TWI588759B

TWI588759B - 物件追蹤方法

Info

Publication number: TWI588759B
Application number: TW105140519A
Authority: TW
Inventors: 楊棨錞; 胡婷昱
Original assignee: 英業達股份有限公司
Priority date: 2016-12-07
Filing date: 2016-12-07
Publication date: 2017-06-21
Also published as: TW201822070A

Description

物件追蹤方法

本發明係關於一種物件追蹤方法，特別是一種預測物件移動方向，以選擇監視點拍攝的道路畫面進行辨識的物件追蹤方法。

隨著網路系統的發達、影像辨識的進步，目前已經有很多地方在街道上佈建大量監視器，用以調查交通事故或偵辦刑事案件。然而，雖然監視器的大量佈建可以增加監視的範圍，避免有監視死角無法準確地掌握交通事故和刑事案件的發生經過，但是監視器的大量資料量亦使得搜尋畫面資料更加繁瑣費時。

一般而言，例如當街道上發生一起竊盜案時，警方必須監看地區附近所有監視器畫面，以篩選出與案件相關的畫面資料。這樣的方式不僅效率低，識別畫面是否與案件相關也難免有疏漏。此外，如果是即時發生的竊盜案，監視系統如果能更快速地協助篩選監視畫面，進而更即時地協助警方捉緝歹徒，亦可以增加捉緝到歹徒的機會，提升破案效率。

本發明在於提供一種物件追蹤方法，藉以解決先前技術中必須從許多的監視畫面中篩選有效畫面資料的效率問題。

本發明所揭露的物件追蹤方法適用於物件追蹤系統中，包括定義多個監視點於實體地理區域中。每一個監視點具有至少一個攝影裝置拍攝道路畫面。依據位置訊號，選擇一個監視點定義為初始監視點。位置訊號關連於實體地理區域。定義至少一個第一優先點，每一個第一優先點選擇自其中一個監視點，且於實體地理區域中的位置與初始監視點的位置具有相鄰關係。判斷每一個第一優先點的道路畫面是否具有待搜物件。當道路畫面具有待搜物件時，定義拍攝到待搜物件的第一優先點為下一個初始監視點。

根據上述本發明所揭露的物件追蹤方法，藉由物件追蹤系統將搜尋到待搜物件的監視點設定為初始監視點，依據初始監視點來定義第一優先點，作為預測待搜物件的移動方向。在其中任一個第一優先點拍攝的道路畫面辨識到待搜物件時，就將拍攝到待搜物件的第一優先點定義為下一個初始監視點。藉此，可以依照待搜物件的位置，預計並辨識待搜物件下一個位置的監視畫面。如此一來，物件追蹤系統不需要一次辨識地區所有監視畫面，使得辨識畫面的效率提升，預先預測物件移動位置的方式亦可以協助警方追蹤待搜物件。

以上之關於本揭露內容之說明及以下之實施方式之說明係用以示範與解釋本發明之精神與原理，並且提供本發明之專利申請範圍更進一步之解釋。

以下在實施方式中詳細敘述本發明之詳細特徵以及優點，其內容足以使任何熟習相關技藝者了解本發明之技術內容並據以實施，且根據本說明書所揭露之內容、申請專利範圍及圖式，任何熟習相關技藝者可輕易地理解本發明相關之目的及優點。以下之實施例係進一步詳細說明本發明之觀點，但非以任何觀點限制本發明之範疇。

請一併參照圖1至圖4，圖1係根據本發明一實施例所繪示之物件追蹤系統的功能方塊圖，圖2係根據本發明一實施例所繪示之物件追蹤方法的步驟流程圖，圖3係根據本發明一實施例所繪示之實體地理區域的示意圖，圖4係根據本發明一實施例所繪示之監視點設置攝影裝置的示意圖。如圖所示，物件追蹤方法適用於一個物件追蹤系統中，物件追蹤系統10包含影像分析裝置101、路徑建置裝置103及多個攝影裝置105，但不以此為限。於所屬技術領域具有通常知識者可以依據實際需求，增加例如通報裝置或其他合適的裝置，本實施例不予限制。

於步驟S11中，物件追蹤系統定義多個監視點A～N於實體地理區域2中。實體地理區域2如圖3所示，具有多個路段21，路段21例如是以一個街區23來定義，例如十字路係由四個路段21交匯而成，T字路係由三個路段21交匯而成。每一個監視點A～N定義於至少兩個路段21之間，例如定義於十字路口四個路段21交匯之處，或定義於T字路口三個路段21交匯之處。於本實施例中，定義監視點A～N可以說是設置攝影裝置105於監視點A～N的位置。每一個監視點A～N設置有一個或多個攝影裝置105用以拍攝路段21上的道路畫面。

