CN103607569B - 视频监控中的监控目标跟踪方法和系统 - Google Patents

Abstract

一种视频监控中的监控目标跟踪方法和系统，其中方法包括：获取当前的目标云台的地理坐标、方位和所述目标云台内摄像装置拍摄监控目标的焦距，并计算监控目标的地理坐标；根据所述监控目标的地理坐标确定邻区云台及其方位；根据所述邻区云台方位控制邻区云台的方位，使监控目标在邻区云台的有效监控区域内；当监控目标不在当前目标云台的有效监控区域时，将邻区云台中距离监控目标最近且监控目标在对应有效监控区域内的邻区云台设为目标云台；获取新的目标云台内摄像装置在对应方位拍摄的视频图像。通过本发明方案实现提高视频监控中的监控目标跟踪效率。

Description

视频监控中的监控目标跟踪方法和系统

技术领域

本发明涉及信息技术领域，特别是涉及视频监控中的监控目标跟踪方法和系统。

背景技术

随着社会科技的发展，人们安防意识的提高，现代化的安防技术得到了广泛的应用。安防技术不仅向着网络化、数字化、智能化、模块化发展，同时各种先进安防手段相互嵌入、联动、互补，使得现代安防产品日趋成熟实用。比如视频追踪系统可用于小区、交通等的监控。

传统的监控目标跟踪系统，如果要实现对一个监控目标进行追踪，通常需要监控图像观看人员判断监控目标所在，然后根据图像中监控目标的行进方向，判断出下一个有可能监控到的视频监控点，然后调出这个视频监控点的图像，如果视频监控点具备云台，并且该云台的方位没有正对着监控目标，需要手动调整云台到合适的方向查找视频监控目标，操作比较繁琐并且要求监控人员对于地理方位需要相当的熟悉程度，对于人机系统要求高并且操作比较繁琐，最终造成追踪的效率比较低。

另一种监控目标跟踪系统利用图像识别技术，通过在监控系统内配置一台智能识别服务器，分析不同的摄像头的信号进行图像识别，进而判断出监控目标的方位，但是这种方式也有以下几个弱点：识别服务器价格昂贵，并且同时识别的视频数量有限（一般为8-16路），识别的效率高低不一，对摄像头视频的清晰度以及分辨率有要求。需要人工将有可能出现监控目标的视频点图像调入到服务器进行识别，并且识别出来后还需要操作人员对摄像头位置熟悉，否则无法预知下一次需要输入分析的视频点信号源。从而无法实现对监控目标的跟踪。

发明内容

基于此，有必要针对视频监控中的监控目标跟踪效率低的问题，提供一种视频监控中的监控目标跟踪方法和系统。

一种视频监控中的监控目标跟踪方法，包括：

获取当前的目标云台的地理坐标、方位和所述目标云台内摄像装置拍摄监控目标的焦距，根据所述目标云台的地理坐标、方位和焦距计算监控目标的地理坐标，其中，目标云台为各云台中与监控目标距离最小，且有效监控区域内出现监控目标的摄像装置对应的云台；

根据所述监控目标的地理坐标确定邻区云台及其方位，其中，所述邻区云台为有效监控区域内出现监控目标的摄像装置对应的云台；

根据所述邻区云台方位控制邻区云台的方位，使监控目标在邻区云台的有效监控区域内；

当监控目标不在当前目标云台的有效监控区域时，将邻区云台中距离监控目标最近且监控目标在对应有效监控区域内的邻区云台设为目标云台；

获取新的目标云台内摄像装置在对应方位拍摄的图像。

一种视频监控中的监控目标跟踪系统，包括：

监控目标确定模块，用于获取当前的目标云台的地理坐标、方位和所述目标云台内摄像装置拍摄监控目标的焦距，根据所述目标云台的地理坐标、方位和焦距计算监控目标的地理坐标，其中，目标云台为各云台中与监控目标距离最小，且有效监控区域内出现监控目标的摄像装置对应的云台；

