CN106446002A - 一种基于运动目标在地图中轨迹的视频检索方法 - Google Patents

Abstract

一种基于运动目标在地图中轨迹的视频检索方法，对摄像机进行标定，使得摄像机采集到的图像中的点和地图上的点能够一一对应，摄像机中的运动目标能够在地图中显示轨迹；根据使用场景的实际情况，设置识别跟踪目标的条件；对采集的视频进行实时处理，根据设置的识别条件，对视频目标进行识别跟踪，在地图上实时显示并记录所识别物体的运动轨迹，并记录轨迹目标特征；在需要检索的时候，通过在地图可以设置检索条件，通过特征匹配找到具有相应特征的轨迹；通过设置时间范围、目标运动特征，在地图上设置目标的大概区域可以更加精确目标的运动轨迹；通过轨迹可以迅速查找到对应的视频片段。本发明在保证检索精度的同时，提高检索的速度。

Description

一种基于运动目标在地图中轨迹的视频检索方法

技术领域

本发明一种基于运动目标在地图中轨迹的视频检索方法，涉及视频检索领域。

背景技术

现有的监控方案都支持视频回放功能。在回放过程中，用户需要从头到尾看完所有的视频。当用户发现有价值的信息，通过手动回拉进度条来查看；整个视频回放过程中，需要用户一直盯着屏幕看，容易造成视觉疲劳。当有多个摄像机存在，需要对多个摄像机的录像进行检索的时候，需要对每个摄像机的录像依次进行回看。当数据量大的时候，所需的人也将会非常的多；另一方面人工处理的效率也会非常低。

为了提高视频检索回放的效率，中国专利“一种基于特征标签的视频流快速回放系统”（CN101808229A）提供的方案中，在编码阶段分析视频是否是用户关心的行为或者场景，如果是则加入标志位。视频回放时采用固定的高速回放，一旦检测到标志位则采用正常速度回放。中国专利“一种视频预处理和视频回放的方法及装置”（CN105578258A），对该方案做出了改进，可以根据用户设定的权重来设定回放的速度。

上述两个专利只是简单的把有运动目标的视频片段截取，视频回放的时候仅仅对截取的视频片断进行截取。这种方法在检索回放的时候同样需要人在电脑前从头到尾观看全部视频，不能对目标进行精确检索。

发明内容

本发明提供一种基于运动目标在地图中轨迹的视频检索方法，在保证检索精度的同时，提高检索的速度。

本发明所采取的技术方案为：

一种基于运动目标在地图中轨迹的视频检索方法，包括以下步骤：

步骤1：对摄像机进行标定，使得摄像机采集到的图像中的点和地图上的点能够一一对应，摄像机中的运动目标能够在地图中显示轨迹；

步骤2：根据使用场景的实际情况，设置识别跟踪目标的条件；

步骤3：对采集的视频进行实时处理，根据设置的识别条件，对视频目标进行识别跟踪，在地图上实时显示并记录所识别物体的运动轨迹，并记录轨迹目标特征；

步骤4：在需要检索的时候，通过在地图可以设置检索条件，通过特征匹配找到具有相应特征的轨迹；通过设置时间范围、目标运动特征，在地图上设置目标的大概区域可以更加精确目标的运动轨迹；

步骤5：通过轨迹可以迅速查找到对应的视频片段。

对所述原始视频进行前景检测，取出噪声和目标提取，首先是提取每个物体的外层的轮廓，根据阈值来判断是否为噪声，大于或者小于目标阈值的前景目标都视为噪声；根据连续帧的重合度来判断是否为同一目标；去除漏报和误报。

在地图中可以设置的检索条件包括：闯入时间、离开时间、闯入区间、速度、轨迹特征，人员聚集等。

多个摄像机中的图像均可映射到地图中，在地图中可以同时对多个摄像机中的运动目标进行检索。

可以在地图按照时间顺序播放目标的运动轨迹，点击任意轨迹可以播放当时对应的视频；也可以通过设置闯入时间、离开时间、闯入区间、速度、轨迹特征、是否有人员聚集等来检索所需要的轨迹，通过轨迹来找到对应的视频片断。

