CN109886196A - 基于bim加gis视频监控的人员轨迹追溯系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于BIM加GIS视频监控的人员轨迹追溯系统及方法，涉及安全监控技术领域，包括视频监控系统、BIM加GIS平台、人员追踪系统和运动轨迹分析系统；BIM加GIS平台包括监控区域的建筑信息模型和地球信息系统；BIM加GIS平台与视频监控系统进行数据交互；人员追踪系统接收视频监控系统的监控视频数据，并对监控视频数据分析处理后发送给BIM加GIS平台；人员追踪系统根据人脸信息和/或体型体态信息对目标人员进行识别，并根据时间参数和位置参数得出目标人员的运动轨迹数据；运动轨迹分析系统接收运动轨迹数据，通过对运动轨迹数据分析得到可疑目标数据信息，将可疑目标数据信息发送给BIM加GIS平台。
Description
技术领域
本发明涉及安全监控技术领域，特别是涉及一种基于BIM加GIS视频监控的人员轨迹追溯系统及方法。
背景技术
近年来，随着城镇化道路的快速发展，城市人员的流动性变的是越来越频繁；针对于一些人员比较集中的场所，比如火车站、机场或者是繁华的购物商场，随着人员流动性的增加，安全问题变得的越来越严峻，为此，人们在上述场所安装了大量的摄像头，同时雇佣大量的人员通过现场巡视、监控中心进行监控，进而防止危险事故的发生；但是实践发现，上述措施在一定程度上保证了安全性，但是同时耗费大量的人力；所以，设计开发一种能够快速高效地发现问题并进行提前预警的基于BIM加GIS视频监控的人员轨迹追溯系统及方法显得是尤为重要。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：提供一种基于BIM加GIS视频监控的人员轨迹追溯系统及方法；该基于BIM加GIS视频监控的人员轨迹追溯系统及方法利用BIM技术、GIS技术、人脸识别技术、体征和体态识别技术，通过这些技术可以实时跟踪锁定被监控人员，并将其运动轨迹在BIM+GIS平台上以三维可视化的形式展示出来。
本发明的第一目的是提供一种基于BIM加GIS视频监控的人员轨迹追溯系统，
至少包括：
视频监控系统，上述视频监控系统包括布设于监控区域内的多个摄像头；
BIM加GIS平台，上述BIM加GIS平台包括监控区域的建筑信息模型和地球信息系统；上述BIM加GIS平台与视频监控系统进行数据交互；
人员追踪系统，上述人员追踪系统接收视频监控系统的监控视频数据，并对上述监控视频数据分析处理后发送给BIM加GIS平台；上述人员追踪系统包括图像处理模块；该图像处理模块包括根据人脸信息和/或体型体态信息对目标人员进行识别，并根据时间参数和位置参数得出目标人员的运动轨迹数据；
运动轨迹分析系统，上述运动轨迹分析系统接收上述运动轨迹数据，通过对运动轨迹数据分析后得到可疑目标数据信息，并将可疑目标数据信息发送给BIM加GIS平台。
进一步，上述图像处理模块首先根据人脸信息对目标人员进行识别，当人脸识别失败时，通过体型体态信息对目标人员进行识别。
更进一步，上述运动轨迹数据分析包括：统计目标人员在某一场合的停留时间、路过时间、来回次数与其平均的停留时间、路过时间、来回次数对比，找到异常情况。
更进一步，上述视频监控系统嵌入于BIM加GIS平台中。
本发明的第二目的是提供一种基于BIM加GIS视频监控的人员轨迹追溯方法，至少包括如下步骤：
S1、通过BIM加GIS平台选择需要开启的摄像头，随后通过BIM加GIS平台向视频监控系统下发控制指令；