邻区云台确定模块，用于根据所述监控目标的地理坐标确定邻区云台及其方位，其中，所述邻区云台为有效监控区域内出现监控目标的摄像装置对应的云台；

方位调整模块，用于根据所述邻区云台方位控制邻区云台的方位，使监控目标在邻区云台的有效监控区域内；

目标云台确定模块，用于当监控目标不在当前目标云台的有效监控区域时，将邻区云台中距离监控目标最近且监控目标在对应有效监控区域内的邻区云台设为目标云台；

监控目标追踪模块，用于获取新的目标云台内摄像装置在对应方位拍摄的视频图像。

上述视频监控中的监控目标跟踪方法和系统，通过第一次识别目标云台，根据目标云台的地理坐标、方位和焦距计算监控目标的地理坐标，根据监控目标的地理坐标确定邻区云台及其方位，调动邻区云台的方位，从而使邻区云台能拍摄到监控目标，在监控目标脱离目标云台时，将邻区云台中距离监控目标最近的邻区云台设为目标云台；突出显示新的目标云台内摄像装置拍摄的图像。减少了监控人员的错误操作，提高了操作效率。同时，在目标脱离监控区域时，自动切换到正确的摄像头上，从而实现自动追踪，最终实现提高视频监控中的监控目标跟踪效率。

附图说明

图1为本发明视频监控中的监控目标跟踪方法实施例的流程示意图；

图2为本发明视频监控中的监控目标跟踪系统实施例的结构示意图。

具体实施方式

以下针对本发明视频监控中的监控目标跟踪方法和系统的各实施例进行详细的描述。

如图1所示，为本发明视频监控中的监控目标跟踪方法实施例的流程示意图，包括步骤：

步骤S101：获取当前的目标云台的地理坐标、方位和目标云台内摄像装置拍摄监控目标的焦距，根据目标云台的地理坐标、方位和焦距计算监控目标的地理坐标，其中，目标云台为各云台中与监控目标距离最小，且有效监控区域内出现监控目标的摄像装置对应的云台；

第一次确定目标云台可以是用户根据监控目标进行人为设置的。目标云台可以作为手动云台，用户可以根据云台内摄像装置的拍摄目标情况进行调节云台方位和焦距。系统获取当前的目标云台的地理坐标、方位、目标云台内摄像装置拍摄监控目标的焦距，根据目标云台的地理坐标、方位和焦距计算监控目标的地理坐标。有效监控区域可以是该云台内摄像装置能监控目标的最佳监控范围，也可以是最大监控范围。

在其中一个实施例中，还包括步骤：

在各个云台的有效监控区域内设置基准监控圈，获取基准信息，其中，基准信息包括基准监控圈上各点的坐标以及拍摄该点的云台方位和焦距；

根据地理坐标、方位和焦距计算监控目标的地理坐标步骤，包括：

根据目标云台的地理坐标、方位和焦距、该目标云台方位对应的基准点的坐标和焦距计算监控目标的地理坐标。

其中，基准监控圈不限于圆形，可以根据需要设定不同形状，但一般为一个封闭区域的形状。基准监控圈可以是根据该云台每个方位最佳拍摄点形成的圈，也可以是根据需要设置的圈。基准信息包括基准监控圈上各点的坐标以及拍摄该点的云台方位和焦距，一般是指拍摄该基准点的最佳方位和最佳焦距。设置基准圈的目的是在目标云台的每个方位都有基准点，并且记录了该基准点的坐标、云台方位和焦距。从而可以比较精确的根据目标云台的地理坐标、方位和焦距、该目标云台方位对应的基准点的坐标和焦距计算监控目标的地理坐标。提高了计算监控目标的地理坐标的精度。

