CN103945171A - 一种刑侦视频分析系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种刑侦视频分析系统及方法，其中，包括用于采集现场视频的视频处理单元和用于分析视频的视频分析单元；所述视频处理单元与所述视频分析单元连接。其技术方案的有益效果是：缩短了刑侦人员查看视频数据的时间，通过于视频采集装置采集到的视频数据的图像帧中合成具有根据视频采集装置姿态实时调整的坐标数据的图形，使视频分析单元可以根据坐标数据的图形对目标形态进行自动分析。

Description

一种刑侦视频分析系统及方法

技术领域

本发明涉及刑侦技术领域，尤其涉及一种刑侦视频分析系统及方法。

背景技术

随着视频监控技术的发展，视频监控产生的视频数据逐渐成为刑事侦缉的一种重要手段，因此各地开始逐步建设大覆盖范围的视频监控网络，但是随之而来的问题是由于现有的视频采集装置独立个体能覆盖的范围有限，因此视频监控网络中需要设置大量的视频采集装置，而大量的视频采集装置毫无疑问的会采集形成海量的视频数据，以现有的技术，这些海量的视频数据需要依靠人力进行查看，这对刑侦人员而言是巨大的负担。

进一步的，由于形成视频数据的视频采集装置为获得较大的视角通常采用倾斜向下的形式进行安装，加上视频采集装置的成像组件的视角和透视关系等因素，造成视频数据中的目标形态与真实状态下有很大的差距，需要依靠刑侦人员的经验判断视频数据中的目标的真实形态。

刑侦人员既要查看海量的视频数据，又要依靠经验于视频数据中判断目标的真实形态，这无疑使刑侦工作效率降低，且人员负担很重。

中国专利《视屏监控系统、视频监控服务器及视频监控方法》（公开号CN101854516A）中公开了一种于视频数据中进行目标分析的方法，但其对目标的分析仅仅停留于目标的运动方向，而缺少对目标形态分析。

发明内容

针对现有的视频监控技术于刑侦领域应用时存在的上述缺陷，先提供一种旨在减少刑侦人员查看视频数据的时间，并能对视频数据中的目标形态做出较为准确的分析的刑侦视频分析系统及方法。

具体技术方案如下：

一种刑侦视频分析系统，其中，包括用于采集现场视频的视频处理单元和用于分析视频的视频分析单元；所述视频处理单元与所述视频分析单元连接。

优选的，所述视频处理单元包括预先设置于各预定地点的多个视频采集装置、用于储存多个所述视频采集装置采集到的视频数据的视频储存装置以及用于对多个视频采集装置采集到的视频数据进行预处理的视频预处理装置；

所述视频采集装置包括成像组件、图像信息标记组件、三轴加速度传感器组件、高度传感器组件、电子罗盘组件、超声波收发组件、姿态调整组件、指令接收组件、缓冲储存组件以及数据传输组件，所述成像组件用于将所述视频采集装置视野内的景象转换成视频数据，并将所述视频数据通过所述数据传输组件进行传输，所述三轴加速传感器组件感应所述视频采集装置的转动角度及转动方向，所述高度传感器感应所述视频采集装置的离地高度，所述电子罗盘组件感应绝对方向数据，所述图像信息标记组件包括姿态计算模块、信息标记生成模块、信息标记合成模块，所述姿态计算模块汇集所述三轴加速度传感器组件感应到的转动角度及转动方向、所述高度传感器组件感应到的所述离地高度以及所述电子罗盘组件感应到的绝对方向数据后计算形成所述视频采集装置的姿态数据，并将所述姿态数据传递至所述信息标记生成模块，所述信息标记生成模块根据所述视频采集装置的姿态数据和预置于所述信息标记生成模块内的所述成像组件的放大倍率信息、视角信息和焦距信息计算形成所述成像组件形成的图像上标记绝对方向和绝对距离的坐标数据，并将所述坐标数据传输至所述信息标记合成模块，所述信息标记合成模块将所述坐标数据以图形的形式合成至所述成像组件形成的所述视频数据中；所述超声波收发组件包括发射模块和接收模块，所述发射模块包括多个不同频率的超声波生成部件、定向发射部件以及一个于水平方向旋转的旋转部件，多个所述超声波生成部件与所述定向发射部件连接，所述定向发射部件与所述旋转部件连接，所述旋转部件旋转至一角度或者一段连续的弧度时只有一个所述超声波生成部件通过所述定向发射部件进行发射，所述接收模块包括对应多个所述超声波生成部件的频率的全向超声波接收部件，多个所述全向超声波接收部件通过是否接收到反射超声波信号判断反射源的角度，并控制所述姿态调整组件调整所述视频采集装置的姿态，使所述视频采集装置的成像组件正对所述反射源；所述姿态调整组件包括动力源、姿态控制部件、转动支架和驱动所述转动支架转动的执行机构，所述成像组件连接于所述转动支架上，所述姿态控制部件与所述超声波收发组件的接收模块以及所述指令接收组件分别连接，并根据所述超声波收发组件的接收模块判断的反射源位置或者所述指令接收组件传来的控制指令，配合所述视频采集装置的姿态数据控制所述执行机构调整所述转动支架的转动角度；所述缓冲储存组件用以于所述成像组件及所述数据传输组件之间缓冲所述视频数据；

