TW202022690A - 影像監視方法及系統 - Google Patents

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Abstract

一種影像監視方法及系統，用以解決習知視訊監控系統影像辨識效率不佳的問題。係包含：控制數個影像擷取單元朝一監視區域內拍攝，以各別產生一監視畫面；當該數個影像擷取單元中的任一影像擷取單元拍攝到一待辨識物時，確認該待辨識物是否已被標記一識別身分於該影像擷取單元的監視畫面上，若確認為否，透過該影像擷取單元的交集視野關聯表進行判斷，判斷與該影像擷取單元具有關聯性的另一影像擷取單元，是否同時拍攝到該待辨識物，且已知該待辨識物的識別身分，若判斷為是，將該待辨識物的識別身分儲存於該影像擷取單元的交集視野關聯表。

Description

影像監視方法及系統
本發明係關於一種影像監視方法及系統，尤其是一種能夠讓數個監控攝影機彼此之間互相分享辨識結果的影像監視方法及系統。
習知影像監控系統，在運用多支監控攝影機對一封閉區域進行安全監控時，由於無法整合每部監控攝影機所拍攝到的物件的資訊，因此，當每一部監控攝影機拍攝到一個未知的待辨識物時，都需重新辨識而導致後端系統的負荷而造成影像辨識效率下降。
有鑑於此，習知的影像監控系統確實仍有加以改善之必要。
為解決上述問題，本發明的目的是提供一種影像監視方法，能夠讓數個監控攝影機彼此之間互相分享辨識結果。
本發明的次一目的是提供一種影像監視系統，能夠讓數個監控攝影機彼此之間互相分享辨識結果。
本發明全文所述之「關聯性」，係指架設於同一個監視區域內的任意二影像擷取單元，分別對該監視區域內的同一個場景進行拍攝，以各別產生一監視畫面，當該二監視畫面之間具有相同的特徵點時，則該二影像擷取單元之間係具有一關聯性。
本發明全文所述之「光學中心」，係指當來自各方向的光線通過透鏡上的一點時，各光線的傳播方向不會產生變化（如，折射），則該點即為一光學中心，係本發明所屬技術領域中具有通常知識者可以理解。
本發明的影像監視方法，包含：建立一交集視野關聯表，該交集視野關聯表係用以記錄數個影像擷取單元彼此間的關聯性，該數個影像擷取單元係分別架設於同一個監視區域內；控制該數個影像擷取單元朝該監視區域內拍攝，以各別產生一監視畫面；及當該數個影像擷取單元中的任一影像擷取單元拍攝到一待辨識物時，確認該待辨識物是否已被標記一識別身分於該影像擷取單元的監視畫面上，若確認結果為否，則透過該影像擷取單元的交集視野關聯表進行判斷，判斷與該影像擷取單元具有關聯性的另一影像擷取單元，是否同時拍攝到該待辨識物，且已知該待辨識物的識別身分，若判斷結果為是，則將該待辨識物的識別身分儲存於該影像擷取單元的交集視野關聯表。
本發明的影像監視系統，包含：數個影像擷取單元，分別架設於同一個監視區域內；一儲存單元，用以儲存各該影像擷取單元的一交集視野關聯表；及一處理單元，耦接該數個影像擷取單元及該儲存單元，該處理單元分析該數個影像擷取單元彼此間的關聯性，以分別產生各該影像擷取單元的交集視野關聯表，控制該數個影像擷取單元朝該監視區域內拍攝，以各別產生一監視畫面，當該數個影像擷取單元中的任一影像擷取單元拍攝到一待辨識物時，該處理單元確認該待辨識物是否已被標記一識別身分於該影像擷取單元的監視畫面上，若確認結果為否，則透過該影像擷取單元的交集視野關聯表進行判斷，判斷與該影像擷取單元具有關聯性的另一影像擷取單元是否同時拍攝到該待辨識物，且已知該辨識物的識別身分，若判斷結果為是，則將該待辨識物的識別身分儲存於該影像擷取單元的交集視野關聯表。
