CN105245850B - 跨监控摄像头进行目标追踪的方法、装置和系统 - Google Patents

Abstract

本发明的实施方式涉及跨监控摄像头进行目标追踪的方法、装置和系统。该方法包括：确定多个监控摄像头的视野范围与电子地图上的区域之间的对应关系；确定与所述多个监控摄像头中的第一监控摄像头的视野范围对应的所述电子地图上的第一区域；识别目标即将离开所述第一区域的移动方向；以及根据所述电子地图上的位置信息，确定在所述移动方向上所述目标已经进入的或者与所述第一区域相邻的第二区域。从而，使得对目标的追踪更加便利和智能。

Description

跨监控摄像头进行目标追踪的方法、装置和系统

技术领域

本发明涉及对目标进行监控和追踪的技术领域，并且更具体地，涉及一种跨监控摄像头进行目标追踪的方法、装置和系统。

背景技术

如今，利用摄像头对移动目标进行监控和追踪应用于越来越多的场合，比如治安、安保、银行、电力、交通、商场等，用于监视进入摄像头的视野范围的可疑目标、特别是运动目标，比如人员、车辆等。

在这样的监控系统中，通常将多个摄像头布置在一定的地理范围。如果要追踪特定移动目标在该地理范围移动轨迹，由于单个摄像头的监控范围有限，则传统的视频监控系统大多采用多个摄像头捕捉画面并在中央监控室的电子屏幕上分隔显示的方式。其中多个摄像头相互独立，捕获目标移动路径的方法是通过在中央监控室对多个摄像头捕获的视频画面进行拼接，通过人工的方式来追踪移动目标。

当需要监控的地理范围很大，需要部署超大量的摄像头时，比如在公共安全应用领域，仍然通过以上的人工方式来追踪移动目标则费时费力。

专利文献CN 104581001A(申请日：2013年10月12日，公开日：2015年4月29日)公开了一种大范围多摄像头运动目标的关联监控方法，其中利用摄像头在电子地图中的位置信息，建立了监控视频摄像头的拓扑图，可以根据摄像头的拓扑关系找出一个摄像头的8个方向邻近的摄像头。如此，在中央监控室内的监控屏幕可以减小到仅显示9个摄像头的监视画面。

虽然专利文献CN 104581001A一定程度上缩小了跨多个摄像头追踪移动的目标的范围，但是效果仍不理想，比如仍然需要查看相邻的8个方向邻近的摄像头的画面，因此仍然有进一步完善的空间。

发明内容

因此，本发明的实施方式的目的在于，提供一种改进的跨监控摄像头进行目标追踪的解决方案。

根据本发明的一个方面，提供了一种跨监控摄像头进行目标追踪的方法，包括：确定多个监控摄像头的视野范围与电子地图上的区域之间的对应关系，其中目标在监控摄像头的视野范围内的移动能够被表示为在所述电子地图上的对应区域内的移动；确定与所述多个监控摄像头中的第一监控摄像头的视野范围对应的所述电子地图上的第一区域；识别目标即将离开所述第一区域的移动方向；以及根据所述电子地图上的位置信息，确定在所述移动方向上所述目标已经进入的或者与所述第一区域相邻的第二区域。

根据本发明的一个实施方式，该方法进一步包括：获取与所述第二区域相对应的所述多个监控摄像头中的第二监控摄像头的监控画面。

根据本发明的一个实施方式，当所述多个监控摄像头中的一个监控摄像头的布置方式改变时，重新确定所述多个监控摄像头的视野范围与所述电子地图上的区域之间的对应关系。

根据本发明的一个实施方式，所述监控摄像头包括高点布置的摄像头和/或地面布置的摄像头。

其中，所述高点布置的摄像头为球型摄像机、枪型摄像机或枪球一体摄像机；和/或，所述地面布置的摄像头为枪型摄像机、卡口摄像机或球型摄像机。

根据本发明的一个实施方式，电子地图是根据GIS信息建立的二维地图或三维地图。

根据本发明的一个实施方式，进行跟踪的目标包括人和/或车辆。

根据本发明的另一个方面，提供了一种跨监控摄像头进行目标追踪的装置，包括：对应关系确定模块，用于确定多个监控摄像头的视野范围与电子地图上的区域之间的对应关系，其中目标在监控摄像头的视野范围内的移动能够被表示为在所述电子地图上的对应区域内的移动；第一区域确定模块，用于确定与所述多个监控摄像头中的第一监控摄像头的视野范围对应的所述电子地图上的第一区域；移动方向识别模块，用于识别目标即将离开所述第一区域的移动方向；以及第二区域确定模块，用于根据所述电子地图上的位置信息，确定在所述移动方向上所述目标已经进入的或者与所述第一区域相邻的第二区域。

