CN1472709A

CN1472709A - 快速调用所需范围内的交通电视监控图像的方法

Info

Publication number: CN1472709A
Application number: CNA031116841A
Authority: CN
Inventors: 姜廷顺; 朱朝晖; 杨钧; 贾平; 张吉辉; 于大海; 郭泗东
Original assignee: TEAM OF TRAFFIC POLICEMAN DALIAN PUBLIC SECURITY BUREAU
Current assignee: TEAM OF TRAFFIC POLICEMAN DALIAN PUBLIC SECURITY BUREAU
Priority date: 2003-05-14
Filing date: 2003-05-14
Publication date: 2004-02-04
Anticipated expiration: 2023-05-14
Also published as: CN1189849C

Abstract

本发明系快速调用所需范围内交通电视监控图像的方法，它是利用电子地图及建立起的地图上各监控点相关信息数据库，只要在电子地图上以折线画出监控线路或以矩形画出监控区域，即可通过快速生成图像控制方案算法自动查找到相关监控摄像头，生成显示矩阵切换指令组及将摄像头调整到相应方向的旋转控制指令组，即可实现电视监控图像的快速调用。该方法实施不需操作者熟悉掌握辖区内监控摄像头的各种信息。

Description

快速调用所需范围内的交通电视监控图像的方法

技术领域本发明涉及一种公安交通管理中应用的快速调用所需范围内的交通电视监控图像的方法。

背景技术在现代化公安交通指挥工作中，快速反应已经成为重中之重。要从根本上提高指挥中心和各区大队的快速反应能力，其首要一点就是要有一套切实可行的提高公安交通指挥快速反应能力的方法。目前遇有紧急事件，如警卫任务、突发事件时，指挥中心的指挥人员需要调用所有相关的电视监控摄像头进行现场监控。例如大型警卫任务时，需要使用电视监控系统对警卫任务途经路线的交通状况和警卫车队进行监控；遇有突发事件时，需要使用电视监控系统对事件现场和周边的环境、道路等进行监控。在大中城市的指挥控制中心，通常都有几十甚至上百个电视摄像头，指挥人员必须熟知他们的分布位置、编号等信息，才能在执行警卫任务或遇有突发事件时使用它们进行监控。另外，通常指挥中心的监视器数量会少于实有的摄像头的数量，也就是说，不是所有的电视监控摄像头的图像都能同时显示出来，需要对显示器矩阵进行人工切换。例如要想显示全部警卫线路沿线的摄像头，则必须在执行警卫任务前进行手工切换，速度慢且操作复杂。当警卫线路突然改变时，便不能及时调用更改后的警卫线路上的视频图像。例如某一警卫任务从东向西途径30个电视监控摄像头，则指挥人员首先必须完全了解全市各摄像头的位置、编号等所有信息，才能从中选择出其所需的摄像图像、所需观看的方向；然后通过显示器矩阵切换器人工将其切换到显示矩阵上，操作复杂。

发明内容本发明的目的克服现有技术之不足，提供一种简化指挥中心人工调用电视监控图像、切换显示器矩阵的复杂操作，使指挥中心能够在遇有紧急事件时快速调用电视监控图像的方法。本方法采用电子地图及相应软件，对于警卫任务，指挥人员只需在电子地图上通过折线将从起点到终点的警卫线路画出来，即可自动将警卫任务沿线的所有电视监控图像按顺序调用并切换到显示矩阵上，并指向警卫任务的行进方向；对于突发事件，指挥人员只需在电子地图上框出想要监控的区域，即可自动查找出该区域内所有的电视监控摄像头，并控制它们旋转到指向监控区域中心的方向，同时还按照其距离监控区域中心点由近至远的顺序将图像顺次切换到显示矩阵上。

仍以某一警卫线路途径30个电视监控摄像头的警卫任务为例，现有方法熟悉掌握全市摄像头信息的指挥人员，从挑选摄像头到将它们顺序切换到显示器矩阵上，并把它们调整到警卫线路行进的方向，至少需要10分钟时间。而使用本方法普通指挥人员只需在电子地图上通过折线将从起点到终点的警卫线路画出来，即可立即自动查找相应的摄像头，并按顺序自动切换到显示器矩阵上，并将摄像头调整到警卫任务的行进方向，全过程仅需1分钟左右。

发生突发事件时，由普通指挥人员操作，只需在电子地图上以矩形框画出想要监控的区域，即可立即自动查找相应的摄像头，并控制它们指向监控区域中心的方向，同时按由近至远的顺序自动切换到显示器矩阵上，全过程不到1分钟。本发明采用电子地图及相应软件，只需在地图上画出警卫任务的行走路线或遇有紧急事件时需要的监控区域，通过快速生成图像控制方案的算法即可自动查找相关的电视监控摄像头，生成显示器矩阵切换指令组，以及将摄像头调整到相应方向的摄像头旋转控制指令组，最后将这两个指令组分别送往显示器矩阵切换控制系统和电视监控系统，实现了视频图像的快速调用。该过程完全不需要操作人员熟练掌握市区电视监控摄像头的位置、编号、预置位置配置等信息。

