制云台摄像机，不能向云台摄像机发送云台控制指令，即其他用户发送的云台控制指令，在到达监控平台后，被监控平台丢弃；在预先设置的占用时间阈值到后，例如，6秒后，如果该用户没有发送云台控制指令，则解除占用状态，如果该用户在预先设置的占用时间阈值内，又发送了云台控制指令，则重新进行计时。举例来说，监控平台在每次发出云台控制指令时，记录时间戳，当接收到另一用户的云台控制指令时，将接收另一用户的云台控制指令的当前时间与记录的时间戳进行比较，如果差值在6秒内，说明云台摄像机还处于占用状态，丢弃另一用户的云台控制指令；如果差值超过6秒，说明云台摄像机的占用状态已去除，前一用户不再发送云台控制指令，因而，另一用户可发送云台控制指令。

当然，实际应用中，为了防止用户对云台摄像机的无限期占用或用户需要频繁发送指令以维持云台摄像机处于占用状态，还可以根据用户的控制权限优先级对云台摄像机进行控制。即在可以根据控制权限优先级对云台摄像机进行控制的情况下，在云台摄像机处于占用状态时，根据用户需要，用户通过发送锁定指令，监控平台再设置云台摄像机处于锁定状态。这样，锁定状态可以不受占用时间阈值的约束，在接收到另一用户发送的云台控制指令时，如果云台摄像机处于锁定状态，将另一用户的权限与发送锁定指令的用户权限进行比较，如果另一用户的权限小于或等于发送锁定指令的用户权限，则忽略另一用户发送的云台控制指令，并向该另一用户返回控制失败信息；如果另一用户的权限大于发送锁定指令的用户权限，监控平台解除发送锁定指令的用户的锁定状态，记录该另一用户的锁定状态，并向云台摄像机发送另一用户的云台控制指令，并向该另一用户返回控制成功信息，向发送锁定指令的用户返回锁定解除信息，使得权限级别高于当前操作用户的用户可以抢夺云台摄像机控制权限；如果云台摄像机控制权限未被抢夺，除非当前操作用户主动解锁结束锁定状态，同权限和低权限级别的用户无法进行云台摄像机的控制操作。

实际应用中，用户通过客户端、监控平台向空闲的云台摄像机发送控制指令时，监控平台会将该云台摄像机设置为占用状态。在该占用状态下，其他用户无法控制云台摄像机，在该用户不再发送云台控制指令6秒后，占用状态去除，恢复空闲状态，其他用户可正常控制云台摄像机。

用户在进行云台摄像机控制过程中，可能在控制云台摄像机到预先设置的位置后，进行观察（超过6秒），再继续进行云台控制操作，因此，在占用状态结束到再次控制的时间段之间，由于云台摄像机处于空闲状态，容易被其他用户通过发送云台控制指令，从而控制云台摄像机移到其他位置，为此，该用户可在预先设置的解除占用时间（6秒）内，通过向监控平台发送锁定指令，监控平台接收锁定指令，将该云台摄像机置于锁定状态。这样，即使用户不再控制云台摄像机，退出占用状态，同权限和低权限级别的用户仍然无法进行云台摄像机的控制操作，只有权限级别高于操作用户的用户才可以抢夺云台摄像机的控制权限。用户在操作结束后，可向监控平台发送解锁指令，从而结束该用于对云台摄像机的锁定状态。

