CN205883437U - 一种视频监控系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种视频监控系统，所述摄像模块包括定焦全景摄像头和变焦追踪摄像头，所述定焦全景摄像头获取被监控场景的背景图像；所述变焦追踪摄像头通过自动变焦与锁定，对监控目标进行聚焦特写与追踪进而获取被监控场景的目标图像；所述定焦全景摄像头发送的所述背景图像由所述背景图像处理器接收后处理得到被监控场景的背景信息；所述变焦追踪摄像头发送的所述目标图像由所述目标图像处理器接收后处理得到目标信息。本实用新型不仅能够记录全景画面，且变焦追踪摄像头能够完成自动变焦、目标特写与锁定追踪，解决了视频监控摄像头不能自动变焦、聚焦特写且追踪拍摄的问题。

Description

一种视频监控系统

技术领域

本实用新型涉及安防监控领域，特别涉及一种视频监控系统。

背景技术

安防监控领域主要采用高清智能视频监控技术和视频分析技术。智能视频监控技术是信息(视频、语音)处理数字化、信号传输网络化，集通信、网络、处理等多种技术于一体的新一代监控系统。采用高清的CCD(Charge-coupled Device)或CMOS(ComplementaryMetal Oxide Semiconductor)图像传感器、具有视频行为分析功能、基于IP网络实现图像、声音及各种报警信号的远程采集、传输、储存和处理，提供便捷、经济、有效的远程视频监控解决方案。

视频分析是一种基于目标行为的智能监控技术。智能视频分析首先采用背景减除技术将场景中的背景和目标分离，识别出真正的目标，去除背景干扰，进而分析并追踪在摄像机场景内出现的目标行为；然后，将视频帧与基准背景图像进行比较，相同位置的像素变化则认为是变化了的区域，对这些区域进一步处理、识别、跟踪，得到包括目标位置、尺寸、形状、速度、停留时间等基本形态信息和动态信息；完成目标的跟踪和行为理解之后，也就完成了图像与图像描述之间的映射关系，从而使系统进一步进行规则判定，直到触发报警。

然而，在具体应用上，存在许多问题。比如：背景减除技术的不成熟，在背景与目标的颜色相近而产生的错减与漏减，容易造成目标的丢失与模糊；在远距离拍摄下，画面会因为难以达到特征识别的技术要求而无法识别与辨认；将视频帧与基准背景图像进行比较，相同位置的像素变化则认为是变化了的区域，需要进行一系列的计算与分析下，占用了极大的系统资源，造成了摄像头拍摄的延迟，无法实时的、灵活自如的对目标进行拍摄记录；在运动目标在进入拍摄范围内，视频监控摄像头无法自动聚焦与追踪拍摄；分离场景中的环境背景与目标，就会丢失环境背景的视频画面，难以真正做到环境背景与目标的综合分析与取证，即使后期通过环境背景的补偿，也很难恢复到原始画面，更有可能造成人为修改与证据失真等遗留问题；环境复杂度的增加与目标过多会使误报率上升，从而难以达到预定的分析目的和应用效果以及CPU的处理瓶颈问题；在人为操控的变焦过程中，造成的短暂性画面模糊、局部放大模糊、短暂性的丢失背景画面、错过最佳的拍摄时间、漏拍突发事件的主要目标，无法做到真正的无人值守；网络管理的混乱，造成的视频资源通信不畅、调取周期长、数据更新不及时、系统资源浪费、因监控点视频监控设备的损坏而产生的视频资料丢失的问题；视频监控软件的单一化，无法与前沿网络并轨，无法做到接入各大网络平台、支付平台、手机APP平台的问题。

实用新型内容

本申请的目的是针对现有技术的缺陷，提供了一种视频监控其系统，该方法采用双摄像头，双摄像头协同工作，既能够完整、流畅、清晰的记录监控的全景画面，又能够自动变焦对目标进行特写和追踪拍摄；且双摄像头各自采用单独的处理器进行计算，并提供了多种目标的识别功能；进一步开放了网络接入端口，实现了随时随地、实时的、灵活的、无人值守的监控模式。