本发明是这样实现的；对监控范围为一条线路者，快速调用所需范围内交通电视监控图像的方法，其特征是：(1)具有电子地图，建立起地图上各监控点中心坐标对应摄像头编号及预置位编号的信息数据库，算法执行前还要建立一个记录在执行过程中查找到的监控点对应的摄像头编号、预置位编号的已用摄像头记录数据表，(2)监控点定义为以中心点坐标为中心、边长为L的正方形，(3)在电子地图上将监控线路以折线画出，计算出各线段的长度、斜率，(4)沿监控线路以步长D逐步推进，每进一步即计算出当前点坐标(x，y)，此处D＜L，(5)搜索监控点数据库，调出监控点M中心坐标(x′，y′)，判断(6)若x′-L/2＜x＜x′+L/2且y′-L/2＜y＜y′+L/2，即调出该监控点对应的摄像头编号C和预置位编号P，到已用摄像头记录数据表查找记录，判断(7)若该摄像头未有记录，将C、P保存到已用摄像头记录中(8)重复上述推进过程，自监控线路始点至终点，(9)完成全部推进搜索后，生成一组控制摄像头旋转指令，(10)最后根据已用摄像头记录依次生成显示矩阵切换指令组。

对监控范围为一区域者，快速调用所需范围内交通电视监控图像的方法，其特征是：(1)具有电子地图，建立起地图上各监控点中心坐标、对应摄像头编号及预置位编号的信息数据库，算法执行前还要建立一个记录在执行过程中查找到的监控点编号、中心点坐标、对应摄像头编号及预置位编号、监控点中心与监控区域中心间距的监控点记录数据表，(2)以矩形在电子地图上画出监控区域，以该矩形左上角坐标(x_L，y_L)与右下角坐标(x_R，y_R)计算出中心点坐标(x_M，y_M，)(3)依次搜索监控点数据库中全部监控点M，判断(4)若监控点M中心坐标(x，y)满足x_L＜x＜x_R且y_R＜y＜y_L，即计算该监控点中心点与监控区域中心点间距D，并查找出该监控点对应的摄像头编号C与预置位编号P，(5)到监控点记录数据表中查记录，若该摄像头未有记录，将上述M、C、P、D信息皆保存到记录数据表中，(6)若该摄像头已有记录，将该记录对应的监控点M_J与监控区域中心点间距D_J与D比较，(7)若D_J≤D，保留原记录中监控点记录，D_J＞D，删除原记录中的M_J、C_J、P_J、D_J而以M、C、P、D取代之，(8)全部搜索完成后，先将监控点记录数据表中记录按监控点中心点与监控区域中心点间距由小到大顺序排列，然后依次生成一组控制摄像头旋转指令，再根据监控点记录的顺序依次生成显示矩形切换指令组。

因本方法是通过电子地图实现的，所以首先需要拥有辖区内的电子地图。要想实现本方法，还需在电视监控系统中预先设置好各监控点所对应摄像头的预置位，并将这些监控点中心点坐标、对应的摄像头编号、对应的预置位等信息通过电子地图输入并保存在数据库中，以各自动查找电视监控摄像头及预置位时用。

监控点数据库的建立：自动生成电视监控控制切换方案的前提是首先建立监控点数据库，其中包含监控点的编号、监控点中心坐标、对应的摄像头编号、对应的预置位编号等信息。为了计算查找方便，监控点使用正方形图形，边长为L。在电子地图上选中某点作为监控点的中心点，然后输入监控该监控点所对应的摄像头编号、对应的预置位编号。比如图1所示的两个路口，确定了1-8八个电视监控点，首先在电视监控系统中设定摄像头Ca₂的预置位91指向监控点1，然后在电子地图上找到监控点1的位置并点击以打开信息输入窗口，输入其对应的摄像头编号2及对应的预置位91，表示监控点1应由2号摄像头的预置位91进行监控。同样，设定监控点2应由2号摄像头的预置位92进行监控，监控点8应由1号摄像头的预置位94进行监控，以此类推，生成如图2所示的监控点数据库。