如圖4所示，圖4顯示了一個監視點設置四個攝影裝置105a～105d的示意圖，攝影裝置105a～105d分別朝向不同的拍攝方向拍攝道路畫面，例如朝向行車方向進行拍攝或朝向來車方向進行拍攝，本實施例不予限制。當一個監視點設置有四個攝影裝置105a～105d時，每一個攝影裝置都會拍攝到道路畫面，監視點就會有四個道路畫面傳送至影像分析裝置以選擇性地進行影像辨識或儲存。為了方便說明，以下實施例以拍攝行車方向為例來說明，但非用以限制本實施例。

如圖3所示，兩個監視點之間以一個路段21或多個路段21連接，例如監視點E與監視點F之間以一個路段21連接，監視點J和監視點L之間以兩個路段21連接。換言之，當兩個監視點以多個路段連接時，兩個監視點之間連接的路段21不限制要沿著同一個方向延伸，兩個監視點之間連接的路段21可以具有夾角。此外，於本實施例中，兩個具有相鄰關係的監視點之間只有以路段21連接，兩個相鄰關係的監視點之間不具有其他監視點，例如監視點E與監視點F具有相鄰關係，監視點E和監視點I之間除了以路段21連接，其間還有監視點F，因此監視點E和監視點I不具有相鄰關係。路段21的定義僅為方便定義監視點A～N而用，並非用以限制實體地理區域的實際狀況。

於步驟S13中，物件追蹤系統10的路徑建置裝置103依據位置訊號，選擇一個監視點定義為初始監視點。位置訊號關連於實體地理區域2。換言之，位置訊號例如是設定一個地址，例如事件發生的地址，物件3發現的地址或其他合適提供物件3發生或發現位置的資訊。路徑建置裝置103依據地址搜尋實體地理區域2對應的路段21，並依據對應的路段21，選擇一個監視點定義為初始監視點。例如於圖3中，依據待搜物件3的位置，路徑建置裝置103可以選擇監視點H作為初始監視點，亦可以選擇監視點E作為初始監視點。於一個實施例中，路徑建置裝置103依據位置訊號選擇距離最近的監視點作為初始監視點。

於步驟S15中，路徑建置裝置103依據初始監視點，定義至少一個第一優先點，其中第一優先點選擇自監視點A～N其中之一，且第一優先點的位置於實體地理區域2中與初始監視點的位置具有相鄰關係。以前一個步驟定義監視點H為初始監視點來說，與監視點H具有相鄰關係的監視點為監視點G、監視點E和監視點I。路徑建置裝置103在定義監視點H為初始監視點之後，依據與監視點H相鄰的監視點，定義監視點G、監視點E和監視點I為第一優先點。

於步驟S17中，影像分析裝置101判斷每一個第一優先點的道路畫面是否具有待搜物件3。換言之，影像分析裝置101接收監視點G、監視點E和監視點I拍攝的道路畫面，並辨識監視點G、監視點E和監視點I拍攝的道路畫面中是否具有待搜物件3。當待搜物件3為交通工具時，影像分析裝置101例如是辨識交通工具的車牌號碼，以確認道路畫面中是否具有待搜尋的車牌號碼。本實施例不限制影像分析裝置101是以何種待搜物件3的特徵，來判斷每一個第一優先點的道路畫面是否具有待搜物件3。

於步驟S19中，當道路畫面具有待搜物件3時，定義拍攝到待搜物件3的第一優先點為下一個初始監視點。舉例來說，於圖3中，影像分析裝置101會辨識到監視點E拍攝到的道路畫面具有待搜物件3。因此，監視點E會被定義為下一個初始監視點，並重複步驟S15至步驟S19，亦即定義與監視點E具有相鄰關係的監視點B、監視點D、監視點F及監視點H為第一優先點，並判斷定義為第一優先點的監視點是否有拍攝到待搜物件3。

物件追蹤系統10透過一步步定義初始監視點的方式來追蹤物件，再透過定義第一優先點的方式來預測物件的移動方向，使得影像分析裝置101可以不用分析一個區域中每一台攝影裝置105拍攝到的道路畫面，影像分析裝置101只要辨識定義為第一優先點的監視點是否有拍攝到待搜物件3即可。藉此，物件追蹤系統10要處理的影像資料量被有效地縮減，進而達到提升辨識效率和辦案效率等目的。

