CN110855950A - 一种gis视频监控平台及基于gis的视频监控系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种GIS视频监控平台及基于GIS的视频监控系统和方法，集成了GIS电子地图与视频监控图像，GIS视频监控平台从上至下分为三层，分别为：视频系统层、集成系统应用层和数据库层，视频系统层、集成系统应用层和数据库层分别与GIS视频监控界面进行信息交互，且视频系统层与集成系统应用层进行信息交互，从而使得所述集成系统应用层能显示实时视频图像。本发明以高清卫星影像图作为GIS底图，将系统关联的摄像机的视频监控图像集成在基于高清卫星影像的GIS视频监控界面上，帮助监控人员克服传统监控技术缺乏全局观念、众多信息源、不同视角造成的困惑，简单直观地呈现目标信息，轻松及时地掌控当前态势，快速形成响应方案，大幅提升了用户体验。

Description

一种GIS视频监控平台及基于GIS的视频监控系统和方法

技术领域

本发明涉及视频监控技术领域，特别是涉及一种GIS(geographic informationsystem，地理信息系统)视频监控平台及基于GIS的视频监控系统和方法。

背景技术

目前主流的视频监控系统采用“井字格”的方式，即在电视墙或显示器上显示视频图像。视频监控系统的主要功能有：实时监控图像、分组实时监控、实时录像、远程检索、实时回放录像、远程配置、报警布防与撤防功能、报警接受、矩阵输出、监听、对讲等功能。

近几年来，视频监控技术在迅速发展，从最早的单矩阵模拟视频监控系统，到多矩阵联网模拟视频监控系统，到现在的数字与模拟混合视频监控系统，视频监控系统越做越大、越做越复杂。随着视频监控系统的复杂性的增加，视频信息的管理也越来越复杂，而用户的要求更是越来越高，为保障用户的特殊需求，比如火警的时候快速找到安全出口的位置，视频和报警点的联动等要求，使得现有的视频系统不能完全满足用户的需求，基于GIS的视频监控系统正是其发展方向。

发明内容

有鉴于此，本发明提出一种GIS视频监控平台及基于GIS的视频监控系统和方法，把GIS技术与视频监控技术两者融合起来，实现了在电子地图上显示监控点空间位置、实时高亮显示报警监控点位置、点击地图上监控点时监控画面跳转到相应监控画面等系统特色功能。

一方面，本发明提供了一种GIS视频监控平台，集成了GIS电子地图与视频监控图像，所述GIS视频监控平台从上至下分为三层，分别为：视频系统层、集成系统应用层和数据库层，所述视频系统层、集成系统应用层和数据库层分别与GIS视频监控界面进行信息交互，且所述视频系统层与集成系统应用层进行信息交互，从而使得所述集成系统应用层能显示实时视频图像。

进一步地，所述集成系统应用层包括GIS应用服务器，所述数据库层包括SQL数据库，通过摄像机采集的视频监控点的视频图像传输至视频系统层，所述GIS视频监控界面包括GIS模块、视频模块以及用户管理模块，所述GIS模块分别与GIS应用服务器和SQL数据库相连，进行信息交互；所述视频模块和用户管理模块分别与SQL数据库相连，进行信息交互。

进一步地，所述GIS模块和GIS应用服务器交互的信息包括地图的空间信息、地图的属性信息以及视频监控点的详细信息；所述GIS模块与SQL数据库交互的信息包括视频点ID的存储和读取；所述视频模块与SQL数据库交互的信息包括视频通道ID的存储和读取；所述用户管理模块与SQL数据库交互的信息包括用户信息、报表、日志等。

进一步地，所述GIS电子地图被制作时，在地图上添加视频监控点的位置，以及每个监控点的详细信息，具体表现为：

1)通过编辑地图的SuperMap Deskpro软件，把从网上下载的地图图片JPG格式转换成.sdd/.sdb/.smw格式，从而使得JPG地图转变成supermap可编辑的地图；