依照此方法，即可建立起全市所有监控点数据库，以后即可根据在电子地图上所画出的警卫线路或圈出的区域，来选择、切换和控制相应的电视监控摄像头了。

自动生成电视监控摄像头控制方案：线路监控：线路监控的流程图如图3所示。在算法执行前，需先建立一个已用摄像头记录数据表，用以记录在执行过程中查找到的监控点所对应的摄像头编号、预置位编号。首先计算出警卫线路各线段的长度、斜率，然后从线路的起点出发，沿所画的路线以步长D(D＜L)推进，然后计算当前点的坐标(x，y)，然后搜索监控点数据库，得出监控点M的中心点坐标为(x′，y′)，如果(x′，y′)满足x′-L/2＜x＜x′+L/2且y′-L/2＜y＜y′+L/2，即可断定线路途经了该监控点M，然后立即查找出该监控点对应的摄像头编号C和预置位编号P，并到已用摄像头记录数据表中查找已用摄像头记录，如果该摄像头未被使用过，则将该摄像头编号C和预置位编号P保存到已用摄像头记录中；如果该摄像头已被使用过，则放弃该监控点，目的是使摄像头指向线路来的方向。以此类推，直至线路终点，即可按线路行进的先后顺序查找出线路所涉及到的所有的监控点及其对应的摄像头和预置位。

全部搜索完成后，然后再根据已用摄像头记录中的摄像头编号、预置位编号生成一组控制摄像头旋转的控制指令组。将其发送到电视监控系统，即可实现将监控线路沿线所有的电视监控摄像头自动转向到指定位置。最后再根据已用摄像头记录依次生成矩阵切换指令，最终生成矩阵切换指令组。将其发送到显示矩阵控制系统，即可按线路行进的先后顺序依次将它们的图像切换到显示矩阵上。

区域监控：区域监控流程图如图4所示。在算法执行前，需先建立一个监控点记录数据表，用以记录在执行过程中查找到的监控点的相关信息，包括监控点编号、对应的摄像头编号、预置位编号、监控点中心与监控区域中心间的距离等。首先计算出在电子地图上画出的矩形监控区域的中心点坐标。假定矩形的左上角坐标为(X_L，Y_L)，右下角坐标(X_R，Y_R)，则可计算出该监控范围的中心坐标(X_M，Y_M)，其中X_M＝(X_L+X_R)/2，Y_M＝(Y_L+Y_R)/2。然后依次搜索监控点数据库中的所有监控点，判断其中心点(x，y)是否落在该矩形内。如果X_L＜x＜X_R且Y_R＜y＜Y_L，则可断定该监控点落在监控范围内，否则就不在监控范围内。如果监控点M落在监控范围内，则立即计算出该监控点M中心点(x，y)与监控区域中心点(X_M，Y_M)间的距离D，并查找出该监控点对应的摄像头编号C和预置位编号P，然后到监控点记录数据表中查找记录，如果该摄像头未被使用过，则将该监控点的编号M、对应的摄像头编号C、预置位编号P以及其中心点与监控区域中心点间的距离D等信息保存到记录数据表中。如果该摄像头已被使用过，则将该记录对应的监控点M_J与监控区域中心点间的距离D_J与当前监控点M与监控区域中心点间的距离D进行比较，D_J≤D表明记录中的监控点M_J距离监控范围中心点近，则保留原记录中的监控点而放弃当前监控点；D_J＞D表明记录中的监控点M_J距离监控范围中心点远，则删除原记录中的监控点M_J及C_J、P_J、D_J并用当前的监控点M及其C、P、D取代，目的是使摄像头指向监控区域的中心方向。以此类推，直至搜索完所有的监控点数据库中的监控点。

全部搜索完成后，先将监控点记录数据表中的记录按照监控点与监控区域中心点间的距离由小到大的顺序进行排序，然后再依次根据记录中的摄像头编号C预置位编号P生成一组控制摄像头旋转的控制指令组。将其发送到电视监控系统，即可使监控范围内的所有电视监控摄像头自动转向指定的方向。最后，根据监控点记录的顺序依次生成矩阵切换指令并添加矩阵切换指令组中。将其发送到显示矩阵控制系统，即可按距离监控区域中心由近至远的顺序依次将它们的图像切换到显示矩阵上。