在其中一个实施例中，在步骤S101之前，还包括步骤：

基于地理信息系统确定各个云台的地理坐标；

存储各个云台的地理坐标和有效监控范围。

通过存储云台的地理坐标和有效监控范围，方便后续计算，提高计算效率。

步骤S102：根据监控目标的地理坐标确定邻区云台及其方位，其中，邻区云台为有效监控区域内出现监控目标的摄像装置对应的云台；

其中一个实施例中，可以获取各个云台的地理坐标及其有效监控区域；根据监控目标的地理坐标和云台的有效监控区域确定邻区云台；根据监控目标的地理坐标和邻区云台的地理坐标确定邻区云台的方位。

在其中一个实施例中，还包括步骤：

在各个云台的有效监控区域内均匀设置多个预置点，获取预置点信息，其中，预置点信息包括预置点坐标、拍摄该预置点的云台及其方位；当然，在其他实施例中，可以不用均匀设置，根据实际需要设置预置点。比如监控目标为人时，某路段为行走路段，则该路段预置点可以多设一些。

其中，步骤S102包括：

根据各预置点坐标和监控目标坐标计算预置点和监控目标的间距；

将间距在预设范围内的预置点对应的云台设为邻区云台，根据预置点信息获得邻区云台的方位。

其中，预置点信息包括预置点坐标、拍摄该预置点的云台及其方位。这里的方位是指拍摄该预置点的最佳方位，可以事先调试好，然后存储该云台对应的预置点信息。根据各预置点坐标和监控目标坐标确定邻区云台后，根据存储的该预置点对应的云台方位，可以确定邻区云台的方位，在后续调节方位过程中，可以直接将方位指令发送过去，节省调整时间。另外，预置点个数越多，邻区云台及其方位越精确，从而跟踪定位越精确。预置点信息还可以包括拍摄该预置点的摄像装置的焦距。从而可以确定云台内摄像装置的焦距，发送方位指令同时发送焦距指令，从而实现控制邻区云台的方位和摄像装置的焦距。

在其中一个实施例中，根据监控目标的地理坐标确定邻区云台及其方位步骤，包括：

根据相邻时间内获得的监控目标的地理坐标确定监控目标运动方向；

根据监控目标运动方向和监控目标当前的坐标确定邻区云台及其方位。

本实施例是通过运动方向实现邻区云台及其方位的确定。相邻时间可以是相邻时刻，也可以是相邻时间段，从而预测出可能的云台。

在其中一个实施例中，还包括：

在各个云台的有效监控区域内设置多个预置点，获取预置点信息，其中，预置点信息包括预置点坐标、拍摄该预置点的云台及其方位；

根据云台坐标、预置点信息建立预置点对照表，其中，预置点对照表记录每个云台对应的预置点及预置点信息；

根据监控目标的地理坐标确定邻区云台及其方位步骤，包括：

根据相邻时间内获得的监控目标的地理坐标确定监控目标运动方向；

根据监控目标运动方向和监控目标当前的坐标确定邻区云台；

根据监控目标的地理坐标和邻区云台查找预置点对照表，获得邻区云台的方位。

本实施例通过设置预置点对照表的方式，可以快速根据监控目标的地理坐标查询邻区云台及其方位，提高了追踪效率。

在其中一个实施例中，根据监控目标的地理坐标确定邻区云台及其方位步骤，包括：

步骤S103：根据邻区云台方位控制邻区云台的方位，使监控目标在邻区云台的有效监控区域内；

通过邻区云台及其方位的确定，可以自动实现调节邻区云台，使监控目标在邻区云台的有效监控区域内，无需人工干预确定和转动云台，大大节省了人工调整时间，提高了操作效率。

步骤S104：当监控目标不在当前目标云台的有效监控区域时，将邻区云台中距离监控目标最近且监控目标在对应有效监控区域内的邻区云台设为目标云台；

在目标脱离摄像装置监控区域时，自动切换到正确的摄像装置上，即原有目标云台切换到新的目标云台上，无需人工干预即可自动切换，用户可以控制当前的目标云台，比如当前目标云台的方位和焦距，从而实现监控目标当前地理坐标的确定。本实施例中，目标云台是可以用户控制的，用户可以根据监控目标控制目标云台的方位和目标云台内摄像装置的焦距，实现清楚跟踪。其他云台是自动调整方位和焦距的。当然，在设置预置点后，目标云台也可以根据预置点信息进行自动调整。