據此，本發明的影像監視方法及系統，係能夠藉由該交集視野關聯表得知各該影像擷取單元之間的關聯性，並透過分析一影像擷取單元所拍攝到的一待辨識物，是否已被具有關聯性的另一影像擷取單元得知該待辨識物的識別身分，以分享該待辨識物的識別身分給該影像擷取單元。如此，本發明的影像監視方法及系統能夠降低後端系統的運算負荷，以便將更多的系統資源用於辨識影像上，係具有提升影像辨識效率的功效。
其中，若該待辨識物已被標記該識別身分於該影像擷取單元所拍攝的監視畫面上，則儲存一影像位置座標於該影像擷取單元的交集視野關聯表，該影像位置座標係為該待辨識物於該監視畫面上的位置座標。如此，係具有紀錄該待辨識物於該監視區域內的移動路徑的功效。
其中，當符合下列公式時，則該影像擷取單元與該另一影像擷取單元係同時拍到該待辨識物，
Figure 02_image001
，其中，F係表示為基本矩陣，PA ，PB 係分別表示為該影像擷取單元與該另一影像擷取單元拍攝到該待辨識物時，於各自的一成像平面上所產生的一投影點，該二成像平面分別具有一光學中心，該二光學中心與該待辨識物形成一共平面，且該二光學中心相連接以形成一基準線，二垂直線分別通過該二投影點，且分別延伸相交於該基準線上，以各自形成一相交點。如此，係能夠減少系統資源的消耗，係具有提升系統運作效率的功效。
其中，當無法由該另一影像擷取單元取得該待辨識物的識別身分時，控制該影像擷取單元的一影像辨識模型對該待辨識物進行辨識，以取得該待辨識物的識別身分，並將該待辨識物的識別身分儲存於該影像擷取單元的交集視野關聯表。如此，係具有影像辨識的功效。
其中，當該另一影像擷取單元同時拍攝到該待辨識物，且已知該待辨識物的識別身分時，若該影像擷取單元之交集視野關聯表中，係具有一辨識失敗的待辨識物之影像時，則控制該影像擷取單元的影像辨識模型，依據由該另一影像擷取單元所取得的待辨識物之識別身分重新進行比對，以比對出該辨識失敗的待辨識物的識別身分。如此，該影像辨識模型一開始不需採集太多該待辨識物的影像樣本，可以透過後期的訓練機制逐漸提升該影像辨識模型的辨識率，係具有提升影像辨識模型的辨識能力的功效。
其中，該處理單元確認該影像擷取單元所拍攝的監視畫面上，該待辨識物是否已被標記該識別身分，若確認結果為是，則儲存一影像位置座標於該影像擷取單元的交集視野關聯表，該影像位置座標係為該待辨識物於該監視畫面上的位置座標。如此，係具有紀錄該待辨識物於該監視區域內的移動路徑的功效。
其中，當符合下列公式時，則該影像擷取單元與該另一影像擷取單元係同時拍到該待辨識物，
Figure 02_image001
，其中，F係表示為基本矩陣，PA ，PB 係分別表示為該影像擷取單元與該另一影像擷取單元拍攝到該待辨識物時，於各自的一成像平面上所產生的一投影點，該二成像平面分別具有一光學中心，該二光學中心與該待辨識物形成一共平面，且該二光學中心相連接以形成一基準線，二垂直線分別通過該二投影點，且分別延伸相交於該基準線上，以各自形成一相交點。如此，能夠減少系統資源的消耗，係具有提升系統運作效率的功效。
本發明的影像監視系統還可以另包含數個影像辨識模型，該數個影像辨識模型耦接該處理單元，各該影像辨識模型用以辨識該待辨識物，以取得該待辨識物的識別身分，當無法由該另一影像擷取單元取得該待辨識物的識別身分時，該處理單元控制該影像擷取單元的影像辨識模型對該待辨識物進行辨識，以取得該待辨識物的識別身分，並將該待辨識物的識別身分儲存於該影像擷取單元的交集視野關聯表。如此，係具有影像辨識的功效。
其中，當該另一影像擷取單元同時拍攝到該待辨識物，且已知該辨識物的識別身分時，若該影像擷取單元之交集視野關聯表中，係具有一辨識失敗的待辨識物之影像時，則該處理單元控制該影像擷取單元的影像辨識模型，依據由該另一影像擷取單元所取得的待辨識物之識別身分重新進行比對，以比對出該辨識失敗的待辨識物的識別身分。如此，該影像辨識模型一開始不需採集太多該待辨識物的影像樣本，可以透過後期的訓練機制逐漸提升該影像辨識模型的辨識率，係具有提升影像辨識模型的辨識能力的功效。
