CN106817562A

CN106817562A - 一种具有视频监控图像智能分析功能的平台软件

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Publication number: CN106817562A
Application number: CN201510858639.8A
Authority: CN
Inventors: 欧阳卓明; 欧阳权
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2015-12-01
Filing date: 2015-12-01
Publication date: 2017-06-09

Abstract

本发明公开了一种具有视频监控图像智能分析功能的平台软件，其由智能分析管理服务器软件及智能分析单元服务器软件通过搭载在开放式的标准X86架构服务器上构成，且本平台软件对接第三方视频监控平台软件提供SDK开发包，并设置三个缓冲组成缓冲区队列，本平台软件配备的功能模块具有四类八个不同的视频监控智能分析功能。本发明解决了对视频监控视野范围内目标的特征点、特定行为、视频质量参数进行分析和提取，对可疑目标、可疑行为、图像质量异常变化进行主动预警，降低人工对视频监视的强度，提升安全防范的智能化程度，满足大规模视频联网、海量数据应用和智能视频分析，误报率低，可作为下一代视频监控系统智能分析应用核心组成部分。

Description

一种具有视频监控图像智能分析功能的平台软件

技术领域

本发明属于视频监控软件技术领域，特别涉及一种具有视频监控图像智能分析功能的平台软件。

背景技术

在安全问题日益严重的大背景下，视频监控的应用范围越来越广泛，但是目前用于视频监控管理平台的软件智能应用还存在一定的局限性，如沿用模拟时代的网络思想，系统软件功能侧重于存储和显示，视频调度通过开放式的PC服务器加载平台软件，系统架构设备种类多、开通维护比较复杂，无法满足视频监控越来越广泛的应用，不便于非专业人员的使用，不能够对视频区域内出现的物体及运动目标自动识别标出或者进行分析目标类型、特征采集、报警，不可对目标进行标记并画出目标运动轨迹，不能够同时监测同一场景里多个目标，不能根据防范目标的特点进行灵活设置，不能够适应不同的环境变化并能够很好地抗摄像头抖动，没有克服人力疲惫的局限性，安全人员处理突发事件不能有效控制等。

发明内容

为解决现有视频监控技术中所存在的问题，本发明提供了一种具有视频监控图像智能分析功能的技术平台软件，可满足大规模视频联网、海量数据应用和智能视频分析等功能需求，且可实现视频监控中异常行为的智能识别、提前发现和自动报警或者联动第三方设备报警，提高了整套监控系统的工作效率和准确度。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种具有视频监控图像智能分析功能的平台软件，特征在于，其由智能分析管理服务器软件(IAServ)及智能分析单元服务器软件(IAUnit)通过搭载在开放式的标准X86架构服务器上构成，且本平台软件对接第三方视频监控平台软件提供SDK开发包（软件开发工具包），并设置三个缓冲组成缓冲区队列，本平台软件配备的功能模块具有四类八个不同的视频监控智能分析功能：所述的智能分析管理服务器软件注册到视频监控平台,接收视频监控平台管理和调配，并接收视频监控平台下发的视频分析规则和分析任务后,根据当前负载，下发给相应的视频分析单元进行视频分析；所述的智能分析单元服务器软件从视频监控平台获取视频流，按照用户预订的视频分析规则和分析任务进行分析,并且上报分析结果到视频监控平台的报警服务器或者其管理中心，视频监控平台系统通过使用异步串口（UART）和USB接口作为联系的通道，以实现数据的交换；所述构成缓冲区队列的三个缓冲，其中两个缓冲区进行数据接收，另外一个缓冲区进行图像处理；所述功能模块具有的四类八个不同的视频监控智能分析功能，根据其监控功能的不同性质和处理手段，主要包括物体检测与数量统计，自动跟踪，入侵和遗留物体检测，摄像机模糊、遮挡及非法移动四类功能，功能模块通过从PC客户端功能选择模块获取监控信息，可以选择多种视频监控智能分析功能进行处理。

对于本发明，用户预订的分析规则的设置控件可按照用户的需求对某一路视频设置分析规则,分析规则设置控件包括的文件有: JSSJRuleOcxProj.ocx（分析规则设置控件PE文件）

对于本发明，其视频监控平台系统的异步串口作为系统与监控软件的通信接口，完成底层监控程序和监控服务软件之间的通信，USB接口控制器作为压缩码流的数据传输接口，完成压缩码流向PC客户端的输送任务。