S2、视频监控系统根据控制指令开启相应的摄像头，采集监控区域内的监控视频数据，并将监控视频数据发送给BIM加GIS平台和人员追踪系统；
S3、上述BIM加GIS平台对监控视频数据进行存储和/或显示；上述人员追踪系统对上述监控视频数据分析处理后，将分析结果发送给BIM加GIS平台和运动轨迹分析系统；上述分析结果包括目标人员的识别信息、位置信息、时间信息和运动轨迹信息；
S4、上述BIM加GIS平台对分析结果进行存储和/或显示；上述运动轨迹分析系统对分析结果进行统计分析，上述统计分析包括：统计目标人员在某一场合的停留时间、路过时间、来回次数与其平均的停留时间、路过时间、来回次数对比，找到具有异常情况的目标人员定义为可疑人员，并将可疑人员的数据信息发送给BIM加GIS平台；
S5、上述BIM加GIS平台对可疑人员的数据信息进行存储和/或显示。
进一步，上述人员追踪系统对上述监控视频数据分析处理包括：根据人脸信息对目标人员进行识别，当人脸识别失败时，通过体型体态信息对目标人员进行识别。
进一步，上述视频监控系统嵌入于BIM加GIS平台中。
本发明具有的优点和积极效果是：
本发明采用了BIM技术、GIS技术、人脸识别技术、体征和体态识别技术，通过这些技术可以实时跟踪锁定被监控人员，并将其运动轨迹在BIM+GIS平台上以三维可视化的形式展示出来。在某些场地中，由于人员密集、遮挡物较多或者可疑人员故意隐藏，导致通过简单地人脸识别技术追踪人员变得困难，但是人的体征和体态很难改变，通过体征体态识别技术将大大增加识别概率。本发明除了可以增加识别概率以外，还能通过BIM+GIS平台实时展示的运动轨迹运用数据分析的方式找到可疑人员并进行追踪。
附图说明
图1为本发明优选实施例的结构框图。
具体实施方式
为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，现展示部分内容，例举说明具体的实施方法(不限于)，详细说明如下：
本发明采用了BIM技术、GIS技术、人脸识别技术、体征和体态识别技术，通过这些技术可以实时跟踪锁定被监控人员，并将其运动轨迹在BIM+GIS平台上以三维可视化的形式展示出来。其中：
BIM(建筑信息模型)是以建筑工程项目的各项相关信息数据作为基础，建立起三维的建筑模型，通过数字信息化仿真模拟建筑物所具有的真实信息，具有信息完备性，关联性，一致性，可视化，可协调，模拟性，优化型和可出图性等特点；利用BIM技术，可整合并管理建筑物相关信息，为工程建设及运营管理提供一个直观协同的信息交流平台，从而提高建设及运维管理效率和水平；
GIS(地球信息系统)是以地理空间数据为基础，并且与信息技术相结合，在相关软件的支持下，进行地理信息的采集、整理、分析、管理、存储等工作：GIS能够存储大量信息，并对这些信息进行逻辑运算及深度挖掘，实现空间信息的显示，查询与分析，空间决策支持等，在工程建设及运维过程中，可利用GIS整合并管理室外环境信息。
人脸识别技术是基于人的脸部特征信息进行身份识别的一种生物识别技术。用摄像机或摄像头采集含有人脸的图像或视频流，并自动在图像中检测和跟踪人脸，进而对检测到的人脸进行脸部识别的一系列相关技术，通常也叫做人像识别、面部识别。
体型体态识别基于人体骨骼信息、身材信息、站立行走姿势信息进行身份识别的技术，又名步态识别。由于每个人的骨骼长度、肌肉强度、重心强度及运动神经敏感度都存在差异，因此具有唯一性，这些独一无二的特征可以作为判别一个人的关键因素。体型体态识别检测距离比人脸识别更远。
请参阅图1、一种基于BIM加GIS视频监控的人员轨迹追溯系统，包括：