步骤412，云台摄像机根据接收的云台控制指令执行跟踪；

步骤413，判断是否需要结束跟踪，如果是，执行步骤414，否则，返回执行步骤409；

本步骤中，结束跟踪的条件可以是预先设置的跟踪时间已到，也可以是跟踪的车辆移动出视频，还可以是手动停止跟踪。

步骤414，触发云台摄像机回复至自动跟踪策略中定义的初始预置位；

本步骤中，在云台摄像机回复至初始预置位后，可以随时准备进行下一轮跟踪。

在跟踪期间，客户端根据自动跟踪策略配置，可以执行录像操作，即对显示的视频进行录像，保存在本地。

步骤415，客户端根据自动跟踪策略配置，执行抓拍操作，并将录像和抓拍的图片上传到预先指定的存储位置。

图5为本发明实施例视频监控方法的另一具体流程示意图。参见图5，该方法包括：

步骤501，触发将云台摄像机置于预先设置的预置位，选择跟踪的车辆发起车辆跟踪；

本步骤中，在云台摄像机启动或执行完毕一次跟踪后，进入初始状态，云台摄像机自动调整到预先设置的预置位处并处于静止状态。

用户通过客户端播放的视频，手动选择跟踪目标对象；或，接收到监控平台反馈的跟踪事件，根据跟踪事件发起车辆跟踪。

步骤502，根据跟踪的车辆，计算车辆速度系数；

本步骤中，客户端在发起车辆跟踪后，分析模块不断定位车辆位置，将定位信息（车辆位置数据）反馈至跟踪模块；跟踪模块根据接收的车辆位置数据，计算出车辆行驶方向和车辆速度系数。

本步骤中，车辆速度系数是指云台摄像机在静止情况下拍摄的视频中，单位时间内，车辆在视频中移动的距离。

车辆速度系数计算算法如下：

假设在极短的时间内，目标对象近似做匀速直线运动，以视频图像中心点为原点，构造垂直坐标系，在若干帧（N帧）时间内，通过跟踪定位算法获取目标对象在视频中的位移（单位/像素），进而可以近似估计出该目标对象的运动速度（车辆速度系数）方向与位移方向一致。关于跟踪定位算法，具体可参见相关技术文献，在此不再赘述。

步骤503，计算并获取视频延时时间；

本步骤中，分析模块根据视频车辆位置数据和视频中心位置数据，计算云台摄像机活动方向和转速，并获取视频延时时间Dt。

获取视频延时时间的步骤包括：将计算得到的云台摄像机活动方向和转速作为初始云台摄像机的云台控制指令（初始云台摄像机动作），从分析模块发出该云台控制指令到视频根据该云台控制指令发生相应变化之间的时间，为视频延时时间Dt。其中，初始云台摄像机动作是指根据视频中车辆位置与中心位置关系计算得到的云台摄像机活动方向和速度，使云台摄像机按照该活动方向和转速进行调整的云台摄像机控制操作，该云台摄像机控制操作将使整体视频背景发生变化，从而用以明显区分出前后的视频，从该云台摄像机控制操作（云台控制指令）发出到背景视频变化所经历的时间为视频延时时间。其中，

云台摄像机活动方向通过使用从中心位置指向视频车辆实际位置的向量计算得到；

云台摄像机转速是根据车辆在视频中位置与中心位置的绝对象素距离，与视频界面中最远点到中心的绝对象素距离按比例计算的。例如，定义四角到中心绝对象素距离对应最大转速64，如果车辆位置到中心位置的绝对象素距离与四角到中心绝对象素距离之比为1／4时，对应的云台摄像机转速为16。云台摄像机处于静止时，云台摄像机转速为零。

步骤504，根据车辆速度系数以及视频延时时间预估车辆实际位置；

本步骤中，静止情况下，云台摄像机转速为零。此时，结合车辆速度系数和视频延时时间，可以估算出车辆实际位置。

图6为本发明实施例估算车辆实际位置的算法示意图。参见图6，假设当前视频图像中目标对象出现在点A处，由于视频图像的传输延迟时间Dt的影响，目标对象在当前时刻的实际位置可能处于A’，满足关系式： $\stackrel{\→}{d_{{\mathrm{AA}}^{\′}}}=\stackrel{\→}{v}\×\mathrm{Dt}.$