多个所述视频采集装置的数据传输组件通过网络媒介形成一采集网络，所述采集网络通过所述视频预处理装置与所述视频储存装置连接；

所述视频预处理装置包括多个预处理输入接口、一个预处理输出接口、与所述预处理输入接口数量匹配的预处理标记组件、预处理预置数据储存组件以及预处理混合组件，多个所述预处理输入接口与所述采集网络连接，所述输出接口与所述视频储存装置连接，每个所述预处理标记组件分别与一个所述预处理输入接口连接，每个所述预处理标记组件分别与所述预处理预置数据储存组件以及所述预处理混合组件连接；

形成所述采集网络的网络媒介包括连接各个所述视频采集装置的物理介质和用于执行网络规则的网络控制装置，所述网络控制装置包括转发交换组件和均衡负载组件和视频缓存组件，所述转发交换组件用以于各个所述视频采集装置与所述视频预处理装置的多个预处理输入接口之间转发和交换视频数据，所述均衡负载组件使所述视频预处理装置的多个预处理输入接口之间输入的视频数据保持均衡，所述视频缓存组件用以储存所述视频预处理组件来不及处理的视频数据，所述预处理预置数据储存组件储存有每个所述视频采集装置的信息及每个所述视频采集装置的网络地址，所述预处理标记组件根据所述预处理输入接口中传来的视频数据所携带的网络地址于所述预处理预置数据储存装置中查找对应的所述视频采集装置的信息，并将所述视频采集装置的信息附加至所述视频数据上后将所述视频数据发送至所述预处理混合组件，所述预处理混合组件接收到多个所述预处理标记组件发来的附加有所述视频采集装置信息的视频数据后混合成数据储存流发送至所述视频数据储存装置进行储存；

多个所述视频采集装置的指令接收组件通过网络媒介形成一控制网络，所述控制网络与一采集控制终端连接，所述采集控制终端与所述视频预处理装置及所述采集网络的网络控制装置分别连接；

所述采集控制终端向所述视频采集装置发送控制指令控制所述视频采集装置工作，以及向所述网络控制装置发送指令改变所述采集网络的网络规则或者改变所述采集网络中各个所述视频采集装置的网络地址并将改变后的所述视频采集装置的网络地址储存至所述预处理装置的预处理预置数据储存组件对应的位置上。

优选的，所述视频分析单元包括图像动静分离装置、图像播放装置、分析数据计算装置以及分析数据储存装置；

所述图像动静分离装置包括多个动静分离输入接口以及对应多个所述动静分离输入接口的动静分离组件，所述动静分离输入接口与所述视频储存装置连接用以读取储存于所述视频储存装置中的所述视频数据，并将所述视频数据传送至所述动静分离组件，所述动静分离组件将所述视频数据中的动态对象与静态背景分离，并形成一记录有所述视频数据中出现动态对象的时间点、时间段以及所述动态对象于所述视频数据的画面上的活动方向的索引后将所述索引添加至对应的所述视频数据形成分析数据，并将所述分析数据储存至所述分析数据储存装置；

所述图像播放装置包括视频播放组件和提醒组件，所述图像播放装置读取所述分析数据储存装置中的所述分析数据后通过所述视频播放组件进行播放，所述视频播放组件根据所述索引中的时间点、时间段以及所述动态对象于所述视频数据的画面上的活动方向信息以及视频查看者的过滤要求，于播放所述分许数据中的视频时对所述视频进行过滤，将需要被过滤的视频段以指定速度播放、快速播放或者不播放，将不需要被过滤的视频段以正常速度或者指定速度进行播放；所述提醒组件包括供视频查看者就坐的座椅以及设置于所述座椅上的震动部件和一提醒控制装置，所述提醒控制装置与所述视频播放装置的播放组件以及所述震动部件分别连接，所述视频播放组件播放所述视频时根据所述索引中出现动态目标的时间点发送信号至所述提醒控制装置，所述提醒控制装置接到所述视频播放组件发出的信号后驱动所述震动部件于所述座椅上产生震动以提醒于所述座椅上就坐的视频查看者；

所述分析数据计算装置包括动态目标信息计算组件、背景环境计算组件、目标移动轨迹计算组件；

所述目标信息计算组件分析带有坐标数据图形的图像帧上所述动态目标的静态影像与所述坐标数据图形的关系以计算出所述动态目标的高度、长度、宽度并将所述动态目标的高度、长度、宽度信息根据不同的动态目标出现的时间点储存入所述索引和/或形成图形化的数据信息合并入所述图像帧；

所述背景环境计算组件分析带有坐标数据图形的图像帧上的背景中的景物与所述坐标数据图形的关系以计算出所述景物的高度、长度、宽度，并将所述景物的高度、长度、宽度信息形成图形化的数据信息合并入所述图像帧；

所述目标移动轨迹计算组件分析带有坐标数据图形的连续的图像帧上所述动态目标的静态影像与坐标数据图形的位置关系、与所述图像帧上的其他动态目标的静态影像的位置关系以及与所述图像帧上背景中的景物的位置关系计算出所述动态目标的行动轨迹，并将所述行动轨迹根据不同的所述动态目标以及不同的所述动态目标出现的不同的时间段保存入所述索引。