本发明一种基于运动目标在地图中轨迹的视频检索方法，有益效果如下：

1：由于监控画面中，大部分时刻都是相同的、静止不动的画面，在回放的过程中，会存在大量的并不重要的视频片段，对于不重要的视频，就可以直接跳过。

2：如果在事后回放的时候做选择目标特征进行图像识别处理，由于系统的处理能力有限，会增加用户每次查询时候的等待时间。本发明中提到的方法在录像的时候同时做视频的识别处理，在回放的时候，只需要在地图上设置条件，做简单的判断即可找到目标的运动轨迹，通过运动轨迹实现视频的检索回放。

3：当存在多个摄像头的时候，多个摄像头可以同时映射到同一张地图上。事后检索回放的时候能够在一张地图上对所有的摄像头进行条件检索。

4：能够在视频采集的同时对图像做智能识别处理；避免了视频在每次检索的时候都必须对视频重新做智能分析，减少了查询过程中的等待时间。

附图说明

图1为本发明实施实例提供的一种对视频的预处理方法流程图；

图2为本发明实施实例提供的一种对视频进行检索回放的方法流程图；

图3为本发明实施实例提供的一种回放的界面图。

具体实施方式

如图1所示，系统在运行之前需要先要对所有的摄像头进行标定，让所有的摄像头中的图像能够映射到地图中，包括以下步骤：

步骤1：用摄像机对场景获取一张图片；

步骤2：在地面找到两个点及一个方向，并保证这两个点及方向在地图中能够对应；

步骤3：在摄像头能看到的实际场景中找到至少六个点作为标定点，并做好记号。

步骤4：如果标定点中有不能在地图中找到相应位置的点，则通过几何的方法对标定点进行测量；通过几何的方法对标定点进行测量。

步骤5：在地图上按照实际场景中标定位置的测量情况，按照几何的方法找到标定点的坐标。

步骤6：在地图中找到对应的标定点和实际场景中的点进行对应，即完成标定。

所述步骤3 为线性模型下的摄像机标定方法，在获取视频的基础上，抽象出视频中的像素点和地面实际距离的几何模型，对几何模型进行解析，得到视频图像上像素点和实际路面的距离映射关系，即地图坐标和是世界坐标系（在环境中选择一个参考坐标来描述摄像机和物体的位置，改坐标系为世界坐标系）的关系。实际工程中发现至少需要找到六个点才能达到效果。

所述步骤4 中，通过确定的两个点，采用几何的方法进行测量计算，找到需要标定的目标点的坐标位置；标定过程中，采用多种手段对目标点进行几何计算：包括三角形定位、方向距离定位、直角定位、两线交点定位的方式。这几种方式能够满足现场所有的要求。

“三角形定位法”通过已知两点坐标以及两点到第三点的距离，以及第三点相对两点的方向，可以得到第三点的坐标。

“方向定位法”通过已知两点坐标，以及两点一个方向延长线上的第三点距两点的距离，可以得到第三点的坐标。

“直角定位法”通过已知一条直线以及直线外一点，可以得到一个通过该点并且和已知直线垂直的直线，该直线和已知直线的交点即为所需要的点的坐标。

“两线交点定位”两条已知直线的交点的坐标即为所求点的坐标。

对采集到的视频进行实时智能分析，如图1所示。并对运动目标的颜色，大小，速度等信息进行记录。采用图像目标识别与跟踪定位算法，对所述原始视频进行前景检测，取出噪声和目标提取，首先是提取每个物体的外层的轮廓，根据阈值来判断是否为噪声，大于或者小于目标阈值的前景目标都视为噪声；根据连续帧的重合度来判断是否为同一目标；去除漏报和误报。

本实施例提供一种基于运动目标在地图中轨迹的视频检索方法，如图2所示，包括如下步骤：

步骤1：对摄像机进行标定，使得摄像机采集到的图像中的点和地图上的点能够一一对应，摄像机中的运动目标能够在地图中显示轨迹。标定完成之后，摄像机中所有的点都能在地图中找到对应的坐标。则摄像机中的运动目标能够在地图中显示轨迹。

