CN104756168A - 具有运动检测和非报警区内报警抑制功能的监控系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于监控系统的方法，包括步骤为：接收来自一个用于捕获一个预定区域的一系列图像的监控摄像机的一张图像，在预定区域内检测运动，若监测到运动则产生一个警报，确定警报的类型，如果警报的类型被确定为在一个预定义的报警类型的列表上则在图像内设定一个非报警区域，以及对于一个预定的时间周期，抑制在非报警区域的运动检测。本发明还涉及一个相应的监控系统和一个计算机程序产品。

Description

具有运动检测和非报警区内报警抑制功能的监控系统

技术领域

本发明涉及一种用于监控系统的方法。本发明还涉及一个相应的监控系统和一个计算机程序产品。

背景技术

在常规监视系统的使用过程中，多个摄像机通常用于监视以及监督感兴趣的不同位置，其中由多个摄像机产生的视频流被传唤至操作人员用于决定是否有异常存在。在某些情况下，监控系统可能另外包括一个用于执行视频流的视频处理的计算机系统，以致于操作人员仅需要参与计算机系统自动决定的异常是否存在，例如，一个可能的报警条件需要操作人员的互动。

上述计算机系统的引入大大减小了劳动力成本，从而允许操作人员来监控更多个视频流。然而，在最大化单个操作员处理的视频流的数目的情形下，所涉及的工作往往是非常乏味，从而可能降低监测和观测质量。这对于在同一位置发生的重复伪警报是特别有效的。

因此，需要改善操作人员的监测状况，包括减少呈现给操作人员的伪警报的数目。

发明内容

根据本发明的一个方面，上述至少部分地由一种用于监视系统的方法满足，包括步骤为：接收来自捕获预定区域的一系列图像的监控摄像机的一张图像，在预定区域内检测运动，若监测到运动则产生一个警报，确定警报的类型，如果警报的类型确定为在一个预定义的报警类型的列表上则在图像内设定一个非报警区域，以及对于一个预定的时间周期，抑制在非报警区域的运动检测。

通过本发明，如果警报被确定为在一个预定义类型的列表上（一种警报类型通常被定义为与例如非人类物体、根据特定模式的人类运动、动物运动和/或噪音等运动相关的是伪类型，但仍然产生警报），在图像内可以设定一个非报警区域（即是预定区域的一个子部分，预定区域通常为感兴趣且需要监控的区域）用于允许对于进一步警报的基于时间的抑制。仅当“第一次”警报将需要进一步被操作人员处理的情形下，这种抑制有利于最大限度地减少重复伪警报。从预定区域内的非报警区域中产生的任何后续警报将被抑制（在预定义的抑制时间周期内），然而仍然允许对预定区域的剩余部分（即是图像中不包括非报警区域的部分）进行监测/监控/运动检测。从而，在相同的预定区域内可以设定单个以及多个非报警区域，有可能涉及一些彼此重叠，以及具有相同或不同的预定义的抑制时间周期。应当指出的是，非报警区域可以只覆盖预定区域的一部分，或完整的预定区域。在基于应用于运动检测的功能类型方面，允许非报警区域来覆盖完整的预定区域具有一些优势。

优选地，例如，警报类型可以用于定义抑制时间周期。可替代地，以相同的方式对所有类型的警报，预定义的抑制时间周期可以是固定的或可调节的。

另外地，进一步（第二个）警报在预定义的抑制时间周期内发生的情形下，用于预定义的抑制时间周期比较的计时器可能重置，积极增加（例如两个后续警报的情形下增加一倍）时间周期用于抑制进一步警报（在单个或多个重叠区域的情形下通常有效）。也可能不是简单地重置计时器，而是允许计时器基于警报的类型重置。此外，在相同区域内出现多个后续警报的情形下，预定义的抑制时间周期可以被允许为连续减少，也就是因此对于在相同区域内的每个后续警报，允许预定义的抑制时间周期越来越短（例如，第二次警报仅仅增加额外的50%至抑制时间周期，第三次警报增加额外的25%等）。

优选地，通过对监控摄像头捕获的图像进行计算机算法运算来执行运动检测。在本发明的概念内，也可能（替代地或附加地）使用进一步的方式用于执行该运动检测。例如，一个PIR传感器（被动红外传感器）或任何其他类型的基于占用传感器的技术（即是基于声音、不透明度、地磁，发射能量的反射和振动）可以用于执行运动检测。

在一个优选实施例中，警报类型的确定可以由操作人员来执行（警报类型为手动/人类分类）。从而，操作人员可以完全手动或通过半自动化处理来确定警报的类型，半自动化处理提供给使用者一系列“最佳选择”，“最佳选择”可能通过基于计算机的图像所接收的图像的处理而生成。