优选的，所述采集控制终端与所述视频分析单元的图像播放装置连接，所述图像播放装置包括播放采集指令组件，所述播放采集指令组件根据视频数据中携带的所述视频采集装置的信息向所述采集控制终端发送带有所述视频采集装置信息的控制指令，所述采集控制终端根据所述控制指令携带的所述视频采集装置的信息于所述预处理预置数据储存组件中查找所述视频采集装置的网络地址，并根据所述视频采集装置的网络地址向所述视频采集装置转发所述播放采集控制组件发送的所述指令。

优选的，所述采集控制终端与所述视频分析单元的分析数据计算装置连接，所述分析数据计算装置包括分析采集指令组件，所述分析采集指令组件根据视频数据中携带的所述视频采集装置的信息向所述采集控制终端发送带有所述视频采集装置信息的控制指令，所述采集控制终端根据所述控制指令携带的所述视频采集装置的信息于所述预处理预置数据储存组件中查找所述视频采集装置的网络地址，并根据所述视频采集装置的网络地址向所述视频采集装置转发所述分析采集控制组件发送的所述指令。

一种刑侦视频分析方法，其中，应用于上述刑侦视频分析系统，所述信息标记合成模块分析所述视频数据的图像帧的颜色，动态的选取一所述视频数据的图像帧中没有的或者反差较大的颜色形成所述坐标数据的图形，并将所使用的颜色以预先制定的规则转化为一字符或者字符串后图形化的合成于所述视频数据的图像帧上的预定位置。

优选的，所述信息标记合成模块将所述坐标数据的图形合成所述视频数据的单数帧或者双数帧上；所述视频分析单元以只播放所述视频数据或者所述分析数据的单数帧或者只播放所述视频数据或者所述分析数据双数帧的方式展现有所述坐标数据的图形的视频影像或者没有所述坐标数据的图形的视频影像。

优选的，所述视频分析单元于所述视频数据的图像帧上的预定位置读取图形化的字符或者字符串，并根据预先制定的规则获得本帧图像的坐标数据的图形采用的颜色，然后根据所述坐标数据图形采用的颜色提取图像帧中的坐标数据。

优选的，所述坐标数据为三维坐标。

优选的，所述坐标数据的原点设置于所述视频数据的图像帧的中心。

上述技术方案的有益效果是：

缩短了刑侦人员查看视频数据的时间，通过于视频采集装置采集到的视频数据的图像帧中合成具有根据视频采集装置姿态实时调整的坐标数据的图形，使视频分析单元可以根据坐标数据的图形对目标形态进行自动分析。

附图说明

图1为本发明一种刑侦视频分析系统的系统结构示意图；

图2为本发明一种刑侦视频分析系统的视频采集装置的结构示意图；

图3为本发明一种刑侦视频分析系统的视频预处理装置的结构示意图；

图4为本发明一种刑侦视频分析系统的网络控制装置的结构示意图；

图5为本发明一种刑侦视频分析系统的图像动静分离装置的结构示意图；

图6为本发明一种刑侦视频分析系统的图像播放装置的结构示意图；

图7为本发明一种刑侦视频分析系统的分析数据计算装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。

如图1所示，本发明一种刑侦视频分析系统，其中，包括用于采集现场视频的视频处理单元和用于分析视频的视频分析单元；视频处理单元与视频分析单元连接。

于上述技术方案基础上，进一步的，视频处理单元包括预先设置于各预定地点的多个视频采集装置、用于储存多个视频采集装置采集到的视频数据的视频储存装置以及用于对多个视频采集装置采集到的视频数据进行预处理的视频预处理装置；如图2所示视频采集装置包括成像组件、图像信息标记组件、三轴加速度传感器组件、高度传感器组件、电子罗盘组件、超声波收发组件、姿态调整组件、指令接收组件、缓冲储存组件以及数据传输组件，成像组件用于将视频采集装置视野内的景象转换成视频数据，并将视频数据通过数据传输组件进行传输，三轴加速传感器组件感应视频采集装置的转动角度及转动方向，高度传感器感应视频采集装置的离地高度，电子罗盘组件感应绝对方向数据，图像信息标记组件包括姿态计算模块、信息标记生成模块、信息标记合成模块，姿态计算模块汇集三轴加速度传感器组件感应到的转动角度及转动方向、高度传感器组件感应到的离地高度以及电子罗盘组件感应到的绝对方向数据后计算形成视频采集装置的姿态数据，并将姿态数据传递至信息标记生成模块，信息标记生成模块根据视频采集装置的姿态数据和预置于信息标记生成模块内的成像组件的放大倍率信息、视角信息和焦距信息等与成像组件成像参数有关的信息计算形成成像组件形成的图像上标记绝对方向和绝对距离的坐标数据，并将坐标数据传输至信息标记合成模块，信息标记合成模块将坐标数据以图形的形式合成至成像组件形成的视频数据中；超声波收发组件包括发射模块和接收模块，发射模块包括多个不同频率的超声波生成部件、定向发射部件以及一个于水平方向旋转的旋转部件，多个超声波生成部件与定向发射部件连接，定向发射部件与旋转部件连接，旋转部件旋转至一角度或者一段连续的弧度时只有一个超声波生成部件通过定向发射部件进行发射，接收模块包括对应多个超声波生成部件的频率的全向超声波接收部件，多个全向超声波接收部件通过是否接收到反射超声波信号判断反射源的角度，并控制姿态调整组件调整视频采集装置的姿态，使视频采集装置的成像组件正对反射源；姿态调整组件包括动力源、姿态控制部件、转动支架和驱动转动支架转动的执行机构，成像组件连接于转动支架上，姿态控制部件与超声波收发组件的接收模块以及指令接收组件分别连接，并根据超声波收发组件的接收模块判断的反射源位置或者指令接收组件传来的控制指令，配合视频采集装置的姿态数据控制执行机构调整转动支架的转动角度；缓冲储存组件用以于成像组件及数据传输组件之间缓冲视频数据。