本申请第一方面提供一种视频监控系统，所述系统包括摄像模块、存储机以及终端；其中，所述摄像模块包括定焦全景摄像头变焦追踪摄像头，所述定焦全景摄像头获取被监控场景的背景图像，所述背景图像为被监控场景的全景图像；所述变焦追踪摄像头通过自动变焦与锁定，对监控目标进行聚焦特写与追踪进而获取被监控场景的目标图像，所述目标图像为进入被监控场景的运动的人或物的目标图像；所述摄像模块还包括背景图像处理器和目标图像处理器，所述定焦全景摄像头发送的所述背景图像由所述背景图像处理器接收后处理得到被监控场景的背景信息；所述变焦追踪摄像头发送的所述目标图像由所述目标图像处理器接收后处理得到目标信息；所述存储机接收并在预设的时长内存储所述背景信息和所述目标信息组成的图像数据；所述终端用于查询、控制、修改和显示所述图像数据信息。

在第一方面第一种可能的实现方式中，所述变焦追踪摄像头包括聚焦控制芯片、焦点追踪芯片以及识别芯片；其中，所述变焦追踪摄像头在所述聚焦控制芯片和焦点追踪芯片的协同控制下，对被监控场景下的目标进行自动聚焦、特征特写、追踪摄像，同时识别芯片对目标进行特征识别。

结合第一方面第一种可能实现方式，在第二种可能的实现方式中，识别芯片包括二维码识别单元、序列号识别单元、瞳孔虹膜识别单元以及人脸识别单元。

结合第一方面第二种可能实现方式，在第三种可能的实现方式中，当被监控场景中目标为货物时，所述二维码识别单元能够识别所述目标货物的二维码，以得到所述货物的二维码信息；所述序列号识别单元能够识别所述目标货物的序列号，以得到所述货物的序列号信息；当被监控场景中目标为人时，所述人脸识别单元能够识别人脸，以得到人脸信息；所述瞳孔虹膜识别单元能够识别人的瞳孔虹膜，以得到人的瞳孔虹膜信息。

在第一方面第四种可能的实现方式中，所述终端包括手机、平板电脑、掌上电脑、台式电脑、个人数字助理等具有安装应用软件功能的设备。

在第一方面第五种可能的实现方式中，所述系统还包括数据库及数据库管理模块，所述数据库及数据库管理模块接收所述图像数据，并将所述图像数据存入数据库以便于对被监控场景的图像数据进行管理；所述数据库及数据库管理模块包括扫描单元、监测单元以及异常数据处理单元；当扫描单元对所述图像数据进行扫描，通过所述监测单元将扫描的数据与所述数据库中存储的异常数据匹配，若匹配成功，则所述异常数据处理单元对所述异常数据进行处理。

本申请提供的双摄像头协同监控，不仅能够完整、清晰、流畅以及客观的记录全景画面，且变焦追踪摄像头能够完成自动变焦和目标特写，解决了视频监控摄像头不能自动变焦且追踪拍摄的问题，同时也不需要人为操控变焦过程；双摄像头在各自独立的运算下，解决了处理器瓶颈、缓存不足的问题；并提供了人脸识别、瞳孔虹膜识别、二维码识别以及序列号识别的目标功能模块给用户使用；同时进一步开放了网络接入端口，解决了传统固定式的监控模式，因此各网络平台、支付平台以及终端的接入，实现了随时随地的、实时的、灵活的、无人值守的监控模式。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例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实用新型的一些实施例，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获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的一种视频监控系统结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的一种视频监控系统中识别芯片结构示意图；

图3a为本实用新型实施例提供的一种视频监控系统中背景图像处理器结构示意图；

图3b为本实用新型实施例提供的一种视频监控系统中目标图像处理器结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的一种视频监控系统中数据库及数据库管理模块结构示意图；

图5为本实用新型实施例提供的一种视频监控方法流程示意图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

图1为本实用新型实施例提供的一种视频监控系统结构示意图，如图1所示，视频监控系统包括摄像模块1、存储机2以及终端3。

具体地，所述摄像模块1包括定焦全景摄像头11和变焦追踪摄像头12，所述定焦全景摄像头11获取被监控场景的背景图像，所述背景图像为被监控场景的全景图像，包括静止景色、人物和物品，以及运动物品和人物；所述变焦追踪摄像头12通过自动变焦与锁定，对监控目标进行聚焦特写与追踪进而获取被监控场景的目标图像，所述目标图像为进入被监控场景的运动的人或物的目标图像。

所述摄像模块还包括背景图像处理器和目标图像处理器，所述定焦全景摄像头发送的所述背景图像由所述背景图像处理器接收后处理得到被监控场景的背景信息；所述变焦追踪摄像头发送的所述目标图像由所述目标图像处理器接收后处理得到目标信息。