為讓本發明之上述及其他目的、特徵及優點能更明顯易懂，下文特舉本發明之較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下：
請參照第1圖所示，其係本發明影像監視方法的一較佳實施例，係包含一建立步驟S1、一偵測步驟S2、一搜尋步驟S3及一更新步驟S4。
該建立步驟S1係用以建立一交集視野關聯表，該交集視野關聯表係用以紀錄數個影像擷取單元（如：監視器）彼此間的關聯性，該數個影像擷取單元係分別架設於同一個監視區域內。當該數個影像擷取單元中的任意二影像擷取單元係具有關聯性時，將該二影像擷取單元的關聯性各別記錄於各自的交集視野關聯表。在本實施例中，該交集視野關聯表係可以包含一影像擷取單元編號、一識別身分、一關聯擷取單元編號、一座標及一基本矩陣，該交集視野關聯表可如下表一所示。較佳地，還可以具有一更新時間及一辨識失敗的待辨識物之影像。
表一　交集視野關聯表
Figure 107145246-A0304-0001
該偵測步驟S2係以一臉部偵測軟體（如：Yolo）偵測上述影像擷取單元所拍攝的監視畫面中，是否具有一待辨識物（如：人臉影像）。該臉部偵測軟體中係可以內建有各該待辨識物的一影像，以及相對應的識別身分。當該監視畫面中不具有該待辨識物時，則持續進行偵測；反之，當該數個影像擷取單元中的任一影像擷取單元拍攝到一待辨識物時，則進一步確認該待辨識物是否已被標記一識別身分於該影像擷取單元的監視畫面上，若確認結果為否，則執行該搜尋步驟S3；若確認結果為是，則取得該待辨識物於該影像擷取單元之監視畫面中的影像位置座標，並執行該更新步驟S4。
該搜尋步驟S3係透過該影像擷取單元的交集視野關聯表進行判斷，判斷與該影像擷取單元具有關聯性的另一影像擷取單元，是否同時拍攝到該待辨識物，且該另一影像擷取單元已知該待辨識物的識別身分。若判斷結果為是，則執行該更新步驟S4。
請參照第2圖所示，詳言之，當符合下列公式（1）時，則該影像擷取單元與該另一影像擷取單元係同時拍到該待辨識物。
Figure 02_image001
（1） 其中，F係表示為基本矩陣，PA ，PB 係分別表示為該影像擷取單元與該另一影像擷取單元拍攝到該待辨識物R時，於各自的一成像平面IA ，IB 上所產生的一投影點，該二成像平面IA ，IB 分別具有一光學中心OA ，OB ，該二光學中心OA ，OB 與該待辨識物R形成一共平面（coplanar），且該二光學中心OA ，OB 相連接以形成一基準線L，二垂直線分別通過該二投影點PA ，PB ，且分別延伸相交於該基準線L上，以各自形成一相交點CA ，CB 。
該更新步驟S4係用以更新各該影像擷取單元的交集視野關聯表。在本實施例中，當該待辨識物已被標記該識別身分於該影像擷取單元所拍攝的監視畫面上，則儲存該待辨識物的影像位置座標於該影像擷取單元的交集視野關聯表。又或者，當該另一影像擷取單元與該影像擷取單元是同時拍攝到該待辨識物，且已知該待辨識物的識別身分時，則儲存該待辨識物的識別身分於該影像擷取單元的交集視野關聯表。較佳地，還可以一併儲存該更新步驟S4的一執行時間。
較佳地，當無法由該另一影像擷取單元取得該待辨識物的識別身分時，即該搜尋步驟S3的判斷結果為否時，本發明的影像監視方法係還可以另包含一辨識步驟S5，該辨識步驟S5係用以控制該影像擷取單元的臉部偵測軟體的一影像辨識模型對該待辨識物進行辨識，以取得該待辨識物的識別身分，並執行該更新步驟S4，以將該待辨識物的識別身分儲存於該影像擷取單元的交集視野關聯表。