上述技术方案中通过于视频采集装置中设置的三轴加速度传感器组件、高度传感器组件和电子罗盘组件感应到的数据由姿态计算模块计算出视屏采集装置当前的姿态，并根据成像组件的成像参数由信息标记生成模块计算出成像组件形成的图像上标记绝对方向和绝对距离的坐标数据，并通过信息标记合成模块以图形的形式直接合成入视频数据的图像帧内。现有的视频采集装置一般是通过光学器件成像后转换成电子信号的，而光学器件不可避免的会因为自身的成像特性产生诸如梯形失真、桶形失真或者因为透视关系产生近大远小的画面形态，而这些失真以及透视的影响与成像组件的自身成像参数以及整个视频采集装置的姿态密切相关，对于同一个视频采集装置而言自身的成像参数不会改变，而姿态却会因为外力作用或者根据指令转动而产生变化，通过实时的获得视频采集装置的姿态变化结合视频采集装置的成像参数即可计算出画面上目标的具体如高度、宽度、长度等数据信息，而现有的技术一般通过于后端分析界面上来做这些工作，这样会造成视频采集装置的实时姿态信息缺失，而且视频数据从采集前端到分析界面通常需要一定的时间，有时甚至需要对一段过往的视频数据进行分析，在视频数据形成到进行分析这段时间内如果形成视频数据的视频采集装置已经被更换了那就会造成视频采集装置成像参数信息的缺失。因此直接将根据视频采集装置的成像参数和实时姿态计算得出的坐标数据以图形的形式合成至视频数据的图像帧中既可于查看视频的时候直观的通过坐标图形判断目标形态，也可以通过视频分析单元解析图像帧中的坐标图形，对图像中的目标形态进行自动分析，同时还避免了视频采集装置的成像参数信息或者实时姿态信息缺失造成无法进行准确分析的情况。进一步的，超声波收发组件的发射模块通过于不同的角度定向发射不同频率的超声波，并根据超声波收发组件的接收模块接收到的超声波频率判断超声波反射源的位置从而确定周围的目标位置，基于上述目标定位的方法视频采集装置可以工作在自动寻找目标并跟踪拍摄的工作模式，或者根据指令接收组件接收到的指令改变姿态进行拍摄的工作模式，或者定时以预定的轨迹改变姿态进行拍摄的工作模式，或者固定视角拍摄的工作模式。

多个视频采集装置的数据传输组件通过网络媒介形成一采集网络，采集网络通过视频预处理装置与视频储存装置连接；如图3所示，视频预处理装置包括多个预处理输入接口、一个预处理输出接口、与预处理输入接口数量匹配的预处理标记组件、预处理预置数据储存组件以及预处理混合组件，多个预处理输入接口与采集网络连接，输出接口与视频储存装置连接，每个预处理标记组件分别与一个预处理输入接口连接，每个预处理标记组件分别与预处理预置数据储存组件以及预处理混合组件连接；形成采集网络的网络媒介包括连接各个视频采集装置的物理介质和用于执行网络规则的网络控制装置，如图4所示，网络控制装置包括转发交换组件和均衡负载组件和视频缓存组件，转发交换组件用以于各个视频采集装置与视频预处理装置的多个预处理输入接口之间转发和交换视频数据，均衡负载组件使视频预处理装置的多个预处理输入接口之间输入的视频数据保持均衡，视频缓存组件用以储存视频预处理组件来不及处理的视频数据，预处理预置数据储存组件储存有每个视频采集装置的信息及每个视频采集装置的网络地址，预处理标记组件根据预处理输入接口中传来的视频数据所携带的网络地址于预处理预置数据储存装置中查找对应的视频采集装置的信息，并将视频采集装置的信息附加至视频数据上后将视频数据发送至预处理混合组件，预处理混合组件接收到多个预处理标记组件发来的附加有视频采集装置信息的视频数据后混合成数据储存流发送至视频数据储存装置进行储存。

视频预处理装置通过对来自不同视频采集装置采集的视频数据添对应的视频采集装置的信息，实现视频分析单元对视频来源的自动定位，同时视频预处理装置还可通过设置编码组件将视频数据转换成匹配视频分析单元的格式。