於一個實施例中，當定義拍攝到待搜物件3的監視點為初始監視點後，於步驟S15中，更依據拍攝到待搜物件3的攝影裝置105的拍攝方向，定義第一優先點。換言之，以前述的實施例來說，當監視點H具有三個攝影裝置，分別朝向監視點G、監視點E和監視點I拍攝道路畫面時，監視點的多個攝影裝置被配置為朝向待搜物件3的行車方向拍攝。因此，當監視點H被定義為初始監視點以後，依據監視點H拍攝到待搜物件3的攝影裝置，可以取得待搜物件3的移動方向是往監視點E方向移動。故，路徑建置裝置103可以依據待搜物件3的移動方向，設定監視點E為第一優先點，據以更進一步地縮減影像分析裝置101要處理的影像資料量。

此外，除了更進一步地縮減影像分析裝置101要處理的影像資料量外，路徑建置裝置103透過判斷待搜物件3的移動方向的方式來定義第一優先點，還可以加強確定待搜物件3是否從監視點E的另外三個路段21離開監視點H和監視點E之間的路段21。當待搜物件3未從監視點E的另外三個路段21離開監視點H和監視點E之間的路段21時，表示待搜物件3停留於監視點H和監視點E之間的路段21。此時，路徑建置裝置103更可以透過另外增設的通報裝置來通知警方至監視點H和監視點E之間的路段21查看。於一個實施例中，路徑建置裝置103一步步定義初始監視點的方式來追蹤物件可以建置出待搜物件6移動的路線。待搜物件6移動的路線更可以由通報裝置以無線方式不中斷地發佈至線上警網，提供警方待搜物件6移動的路線。

於一個實施例中，當於步驟S15中被定義為第一優先點的監視點未拍攝到道路畫面時，例如監視點的攝影裝置損毀、檔案損毀、傳輸路徑損毀或其他可能造成監視點的攝影裝置未拍攝到道路畫面的原因。路徑建置裝置103更可以依據未拍攝到道路畫面的第一優先點，定義多個第二優先點。第二優先點同樣係選擇自監視點A～N其中之一，且第二優先點的位置於實體地理區域2中與第一優先點的位置具有相鄰關係。

舉例來說，於步驟S15中，當監視點E被定義為第一優先點，但監視點E未拍攝到道路畫面時，與監視點E具有相鄰關係的監視點D、監視點B和監視點F就會被選擇為第二優先點。之後，於步驟S17中，影像分析裝置101除了判斷每一個第一優先點的道路畫面是否具有待搜物件3以外，亦會判斷每一個第二優先點的道路畫面是否具有待搜物件3。當被定義為第二優先點的攝影裝置拍攝到待搜物件3時，第二優先點同樣可以被定義為下一個初始監視點，而進行預測待搜物件3移動方向的流程。

同理地，當被定義為第二優先點的監視點未拍攝到道路畫面時，路徑建置裝置103更可以依據未拍攝到道路畫面的第二優先點，定義多個第三優先點。第三優先點同樣係選擇自監視點A～N其中之一，且第三優先點的位置於實體地理區域2中與第二優先點的位置具有相鄰關係。於所屬技術領域具有通常知識者可以依據實際的狀況設計，本實施例不再加以贅述。

於一個實施例中，第一優先點拍攝到待搜物件3的道路畫面被收集儲存於一個資料儲存空間中，以在完成追蹤待搜物件3的任務後，用以作為其中一項證據資料。請參照圖5所示，亦可以用來分析待搜物件3的移動路徑。換言之，物件追蹤系統10除了影像分析裝置101、路徑建置裝置103及多個攝影裝置105以外，更可以包含資料儲存空間，例如記憶體或其他合適的裝置。

接下來，請一併參照圖2及圖5至圖8，圖5係根據本發明另一實施例所繪示之物件追蹤方法的步驟流程圖，圖6係根據本發明另一實施例所繪示之實體地理區域的示意圖，圖7及圖8係根據本發明依據圖6實施例所繪示之實體地理區域的示意圖。如圖所示，於步驟S401中，物件追蹤系統10定義多個監視點A～N於實體地理區域5中。實體地理區域具有多個路段51，路段51例如是以一個街區53來定義，例如十字路係由四個路段51交匯而成，T字路係由三個路段51交匯而成。每一個監視點A～N定義於至少兩個路段51之間，且每一個監視點A～N是設置至少一個攝影裝置105來拍攝路段51上道路畫面的位置。兩個監視點之間以一個路段51或多個路段51連接，且兩個具有相鄰關係的監視點之間以路段51連接，而不具有其他監視點。