在本发明的一个实施例中，预定义的警报类型列表可以包括多个不同类型的伪警报条件。这些类型的警报通常涉及由例如不同类型的动物（和相关运动模式），基于云的干扰（例如云在晴朗的天空中移动），不同的（普通）移动物体（例如篷布的部分在风中移动等），人在“错误的方向”上移动而产生的伪警报。

在一个优选实施例中，在后续警报的类型不同于当设定非报警区域时初始确定的警报类型的情形下，也可以允许后续警报在非报警区域中产生。因此，在基于篷布的部分在风中移动下设定非报警区域类型的情形下，基于例如人或车辆在区域内移动的后续警报将仍然产生一个警报，该警报将由例如操作人员来核实。

优选地，产生警报的步骤可以进一步包括在图像内确定警报的位置，非报警区域是基于警报的位置。从而，位置或警报通常涉及图像内的区域（通常对基于运动检测的图像有效），所述区域内检测运动。可替代地，非报警区域也可以由操作人员来设定。优选地，设定非报警区域比检测运动的区域略大（通常对基于运动检测的图像有效）。另外地，在上述讨论的半自动化处理中，提供给操作人员的警报类型的选择可能基于警报的位置。

根据本发明的另一个方面，提供了一个监控系统，包括至少一个用于捕获一系列预定区域的图像的监控摄像机，一个连接至至少一个监控摄像机的控制单元，其中控制单元配置为检测预定区域内的运动，如果运动检测到则产生警报，如果警报类型被确定为在预定义的警报类型的列表上则在图像内设定非报警区域，并且在预定义的时间周期内抑制在非报警区域内的运动检测。本发明的这一方面提供了与上述讨论的本发明的先前方面类似的优点。

优选地，控制单元进一步配置为通过用户界面接收来自操作人员的警报类型指示。如上所述，这允许发生人机交互用于决定“第一次”警报是否实际上为伪警报。

根据本发明的再一个方面，提供了一个计算机程序产品，包括一个计算机可读介质，其上存储计算机程序用于控制监控系统，其中计算机程序产品包括用于接收来自捕获一系列预定区域图像的监控摄像机的图像的代码，用于预定区域内运动检测的代码，用于如果检测到运动则产生警报的代码，用于确定警报类型的代码，用于如果警报类型被确定为在预定义的警报类型的列表上则在图像内设定非报警区域的代码，以及在预定义的时间周期内抑制在非报警区域内的运动检测的代码。

控制单元优选为微处理器（可能集成在摄像机内），任何其他类型的计算设备，例如布置在摄像机附近或在操作人员的监视点。类似地，计算机可读介质可以是任何类型的存储设备，包括可移动非易失性随机存取存储器、硬盘驱动器、软盘、CD-ROM、DVD-ROM、USB存储器以及SD存储卡或在本领域中类似的计算机可读介质中的一种。

当研究所述的权利要求和下面的描述时，本发明的进一步特征以及优点将变得显而易见。该领域的技术人员认识到本发明的不同特征可以结合来创造下面描述的以外的实施例，而不脱离本发明的主旨范围。

附图说明

本发明的各个方面，包括其特定的特征和优点，从下面的详细描述和附图可以容易地理解，其中：

图1描述根据本发明的一个目前优选的实施例的一种监控系统；

图2表示根据本发明的实施例的一种方法的流程图；以及

图3概念性地说明根据本发明的监控系统的操作。

具体实施方式

参照附图，本发明将在下文更全面的描述。然而，本发明可以以不同的形式来实施以及不应该被解释为限于这里阐述的实施例；而是提供这些实施例是为了彻底性和完整性以及给本领域的技术人员充分传达本发明的范围。相同的参考字符始终指代相同的元件。

       现在参照附图，特别是图1，根据本发明的可能实施例，描述了一个监控系统100。监控系统100包括至少一个摄像机102，提供用于监测预定区域104（例如，感兴趣的区域）的监控以及安全目的。摄像机102可能是模拟或数字摄像机以及可能含有不同的视频存储水平以及视频处理能力，用于以帧率（FPS）例如为每秒30图像捕获预定区域104的图像流。任何其他帧率当然是可能的以及在本发明的范围内，例如更低的帧率可能适合于最小化监控系统100产生的数据。就本发明，可以使用单个或多个摄像机102。图像流（视频流）通过视频处理系统106处理，例如使用例如运动检测算法来检测任何运动是否存在于捕获图像流的图像中。