所述存储机2接收并在预设的时长内存储所述背景信息和所述目标信息组成的图像数据；所述终端3用于查询、控制、修改和显示所述图像数据信息。

需要说明的是，本实用新型实施例中的被监控场景包括用户小区门口、用户家中以及大型商场、火车站、行人路段、交通路段和信号灯杆上等场景，本实用新型实施例对此不作限定。摄像模块兼容的视频格式为H.263、H.264、H.265、MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4、RMVB、DAT、AVI、MOV、WMV、MKV。

具体地，终端可以是手机、平板电脑、掌上电脑、台式电脑、个人数字助理(Personal Digital Assistant,PDA)等具有安装应用软件功能的终端设备,对此并不限定。

终端可以包括处理器、存储器、输入模块、显示模块、网络通信模块、系统总线；系统总线用于使终端各部件之间进行信息传递。输入模块可以包括键盘、触摸屏、鼠标等部件中的一个或多个，其用于接收用户输入信息，并将接收的信息发送至处理器进行处理；显示模块用于显示终端需要显示的内容。输入模块和显示模块可以集成在一个触摸显示屏中。网络通信模块用于实现终端与外部设备之间相互通信的功能。存储器可以包括一个或多个计算机可读存储介质，其可存储操作系统、应用软件等相应程序。例如，终端安装了一款视频监控APP，则用户可以通过该视频监控的APP来查询视频监控数据库的内容，并可以进行相关操作，例如：截图、标识等。

具体地，所述变焦追踪摄像头12包括聚焦控制芯片121、焦点追踪芯片122以及识别芯片123；其中，所述变焦追踪摄像头12在所述聚焦控制芯片121和焦点追踪芯片122的协同控制下，对被监控场景下的目标进行自动聚焦、特征特写、追踪摄像，同时识别芯片123对目标进行特征识别。

下面以图2为例对本实用新型实施例中的识别芯片123进行说明。图2为本实用新型实施例提供的一种视频监控系统中识别芯片结构示意图。

如图2所示，识别芯片包括输入单元、二维码识别单元、序列号识别单元、瞳孔虹膜识别单元以及人脸识别单元、输出单元、3D图像生成器单元。

当被监控场景中目标为货物时，所述二维码识别单元能够识别所述目标货物的二维码，以得到所述货物的二维码信息；所述序列号识别单元能够识别所述目标货物的序列号，以得到所述货物的序列号信息。

当被监控场景中目标为人时，所述人脸识别单元能够识别人脸，以得到人脸信息；所述瞳孔虹膜识别单元能够识别人的瞳孔虹膜，以得到人的瞳孔虹膜信息；得到人脸信息和瞳孔虹膜信息后生成3D人脸和3D瞳孔虹膜，以便输出单元输出。人脸信息包括脸型、眼睛、鼻子、嘴、耳朵、眉毛等信息。

本实用新型实施例对定焦全景摄像头使用背景图像处理器，变焦追踪摄像头使用目标图像处理器；也就是，该背景图像处理器对定焦全景摄像头得到的背景图像单独运算处理得到背景信息；该目标图像处理器对变焦追踪摄像头单独运算处理得到目标信息；进而减轻现有技术中图像处理器的运算压力，提高图像处理的速度。

下面以图3a为例，对本实用新型实施例的背景图像处理器进行详细说明。图3a为本实用新型实施例提供的一种视频监控系统中背景图像处理器结构示意图，背景图像处理器处理背景图像得到背景信息。

具体地，背景图像处理器的接收单元接收背景图像，扫描单元扫描被监控场景下视频背景图像，并在识别单元的配合上识别出背景图像中的主要物体，然后标记单元进行关键点标记；将视频与标记点导入背景标线单元，在原有的标记点上，对主要物体进行标线，并通过运算处理单元的处理芯片运算，得出主要物体的大体轮廓；将该大体轮廓导入结果分析计算芯片对标记点与标线轮廓进行结果分析，得出主要物体的信息与位置，最后经输出单元输出到存储机中。主要物体的信息包括视频位置、视频时间、视频背景主体。

下面以图3a为例，对本实用新型实施例的目标图像处理器进行详细说明。图3b为本实用新型实施例提供的一种视频监控系统中目标图像处理器结构示意图，目标图像处理器处理目标图像得到目标信息。