视频监控系统，上述视频监控系统包括布设于监控区域内的多个摄像头；每个摄像头有唯一的ID编码，每个摄像头的参数包括摄像头的型号、分辨率、位置、可视范围等信息，每个摄像头的参数和监控区域都可以在BIM加GIS平台中展示出来，在BIM加GIS平台可以选中某一摄像头即可查看其详细信息和实时的监控画面。BIM+GIS平台除了查看摄像头的位置、高度、摄像头基本信息以外，还能直观看到摄像头的监控盲区；
BIM加GIS平台，上述BIM加GIS平台包括监控区域的建筑信息模型和地球信息系统；上述BIM加GIS平台与视频监控系统进行数据交互；
人员追踪系统，上述人员追踪系统接收视频监控系统的监控视频数据，并对上述监控视频数据分析处理后发送给BIM加GIS平台；上述人员追踪系统包括图像处理模块；该图像处理模块包括根据人脸信息和/或体型体态信息对目标人员进行识别，并根据时间参数和位置参数得出目标人员的运动轨迹数据；本优选实施例中的人员追踪系统采用人脸识别、体型体态识别双重识别技术对人员进行追踪定位，在BIM+GIS平台选中某一摄像头的画面，并在当前画面圈出识别对象，即可在BIM+GIS系统中实时定位被追踪者，并画出其运动轨迹。
运动轨迹分析系统，上述运动轨迹分析系统接收上述运动轨迹数据，通过对运动轨迹数据分析后得到可疑目标数据信息，并将可疑目标数据信息发送给BIM加GIS平台。
作为优选，上述图像处理模块首先根据人脸信息对目标人员进行识别，当人脸识别失败时，通过体型体态信息对目标人员进行识别。
上述运动轨迹数据分析包括：统计目标人员在某一场合的停留时间、路过时间、来回次数与其平均的停留时间、路过时间、来回次数对比，找到异常情况。
上述视频监控系统嵌入于BIM加GIS平台中。
一种基于BIM加GIS视频监控的人员轨迹追溯方法，包括如下步骤：
S1、通过BIM加GIS平台选择需要开启的摄像头，随后通过BIM加GIS平台向视频监控系统下发控制指令；
S2、视频监控系统根据控制指令开启相应的摄像头，采集监控区域内的监控视频数据，并将监控视频数据发送给BIM加GIS平台和人员追踪系统；
S3、上述BIM加GIS平台对监控视频数据进行存储和/或显示；上述人员追踪系统对上述监控视频数据分析处理后，将分析结果发送给BIM加GIS平台和运动轨迹分析系统；上述分析结果包括目标人员的识别信息、位置信息、时间信息和运动轨迹信息；
S4、上述BIM加GIS平台对分析结果进行存储和/或显示；上述运动轨迹分析系统对分析结果进行统计分析，上述统计分析包括：统计目标人员在某一场合的停留时间、路过时间、来回次数与其平均的停留时间、路过时间、来回次数对比，找到具有异常情况的目标人员定义为可疑人员，并将可疑人员的数据信息发送给BIM加GIS平台；
S5、上述BIM加GIS平台对可疑人员的数据信息进行存储和/或显示。
作为优选，上述人员追踪系统对上述监控视频数据分析处理包括：根据人脸信息对目标人员进行识别，当人脸识别失败时，通过体型体态信息对目标人员进行识别。
上述视频监控系统嵌入于BIM加GIS平台中。
上述优选实施例的实施过程具体为：
1、建立BIM+GIS三维平台，包含设计成果从设计到运维的全生命周期的数据信息，也包括视频监控设备在平台中的位置信息和基本属性。
2、通过BIM+GIS平台上的视频监控设备，搭建视频监控系统，能够调取平台中每一个摄像头的实时录像和历史记录。
3、使用视频监控系统监控的画面，运用人脸识别和体型体态识别技术，实时跟踪定位被监控人并在BIM+GIS平台上同步显示其位置，结合视频记录，也能在BIM+GIS平台上查看被监控人的运动轨迹。可以通过运动轨迹在某一区域颜色和线条的粗细反映出被监控人在这一区域的停留时间、徘徊次数和运动速度。