多个视频采集装置的指令接收组件通过网络媒介形成一控制网络，控制网络与一采集控制终端连接，采集控制终端与视频预处理装置及采集网络的网络控制装置分别连接；采集控制终端向视频采集装置发送控制指令控制视频采集装置工作，以及向网络控制装置发送指令改变采集网络的网络规则或者改变采集网络中各个视频采集装置的网络地址并将改变后的视频采集装置的网络地址储存至预处理装置的预处理预置数据储存组件对应的位置上。

随着市政规划的改变，不可避免的造成视频采集装置被增加或者位置发生变化，也有可能被取消，因此采集网络的结构经常会发生变化，如果采用固定的网络地址会造成管理上的不便，因此需要通过可控制的网络地址变化方式来保持采集网络工作的可靠性。

控制网络可以采用电缆连接形成，也可以采用无线通讯装置进行连接，或者采用电缆与无线通讯装置混合的形式，控制网络中主要传递控制指令，由于采集网络的数据流量相当大，因此如果将控制指令也通过采集网络进行传送会进一步提高采集网络的负担，可能造成采集网络阻塞，设置专用的控制网络可提高视频采集装置的控制效率，避免对采集网络造成影响。同时还可以于每个视屏采集装置的指令接收组件和数据传输组件之间设置切换部件，当采集网络阻塞时对于需要及时处理的视频采集装置采集到的视频数据可通过将对应的视频采集装置的切换部件切换使数据传输组件与控制网络连接，并通过采集控制终端直接发送至视频预处理装置。切换部件的切换动作由采集控制终端通过指令控制，指令的形式可根据需要编制为直到接到恢复指令时切换部件切换回原始状态，或者经过预定时间后切换部件切换回原始状态，或者传递完预定大小的数据后切换部件切换回原始状态。

于上述技术方案基础上，进一步的，视频分析单元包括图像动静分离装置、图像播放装置、分析数据计算装置以及分析数据储存装置；如图5所示，图像动静分离装置包括多个动静分离输入接口以及对应多个动静分离输入接口的动静分离组件，动静分离输入接口与视频储存装置连接用以读取储存于视频储存装置中的视频数据，并将视频数据传送至动静分离组件，动静分离组件将视频数据中的动态对象与静态背景分离，并形成一记录有视频数据中出现动态对象的时间点、时间段以及动态对象于视频数据的画面上的活动方向的索引后将索引添加至对应的视频数据形成分析数据，并将分析数据储存至分析数据储存装置；多个动静分离组件可同时处理多路视频数据，从而提高视频数据的处理效率。

如图6所示，图像播放装置包括视频播放组件和提醒组件，图像播放装置读取分析数据储存装置中的分析数据后通过视频播放组件进行播放，视频播放组件根据索引中的时间点、时间段以及动态对象于视频数据的画面上的活动方向信息以及视频查看者的过滤要求，于播放分许数据中的视频时对视频进行过滤，将需要被过滤的视频段以指定速度播放、快速播放或者不播放，将不需要被过滤的视频段以正常速度或者指定速度进行播放；提醒组件包括供视频查看者就坐的座椅以及设置于座椅上的震动部件和一提醒控制装置，提醒控制装置与视频播放装置的播放组件以及震动部件分别连接，视频播放组件播放视频时根据索引中出现动态目标的时间点发送信号至提醒控制装置，提醒控制装置接到视频播放组件发出的信号后驱动震动部件于座椅上产生震动以提醒于座椅上就坐的视频查看者。

播放组件通过根据视频查看者的过滤条件对分析数据中的视频过滤后进行播放，由于在刑侦领域通常是出现动态目标的视频资料才有查看价值，通过过滤使播放组件只播放有动态目标的视频片段，或者对没有出现动态目标的视频片段快放从而起到减少视频查看者查看视频所耗费的时间的作用，进一步的还可根据视频查看者对动态目标活动方向或者形态特征的过滤条件进行过滤，从而进一步的减少视频查看者查看视频消耗的时间。同时考虑到视频查看者一般是坐着对视频进行查看，而且视频查看者需要查看的视频量很大，长时间的查看视频不可避免的会造成视频查看者疲劳甚至走神，通过提醒组件的座椅和震动部件可于出现动态目标的时间点及时的提醒视频查看者，从而避免视频查看者因疲劳、走神而错过重要的线索，进一步的，视频播放组件可预先缓冲一部分索引，从而可提前获得将要出现动态目标的时间点，从而使提醒时间提前，从而防止因提醒组件提醒时视频查看者来不及反应而造成错过重要线索。

如图7所示，分析数据计算装置包括动态目标信息计算组件、背景环境计算组件、目标移动轨迹计算组件；目标信息计算组件分析带有坐标数据图形的图像帧上动态目标的静态影像与坐标数据图形的关系以计算出动态目标的高度、长度、宽度并将动态目标的高度、长度、宽度信息根据不同的动态目标出现的时间点储存入索引和/或形成图形化的数据信息合并入图像帧。

背景环境计算组件分析带有坐标数据图形的图像帧上的背景中的景物与坐标数据图形的关系以计算出景物的高度、长度、宽度，并将景物的高度、长度、宽度信息形成图形化的数据信息合并入图像帧。