       视频处理系统106可以包括一个通用处理器，一个特定用途的处理器，一个含处理组件的电路，一组分布式处理组件，一组配置为处理的分布式电脑等。处理器可以或包括任何数目的硬件组件用于传导数据或信号处理或用于存储在存储器中的计算机代码。处理器也可以包括在摄像机102中。存储器可以为一个或多个设备用于存储数据和或计算机代码，从而用于完成或促进在本说明书中描述的各种方法。存储器可以包括易失性存储器或非易失性存储器。存储器可以包括数据库组件，目标代码组件，脚本组件或任何其他类型用于支持本说明书的各种活动的信息结构。根据一个示例性实施例，任何分布式或本地存储设备可以结合本说明的系统和方法使用。根据一个示例性实施例，存储器可通信地连接到处理器（例如，通过电路或任意其他有线，无线或网络连接）以及包括电脑代码用于执行一个或多个上述讨论的处理。

       视频处理系统106可以布置为紧邻摄像机102，例如在施工现场或可能在远程位置被提供，其中由摄像机102捕获的图像流被发送至视频处理系统106。从而，本发明所提供的功能和处理可以例如分布在摄像机102，视频处理系统106以及相对于监控系统100所提供的可能进一步电子处理设备之间。这种进一步的电子处理设备可以例如为“基于云计算”的。

       传送可以是有线或无线，包括例如有线连接像建筑物局域网、广域网、以太网，IP网络等以及无线连接像WLAN、CDMA、GSM、GPRS、3G移动通信、4G移动通信、蓝牙、红外，或类似的。视频处理系统106可以布置为处理来自单个或多个摄像机102/108的图像流。监控系统100进一步包括一个计算机终端110，所述计算机终端带有例如由操作人员操作的图形控制界面，例如操作人员用于确定由视频处理系统106检测到的警报的类型和/或用于提供反馈，启动现场看守员审查警报，等。

       在一个示例性实施例中，预定区域104，例如，施工现场，包括多个不同的物体，固定和移动，在由摄像机102捕获到的图像流内是可视化的。例如，在施工现场，定位有一个车辆112，一栋正在施工的建筑物114，一台挖掘机116，一堆覆盖有篷布118的横梁和木板，以及多朵在晴朗的天空中移动的云120。

       在监控系统100的操作过程中，进一步参照图2以及图3，视频处理系统106接收，S1，来自摄像机102的图像。视频处理系统106例如使用已知的运动检测算法，例如，包括对随后捕获的图像帧的比较，确定检测到的运动，S2。如以上所讨论，本发明所提供的功能将单独由视频处理需提供106执行或由视频处理系统106和摄像机102共同组合完成。再进一步地，摄像机102可以配备有处理功能，例如在一系列捕获到的图像帧内具有自身检测运动。在一个替代实施例中和如上所讨论的，运动检测可以为可替代地或附加地通过基于PIR技术（未显示）而产生。

       如果运动被检测到，则产生，S3，警报。警报优选通过在终端110上提供的图形界面来提供给操作人员。警报可以被立即分配给操作人员，或可以以例如优先顺序的方式排队进行处理。在审查警报时，可以提供与检测到的运动的时间（以及可能左右）下的一系列捕获的图像相关的视频序列给操作人员。优选地，视频序列足够长以致于允许操作人员能够完整理解在该情形下所检测到的运动，例如，也包括在所述被检测到的运动之前的至少一段时间。另一方面，视频序列应该尽可能地保持足够短以致于最大化操作人员在给定的时间范围内查看的视频序列数目。

       优选地，视频处理系统106对检测到的运动进行分类用于确定是否实际上警报应该产生，也就是优先于产生警报。因此，这将会允许去除大多数的通过例如在视频序列内的噪音、允许的活动（例如在特定方向上的运动）等产生的伪警报。从而，仅视频处理系统106“允许通过”（即是分类为警报）的警报将被转交到终端110。

       在检测运动和/或当产生警报，视频处理系统106（如上所讨论的，或摄像机102，或两者的结合）也可以确定，S4，警报的类型。然而，当观察视频序列时允许操作人员来确定警报的类型也可能是合适的。 允许操作人员来确定警报的类型可以最小化由视频处理系统106自动产生的任何错误类型分类。然而，新的和高级的算法被开发以及另一方面，与可能通过操作人员所做的确定相比，可以显示出更彻底性。根据本发明，报警类型分类的两种方式的任意一种都是可能的且在本发明的范围内。另外地，也可以允许警报类型分类为半自动化的，例如，允许视频处理系统106给操作人员建议单个或多个最佳匹配报警类型。