4、搭建运动轨迹分析系统，在后台实时计算监控到的每一个人的运动轨迹，通过运动轨迹比对和大数据分析，找到异常的运动轨迹推送到BIM+GIS平台中，让监控人重点跟踪可疑人员。
以上对本发明的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的一切变化与改进，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。
Claims (7)
1.一种基于BIM加GIS视频监控的人员轨迹追溯系统，其特征在于，至少包括：
视频监控系统，上述视频监控系统包括布设于监控区域内的多个摄像头；
BIM加GIS平台，上述BIM加GIS平台包括监控区域的建筑信息模型和地球信息系统；上述BIM加GIS平台与视频监控系统进行数据交互；
人员追踪系统，上述人员追踪系统接收视频监控系统的监控视频数据，并对上述监控视频数据分析处理后发送给BIM加GIS平台；上述人员追踪系统包括图像处理模块；该图像处理模块包括根据人脸信息和/或体型体态信息对目标人员进行识别，并根据时间参数和位置参数得出目标人员的运动轨迹数据；
运动轨迹分析系统，上述运动轨迹分析系统接收上述运动轨迹数据，通过对运动轨迹数据分析后得到可疑目标数据信息，并将可疑目标数据信息发送给BIM加GIS平台。
2.根据权利要求1所述基于BIM加GIS视频监控的人员轨迹追溯系统，其特征在于，上述图像处理模块首先根据人脸信息对目标人员进行识别，当人脸识别失败时，通过体型体态信息对目标人员进行识别。
3.根据权利要求1或2所述基于BIM加GIS视频监控的人员轨迹追溯系统，其特征在于，上述运动轨迹数据分析包括：统计目标人员在某一场合的停留时间、路过时间、来回次数与其平均的停留时间、路过时间、来回次数对比，找到异常情况。
4.根据权利要求3所述基于BIM加GIS视频监控的人员轨迹追溯系统，其特征在于，上述视频监控系统嵌入于BIM加GIS平台中。
5.一种基于权利要求1所述基于BIM加GIS视频监控的人员轨迹追溯系统的方法，其特征在于，至少包括如下步骤：
S1、通过BIM加GIS平台选择需要开启的摄像头，随后通过BIM加GIS平台向视频监控系统下发控制指令；
S2、视频监控系统根据控制指令开启相应的摄像头，采集监控区域内的监控视频数据，并将监控视频数据发送给BIM加GIS平台和人员追踪系统；
S3、上述BIM加GIS平台对监控视频数据进行存储和/或显示；上述人员追踪系统对上述监控视频数据分析处理后，将分析结果发送给BIM加GIS平台和运动轨迹分析系统；上述分析结果包括目标人员的识别信息、位置信息、时间信息和运动轨迹信息；
S4、上述BIM加GIS平台对分析结果进行存储和/或显示；上述运动轨迹分析系统对分析结果进行统计分析，上述统计分析包括：统计目标人员在某一场合的停留时间、路过时间、来回次数与其平均的停留时间、路过时间、来回次数对比，找到具有异常情况的目标人员定义为可疑人员，并将可疑人员的数据信息发送给BIM加GIS平台；
S5、上述BIM加GIS平台对可疑人员的数据信息进行存储和/或显示。
6.根据权利要求5所述基于BIM加GIS视频监控的人员轨迹追溯方法，其特征在于，上述人员追踪系统对上述监控视频数据分析处理包括：根据人脸信息对目标人员进行识别，当人脸识别失败时，通过体型体态信息对目标人员进行识别。
7.根据权利要求5所述基于BIM加GIS视频监控的人员轨迹追溯方法，其特征在于，上述视频监控系统嵌入于BIM加GIS平台中。
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