目标移动轨迹计算组件分析带有坐标数据图形的连续的图像帧上动态目标的静态影像与坐标数据图形的位置关系、与图像帧上的其他动态目标的静态影像的位置关系以及与图像帧上背景中的景物的位置关系计算出动态目标的行动轨迹，并将行动轨迹根据不同的动态目标以及不同的动态目标出现的不同的时间段保存入索引。

数据分析计算装置通过提取视频图像帧上的坐标数据的图形获得图像帧上的坐标数据，并通过动态目标对象、背景景物与坐标的相对位置分析得出动态目标对象以及背景景物的如高度、长度以及宽度等形态特征信息，将这些形态特征信息动态的合成至图像帧上，从而便于视频查看者可以更直观的了解目标对象以及背景景物的形态特征，减少视频查看者对于目标对象以及背景景物形态特征判断所耗费的时间。

于上述技术方案基础上，进一步的，采集控制终端与视频分析单元的图像播放装置连接，图像播放装置包括播放采集指令组件，播放采集指令组件根据视频数据中携带的视频采集装置的信息向采集控制终端发送带有视频采集装置信息的控制指令，采集控制终端根据控制指令携带的视频采集装置的信息于预处理预置数据储存组件中查找视频采集装置的网络地址，并根据视频采集装置的网络地址向视频采集装置转发播放采集控制组件发送的指令。

于上述技术方案基础上，进一步的，采集控制终端与视频分析单元的分析数据计算装置连接，分析数据计算装置包括分析采集指令组件，分析采集指令组件根据视频数据中携带的视频采集装置的信息向采集控制终端发送带有视频采集装置信息的控制指令，采集控制终端根据控制指令携带的视频采集装置的信息于预处理预置数据储存组件中查找视频采集装置的网络地址，并根据视频采集装置的网络地址向视频采集装置转发分析采集控制组件发送的指令。

当视频分析单元于播放或者分析视频发生因现场环境由于视屏采集装置的拍摄角度而无法全面观察，或者由于视屏采集装置的拍摄角度造成背景景物因远离坐标原点而无法准确分析特征信息时，可通过播放采集指令组件对提供视频数据的视屏采集装置进行控制，获得完整的现场环境画面或者对准背景景物以获得准确的分析结果。此时可由采集控制终端控制对应的视频采集装置的切换部件，使对应的视频采集装置的数据传输组件直接通过控制网络传送视频数据。

本发明的实施例中还包括一种刑侦视频分析方法，其中，应用于上述刑侦视频分析系统，信息标记合成模块分析视频数据的图像帧的颜色，动态的选取一视频数据的图像帧中没有的或者反差较大的颜色形成坐标数据的图形，并将所使用的颜色以预先制定的规则转化为一字符或者字符串后图形化的合成于视频数据的图像帧上的预定位置。在此基础上，视频分析单元于视频数据的图像帧上的预定位置读取图形化的字符或者字符串，并根据预先制定的规则获得本帧图像的坐标数据的图形采用的颜色，然后根据坐标数据图形采用的颜色提取图像帧中的坐标数据。

通过动态的调整坐标数据的图形的颜色，使坐标数据的图形具有较高的辨识度，且易于被从图像中分离，在此基础上信息标记合成模块可设置一储存颜色序列的储存部件，对于临近的图像帧在满足图像帧中没有的或者反差较大的前提下选择相同的颜色，如无法满足图像帧中没有的或者反差较大则的条件则可于储存部件的颜色序列中选择一较接近且过度较平滑的颜色，以防止视屏画面出现闪烁。

于上述技术方案基础上，进一步的，信息标记合成模块将坐标数据的图形合成视频数据的单数帧或者双数帧上；视频分析单元以只播放视频数据或者分析数据的单数帧或者只播放视频数据或者分析数据双数帧的方式展现有坐标数据的图形的视频影像或者没有坐标数据的图形的视频影像。该实施方式便于播放时视频查看者不受坐标数据的图形的影响，可查看到完整的画面。

于上述技术方案基础上，进一步的，坐标数据可采用三维坐标。

于上述技术方案基础上，进一步的，坐标数据的原点可设置于视频数据的图像帧的中心。将坐标原点设置于图像帧的中心使视频采集装置对准目标对象时，目标对象受到透视效果影响最小。

以上所述仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种刑侦视频分析系统，其特征在于，包括用于采集现场视频的视频处理单元和用于分析视频的视频分析单元；所述视频处理单元与所述视频分析单元连接。

2.如权利要求1所述刑侦视频分析系统，其特征在于，所述视频处理单元包括预先设置于各预定地点的多个视频采集装置、用于储存多个所述视频采集装置采集到的视频数据的视频储存装置以及用于对多个所述视频采集装置采集到的所述视频数据进行预处理的视频预处理装置；