步骤S105：获取新的目标云台内摄像装置在对应方位拍摄的视频图像。可以只获取目标云台内摄像装置里的视频图像，比如只显示目标云台内摄像装置里的视频图像，当然，也可以同时获取并显示邻区云台内摄像装置里的视频图像。

在一个具体运用实例中，首先存储每个云台的地理位置信息，可以指定地点或者云台的坐标快速查询附近的其他云台，同时还需要保存每个云台内摄像头的监控范围。

保存摄像头预置位信息，预置点信息越多，跟踪定位越精确，预置信息包含云台的方位和摄像机的焦距状态记录。每个云台方位有一个预置位最佳观测点，所有的预置位最佳观测点连接起来即为最佳监控圈。其中，最佳监控器可不一定为圆形，但一般为一个封闭区域的形状，视客户的需求而定。根据预置信息建立预置位列表，预置位列表包括云台地理坐标及其对应的预置位信息，预置位信息包括预置点坐标、拍摄该点的云台方位和摄像装置的焦距。

判断当前某个摄像头云台位置是否符合预置位列表中的某个位置。根据监控目标运动方向判断当前可用的摄像头列表。同时此系统加载各个摄像头之间的预置位对应列表。类似下表：

摄像头A	摄像头B	摄像头C	摄像头D
				预置位A1	预置位B1	预置位C1
预置位A2			预置位D1
				预置位A3	预置位B2	预置位C2	预置位D2
预置位A3		预置位C3	预置位D3

根据监控目标的地理坐标确定邻区云台及其方位后，根据邻区云台方位控制邻区云台的方位，使监控目标在邻区云台的有效监控区域内。

本发明方案包含两个独立功能：追踪目标匹配功能和跟随目标云台切换功能。

首先系统启动加载预先定义好的预置位对应列表，然后用户将现有控制的目标云台的摄像头进行调整跟踪视频目标时，系统自动计算当前目标云台位置（位置在不断变化中），当用户确定找到追踪目标后，自动根据目标云台坐标和焦距值与最佳监控点的焦距差值来得到监控目标的地理坐标。并且根据本次和上次的目标地理坐标，计算出下一步目标有可能到达的方位，读取下一步有可能监控到目标的摄像头，然后根据预置位对应表查找目标摄像头的预置位（即确定邻区云台及其方位），通过云台系统发送指令到摄像头云台转动到指定的预置位。

目标在运动过程中，随着时间推移，会出现离开原有监控摄像头有效监控区域的问题，通过本方案，可以在用户不需要手动切换的情况下，自动切换到最合适的监控摄像头，并且无需更换云台控制方式，全部自然的过渡，从而提高了跟踪效率。另外，本方案不依赖于任何卫星定位装置，降低成本。

本发明还提供一种视频监控中的监控目标跟踪系统，如图2所示，为本发明视频监控中的监控目标跟踪系统实施例的结构示意图，包括：

监控目标确定模块210，用于获取当前的目标云台的地理坐标、方位和目标云台内摄像装置拍摄监控目标的焦距，根据目标云台的地理坐标、方位和焦距计算监控目标的地理坐标，其中，目标云台为各云台中与监控目标距离最小，且有效监控区域内出现监控目标的摄像装置对应的云台；