根据本发明的一个实施方式，该装置进一步包括用于获取与所述第二区域相对应的所述多个监控摄像头中的第二监控摄像头的监控画面的模块。

根据本发明的又一个方面，提供了一种跨监控摄像头进行目标追踪的系统，包括：多个摄像头，用于监控进入其视野范围的目标；以及以上所述的跨监控摄像头进行目标追踪的装置。

根据本发明的再一个方面，提供了一种计算机程序产品，其包括用于实现以上所述的方法的指令。

通过本发明的实施方式，利用目标离开摄像头的视野范围的移动方向以及地理位置信息来对目标进行跟踪，更加便利对于目标的跟踪，同时可以实现对目标的持续的智能跟踪。

附图说明

当结合附图阅读下文对示范性实施方式的详细描述时，本发明的这些以及其他目的、特征和优点将变得显而易见。附图未必是按比例的，在附图中：

图1是根据本发明实施方式的跨监控摄像头进行目标追踪的方法的流程图；

图2示意性地示出了根据本发明实施方式的电子地图上的区域的示图；以及

图3是根据本发明实施方式的跨监控摄像头进行目标追踪的装置的框图。

具体实施方式

下文将参考若干示例性实施例来描述本发明的原理和精神。应当理解，给出这些实施例仅仅是为了使本领域技术人员能够更好地理解进而实现本发明，而并非以任何方式限制本发明的范围。

附图中的流程图和框图，图示了按照本发明各种实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现预定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

下面结合附图以示例的方式详细描述本发明的各种实施方式。

首先参考图1，其示意性示出了根据本发明实施方式的跨监控摄像头进行目标追踪的方法10的流程图。该方法开始于步骤S100。

在步骤S110，确定多个监控摄像头的视野范围与电子地图上的区域之间的对应关系。根据本发明的实施方式，电子地图包含有监控摄像头的地理位置信息以及每个监控摄像头的视野范围、或者称为覆盖范围的地理位置信息表示。

在监控摄像头的视野范围内的目标的移动也能够被表示为目标的对应标识在电子地图上的对应区域内的移动。应当注意，在下文的表述中，有时也将目标和目标的对应标识、以及目标的对应标识在电子地图上的移动和目标在监控摄像头的视野范围内的移动交互使用，本申请文件的读者能够理解在具体上下文中的所指。

在步骤S120，确定与多个监控摄像头中的第一监控摄像头的视野范围对应的电子地图上的第一区域。第一监控摄像头是初始检测到移动目标所处在其视野中的摄像头。

在步骤S130，识别目标即将离开第一区域的移动方向。例如，这样的识别可以根据移动目标离开第一区域的、区域边缘附近的地理位置坐标与第一区域的中心位置坐标进行比较而确定。可替换地，可以预先对第一区域的边缘附近的区域进行分区，目标在第一区域中移动进入不同的分区，即对应其要离开第一区域的移动方向。当然，移动方向也可以通过要求与用户的交互，由用户确定。

例如，识别出的移动方向可以为上、下、左、右、左上、左下、右上、右下。

在步骤S140，根据电子地图上的位置信息，确定在移动方向上目标已经进入的或者与第一区域相邻的第二区域。即，利用电子地图信息确定在确定的移动方向上与第一区域有重叠或最相邻的第二区域。电子地图包含与所有监控摄像头的覆盖范围对应的所有区域的信息。

如果移动目标在电子地图上离开第一区域的边缘已经处于已确定的另一区域内，则该另一区域即为所要确定的第二区域。这对应于，如果移动目标离开第一监控摄像头的视野范围的边缘处于另一监控摄像头的视野范围内，则该另一监控摄像头即为所要确定的第二摄像头，与该第二摄像头对应的区域即为第二区域。

如果移动目标在电子地图上第一区域的边缘处、以一定的移动方向离开该第一区域，则确定在该方向上与第一区域相邻的第二区域。如前所述，移动目标跨电子地图上的区域的移动是移动目标跨监控摄像头的视野范围进行移动在地图上的体现。