所述视频采集装置包括成像组件、图像信息标记组件、三轴加速度传感器组件、高度传感器组件、电子罗盘组件、超声波收发组件、姿态调整组件、指令接收组件、缓冲储存组件以及数据传输组件，所述成像组件用于将所述视频采集装置视野内的景象转换成视频数据，并将所述视频数据通过所述数据传输组件进行传输，所述三轴加速传感器组件感应所述视频采集装置的转动角度及转动方向，所述高度传感器感应所述视频采集装置的离地高度，所述电子罗盘组件感应绝对方向数据，所述图像信息标记组件包括姿态计算模块、信息标记生成模块、信息标记合成模块，所述姿态计算模块汇集所述三轴加速度传感器组件感应到的转动角度及转动方向、所述高度传感器组件感应到的所述离地高度以及所述电子罗盘组件感应到的绝对方向数据后计算形成所述视频采集装置的姿态数据，并将所述姿态数据传递至所述信息标记生成模块，所述信息标记生成模块根据所述视频采集装置的姿态数据和预置于所述信息标记生成模块内的所述成像组件的放大倍率信息、视角信息和焦距信息计算形成所述成像组件形成的图像上标记绝对方向和绝对距离的坐标数据，并将所述坐标数据传输至所述信息标记合成模块，所述信息标记合成模块将所述坐标数据以图形的形式合成至所述成像组件形成的所述视频数据中；所述超声波收发组件包括发射模块和接收模块，所述发射模块包括多个不同频率的超声波生成部件、定向发射部件以及一个于水平方向旋转的旋转部件，多个所述超声波生成部件与所述定向发射部件连接，所述定向发射部件与所述旋转部件连接，所述旋转部件旋转至一角度或者一段连续的弧度时只有一个所述超声波生成部件通过所述定向发射部件进行发射，所述接收模块包括对应多个所述超声波生成部件的频率的全向超声波接收部件，多个所述全向超声波接收部件通过是否接收到反射超声波信号判断反射源的角度，并控制所述姿态调整组件调整所述视频采集装置的姿态，使所述视频采集装置的成像组件正对所述反射源；所述姿态调整组件包括动力源、姿态控制部件、转动支架和驱动所述转动支架转动的执行机构，所述成像组件连接于所述转动支架上，所述姿态控制部件与所述超声波收发组件的接收模块以及所述指令接收组件分别连接，并根据所述超声波收发组件的接收模块判断的反射源位置或者所述指令接收组件传来的控制指令，配合所述视频采集装置的姿态数据控制所述执行机构调整所述转动支架的转动角度；所述缓冲储存组件用以于所述成像组件及所述数据传输组件之间缓冲所述视频数据；

多个所述视频采集装置的数据传输组件通过网络媒介形成一采集网络，所述采集网络通过所述视频预处理装置与所述视频储存装置连接；

所述视频预处理装置包括多个预处理输入接口、一个预处理输出接口、与所述预处理输入接口数量匹配的预处理标记组件、预处理预置数据储存组件以及预处理混合组件，多个所述预处理输入接口与所述采集网络连接，所述输出接口与所述视频储存装置连接，每个所述预处理标记组件分别与一个所述预处理输入接口连接，每个所述预处理标记组件分别与所述预处理预置数据储存组件以及所述预处理混合组件连接；

形成所述采集网络的网络媒介包括连接各个所述视频采集装置的物理介质和用于执行网络规则的网络控制装置，所述网络控制装置包括转发交换组件和均衡负载组件和视频缓存组件，所述转发交换组件用以于各个所述视频采集装置与所述视频预处理装置的多个预处理输入接口之间转发和交换视频数据，所述均衡负载组件使所述视频预处理装置的多个预处理输入接口之间输入的视频数据保持均衡，所述视频缓存组件用以储存所述视频预处理组件来不及处理的视频数据，所述预处理预置数据储存组件储存有每个所述视频采集装置的信息及每个所述视频采集装置的网络地址，所述预处理标记组件根据所述预处理输入接口中传来的视频数据所携带的网络地址于所述预处理预置数据储存装置中查找对应的所述视频采集装置的信息，并将所述视频采集装置的信息附加至所述视频数据上后将所述视频数据发送至所述预处理混合组件，所述预处理混合组件接收到多个所述预处理标记组件发来的附加有所述视频采集装置信息的视频数据后混合成数据储存流发送至所述视频数据储存装置进行储存；

多个所述视频采集装置的指令接收组件通过网络媒介形成一控制网络，所述控制网络与一采集控制终端连接，所述采集控制终端与所述视频预处理装置及所述采集网络的网络控制装置分别连接；

所述采集控制终端向所述视频采集装置发送控制指令控制所述视频采集装置工作，以及向所述网络控制装置发送指令改变所述采集网络的网络规则或者改变所述采集网络中各个所述视频采集装置的网络地址并将改变后的所述视频采集装置的网络地址储存至所述预处理装置的预处理预置数据储存组件对应的位置上。

3.如权利要求2所述刑侦视频分析系统，其特征在于，所述视频分析单元包括图像动静分离装置、图像播放装置、分析数据计算装置以及分析数据储存装置；

所述图像动静分离装置包括多个动静分离输入接口以及对应多个所述动静分离输入接口的动静分离组件，所述动静分离输入接口与所述视频储存装置连接用以读取储存于所述视频储存装置中的所述视频数据，并将所述视频数据传送至所述动静分离组件，所述动静分离组件将所述视频数据中的动态对象与静态背景分离，并形成一记录有所述视频数据中出现动态对象的时间点、时间段以及所述动态对象于所述视频数据的画面上的活动方向的索引后将所述索引添加至对应的所述视频数据形成分析数据，并将所述分析数据储存至所述分析数据储存装置；