2)以supermap可编辑的地图为背景图层，在上面添加监控点图层，监控点位置准确的分布在监控点图层上，并为每个监控点添加具体的文字信息，把两个图层重叠在一起，从而实现了在GIS地图上添加监控点的功能。

进一步地，所述视频监控图像通过SDK包裁剪后集成到GIS视频监控界面中来。

进一步地，所述GIS视频监控平台以.NET和SQL Server为平台，把GIS电子地图与视频监控图像两者融合起来。

另一方面，本发明提供了一种基于GIS的视频监控系统，包括：

摄像装置，用于监控点的视频图像采集和存储；

其上任一项所述的GIS视频监控平台；

所述摄像装置与GIS视频监控平台通过网络连接。

进一步地，所述摄像装置包括摄像头及与其相连的硬盘录像机，所述摄像头用于监控点的视频图像采集，所述硬盘录像机用于采集的视频图像的存储，所述硬盘录像机与GIS视频监控平台通过以太网相连。

再一方面，本发明还提供了一种基于GIS的视频监控方法，基于其上所述的一种基于GIS的视频监控系统，包括如下步骤：

(1)采取高清卫星影像图作为GIS电子地图；

(2)通过摄像装置对监控点的视频图像进行采集和存储；

(3)将系统关联的通过摄像装置采集的每个视频监控点的视频监控图像，集成在基于高清卫星影像的GIS视频监控界面上；

(4)GIS电子地图上显示每个视频监控点的准确位置；

(5)点击GIS电子地图上的监控点，实时视频图像切换到相应的监控图像；

(6)双击实时视频图像，GIS电子地图立刻切换到目标位置，并高亮显示地图上的监控点；

(7)通过点击“显示监控点详细信息”按钮，显示监控点的具体位置、周围建筑和道路情况、监控点的ID、监控点所属的监控室、目前值班人员的姓名电话等信息。

进一步地，所述方法应用于对车辆脱离指定运动轨迹的监控报警，具体表现为：

经过GIS视频监控界面快速调阅车辆运动的管理局部区域内的监控点；

通过鼠标点击GIS视频监控界面车辆运动的某区域，自动弹出此区域及相邻位置的摄像机图像；

在GIS视频监控界面上快速制定报警策略，实现对车辆脱离指定运动轨迹的监控报警。

综上所述，本发明相比井字格形式的传统监控方式，采取高清卫星影像图作为GIS底图，将系统关联的摄像机的视频监控图像集成在基于高清卫星影像的GIS视频监控界面上，从而帮助监控人员克服使用传统监控技术时缺乏全局观念、众多信息源、不同视角造成的困惑，可以简单直观地呈现目标信息，轻松及时地掌控当前的安全态势，快速形成响应方案，大幅度提升了用户体验感。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例提供的一种GIS视频监控平台的模块图；

图2为显示监控点位置的某区域平面图；

图3为通过使用SDK包裁剪后的视频模块；

图4为GIS视频监控平台的开发环境之间的关系；

图5为GIS视频监控平台的模拟界面；

图6为本发明实施例提供的一种基于GIS的视频监控系统的结构简图；

图7为本发明实施例提供的一种基于GIS的视频监控方法的流程图。

其中：1-第一监控摄像头群、2-第二监控摄像头群、3-第三监控摄像头群、4-第一硬盘录像机、5-第二硬盘录像机、6-第三硬盘录像机、7-校园专网、8-第一GIS视频监控工作站、9-第二GIS视频监控工作站。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

