CN106878679A - 智能监控联动系统及控制方法 - Google Patents

智能监控联动系统及控制方法 Download PDF

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莫平华
魏园波
刘军
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Abstract

本发明公开一种智能监控联动系统及控制方法，该系统包括监控主设备、跟踪从设备及标定工具；该监控主设备，包括用于对输入的原始视频进行智能分析，并根据报警目标产生联动ptz跟踪请求的智能分析模块；用于根据报警目标当前位置及运动轨迹计算出报警目标的下一位置的位置计算模块；用于根据报警目标的下一位置计算出报警目标在跟踪从设备的预测位置和控球速度，并生成控球指令的联动模块以及用于向外发送控球指令的指令发送模块；该跟踪从设备用以接收控球指令，并根据控球指令跟踪监控报警目标；该标定工具用于建立标定模型。本发明的技术方案无需借助平台就能产生联动跟踪检测或抓拍，提高了联动时效性，改善了联动跟踪或抓拍效果。

Description

智能监控联动系统及控制方法
技术领域
本发明涉及一种安防监控技术领域，尤其涉及一种智能监控联动系统及控制方法。
背景技术
目前，传统的智能分析联动系统中，枪机和球机的联动一般通过平台中间层，即枪机的智能分析结果先发至平台，平台收到枪机的分析结果后，控制球机，触发需要动作，比如自动跟踪或者放大抓拍。上述的智能联动方式可以同时满足接入的大量用户要求，但是成本较高，并且用户必须要接入平台才能将各智能设备的联动，限制了联动系统的使用。
有鉴于此，有必要提出对目前的智能分析联动系统技术进行进一步的改进。
发明内容
为解决上述至少一技术问题，本发明的主要目的是提供一种智能监控联动系统及控制方法。
为实现上述目的，本发明采用的一个技术方案为：提供一种智能监控联动系统，包括监控主设备、跟踪从设备及标定工具；
所述监控主设备，包括依次连接的智能分析模块、位置预测模块、联动模块及指令发送模块；所述智能分析模块，用于对输入的原始视频进行智能分析，根据报警目标产生联动ptz跟踪请求，所述联动ptz跟踪请求包含有报警目标当前位置及运动轨迹；所述位置计算模块，用于根据报警目标当前位置及运动轨迹计算出报警目标的下一位置；所述联动模块，用于根据报警目标的下一位置计算出报警目标在跟踪从设备的预测位置和控球速度，并生成控球指令；所述指令发送模块，用于向外发送控球指令；
所述跟踪从设备与监控主设备电连接，用以接收控球指令，并根据控球指令跟踪监控报警目标；
所述标定工具分别与监控主设备及跟踪从设备电连接，用于建立标定模型，以将报警目标在监控主设备的位置及运动轨迹映射成报警目标在跟踪从设备的预测位置和控球速度。
在一些实施例中，所述联动模块还用于，在报警目标满足联动跟踪条件时，计算报警目标在跟踪从设备的预测位置和控球速度，在报警目标不满足联动跟踪条件时，丢弃当前报警目标，继续完成原有报警目标的联动跟踪；
其中，所述联动跟踪条件为：前一报警目标已经结束联动跟踪，且每个报警目标联动跟踪时间小于设定阈值。
在一些实施例中，所述联动模块还用于，在计算报警目标在跟踪从设备的预测位置后，还包括对报警目标在监控主设备的目标框的位置进行放大并计算出放大倍数。
在一些实施例中，所述监控主设备还包括与位置计算模块电连接的ptz回码模块，用以根据ptz回码信息及时间戳计算出实际控球速度，以修正控球速度。
在一些实施例中，所述监控主设备的指令发送模块通过http cgi协议与跟踪从设备通信连接。
为实现上述目的，本发明采用的另一个技术方案为：一种智能监控联动系统的控制方法，包括如下步骤：
监控主设备端数据处理步骤，具体为：
对输入的原始视频进行智能分析，根据报警目标产生联动ptz跟踪请求，所述联动ptz跟踪请求包含有当前位置及报警目标运动轨迹；
根据当前位置及报警目标运动轨迹计算出报警目标的下一位置；
根据报警目标的下一位置计算出报警目标在跟踪从设备的预测位置和控球速度，并生成控球指令；以及
向外发送控球指令；
跟踪从设备端数据处理步骤，具体为：