較佳地，本發明影像監視方法還可以另包含一後置訓練步驟S6，當該搜尋步驟S3的判斷結果為是時，可以一併執行該後置訓練步驟S6。詳言之，當該影像擷取單元之交集視野關聯表中，係具有一辨識失敗的待辨識物之影像時，該後置訓練步驟S6係可以控制該影像擷取單元的影像辨識模型，依據由該另一影像擷取單元所取得的待辨識物之識別身分重新進行比對，以比對出該辨識失敗的待辨識物的識別身分。
請參照第3圖所示，其係本發明影像監視系統的一較佳實施例，係包含數個影像擷取單元1、一儲存單元2及一處理單元3，該處理單元3耦接該數個影像擷取單元1及該儲存單元2。
該數個影像擷取單元1係分別架設於同一個監視區域內，並用以朝該監視區域中的各個區域分別進行拍攝，以各別產生一監視畫面。較佳地，該數個影像擷取單元1所拍攝的監視畫面進行組合拼湊後，係可以覆蓋整個該監視區域。例如但不限制地，各該影像擷取單元1係可以為一相機或一紅外線攝影機。
該儲存單元2係可以為任何用以儲存電子資料的一儲存媒體，例如可以為：一機械式硬碟（HDD）、一固態硬碟（SSD）或一快閃記憶體（Flash Memory）等非揮發性記憶體。該儲存單元2係用以儲存各該影像擷取單元1的一交集視野關聯表。在本實施例中，該交集視野關聯表係可以包含一影像擷取單元編號、一識別身分、一關聯擷取單元編號、一座標及一基本矩陣。較佳地，還可以具有一更新時間及一辨識失敗的待辨識物之影像。
該處理單元3耦接該數個影像擷取單元1及該儲存單元2，該處理單元3係可以為任何具有資料多工運算、訊號產生及控制等功能的一電子晶片，如：可程式邏輯控制器（PLC）、數位訊號處理器（DSP）、微控制器（MCU）或具上述功能的電路板等。簡而言之，該處理單元3分析該數個影像擷取單元1中的任意二影像擷取單元1所拍攝的監視畫面，是否具有相同的特徵點，若分析結果為是，則將該二影像擷取單元1的關聯性紀錄於各自的交集視野關聯表。再且，當該二影像擷取單元1的其中一影像擷取單元1拍攝到一待辨識物時，該處理單元4可藉由該交集視野關聯表，由該二影像擷取單元1的其中另一影像擷取單元1得知該待辨識物之識別身分。
具體而言，該處理單元3分析該數個影像擷取單元1彼此間的關聯性，以分別產生各該影像擷取單元1的交集視野關聯表。該處理單元3控制該數個影像擷取單元1朝該監視區域內拍攝，以各別產生一監視畫面。當該數個影像擷取單元1中的任一影像擷取單元1拍攝到一待辨識物時，該處理單元3確認該待辨識物是否已被標記一識別身分於該影像擷取單元1的監視畫面上，若確認結果為是，則儲存一影像位置座標於該影像擷取單元1的交集視野關聯表，該影像位置座標係為該待辨識物於該監視畫面上的位置座標；若確認結果為否，則透過該影像擷取單元的交集視野關聯表進行判斷，判斷與該影像擷取單元1具有關聯性的另一影像擷取單元1是否同時拍攝到該待辨識物，且該另一影像擷取單元1已知該辨識物的識別身分，若判斷結果為是，即符合上述公式（1），則將該待辨識物的識別身分儲存於該影像擷取單元1的交集視野關聯表。
較佳地，本發明的影像監視系統還可以另包含數個影像辨識模型4，各該影像辨識模型4耦接該處理單元3，並用以辨識該待辨識物以取得該待辨識物的識別身分。各該影像辨識模型4係可以基於卷積神經網路（CNN）設計訓練完成，例如可以為YOLO。該卷積神經網路的技術係本發明所屬技術領域中具有通常知識者可以理解，在此不多加贅述。承上述，若判斷結果為否，即無法由該另一影像擷取單元1取得該待辨識物的識別身分時，該處理單元3可控制該影像擷取單元1的影像辨識模型4對該待辨識物進行辨識，以取得該待辨識物的識別身分，並將該待辨識物的識別身分儲存於該影像擷取單元1的交集視野關聯表。