       一旦警报类型确定，以及类型被确定为伪类型，在图像（例如区域104）内一个非报警区域可以被设定，S5。在图示实施例中，确定了两个非报警区域302，304。 第一非报警区域302涉及由篷布118所覆盖的横梁和木板堆。在图示实施例中，篷布118未完全固定于堆上，以致于允许篷布118的部分在风中“运动”。第二非报警区域304涉及多朵在晴朗的天空中移动的云120。从上述可以理解，微风的情况下，篷布118以及云120将运动以及可能产生会被视频处理系统106检测到的运动。检测到的运动将可能覆盖区域104的有限部分，因此非报警区域302，304被允许覆盖特定区域，在该特定区域内运动的检测加上一个延伸以致于以防进一步运动发生，可能会在稍大于非报警区域302，304内发生。如上所讨论，单个以及多个非报警区域可以设定在由摄像机102捕获的区域104内。

       另外地，非报警区域也可以重叠。进一步地，非报警区域302，304也可以由操作人员通过终端110的图形界面，视频处理系统106或两者的结合来手动设定。此外，非报警区域的大小可以依赖于警报的类型。例如，在确定伪是来自篷布119在风中的运动的情形下，可以设定非报警区域仅稍大于检测运动的精确位置。反过来，在运动是由运动的云所产生的情形下，可以设定一个较大的水平区域，从而覆盖云的可能进一步运动。在小动物在区域104内运动的情形下，可以基于后续的警报来设定非报警区域从而产生重叠的非报警区域。从而，在去图3中，非报警区域302，304被演示为矩形区域，然而应指出的是，任何类型的形式都是可能的且在本发明的范围内。

       设置非报警区域302，304之后，启动预定义的抑制时间，从而允许抑制，S6，发生在非报警区域302，304内的进一步运动。如上所讨论的，预定义的时间可以是固定的或可调节。预定义的抑制时间也可以基于警报的确定类型来设定。例如，在篷布118在风中运动的情形下，可能运动将在延长的时间周期内产生，因此可以使得预定义的抑制时间（相对）长（例如，小时）。然而，在由小动物引发的运动的情形下，可以使得预定义的抑制时间（相对）短（例如，分钟），实际上例如由人进入区域104所产生的运动，这种运动不应该抑制。

       再进一步地，检测到的运动的位置可能影响预定义的抑制时间。例如，在区域较高部分内的运动的情形下，可以确定的是例如任何人类活动将出现在此种预定区域104是极不可能的。

       在非报警区域302，304内抑制进一步的运动的实际实施可以通过不同方式实施以及依赖于例如监控系统100所包括的设备类型。例如，非报警区的启动可以例如经操作人员通过终端110的图形界面被提供给视频处理系统106或摄像机102作为反馈。也就是，例如，可以重新配置摄像机102在预定义的抑制时间内（有源传感器屏蔽）在其活跃捕获区域的部分（例如在CMOS图像传感器的情形下）内不捕获图像。然而，这种实施（即是抑制传感器捕获区域）可以去除允许不同（即是其他）类型警报被传送至终端110的可能性。从而，可以优选为不是“物理地”挡住传感器捕获区域的特定部分，而是允许抑制为“虚拟”的以及可能连接至单个警报类型。

       正如所知道的，在从通过摄像机102捕获图像直至在终端110上提供图像（视频流）给操作人员的任何步骤中可以提供上述讨论的实施。

       综上所述，本发明涉及一种监控系统的方法，包括步骤为：从用于捕获预定区域的一系列图像的监控摄像机接收图像，在预定区域内检测运动，监测到运动则产生警报，确定警报的类型，如果警报的类型确定为在预定义的报警类型的列表上则在图像内设定非报警区域，以及对于一个预定的时间周期，抑制在非报警区域的运动检测。

       通过本发明，如果警报被确定为伪类型，则在图像（即是预定区域的子部分，预定区域统筹为感兴趣以及需要监控的区域）内设置警报区域用于允许基于时间的进一步警报的抑制。仅当“第一次”警报将需要进一步被操作人员处理的情形下，这种抑制有利于最大限度地减少重复伪警报。从预定区域内的非报警区域中产生的任何后续警报将被抑制，然而仍然允许对预定区域的剩余部分（即是图像中不包括非报警区域的部分）进行监测/监控/运动检测。从而，单个以及多个非报警区域可以设置在相同的预定区域内，有可能涉及一些彼此重叠，以及具有相同或不同的预定义的抑制时间周期。