当云台摄像机运动时，车辆实际位置的估算，还需要结合云台摄像机转速和方向参数进行计算，后续再进行详细描述。

步骤505，计算云台摄像机方向、转速以及缩放参数；

本步骤中，通过车辆实际位置与视频中心位置的偏差，结合车辆方向和车辆速度系数，可以计算云台摄像机的转速；

通过车辆实际位置与视频中心位置的偏差，可以获得云台摄像机方向。

本发明实施例中，视频实际车辆大小决定了云台摄像机镜头的缩放。其中，缩放参数是根据车辆在视频中的绝对位置进行计算得到的，具体来说，在跟踪过程中，要求车辆在视频中达到一定的面积，根据车辆在视频中的面积大小与相应视角的实际车辆面积，可确定镜头缩放。进一步地，镜头在缩放过程中，车辆的位置也会发生相应变化，这些变化通过车辆在视频中的绝对位置以微分的方法，计算到车辆速度系统上。

图7为本发明实施例计算云台转速的算法示意图。参见图7，假定在时间t内，云台摄像机中心（视频中心）需要与目标对象中心重合，记为原点到A’点的矢量，云台摄像机转速大小为方向为云台摄像机转向，则有 $\stackrel{\→}{d_{0A^{\′}}}+\stackrel{\→}{v}\×t=\stackrel{\→}{v_c}\×t.$ 其中，

云台摄像机的转速与云台摄像机中心与目标对象中心的距离大小成指数关系，距离越远则转速越快，反之越慢，其相应公式为：

$\left|\stackrel{\→}{v_c}\right|={v_{0\×e}}^{S/D}$

式中，

v₀大小等于目标对象运动速度，在目标对象中心与云台摄像机中心重合后，云台摄像机速度与目标对象速度同步；

s为目标对象中心与云台摄像机中心之间的距离，D为变换系数。

步骤506，根据预估的车辆实际位置以及计算得到的云台摄像机方向、转速以及缩放参数，预估下个计算周期该车辆在视频中的位置；

本步骤中，运动过程中，客户端根据预先设置的计算周期对车辆进行位置判断，预估车辆下一计算周期的位置，用以不断调整车辆速度系数。

本发明实施例中，结合视频车辆实际位置、车辆速度系数、云台摄像机转速，计算预先设置的计算周期Δt时间后，视频中车辆应出现的位置，并根据视频车辆实际位置与预估的车辆位置的偏差，来调整车辆速度系数，用来表示实际车辆的速度变化。

步骤507，控制模块获取下一计算周期视频中车辆的实际位置；

步骤508，根据获取的下一计算周期视频中车辆的实际位置以及预估的下个计算周期该车辆在视频中的位置，调整车辆速度系数；

本步骤中，控制模块在每一计算周期，从跟踪模块中获取云台控制参数，结合计算周期和云台摄像机响应时间，周期性的对云台摄像机进行控制。

调整车辆速度系数具体包括：

在经过时间后，如果发现目标对象并未达到预估的车辆下一计算周期的位置B，而是达到B’，说明目标对象运动速度发生了变化，或变慢，或变快，此时，需要根据目标对象实际到达位置B’与预估位置B之间的差距，调整目标对象运动速度

图8为本发明实施例车辆速度系数变慢的示意图；

图9为本发明实施例车辆速度系数变快的示意图。参见图8和图9，在图8中，目标对象达到B’点，预估的车辆下一计算周期的目标对象位置为B点，目标对象达到的B’点在预估的B点之后，表明目标对象运动速度变慢；在图9中，目标对象达到B’点，预估的车辆下一计算周期的目标对象位置为B点，目标对象达到的B’点在预估的B点之前，表明目标对象运动速度变快。

调整目标对象运动速度具体包括：记为B’到B的矢量，则目标对象相对云台摄像机的运动速度为：其中，与大小相等，方向相反，目标对象相对云台摄像机的速度变化量为：据此可以计算出目标对象自身速度的变化量将目标对象运动速度调整为：并以该调整的运动速度更新预估的车辆实际位置。