邻区云台确定模块220，用于根据监控目标的地理坐标确定邻区云台及其方位，其中，邻区云台为有效监控区域内出现监控目标的摄像装置对应的云台；

方位调整模块230，用于根据邻区云台方位控制邻区云台的方位，使监控目标在邻区云台的有效监控区域内；

目标云台确定模块240，用于当监控目标不在当前目标云台的有效监控区域时，将邻区云台中距离监控目标最近且监控目标在对应有效监控区域内的邻区云台设为目标云台；

监控目标追踪模块250，用于获取新的目标云台内摄像装置在对应方位拍摄的视频图像。

在其中一个实施例中，还包括：

基准模块，用于在各个云台的有效监控区域内设置基准监控圈，获取基准信息，其中，基准信息包括基准监控圈上各点的坐标以及拍摄该点的云台方位和焦距；

监控目标确定模块用于：根据目标云台的地理坐标、方位和焦距、该目标云台方位对应的基准点的坐标和焦距计算监控目标的地理坐标。

在其中一个实施例中，还包括：

第一预置点信息确定模块，用于在各个云台的有效监控区域内均匀设置多个预置点，获取预置点信息，其中，预置点信息包括预置点坐标、拍摄该预置点的云台及其方位；

邻区云台确定模块包括：

间距计算模块，用于根据各预置点坐标和监控目标坐标计算预置点和监控目标的间距；

第一子邻区云台确定模块，用于将间距在预设范围内的预置点对应的云台设为邻区云台，根据预置点信息获得邻区云台的方位。

在其中一个实施例中，邻区云台确定模块包括：

第一监控目标运动方向确定模块，用于根据相邻时间内获得的监控目标的地理坐标确定监控目标运动方向；

第二子邻区云台确定模块，用于根据监控目标运动方向和监控目标当前的坐标确定邻区云台及其方位。

在其中一个实施例中，还包括：

第二预置点信息确定模块，用于在各个云台的有效监控区域内设置多个预置点，获取预置点信息，其中，预置点信息包括预置点坐标、拍摄该预置点的云台及其方位；

对照表建立模块，用于根据云台坐标、预置点信息建立预置点对照表，其中，预置点对照表记录每个云台对应的预置点及预置点信息；

邻区云台确定模块包括：

第二监控目标运动方向确定模块，用于根据相邻时间内获得的监控目标的地理坐标确定监控目标运动方向；

第三子邻区云台确定模块，用于根据监控目标运动方向和监控目标当前的坐标确定邻区云台；

方位确定模块，用于根据监控目标的地理坐标和邻区云台查找预置点对照表，获得邻区云台的方位。

本发明的视频监控中的监控目标跟踪系统与本发明的视频监控中的监控目标跟踪方法是一一对应的，上述视频监控中的监控目标跟踪方法实施例中的相关技术特征及其技术效果均适用于视频监控中的监控目标跟踪系统实施例中，在此不再赘述。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种视频监控中的监控目标跟踪方法，其特征在于，包括：

获取当前的目标云台的地理坐标、方位和所述目标云台内摄像装置拍摄监控目标的焦距，根据所述目标云台的地理坐标、方位和焦距计算监控目标的地理坐标，其中，目标云台为各云台中与监控目标距离最小，且有效监控区域内出现监控目标的摄像装置对应的云台；

在监控目标处于目标云台对应的摄像装置的有效监控区域内时，获取在各个云台的有效监控区域内预设的预置点的预置点信息，其中，预置点信息包括预置点坐标、拍摄该预置点的云台及其方位以及拍摄该预置点的摄像装置的焦距，根据所述监控目标的地理坐标与预置点坐标计算预置点和监控目标的间距，将间距在预设范围内的预置点对应的云台设为邻区云台，根据预置点信息获得邻区云台方位，其中，所述邻区云台为有效监控区域内出现监控目标的摄像装置对应的云台；