至此，方法10在步骤S150结束。

根据本发明的一个实施方式，步骤S210可以提前执行，即预先确定多个监控摄像头的视野范围与电子地图上的多个区域之间的对应关系。

根据本发明的一个实施方式，在监控摄像头发生增减时，或者在监控摄像头的安装位置、安装方向(比如俯仰角度)发生改变而导致其覆盖范围发生改变时，需要重新执行步骤S210，即再次确定与多个监控摄像头中的第一监控摄像头的视野范围对应的电子地图上的多个区域之中的第一区域。根据一个实施方式，所述重新确定可以仅仅确定受到变化影响的电子地图上的区域。

根据本发明的一个实施方式，在步骤S130中对目标即将离开第一区域的移动方向的识别仅在目标处于第一区域的边缘附近时才开始执行。

应当理解，移动目标在电子地图上跨所述区域进行移动的过程可以在电子地图上呈现，例如，移动目标标识在电子地图上的持续游走。也可以是电子地图系统后台追踪的，直接向用户告知目标的最终去向，而不实时显示目标的移动。

根据本发明的一个实施方式，方法10还可以在步骤S140之后，包括如下的可选步骤：获取与第二区域相对应的第二监控摄像头的监控视频画面，以便用户观看追踪的情况。所述监控视频画面可以是实时的或者是读取的历史画面，分别用于对移动目标的实时追踪或事后的读档追踪。

应当注意，电子地图可以是根据GIS信息建立的，可以是二维形式的地图，也可以在三维形式的地图。如果是二维形式的地图，则监控摄像头或监控摄像头的视野范围的在地图上的地理表示形式可以是以横纵坐标的形式。如果是三维形式的地图，则监控摄像头或监控摄像头的视野范围的在地图上的地理表示形式可以是横纵坐标、高度信息(例如海拔)的形式。根据本发明的实施方式，电子地图上的地理位置信息、即地理坐标可以利用GPS技术进行获取。

根据本发明的一个实施方式，监控摄像头的视野范围与电子地图上的区域之间的对应关系由电子地图系统维护。

此外，在方法10中，例如，如果初始检测到的移动目标处于两个监控摄像头的视野范围的情况下，可以任选其中之一作为第一监控摄像头，执行方法10。

图2示意性地示出了根据本发明实施方式的电子地图上的与不同的监控摄像头的视野范围相对应的区域的示图。

图2中示出了局部的电子地图20，为了说明本发明的原理，其中包括的道路、建筑物等常规地理信息未于示出。电子地图20包括区域201-206，其分别对应于不同的监控摄像头的视野范围。在图2中，区域201和202重叠，代表和区域201和202对应的监控摄像头的视野范围有重叠。作为示例，比如车辆207的移动目标初始出现在区域201，该区域201对应于第一监控摄像头的视野范围。还在电子地图中示出了车辆207的可能的移动路径208和209。应当注意，移动路径208和209仅是为了便于说明而假设的。

如果车辆207即将离开区域201的移动路径为208，则如图所示，在该车辆207离开区域201时，车辆离开区域201的移动方向为右下。接着，根据地图上的区域间的地理位置关系，可以确定在车辆离开第一区域的右下方向上，相邻的区域为区域203。

如果车辆207离开区域201的移动路径为209，则如图所示，在该车辆207离开区域201时，车辆离开区域201的移动方向为右上。接着，根据地图上的区域间的地理位置关系，可以确定在车辆离开第一区域的右上方向上，车辆已经处于了区域202，并且存在与第一区域201在地理位置上很邻近的区域204。

为了直观地追踪移动目标207。初始，车辆207在区域201中运动，可以呈现与区域201对应的第一监控摄像头的视频画面。在车辆207离开区域201时，若离开方向是右下，则可以呈现与区域203对应的第二监控摄像头的视频画面。若离开方向是右下，则可以同时呈现与区域202对应的第三监控摄像头的视频画面和与区域204对应的第四监控摄像头的视频画面，供观察员跟踪目标。所述的呈现可以采用电子地图上的弹窗的形式。应当理解，在只进行后台追踪的情况下，则自然无向观察员进行呈现的动作。