术语“第一”、“第二”主要用于区分不同的部件，但不对部件进行具体限制。

图1是根据本发明实施例提供的实施例提供的一种GIS视频监控平台的模块图。该GIS视频监控平台集成了GIS电子地图与视频监控图像，电子地图可以理解为一种简化了的卫星影像，GIS电子地图与视频监控图像之间通过数学方法，自动建立起一种匹配关系，从而可以使视频监控图像目标信息在GIS电子地图上准确标注出来。如图1所示，其从上至下分为三层，分别为：视频系统层、集成系统应用层和数据库层，视频系统层、集成系统应用层和数据库层分别与GIS视频监控界面进行信息交互，具体地，集成系统应用层包括GIS应用服务器，数据库层包括SQL(Structured Query Language,结构化查询语言)数据库，通过摄像机采集的视频监控点的视频图像传输至视频系统层，GIS视频监控界面包括GIS模块、视频模块以及用户管理模块，GIS模块分别与GIS应用服务器和SQL数据库相连，进行信息交互；视频模块和用户管理模块分别与与SQL数据库相连，进行信息交互，通过上述设置，实现集成系统应用层能显示实时视频图像。需要说明的是，用户管理模块可以实现用户登录、数据查询存储和报表生成等功能。

作为本发明优选实施例，GIS模块和GIS应用服务器交互地图的空间信息、地图的属性信息以及视频监控点的详细信息，这个交互使得地图和监控点的静态信息可以在GIS视频监控界面上显示；GIS模块与SQL数据库的信息交互，这个交互主要是视频点ID的存储和读取，是视频和GIS交互的关键步骤之一；视频模块与SQL数据库的信息交互，这个交互主要是视频通道ID的存储和读取，是视频和GIS交互的关键步骤之二；用户管理模块与SQL数据库交互，这个交互主要完成了一般系统都需要的数据库信息的存取，如：用户信息、报表、日志等。

同时，在对GIS电子地图进行设计制作时，除了满足基本的地图放大、缩小、漫游、图查属性、属性查图等功能外，本发明还要求在地图上添加视频监控点的位置，以及每个监控点的详细信息。以编辑地图的软件SuperMap Deskpro为例：首先，通过SuperMap Deskpro把从网上下载的地图图片JPG格式，转换成supermap的.sdd/.sdb/.smw格式，从而使得JPG地图转变成supermap可编辑的地图，然后以此地图为背景图层，在上面添加监控点图层，监控点位置准确的分布在监控点图层上，并为每个监控点添加具体的文字信息，把两个图层重叠在一起，从而实现了在GIS地图上添加监控点的功能。图2即为加入监控点位置图案后的某区域地图。

进一步地，为了把原有的视频监控系统集成到本GIS视频监控平台中，需要把原有的视频监控系统进行切割，优选采用海康DVR(硬盘录像机)提供的SDK(代码和接口包)，剪切掉不必要的功能，把必要的视频图像集成到本发明的GIS视频监控平台的GIS视频监控界面中来，如图3所示。

另外地，本发明GIS视频监控平台可以自然地和其它非视频信息集成，形成统一操作平台。除了视频图像以外，GIS视频监控界面可以方便地集成GPS(Global PositioningSystem，全球定位系统)、门禁、RFID(Radio Frequency Identification，射频识别)、消防等非视频传感器信息，是多传感器信息融合最自然的界面选择。

同时，值得提及的是，本发明在Windows背景下，在以.NET Framework、SQL Server和SuperMap为开发工具进行集成开发的，各应用环境的关系如图4所示。

请参照图5，图5即为通过开发后模拟的GIS视频监控平台的界面。从图5可知，本发明实现了系统直观地把GIS地图和视频监控的界面结合在一起，方面了监控人员的监控操作，通过鼠标点击左边的GIS中的监控点，监控图像便显示在右边的监控框中，该平台加强了监控人员对监控地点的周边环境，以及空间布局的直观了解和掌握，提高的监控的质量和处理突发事件的能力。