根据所述邻区云台方位控制邻区云台，使监控目标在邻区云台的有效监控区域内；

当监控目标不在当前目标云台的有效监控区域时，将邻区云台中距离监控目标最近且监控目标在对应有效监控区域内的邻区云台设为目标云台；

获取新的目标云台内摄像装置在对应方位拍摄的视频图像。

2.根据权利要求1所述的视频监控中的监控目标跟踪方法，其特征在于，在根据所述地理坐标、方位和焦距计算监控目标的地理坐标之前，还包括步骤：

在各个云台的有效监控区域内设置基准监控圈，获取基准信息，其中，基准信息包括基准监控圈上各点的坐标以及拍摄该点的云台方位和焦距；

所述根据所述地理坐标、方位和焦距计算监控目标的地理坐标步骤，包括：

根据所述目标云台的地理坐标、方位和焦距、该目标云台方位对应的基准点的坐标和焦距计算监控目标的地理坐标。

3.根据权利要求1或2所述的视频监控中的监控目标跟踪方法，其特征在于，在获取在各个云台的有效监控区域内预设的预置点的预置点信息之前，还包括步骤：

在各个云台的有效监控区域内均匀设置多个预置点。

4.根据权利要求1或2所述的视频监控中的监控目标跟踪方法，其特征在于，根据预置点信息获得邻区云台的方位的步骤包括：

根据云台坐标、预置点信息建立预置点对照表，其中，预置点对照表记录每个云台对应的预置点及预置点信息；

根据相邻时间内获得的监控目标的地理坐标确定监控目标运动方向；

根据监控目标运动方向和监控目标当前的坐标确定邻区云台；

根据所述监控目标的地理坐标和邻区云台查找所述预置点对照表，获得邻区云台的方位。

5.一种视频监控中的监控目标跟踪系统，其特征在于，包括：

监控目标确定模块，用于获取当前的目标云台的地理坐标、方位和所述目标云台内摄像装置拍摄监控目标的焦距，根据所述目标云台的地理坐标、方位和焦距计算监控目标的地理坐标，其中，目标云台为各云台中与监控目标距离最小，且有效监控区域内出现监控目标的摄像装置对应的云台；

邻区云台确定模块，用于在监控目标处于目标云台对应的摄像装置的有效监控区域内时，获取在各个云台的有效监控区域内预设的预置点的预置点信息，其中，预置点信息包括预置点坐标、拍摄该预置点的云台及其方位以及拍摄该预置点的摄像装置的焦距，根据所述监控目标的地理坐标与预置点坐标计算预置点和监控目标的间距，将间距在预设范围内的预置点对应的云台设为邻区云台，根据预置点信息获得邻区云台方位，其中，所述邻区云台为有效监控区域内出现监控目标的摄像装置对应的云台；

方位调整模块，用于根据所述邻区云台方位控制邻区云台，使监控目标在邻区云台的有效监控区域内；

目标云台确定模块，用于当监控目标不在当前目标云台的有效监控区域时，将邻区云台中距离监控目标最近且监控目标在对应有效监控区域内的邻区云台设为目标云台；

监控目标追踪模块，用于获取新的目标云台内摄像装置在对应方位拍摄的视频图像。

6.根据权利要求5所述的视频监控中的监控目标跟踪系统，其特征在于，还包括：

基准模块，用于在各个云台的有效监控区域内设置基准监控圈，获取基准信息，其中，基准信息包括基准监控圈上各点的坐标以及拍摄该点的云台方位和焦距；

所述监控目标确定模块用于：根据所述目标云台的地理坐标、方位和焦距、该目标云台方位对应的基准点的坐标和焦距计算监控目标的地理坐标。

7.根据权利要求5或6所述的视频监控中的监控目标跟踪系统，其特征在于，还包括：

第一预置点信息确定模块，用于在各个云台的有效监控区域内均匀设置多个预置点。

8.根据权利要求5或6所述的视频监控中的监控目标跟踪系统，其特征在于，所述邻区云台确定模块进一步用于：

根据相邻时间内获得的监控目标的地理坐标确定监控目标运动方向；

根据监控目标运动方向和监控目标当前的坐标确定邻区云台及其方位。

9.根据权利要求5或6所述的视频监控中的监控目标跟踪系统，其特征在于，所述邻区云台确定模块进一步用于：

根据云台坐标、预置点信息建立预置点对照表，其中，预置点对照表记录每个云台对应的预置点及预置点信息；

根据相邻时间内获得的监控目标的地理坐标确定监控目标运动方向；

根据监控目标运动方向和监控目标当前的坐标确定邻区云台；

根据所述监控目标的地理坐标和邻区云台查找所述预置点对照表，获得邻区云台的方位。