於步驟S403中，路徑建置裝置103依據位置訊號，選擇一個監視點定義為初始監視點。位置訊號關連於實體地理區域5。換言之，路徑建置裝置103依據位置訊號搜尋實體地理區域5對應的路段51，並依據對應的路段51，選擇一個監視點定義為初始監視點。於步驟S405中，路徑建置裝置103依據初始監視點，定義至少一個第一優先點。第一優先點選擇自監視點A～N中，且第一優先點的位置於實體地理區域5中與初始監視點的位置具有相鄰關係。於本實施例中，當定義拍攝到待搜物件6的監視點為初始監視點後，於步驟S405中，更依據待搜物件3的移動方向，定義第一優先點。以實際的例子來說，如圖6所示，當監視點C為第一優先點時，監視點C拍攝到待搜物件6往監視點J移動，因此定義監視點J、監視點I和監視點M為第一優先點。

於步驟S407中，影像分析裝置101判斷每一個第一優先點的道路畫面是否具有待搜物件6。例如，影像分析裝置101辨識監視點J、監視點I和監視點M所拍攝到的道路畫面中是否具有待搜物件6，例如以待搜物件6的車牌號碼來判斷每一個第一優先點的道路畫面是否具有待搜物件6。當道路畫面具有待搜物件6時，於步驟S409中，定義拍攝到待搜物件6的第一優先點為下一個初始監視點，並於步驟S409後，重複步驟S401至步驟S407，以繼續預測待搜物件6移動方向的流程。

當道路畫面未具有待搜物件6時，待搜物件6未從監視點J、監視點I和監視點M的另外三個路段51離開監視點C與監視點J、監視點I和監視點M之間的路段51時，表示待搜物件6一方面可能停留於監視點C與監視點J、監視點I和監視點M之間的路段51，例如圖7所示。此時，路徑建置裝置103更可以透過額外增設的通報裝置來通知警方至監視點C與監視點J、監視點I和監視點M之間的路段51查看。於一個實施例中，路徑建置裝置103更可以建置出待搜物件6移動的路線，並透過通報裝置以無線方式將待搜物件6移動的路線不中斷地發佈至線上警網，提供警方待搜物件6移動的路線。另一方面，待搜物件6可能更換了車牌離開了監視點C與監視點J、監視點I和監視點M之間的路段51。

因此，於步驟S411中，定義關連於待搜物件6的至少一搜尋特徵，例如待搜物件6的品牌型號、顏色或其他合適的搜尋特徵。於步驟S413中，依據監視點被定義為初始監視點的時間點，擷取初始監視點的道路畫面與第一優先點的道路畫面的歷史記錄。換言之，於本實施例中，初始監視點是監視點C，因此影像分析裝置101擷取監視點C、監視點J、監視點I和監視點M拍攝道路畫面的歷史記錄。

於步驟S415中，依據擷取的歷史記錄，定義可疑物件。也就是說，影像分析裝置101以待搜物件6的搜尋特徵，從歷史記錄中查找具有搜尋特徵的物件，且路徑建置裝置103將具有搜尋特徵的物件定義為可疑物件，並將可疑物件當作為待搜物件6，以可疑物件的車牌號碼開始搜尋。於步驟S417中，判斷每一個第一優先點的道路畫面和初始監視點的道路畫面是否具有可疑物件，當第一優先點的道路畫面和初始監視點的道路畫面其中之任一具有可疑物件時，定義拍攝到可疑物件的第一優先點為下一個初始監視點。例如圖8中，監視點M的道路畫面具有可疑物件，定義監視點M為下一個初始監視點。

具體來說，可疑物件被當作待搜物件，和原本的待搜物件6以同樣但相互獨立的事件來被追蹤。例如當於步驟S415中，定義出第一可疑物件和第二可疑物件時。第一可疑物件於監視點C被拍攝到，此時監視點C被定義為初始監視點，並以與監視點C具有相鄰關係的監視點作為第一優先點來追蹤第一可疑物件。第二可疑物件於監視點M被拍攝到，此時監視點M被定義為初始監視點，並以與監視點M具有相鄰關係的監視點作為第一優先點來追蹤第二可疑物件，於此不再加以贅述。

綜合以上所述，本發明實施例提供一種物件追蹤方法，藉由將搜尋到待搜物件的監視點設定為初始監視點，依據初始監視點來定義第一優先點，預測待搜物件的移動方向，辨識待搜物件預測移動方向上的道路畫面，縮減物監追蹤系統進行影像辨識的資料量，物件追蹤系統不需要一次辨識地區所有監視畫面，使得辨識畫面的效率提升，亦可以即時地協助警方追蹤待搜物件，增加破案的機會。