接收控球指令，并根据控球指令跟踪监控报警目标；
标定工具端数据处理步骤，具体为：
建立标定模型，以将报警目标在监控主设备的位置及运动轨迹映射成报警目标在跟踪从设备的预测位置和控球速度。
在一些实施例中，所述根据报警目标的下一位置计算出报警目标在跟踪从设备的预测位置和控球速度，并生成控球指令的步骤，还包括：在报警目标满足联动跟踪条件时，计算报警目标在跟踪从设备的预测位置和控球速度，在报警目标不满足联动跟踪条件时，丢弃当前报警目标，继续完成原有报警目标的联动跟踪；
其中，所述联动跟踪条件为：前一报警目标已经结束联动跟踪，且每个报警目标联动跟踪时间小于给定阈值。
在一些实施例中，所述计算报警目标在跟踪从设备的预测位置的步骤后，还包括对报警目标在监控主设备的目标框的位置进行放大并计算出放大倍数。
在一些实施例中，所述报警目标的下一位置计算出报警目标在跟踪从设备的预测位置和控球速度，并生成控球指令的步骤，还包括根据ptz回码信息及时间戳计算出实际控球速度，以修正控球速度。
在一些实施例中，所述控球指令采用http cgi协议向外发送。
本发明的技术方案的系统主要包括监控主设备、跟踪从设备及标定工具，该监控主设备包括依次连接的智能分析模块、位置预测模块、联动模块及指令发送模块，分别利用智能分析模块发送联动请求，利用位置预测模块计算出报警目标的下一位置，利用联动模块计算出报警目标在跟踪从设备的预测位置和控球速度，以及利用指令发送模块发送控球指令；该跟踪从设备可以根据控球指令自动跟踪报警目标；该标定工具可以建立监控主设备与跟踪从设备的标定模型，无需借助平台就能产生联动跟踪检测或抓拍，提高了联动时效性，提高了联动跟踪或抓拍效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明一实施例智能监控联动系统的控制系统的模块方框图；
图2为本发明一实施例智能监控联动系统的控制方法的方法流程图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明，本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
请参照图1，在本发明实施例中，该智能监控联动系统，包括监控主设备20、跟踪从设备30及标定工具10；
所述监控主设备20，包括依次连接的智能分析模块21、位置预测模块22、联动模块23及指令发送模块24；所述智能分析模块21，用于对输入的原始视频进行智能分析，根据报警目标产生联动ptz跟踪请求，所述联动ptz跟踪请求包含有报警目标当前位置及运动轨迹；所述位置计算模块，用于根据报警目标当前位置及运动轨迹计算出报警目标的下一位置；所述联动模块23，用于根据报警目标的下一位置计算出报警目标在跟踪从设备30的预测位置和控球速度，并生成控球指令；所述指令发送模块24，用于向外发送控球指令；
所述跟踪从设备30与监控主设备20电连接，用以接收控球指令，并根据控球指令跟踪监控报警目标；
所述标定工具10分别与监控主设备20及跟踪从设备30电连接，用于建立标定模型，以将报警目标在监控主设备20的位置及运动轨迹映射成报警目标在跟踪从设备30的预测位置和控球速度。
较传统的以平台为中心的联动控球方式，本发明实施例中，通过标定工具10来实现监控主设备20与跟踪从设备30的联动监控。具体的，该监控主设备20可以是枪机或半球机等固定摄像机，跟踪从设备30为球机等跟踪摄像机。通过将固定摄像机和跟踪摄像机联动，借助于标定工具10，能够实现固定摄像机与跟踪摄像机的联动，能够提高联动的时效性，极大提高联动跟踪或者联动抓拍应用的效果。
具体的，该标定工具10可以建立标定模型(可以存放于监控主设备20的联动库中，以方便计算调用)，以将监控主设备20(枪机)的二维坐标(x，y)映射成跟踪从设备30(球机)的水平角度坐标和垂直角度坐标(p，t)，具体公式如下：
f(p)＝a1x2+a2xy+a3y2+a4x+a5y+a6，
f(t)＝b1x2+b2xy+b3y2+b4x+b5y+b6，
其中，a1,.....a6,b1,....b6为标定参数。