对于本发明，所述的SDK开发包具有智能分析管理服务器软件（IAServ）管理、智能分析单元服务器软件（IAUnit）管理、报警结果接收功能，SDK开发包中包括的文件有: IAPNetSDK.dll（动态链接库文件）、IAPNetSDK.lib（静态库文件）、IAPNetSDK.h、net_msg.h（界面程序源代码）。

对于本发明，组成缓冲区队列的三个缓冲，其中两个缓冲区进行数据接收，另外一个缓冲区进行图像处理等。利用回调函数对缓冲区进行管理，每接收完一整幅图像后产生一次回调。使用三个变量维护当前缓冲区状态，在主循环过程中，实现将上一帧处理结束的缓冲区加到输入缓冲中，而将最新一帧缓冲并进行处理的目的。

对于本发明，其回调函数定义包括：IAServ连接回调函数（TOnIASConnect），IAServ登陆回调函数（TOnIASLogin），IAServ登出回调函数（TOnIASLogout），IAServ断开回调函数（TOnIASDisConnect），异常信息回调函数（TOnException），IAUnit异常信息回调函数（TOnException），IAUnit注册回调函数（TOnIAURegister），IAUnit反注册回调函数（TOnIAUUnRegister），IAUnit能力变化回调函数（TOnIASAbilityChange），任务结束回调（TOnTaskEnd），任务心跳回调（TOnTaskHeart），报警接收回调（TOnReportResult）。

对于本发明，所述平台软件采用的数据类型结构定义包括如下部分：设备平台类型枚举（VDEV_TYPE），算法类型枚举（ALG_TYPE），报警类型枚举（IA_AlarmType），错误码枚举（IA_ERROR_CODE），任务信息结构体（TIA_TASK_ITEM），任务信息结构体扩展（TONE_TASK_ITEM），报警信息接头体（TANALYSIS_RESULT），IAServ登陆信息（TIAS_LOGIN），IAServ登出信息（TIAS_LOGOUT），异常信息（TIA_EXCEPTION）。

对于本发明，本软件系统对大部分的功能实现算法进行了优化。所述平台软件在物体检测、数量统计、自动跟踪、入侵检测、遗留物体检测等算法中都需要使用背景模型。

本发明的优点在于：具有全数字高清、网络化、集成化、智能化等优点，产品作为视频监控智能分析应用，具备自主核心的智能化视频分析算法形成的视频智能分析系统，基于该算法研发的产品，分别解决了对视频监控视野范围内目标的特征点、特定行为、视频质量参数进行分析和提取，对可疑目标、可疑行为、图像质量异常变化进行主动预警，降低人工对视频监视的强度，提升安全防范的智能化程度，可作为下一代视频监控系统智能分析应用核心组成部分。

本发明可满足大规模视频联网、海量数据应用和智能视频分析等功能需求。系统采用国际领先的智能视频分析算法，可实现视频监控中异常行为的智能识别、提前发现和自动报警；软件功能模块化的设置，可基于现有监控平台有效进行补充和升级，不必更换原有设备，不必大规模布线，有效保护原有投资；同时，本发明减轻了监控人员的工作负担，提高了监测准确度，使监控管理工作更加有效，提高了整套监控系统的工作效率和准确度，可有效降低监控系统的人力需求，提高管理水平和工作效率；并且，本发明还可实现全天时工作，自动分析视频并报警，误报率低，降低因为监控人员人为失误引起的高误差。将传统的“被动”视频监控化转变为“主动”监控，在报警发生的同时实时监视和记录事件过程。

附图说明

图1为本发明的整体结构框架图。

具体实施方式

下面结合附图及实例对本发明做进一步的描述：

如附图1所示，一种具有视频监控图像智能分析功能的平台软件，其由智能分析管理服务器软件(IAServ)及智能分析单元服务器软件(IAUnit)通过搭载在开放式的标准X86架构服务器上构成，且本平台软件对接第三方视频监控平台软件提供SDK开发包（软件开发工具包），并设置三个缓冲组成缓冲区队列，本平台软件配备的功能模块具有四类八个不同的视频监控智能分析功能，详述如下：

1、智能分析管理服务器软件(IAServ)：智能分析管理服务器软件注册到视频监控平台,接收视频监控平台管理和调配，并接收视频监控平台下发的视频分析规则和分析任务后,根据当前负载，下发给相应的视频分析单元进行视频分析，智能分析管理服务器软件的作用主要是负责对智能分析单元服务器软件进行管理协调及分析能力的负载平衡。

