CN115100245A - 一种基于高空抛物的溯源追踪系统及其追踪方法 - Google Patents

一种基于高空抛物的溯源追踪系统及其追踪方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于高空抛物的溯源追踪系统及其追踪方法，包括视频拍摄模块、解码模块、校正模块、数据中心，视频拍摄模块设置有多组，通过多组视频拍摄单元分别对高空抛物物体进行拍摄并生成视频帧图片信息，并将所拍摄的信息传递给解码模块；解码模块将视频拍摄模块的视频帧图片信息进行降采样，得到低分辨率的视频帧图片信息，随后对该低分辨率的视频帧图片信息进行解析，并将解析结果传输给矫正模块。采用的多组视频拍摄单元分别对高空抛物物体进行拍摄并生成视频帧图片信息，校准同一时间点上运动物体像素点位置，从而确定物体运动的实际轨迹，为ViBe轨迹行走模型方程提供更加精准参数坐标，提高轨迹计算的精准性。

Description

一种基于高空抛物的溯源追踪系统及其追踪方法
技术领域
本发明属于视觉监测处理技术领域，具体涉及一种基于高空抛物的溯源追踪系统及其追踪方法。
背景技术
高空抛物现象是一种不文明的行为，而且会带来很大的社会危害。但是在小区日常管理当中，由于存在较多的居住人员，特别是高层用户，虽然目前也有采用相机捕捉方法实现对高空抛物的定位，例如在中国专利： CN202010993106.1中公开了一种高空抛物检测流程及分析方法，通过一组相机对于视频帧图片图片的处理，将结合了对图像传感器动态控制使其对高抛物体进行监测，并结合了算法分析及硬件控制分析出高空抛物的运动轨迹，保证对抛物的监测效果。
由于出现在相机视频帧图片照片中的应物体较多，只采用的一组相机在进行监测时，需要对相机所拍摄的视频帧图片信息全方位的实时分析，因此对于相机所处理视频帧图片信息的芯片要求极高运算的数据也巨大，同时由于存在较大的措施，并且由于受到天气等环境因素的影响，例如：在窗台上捆绑的物件受到环境因素的摆动，会被摄像机拍摄并记录，这种记录方式会长时间占用计算机的运行程序，当出现第二组物件被飘落时，其运行轨迹的拍摄记录会受到极大影响，需要更高运算能力的芯片作为支撑，因此投入的成本来说也较大。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种基于高空抛物的溯源追踪系统及其追踪方法，解决了现有技术中存在的上述技术问题。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种基于高空抛物的溯源追踪系统，包括视频拍摄模块、解码模块、校正模块、数据中心，所述视频拍摄模块设置有多组，通过多组视频拍摄单元分别对高空抛物物体进行拍摄并生成视频帧图片信息，并将所拍摄的信息传递给解码模块；
所述解码模块将视频拍摄模块的视频帧图片信息进行降采样，得到低分辨率的视频帧图片信息，随后对该低分辨率的视频帧图片信息进行解析，并将解析结果传输给矫正模块；
所述矫正模块通过矫正方程对视频帧图片信息中的识别像素点进行时间轨迹分析，同时建立ViBe轨迹行走模型方程，通过轨迹行走模型方程对在单位时间内的像素点标记进行修正作业；
所述数据中心修正后的像素点信息进行二次分析，当二次分析结果在设定的阈值范围内，则通过ViBe轨迹行走模型方程反向推算出轨迹的起始点位置进行锁定。
进一步的，所述视频拍摄模块的视频拍摄单元对照高空楼面，并且实现两两视频拍摄单元上所拍摄的视频帧图片信息影像相互交织并串联。
进一步的，所述视频拍摄模块所拍摄的视频帧图片信息通过外接的存储单元进行单独存储，并实现时间叠层覆盖存储。
进一步的，所述解码模块中包括采集单元，采集单元采集当时的环境情况，包括环境温度、湿度、以及风速的信息，并将采集单元的信息传递给矫正模块，作为矫正模块上生成的ViBe轨迹行走模型方程的参数信息。
进一步的，所述解码模块对多组视频拍摄单元进行数据解析后生成数字化像素点的标记，并对于同一像素点在不同组视频拍摄单元出现在同一时间时，对该像素点进行重叠并作唯一标记。
进一步的，通过同一像素点在不同组视频拍摄单元出现在同一时间时，生成矫正方程，通过矫正方程实现被标记的像素点在三维空间中的精准定位，同时为ViBe轨迹行走模型方程提供标准参数信息。
进一步的，所述不同组视频拍摄单元对物体运动轨迹采集后，首先进行时间校准，实现同一物体的同一时间在不同组视频拍摄单元拍摄时生成唯一指定的轨迹点。
所述的基于高空抛物的溯源追踪系统的追踪方法，包括以下步骤：
S1、首先通过多组视频拍摄单元分别对高空抛物物体进行拍摄并生成视频帧图片信息；
S2、解码模块对多组视频拍摄单元进行数据解析后并生成后生成数字化像素点的标记，同一像素点在不同组视频拍摄单元出现在同一时间时，生成矫正方程，通过矫正方程实现被标记的像素点在三维空间中的精准定位，并对该像素点作唯一标记；
S3、通过解码模块将作为唯一标记像素点的视频帧图片信息进行降采样，得到低分辨率的视频帧图片信息；
S4、通过矫正方程对视频帧图片信息中的识别像素点标记进行时间轨迹分析，同时建立ViBe轨迹行走模型方程，并对在单位时间内出现的像素点标记惊进行修正作业；