       本公开考虑了在任何机器可读介质上的方法、系统和程序产品用于实现各种操作。本公开的实施例可以利用现有的计算机处理器，或通过一个用于合适系统的特定用途的计算机处理器，为了结合此或其他用途，或通过硬接线的系统来实施。本公开范围内的实施例包括程序产品，所述程序产品包括用于携带或具有机器可执行指令或存储于其上的数据结构的机器可读介质。这种机器可读介质可以是任何可用介质以致于可以通过普通用途或特定用途的计算机或其他具有处理器的机器被访问。以举例的方式，这种机器可读介质可以包括RAM、ROM、EPROM、EEPROM、CD-ROM或其他光盘存储器，磁盘存储器或其他磁性存储设备，或其他可以用于携带或存储以用于携带或具有机器可执行指令或存储于其上的数据结构的形式的所需程序代码的介质，所需程序代码可以通过普通用途或特定用途的计算机或其他具有处理器的机器被访问。当信息通过网络或气体通讯连接（硬接线或无线中的一种，或硬接线或无线的组合）被传送或提供给机器，机器适当地将该连接视为机器可读介质。因此，任何这样的连接被适当地称为机器可读介质。以上的组合也包括在机器可读介质的范围内。机器可执行指令包括，例如，指令和数据，所述指令和数据使得普通用途的计算机、特定用途的计算机或特定用途的处理机器执行特定功能或功能组。

       尽管数字可能显示方法步骤的特定顺序，步骤的顺序可以不同于所描绘。两个或多个步骤也可以同时或部分同时执行。这种变化将依赖于选择的软件和硬件系统以及依赖于设计者的选择。所有的这些变化都在本公开的范围内。同样地，软件实现可以通过具有基于规则逻辑和其他逻辑的标准编程技术来完成各种连接步骤、处理步骤以及决定步骤。另外地，尽管参照特定的示例性实施例描述了本发明，许多不同变化、修改等对于本领域技术人员将变得显而易见。

       本领域的技术人员通过研究附图、公开内容和所附的权利要求来实践要求保护的发明可以理解和实现依据本公开实施例的变化。进一步地，在权利要求中，一词“包括”不排除其他的元件或步骤以及不定冠词“一个”不排除多个。

Claims (10)

1.一种用于监控系统的方法，包括步骤为：

- 接收（S1）来自一个用于捕获一个预定区域（104）的一系列图像的监控摄像机（102）的一张图像；

- 在预定区域（104）内检测（S2）运动；

- 若检测到运动，则产生（S3）一个警报；

- 确定（S4）警报的类型；

- 如果警报的类型被确定为在一个预定义的报警类型的列表上，则在图像内设定（S5）一个非报警区域（302，304）；以及

- 对于一个预定义的时间周期，抑制（S6）在非报警区域（302，304）的运动检测。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，警报类型的确定由操作一个计算机终端（110）的一个操作人员来执行。

3.根据权利要求1或2中任意一项所述的方法，其特征在于，预定义警报列表包括多个不同类型的伪警报的条件。

4.根据前述权利要求中任意一项所述的方法，其特征在于，产生（S3）一个警报的步骤包括确定图像内警报的位置，以及非报警区域（305，304）是基于警报的位置。

5.根据权利要求1-3中任意一项所述的方法，其特征在于，非报警区域（302，304）由一个操作人员设定。

6.根据前述权利要求中任意一项所述的方法，其特征在于，预定义的时间周期是基于警报类型设定。

7.根据权利要求4或5中任意一项所述的方法，其特征在于，警报类型是基于警报的位置。

8.一种监控系统（100），包括：

- 至少一个用于捕获一个预定区域（104）的一系列图像的监控摄像机（102）；

- 一个连接至至少一个监控摄像机（102）的控制单元（106），其特征在于，控制单元（106）配置为：

- 在预定区域（104）内检测运动；

- 若运动检测到，则产生一个警报；

- 如果警报的类型确定为在预定义的报警类型的列表上，则在图像内设定一个非报警区域（302，304）；以及

- 对于一个预定的时间周期，抑制在非报警区域（302，304）的运动检测。

9.监控系统（100），其特征在于，控制单元（106）进一步配置为通过用户界面（110）接收来自操作人员的一个警报类型指示。

10.计算机程序产品包括一个计算机可读介质，其上存储用于控制监控系统的计算机程序，其特征在于，计算机程序产品包括：

- 用于接收来自一个用于捕获一系列预定区域（104）图像的监控摄像机的一张图像的代码；

- 用于预定区域（104）内运动检测的代码；

- 用于如果检测到运动则产生一个警报的代码；

- 用于确定警报类型的代码；

- 用于如果警报类型被确定为在一个预定义的警报类型的列表上，则在图像内设定一个非报警区域（302，304）的代码；以及

- 以及在一个预定义的时间周期内抑制在非报警区域（302，304）内的运动检测的代码。