2、智能分析单元服务器软件(IAUnit)：智能分析单元服务器软件从视频监控平台获取视频流，按照用户预订的视频分析规则和分析任务进行分析,并且上报分析结果到视频监控平台的报警服务器或者其管理中心，视频监控平台系统通过使用异步串口（UART）和USB接口作为联系的通道，以实现数据的交换，其中，使用 UART作为系统与监控软件的通信接口，完成底层监控程序和监控服务软件之间的通信，使用USB接口控制器作为压缩码流的数据传输接口，完成压缩码流向PC端（客户端）的输送任务，智能分析单元服务器软件的主要作用是按照预先设置好的分析规则对视频进行智能分析,并且上报分析结果以及分析过程中对触发规则的视频进行截图上报，输出信号给第三方设备报警。

同时，用户预订的分析规则的设置控件可按照用户的需求对某一路视频设置分析规则,比如画规则线,画规则框和入侵方向以及算法的参数设置。分析规则设置控件包括的文件有: JSSJRuleOcxProj.ocx（分析规则设置控件PE文件）

3、对于本发明，所述的具有视频监控图像智能分析功能的平台软件对接第三方视频监控平台软件提供SDK开发包（软件开发工具包），SDK的主要功能有：智能分析管理服务器软件（IAServ）管理、智能分析单元服务器软件（IAUnit）管理、报警结果接收；SDK开发包中包括的文件有: IAPNetSDK.dll（动态链接库文件）、IAPNetSDK.lib（静态库文件）、IAPNetSDK.h、net_msg.h（界面程序源代码）。

4、本平台软件程序设置三个缓冲组成缓冲区队列。在实际处理过程中，使用其中两个缓冲区进行数据接收，另外一个缓冲区进行图像处理等。利用回调函数对缓冲区进行管理，每接收完一整幅图像后产生一次回调。使用三个变量维护当前缓冲区状态，在主循环过程中，实现将上一帧处理结束的缓冲区加到输入缓冲中，而将最新一帧缓冲并进行处理的目的。

其回调函数定义包括：IAServ连接回调函数（TOnIASConnect），IAServ登陆回调函数（TOnIASLogin），IAServ登出回调函数（TOnIASLogout），IAServ断开回调函数（TOnIASDisConnect），异常信息回调函数（TOnException），IAUnit异常信息回调函数（TOnException），IAUnit注册回调函数（TOnIAURegister），IAUnit反注册回调函数（TOnIAUUnRegister），IAUnit能力变化回调函数（TOnIASAbilityChange），任务结束回调（TOnTaskEnd），任务心跳回调（TOnTaskHeart），报警接收回调（TOnReportResult）。

5、本发明设计的功能模块需要实现四类八个不同的视频监控智能分析功能。根据监控功能的不同性质和处理手段，主要分为：物体检测与数量统计，自动跟踪，入侵和遗留物体检测，摄像机模糊、遮挡及非法移动等四类不同功能。监控功能模块通过从PC端客户端功能选择模块获取监控信息，可以选择多种视频监控分析功能进行处理。

6、对于本发明，所述平台软件采用的数据类型结构定义包括如下部分：设备平台类型枚举（VDEV_TYPE），算法类型枚举（ALG_TYPE），报警类型枚举（IA_AlarmType），错误码枚举（IA_ERROR_CODE），任务信息结构体（TIA_TASK_ITEM），任务信息结构体扩展（TONE_TASK_ITEM），报警信息接头体（TANALYSIS_RESULT），IAServ登陆信息（TIAS_LOGIN），IAServ登出信息（TIAS_LOGOUT），异常信息（TIA_EXCEPTION）。

7、本软件系统对大部分的功能实现算法进行了优化。所述平台软件在物体检测、数量统计、自动跟踪、入侵检测、遗留物体检测等算法中都需要使用背景模型。因此，系统重点对背景建模算法进行了优化。背景建模主要包括两个部分：一是用当前图像和背景模型的均值和方差矩阵进行比较，得到前景图像和更新后的背景模型;二是对前景图像进行膨胀、腐蚀的形态学运算。

本发明的整体结构框架图如附图1所示。在具体使用的过程中，智能分析单元服务器软件从视频监控平台或者前端摄像机获取视频流，视频监控平台系统通过使用异步串口（UART）和USB接口作为联系的通道，以实现数据的交换，其中，使用 UART作为系统与监控软件的通信接口，完成底层监控程序和监控服务软件之间的通信，使用USB接口控制器作为压缩码流的数据传输接口，完成压缩码流向PC端（客户端）的输送任务，智能分析单元服务器软件的主要作用是按照预先设置好的分析规则对视频进行智能分析,并且上报分析结果以及分析过程中对触发规则的视频进行截图上报，输出信号给第三方设备报警。