所述图像播放装置包括视频播放组件和提醒组件，所述图像播放装置读取所述分析数据储存装置中的所述分析数据后通过所述视频播放组件进行播放，所述视频播放组件根据所述索引中的时间点、时间段以及所述动态对象于所述视频数据的画面上的活动方向信息以及视频查看者的过滤要求，于播放所述分许数据中的视频时对所述视频进行过滤，将需要被过滤的视频段以指定速度播放、快速播放或者不播放，将不需要被过滤的视频段以正常速度或者指定速度进行播放；所述提醒组件包括供视频查看者就坐的座椅以及设置于所述座椅上的震动部件和一提醒控制装置，所述提醒控制装置与所述视频播放装置的播放组件以及所述震动部件分别连接，所述视频播放组件播放所述视频时根据所述索引中出现动态目标的时间点发送信号至所述提醒控制装置，所述提醒控制装置接到所述视频播放组件发出的信号后驱动所述震动部件于所述座椅上产生震动以提醒于所述座椅上就坐的视频查看者；

所述分析数据计算装置包括动态目标信息计算组件、背景环境计算组件、目标移动轨迹计算组件；

所述目标信息计算组件分析带有坐标数据图形的图像帧上所述动态目标的静态影像与所述坐标数据图形的关系以计算出所述动态目标的高度、长度、宽度并将所述动态目标的高度、长度、宽度信息根据不同的动态目标出现的时间点储存入所述索引和/或形成图形化的数据信息合并入所述图像帧；

所述背景环境计算组件分析带有坐标数据图形的图像帧上的背景中的景物与所述坐标数据图形的关系以计算出所述景物的高度、长度、宽度，并将所述景物的高度、长度、宽度信息形成图形化的数据信息合并入所述图像帧；

所述目标移动轨迹计算组件分析带有坐标数据图形的连续的图像帧上所述动态目标的静态影像与坐标数据图形的位置关系、与所述图像帧上的其他动态目标的静态影像的位置关系以及与所述图像帧上背景中的景物的位置关系计算出所述动态目标的行动轨迹，并将所述行动轨迹根据不同的所述动态目标以及不同的所述动态目标出现的不同的时间段保存入所述索引。

4.如权利要求3所述刑侦视频分析系统，其特征在于，所述采集控制终端与所述视频分析单元的图像播放装置连接，所述图像播放装置包括播放采集指令组件，所述播放采集指令组件根据视频数据中携带的所述视频采集装置的信息向所述采集控制终端发送带有所述视频采集装置信息的控制指令，所述采集控制终端根据所述控制指令携带的所述视频采集装置的信息于所述预处理预置数据储存组件中查找所述视频采集装置的网络地址，并根据所述视频采集装置的网络地址向所述视频采集装置转发所述播放采集控制组件发送的所述指令。

5.如权利要求3所述刑侦视频分析系统，其特征在于，所述采集控制终端与所述视频分析单元的分析数据计算装置连接，所述分析数据计算装置包括分析采集指令组件，所述分析采集指令组件根据视频数据中携带的所述视频采集装置的信息向所述采集控制终端发送带有所述视频采集装置信息的控制指令，所述采集控制终端根据所述控制指令携带的所述视频采集装置的信息于所述预处理预置数据储存组件中查找所述视频采集装置的网络地址，并根据所述视频采集装置的网络地址向所述视频采集装置转发所述分析采集控制组件发送的所述指令。

6.一种刑侦视频分析方法，其特征在于，应用于如权利要求3所述刑侦视频分析系统，所述信息标记合成模块分析所述视频数据的图像帧的颜色，动态的选取一所述视频数据的图像帧中没有的或者反差较大的颜色形成所述坐标数据的图形，并将所使用的颜色以预先制定的规则转化为一字符或者字符串后图形化的合成于所述视频数据的图像帧上的预定位置。

7.如权利要求6所述刑侦视频分析方法，其特征在于，所述信息标记合成模块将所述坐标数据的图形合成所述视频数据的单数帧或者双数帧上；所述视频分析单元以只播放所述视频数据或者所述分析数据的单数帧或者只播放所述视频数据或者所述分析数据双数帧的方式展现有所述坐标数据的图形的视频影像或者没有所述坐标数据的图形的视频影像。

8.如权利要求6所述刑侦视频分析方法，其特征在于，所述视频分析单元于所述视频数据的图像帧上的预定位置读取图形化的字符或者字符串，并根据预先制定的规则获得本帧图像的坐标数据的图形采用的颜色，然后根据所述坐标数据图形采用的颜色提取图像帧中的坐标数据。

9.如权利要求6-8中任一所述刑侦视频分析方法，其特征在于，所述坐标数据为三维坐标。

10.如权利要求1-9中任一所述刑侦视频分析方法，其特征在于，所述坐标数据的原点设置于所述视频数据的图像帧的中心。