雖然本發明以前述之實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明。在不脫離本發明之精神和範圍內，所為之更動與潤飾，均屬本發明之專利保護範圍。關於本發明所界定之保護範圍請參考所附之申請專利範圍。

10‧‧‧物件追蹤系統
101‧‧‧影像分析裝置101
103‧‧‧路徑建置裝置103
105、105a～105d‧‧‧攝影裝置
2、5‧‧‧實體地理區域
21、51‧‧‧路段
23、53‧‧‧街區
3、6‧‧‧待搜物件
A～N‧‧‧監視點

圖1係根據本發明一實施例所繪示之物件追蹤系統的功能方塊圖。圖2係根據本發明一實施例所繪示之物件追蹤方法的步驟流程圖。圖3係根據本發明一實施例所繪示之實體地理區域的示意圖。圖4係根據本發明一實施例所繪示之監視點設置攝影裝置的示意圖。圖5係根據本發明另一實施例所繪示之物件追蹤方法的步驟流程圖。圖6係根據本發明另一實施例所繪示之實體地理區域的示意圖。圖7及圖8係根據本發明依據圖6實施例所繪示之實體地理區域的示意圖。

2‧‧‧實體地理區域

21‧‧‧路段

23‧‧‧街區

3‧‧‧待搜物件

A~N‧‧‧監視點

Claims

一種物件追蹤方法，適用於一物件追蹤系統中，該物件追蹤方法包括：定義多個監視點於一實體地理區域中，每一該監視點具有至少一攝影裝置，每一該攝影裝置用以拍攝一道路畫面；依據一位置訊號，選擇該些監視點其中之一定義為一初始監視點，該位置訊號關連於該實體地理區域；定義至少一第一優先點，每一該第一優先點選擇自該些監視點其中之一，且每一該第一優先點於該實體地理區域中的位置與該初始監視點的位置具有一相鄰關係；判斷每一該第一優先點的該道路畫面是否具有一待搜物件；以及當該道路畫面具有該待搜物件時，定義拍攝到該待搜物件的該第一優先點為下一個該初始監視點。
如請求項1所述之物件追蹤方法，其中當定義為該第一優先點的該攝影裝置未拍攝到該道路畫面時，該物件追蹤方法更包括定義多個第二優先點，每一該第二優先點選擇自該些監視點其中之一，且每一該第二優先點於該實體地理區域中的位置與未拍攝到該道路畫面的該第一優先點的位置具有該相鄰關係。
如請求項2所述之物件追蹤方法，更包括判斷每一該第二優先點的該道路畫面是否具有該待搜物件，當每一該第一優先點的該道路畫面未具有該待搜物件，且該些第二優先點其中之一的該道路畫面具有該待搜物件時，定義該第二優先點為下一個該初始監視點。
如請求項1所述之物件追蹤方法，其中當定義拍攝到該待搜物件的該監視點為下一個該初始監視點後，於定義該至少一第一優先點的步驟中，更依據該道路畫面中該待搜物件的移動方向，定義該至少一第一優先點。
如請求項4所述之物件追蹤方法，其中每一該第一優先點的該道路畫面未具有該待搜物件時，該物件追蹤方法更包括：定義關連於該待搜物件的至少一搜尋特徵；依據該些監視點其中之一被定義為該初始監視點的時間點，擷取該初始監視點的該道路畫面與該至少一第一優先點的該道路畫面的一歷史記錄；依據擷取的該歷史記錄，定義至少一可疑物件，每一該可疑物件具有該至少一搜尋特徵；判斷每一該第一優先點的該道路畫面和該初始監視點的該道路畫面是否具有該可疑物件；以及當每一該第一優先點的該道路畫面和該初始監視點的該道路畫面其中之任一具有該可疑物件時，定義拍攝到該可疑物件的該第一優先點為下一個該初始監視點。
如請求項1所述之物件追蹤方法，其中當該監視點的該至少一攝影裝置數量為多個時，該監視點的每一該攝影裝置分別朝向不同拍攝方向拍攝該道路畫面。
如請求項1所述之物件追蹤方法，其中該實體地理區域具有多個路段，每一該監視點定義於該些路段其中至少二之間，且具有該相鄰關係的該些監視點之間以該些路段其中至少一連接。
如請求項1所述之物件追蹤方法，更包含儲存拍攝到該待搜物件的該道路畫面於一資料儲存空間中。