步骤509，判断车辆实际位置是否在视频内，如果是，返回执行步骤504，否则，视频中车辆跟踪失败，触发云台摄像机回到初始的预置位处。

本步骤中，在云台摄像机回到初始的预置位处后，等待下一次的车辆跟踪。如果车辆实际位置在视频内，持续跟踪视频中车辆，直至跟踪周期结束或跟踪被强制结束。

由上述可见，本发明实施例的视频监控系统及视频监控方法，视频监控系统具有车辆自动跟踪和录像抓拍功能，从而有效地简化了道路监控人员在进行车辆跟踪时复杂的云台摄像机控制以及录像抓拍操作，真正实现了无人执守情况下，车辆的跟踪、录像、抓拍功能；同时，通过监控平台定义车辆自动跟踪策略，具体包括自动跟踪、事件驱动、手动执行三种模式，并设置执行时间表、预置位以及录像抓拍上传参数，客户端通过调用自动跟踪策略，控制云台摄像机执行自动跟踪策略，对于已经部署的视频监控系统，仅需要进行监控平台和客户端的适当改造，极大的减少了项目投入，降低了系统应用成本，对于新建项目，也不用采购价格高昂、集成控制各不相同的前端设备，有效的减少了项目成本；进一步地，客户端根据视频延时时间，预估车辆实际位置，不断进行云台摄像机方向、转速、镜头控制，充分考虑了延时对车辆跟踪的影响，通过不断地对云台摄像机方向、转速、镜头的调节，使得整个跟踪过程更平滑，跟踪效率更高，能够有效避免视频延时造成的车辆自动跟踪精度及效率较低的问题；而且，在车辆自动跟踪过程中，客户端进行同步录像，跟踪结束后，对生成的录像进行抓拍，并上传录像和图片到指定位置，可以作为摘要或证据使用，扩展了视频监控系统的功能。

显然，本领域技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若对本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也包含这些改动和变型在内。

Claims (22)

1.一种视频监控系统，其特征在于，该系统包括：云台摄像机、监控平台以及客户端，其中，

云台摄像机，用于接收云台控制指令，根据云台控制指令调整云台摄像机方位，采集前端视频，输出至预先设置的云台摄像机路径；

监控平台，用于配置和存储自动跟踪策略列表；接收客户端发送的云台摄像机接入请求，进行接入鉴权后，向客户端返回云台摄像机路径以及自动跟踪策略列表；接收客户端发送的云台控制指令，进行控制鉴权后，输出至云台摄像机；

客户端，用于向监控平台发送云台摄像机接入请求，接收监控平台返回的云台摄像机路径以及自动跟踪策略列表，选取自动跟踪策略，封装预置位指令在云台控制指令中，通过监控平台发送至云台摄像机；根据云台摄像机路径，加载云台摄像机的实时视频，进行播放，根据播放的视频对目标对象进行定位以获取定位信息，并预估目标对象的在下一计算时间的位置，封装在云台控制指令中，通过监控平台发送至云台摄像机以调整云台摄像机；

其中，所述定位信息为车辆位置数据信息，包括：车辆速度系数，其中，

车辆速度系数计算公式为：

$\stackrel{\→}{v}=\stackrel{\→}{S_N}/N$

式中，

为车辆速度系数；

为在预先设置的帧数时间内，通过跟踪定位算法获取的目标对象在视频中的位移；

N为预先设置的帧数；

所述预估车辆实际位置的计算公式为：

$\stackrel{\→}{d_{{\mathrm{AA}}^{\′}}}=\stackrel{\→}{v}\×\mathrm{Dt}$

式中，

为当前视频图像中目标对象出现点A处至当前时刻目标对象的实际位置点A’处的位移；

Dt为视频延时时间；

所述云台摄像机转速的计算公式为：

$\stackrel{\→}{d_{{0A}^{\′}}}+\stackrel{\→}{v}\×t={\stackrel{\→}{v}}_c\×t$

$\left|\stackrel{\→}{v_c}\right|=v_0\×e^{S/D}$

式中，

为原点到A’点的矢量；

为云台摄像机转速大小；

t为预设的时间t内；

S为目标对象中心与云台摄像机中心之间的距离；

D为变换系数。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述监控平台包括：存储模块、接入鉴权模块以及控制鉴权模块，其中，

存储模块，用于存储预先设置的自动跟踪策略列表；

接入鉴权模块，用于接收客户端发送的云台摄像机接入请求，进行接入鉴权后，向客户端返回云台摄像机路径以及自动跟踪策略列表；

控制鉴权模块，用于接收客户端发送的云台控制指令，进行控制鉴权后，输出至云台摄像机。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述控制鉴权模块包括：控制权限存储单元、接收单元、查询单元、比较单元以及发送单元，其中，