S5、通过数据中心修正后的像素点信息进行二次分析，当二次分析结果在设定的阈值范围内，则通过报警单元发出预警，通过ViBe轨迹行走模型方程反向推算出轨迹的起始点位置进行锁定。
本发明的有益效果：
1、本装置采用的多组视频拍摄单元分别对高空抛物物体进行拍摄并生成视频帧图片信息，校准同一时间点上运动物体像素点位置，从而确定物体运动的实际轨迹，为ViBe轨迹行走模型方程提供更加精准参数坐标，提高轨迹计算的精准性。
2、本装置采用的解码模块将作为像素点的视频帧图片信息进行降采样，此时低分辨率的视频帧图片信息可以大大降低芯片对于像素点运动轨迹的处理要求，从而提高处理速度，对于芯片的性能要求并非超高，也可一定程度上降低了整体设备成本的投入。
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。
图1是本发明实施例的整体系统控制结构示意图；
图2是本发明实施例的追踪方法流程示意图。
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。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它实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，本发明实施例提供一种基于高空抛物的溯源追踪系统，包括视频拍摄模块、解码模块、校正模块、数据中心。
视频拍摄模块设置有多组，通过多组视频拍摄单元分别对高空抛物物体进行拍摄并生成视频帧图片信息(实现两两视频拍摄单元上所拍摄的视频帧图片信息影像相互交织并串联)，将所拍摄的信息传递给解码模块；每组视频拍摄模块的视频拍摄单元对照高空楼面。同时视频拍摄模块所拍摄的视频帧图片信息通过外接的存储单元进行单独存储，并实现时间叠层覆盖存储，方便后期对视频的调取，以视频流的形式进行调取的话，可以方便存储以及后续视频的直接覆盖。
首先解码模块对多组视频拍摄单元进行数据解析后生成数字化像素点的标记，并对于同一像素点在不同组视频拍摄单元出现在同一时间时，对该像素点进行重叠并作唯一标记，这样由于视频拍摄单元分布在不同区域，会是实现在在三维空间状态下对于物件像素点进行唯一标记标定，实现了精准定位，为建立ViBe轨迹行走模型方程提供精准参数。当然，不同组视频拍摄单元对物体运动轨迹采集后，首先进行时间校准(避免两组视频拍摄单元在不同时间段拍摄的物体像素点轨迹不能重叠)，可以实现同一物体的同一时间在不同组视频拍摄单元拍摄时生成唯一指定的轨迹点。
然后解码模块将视频拍摄模块的视频帧图片信息进行降采样，得到低分辨率的视频帧图片信息，此时低分辨率的视频帧图片信息可以大大降低芯片(较低成本的芯片即可完成处理)对于像素点的处理速度，能够更加有效的捕捉到像素点信息，避免像素点的遗漏，随后对该低分辨率的视频帧图片信息进行解析，并将解析结果传输给矫正模块。
解码模块中包括采集单元，采集单元采集当时的环境情况，包括环境温度、湿度、以及风速的信息，并将采集单元的信息传递给矫正模块，作为矫正模块上生成的ViBe轨迹行走模型方程的参数信息。
矫正模块通过矫正方程对视频帧图片信息中的识别像素点进行时间轨迹分析，同时建立ViBe轨迹行走模型方程，通过轨迹行走模型方程对在单位时间内的像素点标记进行修正作业。
数据中心修正后的像素点信息进行二次分析，当二次分析结果在设定的阈值范围内，则通过ViBe轨迹行走模型方程反向推算出轨迹的起始点位置进行锁定。
如图2所示，基于高空抛物的溯源追踪系统的追踪方法，包括以下步骤：
S1、首先通过多组视频拍摄单元分别对高空抛物物体进行拍摄并生成视频帧图片信息，每组视频拍摄模块的视频拍摄单元对照高空楼面，减少拍摄死角的产生，同时可以验证像素捕捉的精准性。
S2、解码模块对多组视频拍摄单元进行数据解析后并生成后生成数字化像素点的标记，同一像素点在不同组视频拍摄单元出现在同一时间时，生成矫正方程，通过矫正方程实现被标记的像素点在三维空间中的精准定位，并对该像素点作唯一标记。
S3、通过解码模块将作为唯一标记像素点的视频帧图片信息进行降采样，得到低分辨率的视频帧图片信息，此时低分辨率的视频帧图片信息可以大大降低芯片(较低成本的芯片即可完成处理)对于像素点的处理要求，从而提高处理速度，能够更加有效的捕捉到像素点信息，避免像素点的遗漏。
S4、通过矫正方程对视频帧图片信息中的识别像素点标记进行时间轨迹分析，同时建立ViBe轨迹行走模型方程，并对在单位时间内出现的像素点标记惊进行修正作业，去除意外的像素点信息(即无效的像素点)，以便提高其监测物体运动轨迹的准确性。
S5、通过数据中心修正后的像素点信息进行二次分析，当二次分析结果在设定的阈值范围内，则通过报警单元发出预警，通过ViBe轨迹行走模型方程反向推算出轨迹的起始点位置进行锁定。
本发明通过校准同一时间点上运动物体像素点位置，从而确定物体运动的实际轨迹，为ViBe轨迹行走模型方程提供更加精准参数坐标，提高轨迹计算的精准性。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。

