一种基于目标引导的跨摄像头连续视频跟踪监控方法技术

本发明专利技术公开了一种基于目标引导的跨摄像头连续视频跟踪监控方法，包括如下步骤：获取目标信息，获取目标所在区域的摄像机资源能力信息和监视区域的敏感性信息；获取用户优先级信息和监控任务重要性信息；根据目标信息，通过摄像机的资源能力信息，计算出具备监控目标能力的备选摄像机；计算各备选摄像机的监控效果，计算各备选摄像机的优先数；根据备选摄像机的监控效果和优先数选择切换摄像机进行目标跟踪。本发明专利技术采用动态的资源调度，将用户优先级、摄像机执行的任务重要性、监视区域的敏感性、摄像机资源的能力因素纳入资源调度，根据摄像机的监控效果进行资源调度，动态切换摄像头，经济地实现多目标跨摄像头连续视频跟踪监控。监控。监控。

【技术实现步骤摘要】
一种基于目标引导的跨摄像头连续视频跟踪监控方法


[0001]本专利技术涉及一种视频跟踪方法，尤其涉及一种基于目标引导的跨摄像头连续视频跟踪监控方法。

技术介绍

[0002]在各类安防监控、港口航道的船舶交通管理以及机场的空中交通管理中，都需对目标进行连续跟踪，以保持对目标的持续关注。鉴于管理区域大于摄像头的有效监控范围，通常采用多个摄像头覆盖整个管理区域。
[0003]现有技术，通常采用人工方式实现跨摄像头的连续视频跟踪监控，或者采用“独占”模式实现跨摄像头的连续视频跟踪监控。“独占”模式意味着不会发生监控途中的资源抢夺，资源调度简单可靠。但这种方法存在以下缺陷：1)若需要实现多目标同时跟踪时，需要配置更多的冗余摄像机，经济性较差；2)“独占”模式的资源调度，不能动态选择对目标监视效果最佳的摄像机，因此，要保证监视效果达到既定的要求，就必须选用性能更高的摄像机，需要更高的光学变焦能力和更高的成像清晰度，这势必增加系统的建造成本。
[0004]因此，有必要提供一种基于目标引导的可以自动切换摄像机进行连续视频跟踪监控方法，保证监视效果的同时降低成本。