应当注意，虽然以上示例是以车辆作为移动目标的示例进行的说明，但移动目标还可以是人以及其他的可移动的物体。

根据本发明的实施方式，多个监控摄像头可以包括高点布置的摄像头(例如，建筑物内的)和地面布置的摄像头(例如，户外的)，以此实现高点布置的摄像头之间的联动追踪(简称：高高联动)或低点布置的摄像头之间的联动追踪(简称：低低联动)。根据本发明的一个实施方式，高点布置的摄像头可为球型摄像机、枪型摄像机或枪球一体摄像机，地面布置的摄像头可为枪型摄像机、卡口摄像机或球型摄像机。其中，当高点布置的摄像头采用枪球一体摄像机时，该枪球一体摄像机可包括一个球型摄像头和一个枪型摄像头。当操作者想要对其中枪型摄像头的监控画面中的某个位置进行放大时，球型摄像头即可通过变焦以将相应位置的放大后的监控图像呈现给操作者。根据本发明的一个实施方式，实现了跨高点布置的枪式(广角)摄像头之间的联动，跟踪人和车辆。根据本发明的一个实施方式，实现了跨高点布置的枪式(广角)摄像头和视野范围内的较低位置布置的治安监控摄像头(全景)之间的联动，以实现对人和车辆的跟踪。根据本发明的一个实施方式，其实现了跨视野范围内的治安监控摄像头(全景)之间的联动。根据本发明的一个实施方式，实现了小区车库出入口的枪式摄像头、小区出入口的高点布置的枪式摄像头以及小区外的十字路口处的高清卡口摄像头之间的联动，实现了对车辆和可疑目标的跟踪。由此可见，本发明对高点布置的摄像头和地面布置的摄像头的种类并不做限定。

在一个实施例中，可以利用方法10来实现建筑物外车库入口地面布置的全景摄像头、建筑物内大厅中布置的多个高点枪式摄像头和建筑物的多个电梯内的布置的高点全景摄像头之间的联动。

现在参考图3，其示意性示出了根据本发明一个实施方式的跨监控摄像头进行目标追踪的装置30。该装置30包括：对应关系确定模块310，用于确定多个监控摄像头的视野范围与电子地图上的区域之间的对应关系，其中目标在监控摄像头的视野范围内的移动能够被表示为在电子地图上的对应区域内的移动；第一区域确定模块320，用于确定与多个监控摄像头中的第一监控摄像头的视野范围对应的电子地图上的第一区域；移动方向识别模块330，用于识别目标即将离开所述第一区域的移动方向；以及第二区域确定模块340，用于根据所述电子地图上的位置信息、确定在所述移动方向上所述目标已经进入的或者与所述第一区域相邻的第二区域。

应当理解，装置30中记载的每个模块与参考图1描述的方法10中的每个步骤相对应。由此，上文针对图1描述的操作和特征同样适用于装置30及其中包含的模块，在此不再赘述。

应当理解，可以利用各种方式来实现装置30，例如，在某些实施方式中，装置30可以利用软件和/或固件模块来实现。此外，装置30也可以利用硬件模块来实现。现在已知或者将来开发的其他方式也是可行的，本发明的范围在此方面不受限制。

还应当理解，装置30可以集成在电子地图应用中，也可以部署于电子地图应用之外而与该电子地图应用交互，以便获取电子地图应用提供的地理位置信息而实施根据本发明的实施方式的方法。

特别地，除硬件实施方式之外，本发明的实施方式可以通过计算机程序产品的形式实现。例如，参考图1描述的方法10、图3描述的装置30可以通过计算机程序产品来实现。该计算机程序产品可以存储在实现电子地图应用的计算机系统的RAM、ROM、硬盘和/或任何适当的存储介质中，或者通过网络从适当的位置下载到计算机系统上。计算机程序产品可以包括计算机代码部分，其包括可由适当的处理设备执行的程序指令。

应当注意，本发明的实施方式可以通过硬件、软件或者软件和硬件的结合来实现。硬件部分可以利用专用逻辑来实现；软件部分可以存储在存储器中，由适当的指令执行系统，例如微处理器或者专用设计硬件来执行。本领域的普通技术人员可以理解上述的装置和方法可以使用计算机可执行指令和/或包含在处理器控制代码中来实现，例如在诸如磁盘、CD或DVD-ROM的载体介质、诸如只读存储器(固件)的可编程的存储器或者诸如光学或电子信号载体的数据载体上提供了这样的代码。本发明的装置及其模块可以由诸如超大规模集成电路或门阵列、诸如逻辑芯片、晶体管等的半导体、或者诸如现场可编程门阵列、可编程逻辑设备等的可编程硬件设备的硬件电路实现，也可以用由各种类型的处理器执行的软件实现，也可以由上述硬件电路和软件的结合例如固件来实现。