假设报警目标在t时刻的位置坐标位置为(x1,y1)，t-n时刻的位置为(xn,yn)，那么目标的水平速度vx，垂直速度vy分别为：
如果目标平移需要的时间为T，根据速度和时间可计算出时间T时目标的预测位置和控球速度。
在监控主设备20中，智能分析模块21，根据特定规则，对违反规则的目标，产生报警事件来联动球机进行目标ptz(云台全方位移动、变焦)跟踪。比如说一个目标进入设定的警戒区域(如越线、区域入侵、斗殴检测、人群聚集检测)，就会触发一个报警事件，生成联动请求。位置计算模块，根据标定模型将监控主设备20的位置转换成跟踪从设备30的位置，具体的，当智能分析模块21接生成联动请求时，位置计算模块开始工作，根据报警目标的当前位置及运动轨迹计算出报警目标的下一位置。该联动模块23，根据标定模型及下一位置计算出目标在跟踪从设备30中的预测位置和控球速度，生成控球指令。该控球指令发送模块24可以向跟踪从设备30发送控球指令。
该跟踪从设备30在接收到控球指令后能够对报警目标进行自动跟踪或变焦处理，以实现联动的效果。
本发明的技术方案的系统主要包括监控主设备20、跟踪从设备30及标定工具10，该监控主设备20包括依次连接的智能分析模块21、位置预测模块22、联动模块23及指令发送模块24，分别利用智能分析模块21发送联动请求，利用位置预测模块22计算出报警目标的下一位置，利用联动模块23计算出报警目标在跟踪从设备30的预测位置和控球速度，以及利用指令发送模块24发送控球指令；该跟踪从设备30可以根据控球指令自动跟踪报警目标；该标定工具10可以建立监控主设备20与跟踪从设备30的标定模型，无需借助平台就能产生联动跟踪检测或抓拍，提高了联动时效性，提高了联动跟踪或抓拍效果。
在一些实施例中，所述联动模块23还用于，在报警目标满足联动跟踪条件时，计算报警目标在跟踪从设备30的预测位置和控球速度，在报警目标不满足联动跟踪条件时，丢弃当前报警目标，继续完成原有报警目标的联动跟踪；
其中，所述联动跟踪条件为：前一报警目标已经结束联动跟踪，且每个报警目标联动跟踪时间小于设定阈值。
为了更好地实现联动的应用，本实施例中，该联动模块23还设置有联动跟踪条件，在在报警目标满足联动跟踪条件时，计算报警目标在跟踪从设备30的预测位置和控球速度，在报警目标不满足联动跟踪条件时，丢弃当前报警目标，继续完成原有报警目标的联动跟踪。具体的，前一报警目标已经结束联动跟踪，且每个报警目标联动跟踪时间小于设定阈值，如此，能够保证每一报警目标跟踪的可靠性。
在一些实施例中，所述联动模块23还用于，在计算报警目标在跟踪从设备30的预测位置后，还包括对报警目标在监控主设备20的目标框的位置进行放大并计算出放大倍数。
本实施例中，该联动模块23通过对监控主设备20的目标框的位置进行放大处理，计算放大倍数是为了解决看得清的问题，利用标定模型和从设备的视场角信息可以计算出放大倍数如此，以实现变焦的调节。假设报警目标位置在监控主设备20上的坐标为(p0,p1,p2,p3)，这里会根据一定规则扩大目标的范围为(p4,p5,p6,p7)，根据这些目标在跟踪从设备30的位置信息估计出放大倍数，可以实现对目标在跟踪从设备30的位置变焦。
在一些实施例中，所述监控主设备20还包括与位置计算模块电连接的ptz回码模块，用以根据ptz回码信息及时间戳计算出实际控球速度，以修正控球速度。
上述的控球速度，可以根据标定模型、报警目标预测位置和报警当前位置，计算出单位时间内在跟踪从设备30的变化位置，两个位置相减后，可以得到控球速度。本实施例中，该ptz回码模块通过ptz回码信息及时间戳计算出实际控球速度，可以修正控球速度，以方便对跟踪从设备30的精确控制。
在一些实施例中，所述监控主设备20的指令发送模块24通过http cgi协议与跟踪从设备30通信连接。
本实施例中，该指令发送模块24接收到控件ptz信息后，通过http cgi协议，将控球指令发送到跟踪从设备30。该指令发送模块24作为web客户端，可以将控球信息以约定的方式发送至跟踪从设备30。http cgi协议为私有协议。该。http cgi协议的实例为：