另一方面，本发明还提供了一种基于GIS的视频监控系统，包括摄像装置和GIS视频监控平台，摄像装置用于监控点的视频图像采集和存储，GIS视频监控平台为其上所述的监控平台，摄像装置与GIS视频监控平台通过网络连接。具体地，摄像装置包括摄像头及与其相连的硬盘录像机，摄像头用于监控点的视频图像采集，硬盘录像机用于采集的视频图像的存储，硬盘录像机与GIS视频监控平台优选通过以太网相连。图6为本发明实施例提供的一种基于GIS的视频监控系统，应用于校园系统，摄像装置包括第一监控摄像头群1、第二监控摄像头群2、第三监控摄像头群3、第一硬盘录像机4、第二硬盘录像机5和第三硬盘录像机6，其中，第一监控摄像头群1、第二监控摄像头群2和第三监控摄像头群3包括多个摄像机，第一监控摄像头群1用于学校实验楼的监控，第二监控摄像头群2用于图书馆的监控，第三监控摄像头群3用于大学生活动中心的监控，第一监控摄像头群1与第一硬盘录像机4相连，第二监控摄像头群2与第二硬盘录像机5相连，第二监控摄像头群3与第二硬盘录像机6相连；GIS视频监控平台包括第一GIS视频监控工作站8和第二GIS视频监控工作站9，第一GIS视频监控工作站8、第二GIS视频监控工作站9与第一硬盘录像机4、第二硬盘录像机5和第三硬盘录像机6通过校园专网7相连。该系统利于了原来铺设好的视频线路，通过校园专网，从原有硬盘录像机上采集视频信号，这样既保留了原有系统不改变，又充分利用了原有系统的视频资源，减少了不必要的投入和资源浪费。

再一方面，如图7所示，本发明还提供了一种GIS的视频监控方法，基于上述视频监控系统，包括如下步骤：

(1)采取高清卫星影像图作为GIS电子地图；

(2)通过摄像装置对监控点的视频图像进行采集和存储；

(3)将系统关联的通过摄像装置采集的每个视频监控点的视频监控图像，集成在基于高清卫星影像的GIS视频监控界面上；

(4)GIS电子地图上显示每个视频监控点的准确位置；

(5)点击GIS电子地图上的监控点，实时视频图像切换到相应的监控图像；

(6)双击实时视频图像，GIS电子地图立刻切换到目标位置，并高亮显示地图上的监控点；

(7)通过点击“显示监控点详细信息”按钮，显示监控点的具体位置、周围建筑和道路情况、监控点的ID、监控点所属的监控室、目前值班人员的姓名电话等信息。

在进一步地技术方案中，上述监控方法在GIS视频监控界面上可以实现的新功能，以应用于对车辆脱离指定运动轨迹的监控报警为例，具体表现为：

经过GIS视频监控界面快速调阅车辆运动的管理局部区域内的监控点；

通过鼠标点击GIS视频监控界面车辆运动的某区域，自动弹出此区域及相邻位置的摄像机图像；

在GIS视频监控界面上快速制定报警策略，实现对车辆脱离指定运动轨迹的监控报警。

总之，本发明基于GIS电子地图与视频监控图像，相比井字格形式的传统监控方式，从用户真正关心的目标的角度去使用监控系统，通过多摄像机协同和基于高清卫星影像的全局信息集成，经过关联不同摄像机之间的视频分析结果，集中统一投射到一个集成的三维卫星影像GIS视频监控平台，从而帮助监控人员克服使用传统监控技术时缺乏全局观念、众多信息源、不同视角造成的困惑，可以简单直观地呈现目标信息，轻松及时地掌控当前的安全态势，快速形成响应方案，大幅度提升了用户体验感。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种GIS视频监控平台，其特征在于，集成了GIS电子地图与视频监控图像，所述GIS视频监控平台从上至下分为三层，分别为：视频系统层、集成系统应用层和数据库层，所述视频系统层、集成系统应用层和数据库层分别与GIS视频监控界面进行信息交互，且所述视频系统层与集成系统应用层进行信息交互，从而使得所述集成系统应用层能显示实时视频图像。