目标图像处理器，接收单元接收到目标图像，在扫描单元、识别单元与标记单元的配合下，扫描视频目标并识别目标的特征，标记单元进行关键点标记；将视频与标记点导入目标全貌特写标线单元和目标局部特写标线单元中，在原有的标记点上，对目标的全貌特写与局部特写，进行标线；然后通过运算处理单元得到目标的大体轮廓，导入结果分析计算单元中，结果分析计算芯片对标记点与标线轮廓进行结果分析，得出目标的综合信息，经输出单元，输出到存储机3中。目标为人时，目标人物综合信息为人脸、瞳孔、虹膜、身份信息、人物行为、人数统计、视频监控所采集的近期与最后的位置；目标为物时，目标物品的综合信息为名称、体积、型号、数量、视频监控所采集的及其与最后的位置。

具体地，存储机3是视频音频存储机，能够在预设的时间内保存获取的视频和音频，相当于是被监控场景下的视频和音频的缓存装置；过了预设的时间，视频和音频会被新的视频音频自动覆盖；本实用新型实施例主要讨论的是视频图像的获取。

具体地，所述数据库及数据库管理模块包括扫描单元、监测单元以及异常数据处理单元；当扫描单元对所述图像数据进行扫描，通过所述监测单元将扫描的数据与所述数据库中存储的异常数据匹配，若匹配成功，则所述异常数据处理单元对所述异常数据进行处理。

下面以图4为例对数据库及数据库管理模块进行详细说明。图4为本实用新型实施例提供的一种视频监控系统中数据库及数据库管理模块结构示意图。

如图4所示，数据库及数据库管理模块的输入单元经过存储机3上的网卡，对视频监控得到的视频信息进行资源共享，任意调取。数据库单元和网络单元的配合下，开放数据库的连接端口，进入网络通讯与交互状态；经过匹配单元对交互数据进行匹配；匹配成功后，通过自动编译单元、自动提取关键信息单元与自动截图单元的配合，对交换数据建立数据表格，自动编译该数据的综合信息，提取该数据的关键信息，从该数据的视频资料中，截取一张代表图片编入数据表格。该数据的数据表格建立完成后，启动扫描单元对该数据进行异常扫描，若发现异常数据，则启动异常数据处理单元，通过报警子单元，将异常数据的信息，经反馈输出子单元输出给终端；同时，经锁定子单元与追踪子单元对异常数据进行锁定与追踪，通过网络搜查子单元，进行全网络搜查，当搜查出异常数据的综合信息后，经反馈输出子单元，反馈到终端。

作为本实用新型实施例的一种可能实现方式，在交通路段等需要安装至少一个上述的摄像模块的场景下，至少一个摄像模块与存储机构成视频摄像头监控网络，至少一个上述的数据库及数据库管理模块构成数据库平台，至少一个上述终端构成终端网络；该视频监控网络、数据库平台、终端网络构成被监控场景的数据网络平台。交通管理部门可以通过该数据网络平台实现交通路段的监控。

需要说明的是，异常数据处理单元是将存储机中的图像数据信息与第三方的数据库服务器中的数据信息进行匹配，来判断是否异常，例如：公安系统的通缉犯等信息，当存储机中获取到了人的图像数据后，如果与通缉犯的信息匹配上了，就会启动报警子单元，来提示用户；且本实用新型实施例中采用了变焦追踪摄像头能够识别人脸和瞳孔虹膜，误判率很低。

下面以图5为例，对本实用新型实施例的一种视频监控方法进行详细说明。图5为本实用新型实施例提供的一种视频监控方法流程示意图。

如图5所示，一种视频监控方法包括步骤S501-S505：

S501，定焦全景摄像头获取被监控场景的背景图像，所述背景图像为被监控场景的全景图像。

全景图像包括静止景色、人物和物品，以及运动物品和人物。

S502，变焦追踪摄像头通过自动变焦，对监控目标进行追踪进而获取被监控场景的目标图像，所述目标图像为进入被监控场景的运动的人或物的目标图像。

S503，对所述背景图像进行处理，以得到背景信息。

目标信息为被监控场景下，静止景色、人物和物品的轮廓信息，以及运动的人、物的轮廓信息，包括视频位置、视频时间、视频背景主体。

S504，对所述目标图像进行处理，以得到目标信息。

目标为行走的人时，目标信息为人脸信息、瞳孔信息、虹膜信息、身份信息、人物行为、人数统计、视频监控所采集的近期与最后的位置；目标为物时，目标信息为物品的名称、体积、型号、数量、视频监控所采集的及其与最后的位置。