http://<DeviceIPAddress>/cgi/ptz_set？Channel＝setValue&Group＝PTZCtrlInf o[&Direction＝setValue][&PanSpeed＝setValue][&TiltSpeed＝setValue]
请参照图2，本发明的实施例中，该智能监控联动系统的控制方法，包括如下步骤：
标定工具端数据处理步骤S10，具体为：
建立标定模型，以将报警目标在监控主设备的位置及运动轨迹映射成报警目标在跟踪从设备的预测位置和控球速度；
监控主设备端数据处理步骤S20，具体为：
步骤S21、对输入的原始视频进行智能分析，根据报警目标产生联动ptz跟踪请求，所述联动ptz跟踪请求包含有当前位置及报警目标运动轨迹；
步骤S22、根据当前位置及报警目标运动轨迹计算出报警目标的下一位置；
步骤S23、根据报警目标的下一位置计算出报警目标在跟踪从设备的预测位置和控球速度，并生成控球指令；以及
步骤S24、向外发送控球指令；
跟踪从设备端数据处理步骤S30，具体为：
接收控球指令，并根据控球指令跟踪监控报警目标。
本发明实施例中，先通过标定工具端数据处理步骤S10，此步骤为预处理步骤，以实现监控主设备与跟踪从设备的联动监控；该监控主设备端数据处理步骤S20为智能分析步骤，通过智能分析、计算等处理得到控制跟踪从设备的控球指令；该跟踪从设备端数据处理步骤S30，接收到控球指令后可以进行联动操作，能够实现固定摄像机与跟踪摄像机的联动，能够提高联动的时效性，极大提高联动跟踪或者联动抓拍应用的效果。
具体的，该标定工具端数据处理步骤S10，主要为建立标定模型，以将监控主设备(枪机)的二维坐标(x，y)映射成跟踪从设备(球机)的水平坐和垂直坐标(p，t)，具体计算方法请参照上述的实施例，此处不再赘述。
在监控主设备端数据处理步骤S20中，先根据特定规则对违反规则的目标，产生报警事件来联动球机进行目标ptz(云台全方位移动、变焦)跟踪。比如说一个目标进入设定的警戒区域(如越线、区域入侵、斗殴检测、人群聚集检测)，就会触发一个报警事件，生成联动请求。然后，根据标定模型将监控主设备的位置转换成跟踪从设备的位置，具体的，当收到联动请求时，根据报警目标的当前位置及运动轨迹计算出报警目标的下一位置。根据标定模型及下一位置计算出目标在跟踪从设备中的预测位置和控球速度，生成控球指令。最后，向外发送控球指令。
在跟踪从设备端数据处理步骤S30中，在接收到控球指令后能够对报警目标进行自动跟踪或变焦处理，以实现联动的效果。
在一些实施例中，所述根据报警目标的下一位置计算出报警目标在跟踪从设备的预测位置和控球速度，并生成控球指令的步骤S23，还包括：在报警目标满足联动跟踪条件时，计算报警目标在跟踪从设备的预测位置和控球速度，在报警目标不满足联动跟踪条件时，丢弃当前报警目标，继续完成原有报警目标的联动跟踪；
其中，所述联动跟踪条件为：前一报警目标已经结束联动跟踪，且每个报警目标联动跟踪时间小于给定阈值。
为了更好地实现联动的应用，本实施例中，还增设了联动跟踪条件触发的步骤，具体的：在报警目标满足联动跟踪条件时，计算报警目标在跟踪从设备的预测位置和控球速度，在报警目标不满足联动跟踪条件时，丢弃当前报警目标，继续完成原有报警目标的联动跟踪。具体的，前一报警目标已经结束联动跟踪，且每个报警目标联动跟踪时间小于设定阈值，如此，能够保证每一报警目标跟踪的可靠性。
通过对监控主设备的目标框的位置进行放大处理，可以调整报警目标在跟踪从设备的预测位置，如此，以实现变焦的调节。
在一些实施例中，所述计算报警目标在跟踪从设备的预测位置的步骤S23后，还包括对报警目标在监控主设备的目标框的位置进行放大并计算出放大倍数。
本实施例中，通过上述步骤，对监控主设备的目标框的位置进行放大处理，计算放大倍数是为了解决看得清的问题，具体，可以利用标定模型和从设备的视场角信息可以计算出放大倍数，如此，以实现变焦的调节，获得更为清晰的图像。
在一些实施例中，所述报警目标的下一位置计算出报警目标在跟踪从设备的预测位置和控球速度，并生成控球指令的步骤S24，还包括根据ptz回码信息及时间戳计算出实际控球速度，以修正控球速度。
本实施例中，该通过上述步骤，可以根据ptz回码信息及时间戳计算出实际控球速度，可以修正控球速度，以方便对跟踪从设备的精确控制。