步骤2：根据使用场景的实际情况，设置识别跟踪目标的条件。

根据需要设置识别跟踪目标的条件，条件包括目标的运动特征，形态特征等。比如查找的车辆的颜色，外形，速度等设置条件。

步骤3：对采集的视频进行实时处理，根据设置的识别条件，对视频目标进行识别跟踪，在地图上实时显示并记录所识别物体的运动轨迹，并记录轨迹目标特征。

步骤4：在需要检索的时候，通过在地图可以设置检索条件，通过特征匹配找到具有相应特征的轨迹；通过设置时间范围、目标运动特征，在地图上设置目标的大概区域可以更加精确目标的运动轨迹。

检索条件为目标的特征。包括目标的大小，速度，颜色，运动轨迹特征。如是否徘徊，人员聚集，大概的时间范围等，目标闯入特定区域的时间、离开时间。通过这些特征的查找可以让人简单的从众多运动轨迹中找到所需要的轨迹。

步骤5：通过轨迹可以迅速查找到对应的视频片段。

在地图上显示所有符合条件的轨迹，在轨迹上单击鼠标则显示轨迹所对应的视频片断。多个摄像机中的图像均可映射到地图中，在地图中可以同时对多个摄像机中的运动目标进行检索。

同一个系统中有多个摄像头，同时对过个摄像头中的运动目标进行跟踪，多个摄像头所跟踪目标的轨迹可以显示在同一张地图中。需要对目标进行检索的时候可以不考虑是哪个摄像头，只需要看地图中的轨迹即可。

可以在地图按照时间顺序播放目标的运动轨迹，点击任意轨迹可以播放当时对应的视频；也可以通过设置闯入时间、离开时间、闯入区间、速度、轨迹特征、是否有人员聚集等来检索所需要的轨迹，通过轨迹来找到对应的视频片断。

图3为地图中有多个摄像头中目标在地图中的运行轨迹，单击这个轨迹可以看到相对应的视频片断。

Claims (5)

1.一种基于运动目标在地图中轨迹的视频检索方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤1：对摄像机进行标定，使得摄像机采集到的图像中的点和地图上的点能够一一对应，摄像机中的运动目标能够在地图中显示轨迹；

步骤2：根据使用场景的实际情况，设置识别跟踪目标的条件；

步骤3：对采集的视频进行实时处理，根据设置的识别条件，对视频目标进行识别跟踪，在地图上实时显示并记录所识别物体的运动轨迹，并记录轨迹目标特征；

步骤4：在需要检索的时候，通过在地图可以设置检索条件，通过特征匹配找到具有相应特征的轨迹；通过设置时间范围、目标运动特征，在地图上设置目标的大概区域可以更加精确目标的运动轨迹；

步骤5：通过轨迹可以迅速查找到对应的视频片段。

2.根据权利要求1所述一种基于运动目标在地图中轨迹的视频检索方法，其特征在于：对所述原始视频进行前景检测，取出噪声和目标提取，首先是提取每个物体的外层的轮廓，根据阈值来判断是否为噪声，大于或者小于目标阈值的前景目标都视为噪声；根据连续帧的重合度来判断是否为同一目标；去除漏报和误报。

3.根据权利要求1所述一种基于运动目标在地图中轨迹的视频检索方法，其特征在于：在地图中可以设置的检索条件包括：闯入时间、离开时间、闯入区间、速度、轨迹特征，人员聚集等。

4.根据权利要求1所述一种基于运动目标在地图中轨迹的视频检索方法，其特征在于：多个摄像机中的图像均可映射到地图中，在地图中可以同时对多个摄像机中的运动目标进行检索。

5.根据权利要求1所述一种基于运动目标在地图中轨迹的视频检索方法，其特征在于：可以在地图按照时间顺序播放目标的运动轨迹，点击任意轨迹可以播放当时对应的视频；也可以通过设置闯入时间、离开时间、闯入区间、速度、轨迹特征、是否有人员聚集等来检索所需要的轨迹，通过轨迹来找到对应的视频片断。