S505，存储所述背景信息和所述目标信息组成的图像数据。

具体地，所述变焦追踪摄像头通过自动变焦与锁定，对监控目标进行聚焦特写与追踪进而获取被监控场景的目标图像具体为：当所述变焦追踪摄像头监测到有目标进入监测范围内时，焦点追踪芯片标记所述目标的多个焦点以得到所述目标的整体轮廓，并对所述多个焦点进行追踪；识别芯片对所述目标的整体轮廓进行识别，同时聚焦控制芯片控制所述变焦追踪摄像头聚焦到所述目标的识别特征与特写特征进行聚焦拍摄以得到目标图像。

具体地，用户可以通过终端查询、控制、修改和显示所述图像数据信息；所述终端包括手机、平板电脑、掌上电脑、台式电脑、个人数字助理等具有安装应用软件功能的设备。

具体地，所述方法还包括建立数据库，将所述背景信息和所述目标信息存入数据库中，所述数据库提供了开放的网络接口，用户可通过终端与所述数据库建立连接，以便于查询或显示所述图像数据信息。

本申请提供的双摄像头协同监控，不仅能够完整、清晰、流畅以及客观的记录全景画面，且变焦追踪摄像头能够完成自动变焦和目标特写，解决了视频监控摄像头不能自动变焦且追踪拍摄的问题，同时也不需要人为操控变焦过程；双摄像头在各自独立的运算下，解决了处理器瓶颈、缓存不足的问题；并提供了人脸识别、瞳孔虹膜识别、二维码识别以及序列号识别的目标功能模块给用户使用；同时进一步开放了网络接入端口，解决了传统固定式的监控模式，因此各网络平台、支付平台以及终端的接入，实现了随时随地的、实时的、灵活的监控模式。

以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种视频监控系统，其特征在于，所述系统包括摄像模块、存储机以及终端；其中，

所述摄像模块包括定焦全景摄像头和变焦追踪摄像头，所述定焦全景摄像头获取被监控场景的背景图像，所述背景图像为被监控场景的全景图像；所述变焦追踪摄像头通过自动变焦与锁定，对监控目标进行聚焦特写与追踪进而获取被监控场景的目标图像，所述目标图像为进入被监控场景的运动的人或物的目标图像；

所述摄像模块还包括背景图像处理器和目标图像处理器，所述定焦全景摄像头发送的所述背景图像由所述背景图像处理器接收后处理得到被监控场景的背景信息；所述变焦追踪摄像头发送的所述目标图像由所述目标图像处理器接收后处理得到目标信息；所述存储机接收并在预设的时长内存储所述背景信息和所述目标信息组成的图像数据；所述终端用于查询、控制、修改和显示所述图像数据信息。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述变焦追踪摄像头包括聚焦控制芯片、焦点追踪芯片以及识别芯片；其中，

所述变焦追踪摄像头在所述聚焦控制芯片和焦点追踪芯片的协同控制下，对被监控场景下的目标进行自动聚焦、特征特写、追踪摄像，同时识别芯片对目标进行特征识别。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，识别芯片包括二维码识别单元、序列号识别单元、瞳孔虹膜识别单元以及人脸识别单元。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述二维码识别单元，用于识别被监控场景中目标的二维码，以得到所述目标的二维码信息；

所述序列号识别单元，用于识别被监控场景中目标的序列号，以得到所述目标的序列号信息；

所述人脸识别单元，用于识别人脸，以得到人脸信息；

所述瞳孔虹膜识别单元，用于识别人的瞳孔虹膜，以得到人的瞳孔虹膜信息。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述终端包括手机、平板电脑、掌上电脑、台式电脑、个人数字助理等具有安装应用软件功能的设备。

6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括数据库及数据库管理模块，所述数据库及数据库管理模块接收所述图像数据，并将所述图像数据存入数据库；

所述数据库及数据库管理模块包括扫描单元、监测单元以及异常数据处理单元；其中，

所述扫描单元，用于对所述图像数据进行扫描；

所述监测单元，用于将扫描的数据与所述数据库中存储的异常数据匹配；

所述异常数据处理单元，用于对所述异常数据进行处理。