应当注意，尽管在上文详细描述中提及了装置的若干模块或子模块，但是这种划分仅仅并非强制性的。实际上，根据本发明的实施方式，上文描述的两个或更多模块的特征和功能可以在一个模块中具体化。反之，上文描述的一个模块的特征和功能可以进一步划分为由多个模块来具体化。

还应当理解，为了不模糊本发明的实施方式，说明书仅对一些关键、未必必要的技术和特征进行了描述，而可能未对一些本领域技术人员能够实现的特征做出说明。例如，为了实现跨监控摄像头对目标的追踪，需要在可能是在不同角度布置的摄像头中实现对同一目标的识别，然而这是本领域技术人员根据现有或未来发展的方式所能够实现的。

虽然已经参考目前考虑到的实施方式描述了本发明，但是应该理解本发明不限于所公开的实施方式。相反，本发明旨在涵盖所附权利要求的精神和范围内所包括的各种修改和等同布置。以下权利要求的范围符合最广泛解释，以便包含所有这样的修改及等同结构和功能。

Claims (10)

1.一种跨监控摄像头进行目标追踪的方法，包括：

确定多个监控摄像头的视野范围与电子地图上的区域之间的对应关系，其中目标在监控摄像头的视野范围内的移动能够被表示为在所述电子地图上的对应区域内的移动；

确定与所述多个监控摄像头中的第一监控摄像头的视野范围对应的所述电子地图上的第一区域；

识别目标即将离开所述第一区域的移动方向；以及

根据所述电子地图上的位置信息，确定在所述移动方向上所述目标已经进入的或者与所述第一区域相邻的第二区域；

其中，当所述多个监控摄像头中的一个监控摄像头的布置方式改变时，重新确定所述多个监控摄像头的视野范围与所述电子地图上的区域之间的对应关系；

其中，所述识别目标即将离开所述第一区域的移动方向包括：将所述目标位于所述第一区域的边缘的位置坐标与所述第一区域的中心的位置坐标进行比较，以确定所述移动方向，其中所述移动方向包括上、下、左、右、左上、左下、右上和右下中的一种。

2.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：

获取与所述第二区域相对应的所述多个监控摄像头中的第二监控摄像头的监控画面。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述监控摄像头包括高点布置的摄像头和/或地面布置的摄像头。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述目标包括人和/或车辆。

5.一种跨监控摄像头进行目标追踪的装置，包括：

对应关系确定模块，用于确定多个监控摄像头的视野范围与电子地图上的区域之间的对应关系，其中目标在监控摄像头的视野范围内的移动能够被表示为在所述电子地图上的对应区域内的移动；

第一区域确定模块，用于确定与所述多个监控摄像头中的第一监控摄像头的视野范围对应的所述电子地图上的第一区域；

移动方向识别模块，用于识别目标即将离开所述第一区域的移动方向；以及

第二区域确定模块，用于根据所述电子地图上的位置信息，确定在所述移动方向上所述目标已经进入的或者与所述第一区域相邻的第二区域；

其中，当所述多个监控摄像头中的一个监控摄像头的布置方式改变时，所述对应关系确定模块重新确定所述多个监控摄像头的视野范围与所述电子地图上的区域之间的对应关系；

其中，所述移动方向识别模块将所述目标位于所述第一区域的边缘的位置坐标与所述第一区域的中心的位置坐标进行比较，以确定所述移动方向，其中所述移动方向包括上、下、左、右、左上、左下、右上和右下中的一种。

6.根据权利要求5所述的装置，进一步包括：

用于获取与所述第二区域相对应的所述多个监控摄像头中的第二监控摄像头的监控画面的模块。

7.根据权利要求5或6所述的装置，其中所述监控摄像头包括高点布置的摄像头和/或地面布置的摄像头。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述高点布置的摄像头为球型摄像机、枪型摄像机或枪球一体摄像机；和/或，

所述地面布置的摄像头为枪型摄像机、卡口摄像机或球型摄像机。

9.根据权利要求5或6所述的装置，其中所述目标包括人和/或车辆。

10.一种跨监控摄像头进行目标追踪的系统，包括

多个摄像头，用于监控进入其视野范围的目标；以及

根据权利要求6-8中任一项所述的跨监控摄像头进行目标追踪的装置。