在一些实施例中，所述控球指令采用http cgi协议向外发送。通过http cgi协议发送控球指令，能够提高数据传输可靠性和安全性。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种智能监控联动系统，其特征在于，所述智能监控联动系统包括监控主设备、跟踪从设备及标定工具；
所述监控主设备，包括依次连接的智能分析模块、位置预测模块、联动模块及指令发送模块；所述智能分析模块，用于对输入的原始视频进行智能分析，根据报警目标产生联动ptz跟踪请求，所述联动ptz跟踪请求包含有报警目标当前位置及运动轨迹；所述位置计算模块，用于根据报警目标当前位置及运动轨迹计算出报警目标的下一位置；所述联动模块，用于根据报警目标的下一位置计算出报警目标在跟踪从设备的预测位置和控球速度，并生成控球指令；所述指令发送模块，用于向外发送控球指令；
所述跟踪从设备与监控主设备电连接，用以接收控球指令，并根据控球指令跟踪监控报警目标；
所述标定工具分别与监控主设备及跟踪从设备电连接，用于建立标定模型，以将报警目标在监控主设备的位置及运动轨迹映射成报警目标在跟踪从设备的预测位置和控球速度。
2.如权利要求1所述的智能监控联动系统，其特征在于，所述联动模块还用于，在报警目标满足联动跟踪条件时，计算报警目标在跟踪从设备的预测位置和控球速度，在报警目标不满足联动跟踪条件时，丢弃当前报警目标，继续完成原有报警目标的联动跟踪；
其中，所述联动跟踪条件为：前一报警目标已经结束联动跟踪，且每个报警目标联动跟踪时间小于设定阈值。
3.如权利要求1所述的智能监控联动系统，其特征在于，所述联动模块还用于，在计算报警目标在跟踪从设备的预测位置后，还包括对报警目标在监控主设备的目标框的位置进行放大并计算出放大倍数。
4.如权利要求1所述的智能监控联动系统，其特征在于，所述监控主设备还包括与位置计算模块电连接的ptz回码模块，用以根据ptz回码信息及时间戳计算出实际控球速度，以修正控球速度。
5.如权利要求1所述的智能监控联动系统，其特征在于，所述监控主设备的指令发送模块通过http cgi协议与跟踪从设备通信连接。
6.一种智能监控联动系统的控制方法，其特征在于，所述智能监控联动系统的控制方法包括如下步骤：
监控主设备端数据处理步骤，具体为：
对输入的原始视频进行智能分析，根据报警目标产生联动ptz跟踪请求，所述联动ptz跟踪请求包含有当前位置及报警目标运动轨迹；
根据当前位置及报警目标运动轨迹计算出报警目标的下一位置；
根据报警目标的下一位置计算出报警目标在跟踪从设备的预测位置和控球速度，并生成控球指令；以及
向外发送控球指令；
跟踪从设备端数据处理步骤，具体为：
接收控球指令，并根据控球指令跟踪监控报警目标；
标定工具端数据处理步骤，具体为：
建立标定模型，以将报警目标在监控主设备的位置及运动轨迹映射成报警目标在跟踪从设备的预测位置和控球速度。
7.如权利要求6所述的智能监控联动系统的控制方法，其特征在于，所述根据报警目标的下一位置计算出报警目标在跟踪从设备的预测位置和控球速度，并生成控球指令的步骤，还包括：在报警目标满足联动跟踪条件时，计算报警目标在跟踪从设备的预测位置和控球速度，在报警目标不满足联动跟踪条件时，丢弃当前报警目标，继续完成原有报警目标的联动跟踪；
其中，所述联动跟踪条件为：前一报警目标已经结束联动跟踪，且每个报警目标联动跟踪时间小于给定阈值。
8.如权利要求6所述的智能监控联动系统的控制方法，其特征在于，所述计算报警目标在跟踪从设备的预测位置的步骤后，还包括对报警目标在监控主设备的目标框的位置进行放大并计算出放大倍数。
9.如权利要求6所述的智能监控联动系统的控制方法，其特征在于，所述报警目标的下一位置计算出报警目标在跟踪从设备的预测位置和控球速度，并生成控球指令的步骤，还包括根据ptz回码信息及时间戳计算出实际控球速度，以修正控球速度。
10.如权利要求6所述的智能监控联动系统的控制方法，其特征在于，所述控球指令采用http cgi协议向外发送。
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