本发明具有全数字高清、网络化、集成化、智能化等优点，产品作为视频监控智能分析应用，具备自主核心的智能化视频分析算法形成的视频智能分析系统，基于该算法研发的产品，分别解决了对视频监控视野范围内目标的特征点、特定行为、视频质量参数进行分析和提取，对可疑目标、可疑行为、图像质量异常变化进行主动预警，降低人工对视频监视的强度，提升安全防范的智能化程度，可作为下一代视频监控系统智能分析应用核心组成部分。

Claims

1.一种具有视频监控图像智能分析功能的平台软件，特征在于：其由智能分析管理服务器软件及智能分析单元服务器软件通过搭载在开放式的标准X86架构服务器上构成，且本平台软件对接第三方视频监控平台软件提供SDK开发包，并设置三个缓冲组成缓冲区队列，本平台软件配备的功能模块具有四类八个不同的视频监控智能分析功能，所述的智能分析管理服务器软件注册到视频监控平台,接收视频监控平台管理和调配，并接收视频监控平台下发的视频分析规则和分析任务后,根据当前负载，下发给相应的视频分析单元进行视频分析，所述的智能分析单元服务器软件从视频监控平台获取视频流，按照用户预订的视频分析规则和分析任务进行分析,并且上报分析结果到视频监控平台的报警服务器或者其管理中心，视频监控平台系统通过使用异步串口和USB接口作为联系的通道，以实现数据的交换，所述构成缓冲区队列的三个缓冲，其中两个缓冲区进行数据接收，另外一个缓冲区进行图像处理，所述功能模块具有的四类八个不同的视频监控智能分析功能，主要包括物体检测与数量统计，自动跟踪，入侵和遗留物体检测，摄像机模糊、遮挡及非法移动四类功能，且功能模块通过从PC客户端功能选择模块获取监控信息，可以选择多种视频监控智能分析功能进行处理。

2.根据权利要求1所述的一种具有视频监控图像智能分析功能的平台软件，其特征在于：用户预订的分析规则的设置控件可按照用户的需求对某一路视频设置分析规则,分析规则设置控件包括的文件有JSSJRuleOcxProj.ocx。

3.根据权利要求1所述的一种具有视频监控图像智能分析功能的平台软件，其特征在于：所述视频监控平台系统的异步串口作为系统与监控软件的通信接口，完成底层监控程序和监控服务软件之间的通信，USB接口控制器作为压缩码流的数据传输接口，完成压缩码流向PC客户端的输送任务。

4.根据权利要求1所述的一种具有视频监控图像智能分析功能的平台软件，其特征在于：所述的SDK开发包具有智能分析管理服务器软件管理、智能分析单元服务器软件管理、报警结果接收功能，SDK开发包中包括的文件有动态链接库文件、静态库文件、界面程序源代码。

5.根据权利要求1所述的一种具有视频监控图像智能分析功能的平台软件，其特征在于：组成缓冲区队列的三个缓冲，其中两个缓冲区进行数据接收，另外一个缓冲区进行图像处理，同时，利用回调函数对缓冲区进行管理，每接收完一整幅图像后产生一次回调。

6.根据权利要求5所述的一种具有视频监控图像智能分析功能的平台软件，其特征在于：所述回调函数的定义包括IAServ连接回调函数、IAServ登陆回调函数、IAServ登出回调函数、IAServ断开回调函数、异常信息回调函数、IAUnit异常信息回调函数、IAUnit注册回调函数、IAUnit反注册回调函数、IAUnit能力变化回调函数、任务结束回调、任务心跳回调、报警接收回调。

7.根据权利要求1所述的一种具有视频监控图像智能分析功能的平台软件，其特征在于：本平台软件所采用的数据类型结构定义包括设备平台类型枚举、算法类型枚举、报警类型枚举、错误码枚举、任务信息结构体、，任务信息结构体扩展、报警信息接头体、IAServ登陆信息、IAServ登出信息、异常信息。

8.根据权利要求1所述的一种具有视频监控图像智能分析功能的平台软件，其特征在于：本平台软件在物体检测、数量统计、自动跟踪、入侵检测、遗留物体检测算法中都使用背景模型。