承上述，若判斷結果為是，即該另一影像擷取單元1已知該辨識物的識別身分時，則當該影像擷取單元1之交集視野關聯表中，係具有一辨識失敗的待辨識物之影像時，該處理單元3係可以控制該影像擷取單元1的影像辨識模型4，依據由該另一影像擷取單元1所取得的待辨識物之識別身分重新進行比對，以比對出該辨識失敗的待辨識物的識別身分。
綜上所述，本發明的影像監視方法及系統，係能夠藉由該交集視野關聯表得知各該影像擷取單元之間的關聯性，並透過分析一影像擷取單元所拍攝到的一待辨識物，是否已被具有關聯性的另一影像擷取單元得知該待辨識物的識別身分，以分享該待辨識物的識別身分給該影像擷取單元。如此，本發明的影像監視方法及系統能夠降低後端系統的運算負荷，以便將更多的系統資源用於辨識影像上，係具有提升影像辨識效率的功效。
雖然本發明已利用上述較佳實施例揭示，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者在不脫離本發明之精神和範圍之內，相對上述實施例進行各種更動與修改仍屬本發明所保護之技術範疇，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
﹝本發明﹞ S1:建立步驟 S2:偵測步驟 S3:搜尋步驟 S4:更新步驟 S5:辨識步驟 S6:後置訓練步驟 1:影像擷取單元 2:儲存單元 3:處理單元 4:影像辨識模型 CA，CB:相交點 IA，IB:成像平面 L:基準線 OA，OB:光學中心 PA，PB:投影點 R:待辨識物
［第1圖］ 本發明一較佳實施例的方法流程圖。 ［第2圖］ 本發明一較佳實施例用以判斷二影像擷取單元是否拍攝到同一個待辨識物的幾何關係圖。 ［第3圖］ 本發明一較佳實施例的系統方塊圖。
S1:建立步驟
S2:偵測步驟
S3:搜尋步驟
S4:更新步驟
S5:辨識步驟
S6:後置訓練步驟

Claims (10)

  1. 一種影像監視方法，包含： 建立一交集視野關聯表，該交集視野關聯表係用以記錄數個影像擷取單元彼此間的關聯性，該數個影像擷取單元係分別架設於同一個監視區域內； 控制該數個影像擷取單元朝該監視區域內拍攝，以各別產生一監視畫面；及 當該數個影像擷取單元中的任一影像擷取單元拍攝到一待辨識物時，確認該待辨識物是否已被標記一識別身分於該影像擷取單元的監視畫面上，若確認結果為否，則透過該影像擷取單元的交集視野關聯表進行判斷，判斷與該影像擷取單元具有關聯性的另一影像擷取單元，是否同時拍攝到該待辨識物，且已知該待辨識物的識別身分，若判斷結果為是，則將該待辨識物的識別身分儲存於該影像擷取單元的交集視野關聯表。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之影像監視方法，其中，若該待辨識物已被標記該識別身分於該影像擷取單元所拍攝的監視畫面上，則儲存一影像位置座標於該影像擷取單元的交集視野關聯表，該影像位置座標係為該待辨識物於該監視畫面上的位置座標。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之影像監視方法，其中，當符合下列公式時，則該影像擷取單元與該另一影像擷取單元係同時拍到該待辨識物，
    Figure 03_image001
    ， 其中，F係表示為基本矩陣，PA ，PB 係分別表示為該影像擷取單元與該另一影像擷取單元拍攝到該待辨識物時，於各自的一成像平面上所產生的一投影點，該二成像平面分別具有一光學中心，該二光學中心與該待辨識物形成一共平面，且該二光學中心相連接以形成一基準線，二垂直線分別通過該二投影點，且分別延伸相交於該基準線上，以各自形成一相交點。