控制权限存储单元，用于存储各客户端对云台摄像机的控制权限表；

接收单元，用于接收第二客户端发送的云台控制指令，输出至查询单元；

查询单元，用于从控制权限存储单元中，查询获取发送云台控制指令的第二客户端的控制权限，输出至比较单元；

比较单元，用于将接收的第二客户端的控制权限与上一次发送云台控制指令的第一客户端的控制权限进行比较，如果第二客户端的控制权限高于第一客户端的控制权限，通知发送单元；

发送单元，用于根据通知，向云台摄像机发送第二客户端发送的云台控制指令。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述监控平台进一步包括：

状态更新模块，用于在发送云台控制指令后，记录发送云台控制指令的时间戳，并设置云台摄像机为占用状态，如果在预先设置的占用时间阈值内没有接收到该客户端发送的云台控制指令，更新云台摄像机的状态为闲置状态；如果在预先设置的占用时间阈值内接收到该客户端发送的云台控制指令，维持云台摄像机的状态不变。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述控制鉴权模块进一步包括：

状态检测单元，用于接收来自接收单元的第二客户端发送的云台控制指令，查询状态更新模块，获取云台摄像机的状态，如果云台摄像机的状态为闲置状态，则通知发送单元；如果云台摄像机的状态为占用状态，将第二客户端发送的云台控制指令输出至查询单元。

6.根据权利要求1至5任一项所述的系统，其特征在于，所述客户端包括：接入模块、跟踪模块、分析模块以及控制模块，其中，

接入模块，用于向监控平台发送云台摄像机接入请求，接收监控平台返回的云台摄像机路径以及自动跟踪策略列表，输出至跟踪模块；

跟踪模块，用于选取自动跟踪策略，封装预置位指令在云台控制指令中，通过监控平台发送至云台摄像机以跟踪目标对象；根据云台摄像机路径，加载云台摄像机的实时视频，进行播放，根据播放的视频对目标对象进行定位并计算云台摄像机的运动参数；将定位信息以及云台摄像机的运动参数信息输出至控制模块；

分析模块，用于根据播放的视频对目标对象，获取视频延时时间并输出至控制模块；

控制模块，用于根据跟踪模块输出的定位信息以及分析模块输出的视频延时时间信息，预估目标对象实际位置；根据目标对象实际位置以及跟踪模块输出的云台摄像机的运动参数信息，预估目标对象在下一计算时间的位置，生成云台控制指令，通过监控平台发送至云台摄像机。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述客户端进一步包括：