附图说明：

图1为本发明涉及的监控点、摄像头、预置位对应关系示意图。

图2为本发明涉及的监控点数据库表。

图3为本发明生成线路监控图像控制方案流程图。

图4为本发明生成区域监控图像控制方案流程图。

具体实施方式本例中采用的电子地图可看作一直角坐标系，比例为1：100，即图上1个单位，实际长度为100cm。算法执行中，所有量都以地图单位作为基准。因此算法执行前，首先将所有的米制单位转换为地图单位。监控点的边长设定为50米，即L＝50(地图单位)设定搜索步长为10米，即D＝10(地图单位)。在电子地图上用鼠标右键点击某一点弹出快捷菜单，选择打开监控点信息窗口，例如在监控点信息窗口中输入该监控点对应的摄像头编号“15”、预置位编号“92”等信息，连同其中心坐标(1 2 3 6 2，2 5 6 4 8)一起保存到数据库中，保存时系统自动还为该监控点自动分配一个唯一编号“22”。生成图像控制方案的执行以线路监控的实施例进行说明。首先计算出警卫线路各段的长度、斜率。例如某一线段的起点和终点坐标分别为(12330，25600)、(14330，27600)，则该段线段的斜率为K＝(y₂-y₁)/(x₂-x₁)＝(27600-25600)/(14330-12330)＝1从线路的出发点开始，每隔步长D＝10计算一个当前点的坐标(x，y)，然后搜索布警需求级别数据库以查找是否有符合条件的监控点。假定当前点坐标为(12376，25635)，则推进步长D＝10后，当前点的坐标为(12383，25642)，而通过搜索监控点数据库，检索到监控点22的中心坐标为(12362，25648)时，当前点的横坐标满足x′-L/2＜x＜x′+L/2(即12362-50/2＜12383＜12362+50/2)，且当前点的纵坐标满足y′-L/2＜y＜y′+L/2(即25648-50/2＜25635＜25648+50/2)，因此可断定线路穿越了监控点22，该监控点22对应的摄像头为15、预置位为92。通过查询已用摄像头记录，该摄像头未被用过，因此将摄像头C＝15，预置位P＝92添加到已用摄像头记录中。

以此类推，例如还可以搜索到线路穿越了监控点24，该监控点22对应的摄像头为15、预置位为94。通过查询已用摄像头记录得知摄像头15已被使用过，所以放弃该监控点，以保证摄像头指向线路来的方向。

以此递推，直至线路终点。最后，根据已用摄像头记录即可生成摄像头旋转控制命令组，例如“PREPOS 15 92”“PREPOS 52 91”……。将其发送至电视监控系统，即可实现将监控线路沿线所有的摄像头指向预定的位置。

假定通过查询已用摄像头记录得知先后使用了摄像头15、52、38……等，即可按顺序生成矩阵控制命令“SWITCH 15 1”、“SWITCH 52 2”、“SWITCH 38 3”……。将其发送至显示矩阵切换控制系统，即可实现将摄像头15、52、38……分别切换到显示矩阵的第1、2、3……路上，从而实现了将电视监控图像按监控线路行进方向的先后顺序依次显示在显示矩阵上。

Claims

1、快速调用所需范围内交通电视监控图像的方法，其特征是：(1)具有电子地图，建立起地图上各监控点中心坐标、对应摄像头编号及预置位编号的信息数据库，算法执行前还要建立一个记录在执行过程中查找到的监控点对应的摄像头编号、预置位编号的已用摄像头记录数据表，(2)监控点定义为以中心点坐标为中心、边长为L的正方形，(3)在电子地图上将监控线路以折线画出，计算出各线段的长度、斜率，(4)沿监控线路以步长D逐步推进，每进一步即计算出当前点坐标(x，y)，此处D＜L，(5)搜索监控点数据库，调出监控点M中心坐标(x′，y′)，判断(6)若x′-L/2＜x＜x′+L/2且y′-L/2＜y＜y′+L/2，即调出该监控点对应的摄像头编号C和预置位编号P，到已用摄像头记录数据表查找记录，判断(7)若该摄像头未有记录，将C、P保存到已用摄像头记录中(8)重复上述推进过程，自监控线路始点至终点，(9)完成全部推进搜索后，生成一组控制摄像头旋转指令，(10)最后根据已用摄像头记录依次生成显示矩阵切换指令组。

2、快速调用所需范围内交通电视监控图像的方法，其特征是：(1)具有电子地图，建立起地图上各监控点中心坐标、对应摄像头编号及预置位编号的信息数据库，算法执行前还要建立一个记录在执行过程中查找到的监控点编号、中心点坐标、对应摄像头编号及预置位编号、监控点中心与监控区域中心间距的监控点记录数据表，(2)以矩形在电子地图上画出监控区域，以该矩形左上角坐标(x_L，y_L)与右下角坐标(x_R，y_R)计算中心点坐标(x_M，y_M，)(3)依次搜索监控点数据库中全部监控点M，判断(4)若监控点M中心坐标(x，y)满足x_L＜x＜x_R且y_R＜y＜y_L，即计算该监控点中心点与监控区域中心点间距D，并查找出该监控点对应的摄像头编号C与预置位编号P，(5)到监控点记录数据表中查记录，若该摄像头未有记录，将上述M、C、P、D信息皆保存到记录数据表中，(6)若该摄像头已有记录，将该记录对应的监控点M_J与监控区域中心点间距D_J与D比较，(7)若D_J≤D，保留原记录中监控点记录，D_J＞D，删除原记录中的M_J、C_J、P_J、D_J而以M、C、P、D取代之，(8)全部搜索完成后，先将监控点记录数据表中记录按监控点中心点与监控区域中心点间距由小到大顺序排列，然后依次生成一组控制摄像头旋转指令，再根据监控点记录的顺序依次生成显示矩形切换指令组。