  4. 如申請專利範圍第1至3項中任一項所述之影像監視方法，其中，當無法由該另一影像擷取單元取得該待辨識物的識別身分時，控制該影像擷取單元的一影像辨識模型對該待辨識物進行辨識，以取得該待辨識物的識別身分，並將該待辨識物的識別身分儲存於該影像擷取單元的交集視野關聯表。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之影像監視方法，其中，當該另一影像擷取單元同時拍攝到該待辨識物，且已知該待辨識物的識別身分時，若該影像擷取單元之交集視野關聯表中，係具有一辨識失敗的待辨識物之影像時，則控制該影像擷取單元的影像辨識模型，依據由該另一影像擷取單元所取得的待辨識物之識別身分重新進行比對，以比對出該辨識失敗的待辨識物的識別身分。
  6. 一種影像監視系統，包含： 數個影像擷取單元，分別架設於同一個監視區域內； 一儲存單元，用以儲存各該影像擷取單元的一交集視野關聯表；及 一處理單元，耦接該數個影像擷取單元及該儲存單元，該處理單元分析該數個影像擷取單元彼此間的關聯性，以分別產生各該影像擷取單元的交集視野關聯表，控制該數個影像擷取單元朝該監視區域內拍攝，以各別產生一監視畫面，當該數個影像擷取單元中的任一影像擷取單元拍攝到一待辨識物時，該處理單元確認該待辨識物是否已被標記一識別身分於該影像擷取單元的監視畫面上，若確認結果為否，則透過該影像擷取單元的交集視野關聯表進行判斷，判斷與該影像擷取單元具有關聯性的另一影像擷取單元是否同時拍攝到該待辨識物，且已知該辨識物的識別身分，若判斷結果為是，則將該待辨識物的識別身分儲存於該影像擷取單元的交集視野關聯表。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之影像監視系統，其中，該處理單元確認該影像擷取單元所拍攝的監視畫面上，該待辨識物是否已被標記該識別身分，若確認結果為是，則儲存一影像位置座標於該影像擷取單元的交集視野關聯表，該影像位置座標係為該待辨識物於該監視畫面上的位置座標。
  8. 如申請專利範圍第6項所述之影像監視系統，其中，當符合下列公式時，則該影像擷取單元與該另一影像擷取單元係同時拍到該待辨識物，
    Figure 03_image001
    ， 其中，F係表示為基本矩陣，PA ，PB 係分別表示為該影像擷取單元與該另一影像擷取單元拍攝到該待辨識物時，於各自的一成像平面上所產生的一投影點，該二成像平面分別具有一光學中心，該二光學中心與該待辨識物形成一共平面，且該二光學中心相連接以形成一基準線，二垂直線分別通過該二投影點，且分別延伸相交於該基準線上，以各自形成一相交點。
  9. 如申請專利範圍第6至8項中任一項所述之影像監視系統，另包含數個影像辨識模型，該數個影像辨識模型耦接該處理單元，各該影像辨識模型用以辨識該待辨識物，以取得該待辨識物的識別身分，當無法由該另一影像擷取單元取得該待辨識物的識別身分時，該處理單元控制該影像擷取單元的影像辨識模型對該待辨識物進行辨識，以取得該待辨識物的識別身分，並將該待辨識物的識別身分儲存於該影像擷取單元的交集視野關聯表。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之影像監視系統，其中，當該另一影像擷取單元同時拍攝到該待辨識物，且已知該辨識物的識別身分時，若該影像擷取單元之交集視野關聯表中，係具有一辨識失敗的待辨識物之影像時，則該處理單元控制該影像擷取單元的影像辨識模型，依據由該另一影像擷取單元所取得的待辨識物之識別身分重新進行比對，以比對出該辨識失敗的待辨識物的識別身分。
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