视频处理模块，用于对分析模块播放的视频进行录像，并根据预先设置的策略对录像进行抓拍处理。

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述客户端进一步包括：

上传模块，用于将视频处理模块输出的录像和抓拍的视频上传到预先指定的存储位置。

9.一种视频监控方法，该方法包括：

监控平台接收客户端发送的云台摄像机接入请求，进行接入鉴权后，向客户端返回云台摄像机路径以及自动跟踪策略列表；

客户端接收监控平台返回的云台摄像机路径以及自动跟踪策略列表，选取自动跟踪策略，封装预置位指令在云台控制指令中，通过监控平台进行控制鉴权后发送至云台摄像机；

云台摄像机接收云台控制指令，根据云台控制指令调整云台摄像机方位，采集前端视频，输出至预先设置的云台摄像机路径；

客户端根据云台摄像机路径，加载云台摄像机的实时视频，进行播放；

根据播放的视频对目标对象获取定位信息，并预估目标对象的在下一计算时间的位置，封装在云台控制指令中，通过监控平台发送至云台摄像机；

其中，所述定位信息为车辆位置数据信息，包括：车辆速度系数，其中，

车辆速度系数计算公式为：

$\stackrel{\→}{v}=\stackrel{\→}{S_N}/N$

式中，

为车辆速度系数；

为在预先设置的帧数时间内，通过跟踪定位算法获取的目标对象在视频中的位移；

N为预先设置的帧数；

所述预估车辆实际位置的计算公式为：

$\stackrel{\→}{d_{{\mathrm{AA}}^{\′}}}=\stackrel{\→}{v}\×\mathrm{Dt}$

式中，

为当前视频图像中目标对象出现点A处至当前时刻目标对象的实际位置点A’处的位移；

Dt为视频延时时间；

所述云台摄像机转速的计算公式为：

$\stackrel{\→}{d_{{0A}^{\′}}}+\stackrel{\→}{v}\×t={\stackrel{\→}{v}}_c\×t$

$\left|\stackrel{\→}{v_c}\right|=v_0\×e^{S/D}$

式中，

为原点到A’点的矢量；

为云台摄像机转速大小；

t为预设的时间t内；

S为目标对象中心与云台摄像机中心之间的距离；

D为变换系数。

10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述进行控制鉴权包括：

监控平台预先存储有各客户端对云台摄像机的控制权限表，在接收到客户端发送的云台控制指令后，查询该发送云台控制指令的客户端是否具有控制权限，如果是，控制鉴权通过。

11.根据权利要求10所述的方法，其中，在控制鉴权通过后，所述方法进一步包括：

监控平台查询获取发送云台控制指令的客户端的控制权限，与上一次发送云台控制指令的客户端的控制权限进行比较，如果当前客户端的控制权限高于上一次客户端的控制权限，向云台摄像机发送当前客户端发送的云台控制指令，否则，不作处理。

12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述方法进一步包括：

在监控平台中，设置解除占用时间阈值；

监控平台在发送云台控制指令后，进一步记录该客户端发送云台控制指令的时间戳，并设置云台摄像机为占用状态；

如果在预先设置的占用时间阈值内没有接收到该客户端发送的云台控制指令，更新云台摄像机的状态为闲置状态；

如果在预先设置的占用时间阈值内接收到该客户端发送的云台控制指令，维持云台摄像机的状态不变。

13.根据权利要求12所述的方法，其中，在云台摄像机处于占用状态时，所述方法进一步包括：

发送锁定指令，监控平台再设置云台摄像机处于锁定状态；

监控平台在接收到客户端发送的云台控制指令后，进一步查询云台摄像机的状态，如果云台摄像机的状态为闲置状态，则直接下发云台控制指令；如果云台摄像机的状态为锁定状态，执行所述查询获取发送云台控制指令的客户端的控制权限的流程。

14.根据权利要求9所述的方法，其中，所述方法进一步包括：

监控平台预先存储各云台摄像机兼容的协议信息；

对接收的云台控制指令按照云台摄像机兼容的协议进行协议转换后，执行所述发送至云台摄像机的步骤。

15.根据权利要求9至14任一项所述的方法，其中，客户端在播放视频时，所述方法进一步包括：

对播放的视频进行录像，并根据预先设置的策略对录像进行抓拍处理，将录像和抓拍的视频上传到预先指定的存储位置。

16.根据权利要求15所述的方法，其中，在采集前端视频后，所述方法进一步包括：

对采集的视频进行编码、压缩处理。

17.根据权利要求15所述的方法，其中，所述云台摄像机输出视频的方式包括：单播、组播、点播以及流媒体转发。

18.根据权利要求15所述的方法，其中，所述自动跟踪策略列表包括：自动跟踪模式、事件驱动模式以及手动执行模式三种模式。

19.根据权利要求18所述的方法，其中，所述自动跟踪策略列表进一步包括执行时间表。

20.根据权利要求18所述的方法，其中，所述自动跟踪策略列表进一步包括是否录像，以及，在录像的情形下，设置抓拍张数信息。

21.根据权利要求15所述的方法，其中，所述云台摄像机方位包括：云台摄像机的方向、转速以及镜头焦距。

22.根据权利要求21所述的方法，其中，所述方法进一步包括：

根据获取的下一计算时间视频中车辆的实际位置以及预估的下一计算时间该车辆在视频中的位置，调整车辆速度系数。