2.根据权利要求1所述的一种GIS视频监控平台，其特征在于，所述集成系统应用层包括GIS应用服务器，所述数据库层包括SQL数据库，通过摄像机采集的视频监控点的视频图像传输至视频系统层，所述GIS视频监控界面包括GIS模块、视频模块以及用户管理模块，所述GIS模块分别与GIS应用服务器和SQL数据库相连，进行信息交互；所述视频模块和用户管理模块分别与SQL数据库相连，进行信息交互。

3.根据权利要求2所述的一种GIS视频监控平台，其特征在于，所述GIS模块和GIS应用服务器交互的信息包括地图的空间信息、地图的属性信息以及视频监控点的详细信息；所述GIS模块与SQL数据库交互的信息包括视频点ID的存储和读取；所述视频模块与SQL数据库交互的信息包括视频通道ID的存储和读取；所述用户管理模块与SQL数据库交互的信息包括用户信息、报表、日志等。

4.根据权利要求3所述的一种GIS视频监控平台，其特征在于，所述GIS电子地图被制作时，在地图上添加视频监控点的位置，以及每个监控点的详细信息，具体表现为：

1)通过编辑地图的SuperMap Deskpro软件，把从网上下载的地图图片JPG格式转换成.sdd/.sdb/.smw格式，从而使得JPG地图转变成supermap可编辑的地图；

2)以supermap可编辑的地图为背景图层，在上面添加监控点图层，监控点位置准确的分布在监控点图层上，并为每个监控点添加具体的文字信息，把两个图层重叠在一起，从而实现了在GIS地图上添加监控点的功能。

5.根据权利要求4所述的一种GIS视频监控平台，其特征在于，所述视频监控图像通过SDK包裁剪后集成到GIS视频监控界面中来。

6.根据权利要求5所述的一种GIS视频监控平台，其特征在于，所述GIS视频监控平台以.NET和SQL Server为平台，把GIS电子地图与视频监控图像两者融合起来。

7.一种基于GIS的视频监控系统，其特征在于，包括：

摄像装置，用于监控点的视频图像采集和存储；

权利要求1-6中任一项所述的GIS视频监控平台；

所述摄像装置与GIS视频监控平台通过网络连接。

8.根据权利要求7所述的一种基于GIS的视频监控系统，其特征在于，所述摄像装置包括摄像头及与其相连的硬盘录像机，所述摄像头用于监控点的视频图像采集，所述硬盘录像机用于采集的视频图像的存储，所述硬盘录像机与GIS视频监控平台通过以太网相连。

9.一种基于GIS的视频监控方法，其特征在于，基于权利要求7或8所述的一种基于GIS的视频监控系统，包括如下步骤：

(1)采取高清卫星影像图作为GIS电子地图；

(2)通过摄像装置对监控点的视频图像进行采集和存储；

(3)将系统关联的通过摄像装置采集的每个视频监控点的视频监控图像，集成在基于高清卫星影像的GIS视频监控界面上；

(4)GIS电子地图上显示每个视频监控点的准确位置；

(5)点击GIS电子地图上的监控点，实时视频图像切换到相应的监控图像；

(6)双击实时视频图像，GIS电子地图立刻切换到目标位置，并高亮显示地图上的监控点；

(7)通过点击“显示监控点详细信息”按钮，显示监控点的具体位置、周围建筑和道路情况、监控点的ID、监控点所属的监控室、目前值班人员的姓名电话等信息。

10.根据权利要求9所述的一种基于GIS的视频监控方法，其特征在于，所述方法应用于对车辆脱离指定运动轨迹的监控报警，具体表现为：

经过GIS视频监控界面快速调阅车辆运动的管理局部区域内的监控点；

通过鼠标点击GIS视频监控界面车辆运动的某区域，自动弹出此区域及相邻位置的摄像机图像；

在GIS视频监控界面上快速制定报警策略，实现对车辆脱离指定运动轨迹的监控报警。

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