Claims (8)

1.一种基于高空抛物的溯源追踪系统，包括视频拍摄模块、解码模块、校正模块、数据中心，其特征在于，所述视频拍摄模块设置有多组，通过多组视频拍摄单元分别对高空抛物物体进行拍摄并生成视频帧图片信息，并将所拍摄的信息传递给解码模块；
所述解码模块将视频拍摄模块的视频帧图片信息进行降采样，得到低分辨率的视频帧图片信息，随后对该低分辨率的视频帧图片信息进行解析，并将解析结果传输给矫正模块；
所述矫正模块通过矫正方程对视频帧图片信息中的识别像素点进行时间轨迹分析，同时建立ViBe轨迹行走模型方程，通过轨迹行走模型方程对在单位时间内的像素点标记进行修正作业；
所述数据中心修正后的像素点信息进行二次分析，当二次分析结果在设定的阈值范围内，则通过ViBe轨迹行走模型方程反向推算出轨迹的起始点位置进行锁定。
2.根据权利要求1所述的基于高空抛物的溯源追踪系统，其特征在于，所述视频拍摄模块的视频拍摄单元对照高空楼面，并且实现两两视频拍摄单元上所拍摄的视频帧图片信息影像相互交织并串联。
3.根据权利要求1所述的基于高空抛物的溯源追踪系统，其特征在于，所述视频拍摄模块所拍摄的视频帧图片信息通过外接的存储单元进行单独存储，并实现时间叠层覆盖存储。
4.根据权利要求1所述的基于高空抛物的溯源追踪系统，其特征在于，所述解码模块中包括采集单元，采集单元采集当时的环境情况，包括环境温度、湿度、以及风速的信息，并将采集单元的信息传递给矫正模块，作为矫正模块上生成的ViBe轨迹行走模型方程的参数信息。
5.根据权利要求1所述的基于高空抛物的溯源追踪系统，其特征在于，所述解码模块对多组视频拍摄单元进行数据解析后生成数字化像素点的标记，并对于同一像素点在不同组视频拍摄单元出现在同一时间时，对该像素点进行重叠并作唯一标记。
6.根据权利要求5所述的基于高空抛物的溯源追踪系统，其特征在于，通过同一像素点在不同组视频拍摄单元出现在同一时间时，生成矫正方程，通过矫正方程实现被标记的像素点在三维空间中的精准定位，同时为ViBe轨迹行走模型方程提供标准参数信息。
7.根据权利要求5所述的基于高空抛物的溯源追踪系统，其特征在于，所述不同组视频拍摄单元对物体运动轨迹采集后，首先进行时间校准，实现同一物体的同一时间在不同组视频拍摄单元拍摄时生成唯一指定的轨迹点。
8.根据权利要求1-7任一项所述的基于高空抛物的溯源追踪系统的追踪方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、首先通过多组视频拍摄单元分别对高空抛物物体进行拍摄并生成视频帧图片信息；
S2、解码模块对多组视频拍摄单元进行数据解析后并生成后生成数字化像素点的标记，同一像素点在不同组视频拍摄单元出现在同一时间时，生成矫正方程，通过矫正方程实现被标记的像素点在三维空间中的精准定位，并对该像素点作唯一标记；
S3、通过解码模块将作为唯一标记像素点的视频帧图片信息进行降采样，得到低分辨率的视频帧图片信息；
S4、通过矫正方程对视频帧图片信息中的识别像素点标记进行时间轨迹分析，同时建立ViBe轨迹行走模型方程，并对在单位时间内出现的像素点标记惊进行修正作业；
S5、通过数据中心修正后的像素点信息进行二次分析，当二次分析结果在设定的阈值范围内，则通过报警单元发出预警，通过ViBe轨迹行走模型方程反向推算出轨迹的起始点位置进行锁定。
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