技术实现思路

[0005]本专利技术要解决的技术问题是提供一种基于目标引导的跨摄像头连续视频跟踪监控方法，根据摄像机的监控效果动态切换摄像头进行跟踪监控。
[0006]本专利技术为解决上述技术问题而采用的技术方案是提供一种基于目标引导的跨摄像头连续视频跟踪监控方法，包括如下步骤：S1：获取目标信息，获取目标所在区域的摄像机资源能力信息和监视区域的敏感性信息；获取用户优先级信息和监控任务重要性信息；S2：根据目标信息，通过摄像机的资源能力信息，计算出具备监控目标能力的备选摄像机；S3：计算各备选摄像机的监控效果，计算各备选摄像机的优先数；S4：若当前使用的摄像机为监控效果最佳摄像机，则通过当前摄像机进行目标跟踪，否则根据备选摄像机的监控效果和优先数切换摄像机进行目标跟踪；S5：重复步骤S1
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S4通过目标引导持续进行目标的跟踪监控。
[0007]进一步地，所述摄像机资源能力信息包括：摄像机的名称；摄像机的功能配置，包括：仅人机交互模式下的视频监控；仅用于自动的目标联动跟踪视频监控；共享模式；摄像机的视频流访问参数，包括：资源地址、用户名和密码；摄像机的不同清晰度的通道配置，包括每个通道的图像分辨率和帧率；摄像机的安装位置和安装参数，包括：安装位置的经纬度、安装高度、云台方位角偏差、云台俯仰角偏差和云台横滚角偏差；摄像机云台工作参数，包括：水平方位转动极限范围、俯仰转动极限范围、方位转动速度和俯仰转动速度；摄像机的光学变焦能力，包括：最小焦距、最大焦距和光学变焦倍数；摄像机的光学传感器参数，包括：传感器尺寸宽度、传感器尺寸高度、传感器像素宽度和传感器像素高度；摄像机的监控
覆盖范围，包括：最佳监控范围和最大监控范围；摄像机的遮挡区域列表，指明摄像机在给定的监控覆盖范内，存在哪些监控盲区；监控盲区的定义采用扇形区域来描述，使用以下参数进行定义：起始距离、结束距离、起始方位角、结束方位角、起始俯仰角和结束俯仰角；摄像机的使用状态，被用户控制时，使用状态取值为1，未被控制时为空闲状态，使用状态取值为0。
[0008]进一步地，所述步骤S2包括：S21：根据目标的大小和目标的当前位置信息，确认目标所在区域内所有具有视频联动跟踪能力的摄像机的列表；其中目标的当前位置信息包括目标所在位置的经纬度和高度；S22：遍历所有具有视频联动跟踪能力的摄像机，计算摄像机到目标所在位置的距离和方位；S23：检查摄像机的资源能力信息中摄像机的监控覆盖范围，根据步骤S22的计算结果，确认监控覆盖范围包含目标的摄像机的列表；S24：遍历所有监控覆盖范围包含目标的摄像机，根据摄像机的遮挡区域列表，排除目标位于该摄像机的遮挡区域的摄像机，得到具备监控目标能力的备选摄像机的列表。
[0009]进一步地，所述步骤S3包括：S31：对备选摄像机按距离目标距离由近到远的方式进行排序；S32：按照步骤S31中的排序遍历所有备选摄像机，根据目标与摄像机的距离以及目标的大小，按照目标在视场中设定的面积占比和摄像机的光学传感器参数，计算摄像机获得最佳监控图像效果时的光学变焦倍数和目标在视场中的像素大小；S33：根据备选摄像机的光学变焦能力，排除光学变焦倍数超过摄像机光学变焦能力的摄像机，将剩余的备选摄像机按照目标在视场中的像素大小进行排序，得到可切换摄像机列表，像素越多越清晰，监控效果越好，排序越靠前，即可切换摄像机按照监控效果进行排序；S34：计算可切换摄像机的优先数，优先数计算公式如下：优先数＝用户优先级
×
任务重要性
×
区域敏感性
×
摄像机使用状态，其中，用户优先级为大于等于1的整数，数值越大用户优先级越高用户权限越高；任务重要性为大于等于1的整数，数值越大任务重要性越高；区域敏感性为大于等于1的整数，数值越大区域敏感性越高；摄像机使用状态为0或者1，空闲状态时为0，被用户控制时为1。
[0010]进一步地，所述步骤S4中根据备选摄像机的监控效果和优先数切换摄像机包括：S41：检查当前使用的摄像机；确认不是监控效果最佳的摄像机，说明需要切换摄像机；S42：删除可切换摄像机列表中优先数高于当前摄像机优先数的摄像机；S43：检查可切换摄像机列表中排序在当前摄像机之前的摄像机的优选数，判断是否存在优先数低于当前摄像机优先数的摄像机，若否，不存在可以抢占切换的摄像机，若是，则按照排序依次尝试切换到优先数低于当前摄像机的摄像机；S44：若被切换摄像机为空闲状态，则直接切换；S45：若被切换摄像机为被用户控制状态，则计算摄像机被切换后，原来使用该摄像机的任务是否能选择一个有效的摄像机而不导致连锁切换发生3次及以上；若是，说明本次摄像机抢占切换行为影响面较小，可以进行切换；若否，标记当前尝试切换的摄像机；S46：排除已经标记的摄像机重复步骤S43
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S45尝试切换到下一排序的摄像机直到完成切换或者无可切换的摄像机。
[0011]进一步地，所述步骤S4中摄像机进行目标跟踪具体包括：S61：根据目标的位置以及摄像机的安装位置和安装参数，将目标变换到以摄像机安装位置为球心的球坐标系下，计算目标相对于摄像机的方位角、俯仰角和距离；S62：根据步骤S61的计算结果结合摄像机的光学变焦能力和目标的大小，计算目标在视场中的面积占比为设定值时的期望焦距，调
整摄像机的焦距为期望焦距，若期望焦距小于最小焦距，则使用最小焦距；若期望焦距大于最大焦距，则使用最大焦距；S63：读取目标的实际位置，与步骤S61中计算的方位角、俯仰角和步骤S62中计算的焦距，进行PTZ差值计算，并将PTZ差值送入PID滤波器；S64：将PID滤波器输出的PTZ调节量按照指定的PTZ控制协议进行命令打包，然后发送给摄像机执行PTZ控制，实现摄像机对目标的实时跟踪。
[0012]进一步地，所述摄像机的优先数，可通过动态调整用户的优先级、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于目标引导的跨摄像头连续视频跟踪监控方法，其特征在于，包括如下步骤：S1：获取目标信息，获取目标所在区域的摄像机资源能力信息和监视区域的敏感性信息；获取用户优先级信息和监控任务重要性信息；S2：根据目标信息，通过摄像机的资源能力信息，计算出具备监控目标能力的备选摄像机；S3：计算各备选摄像机的监控效果，计算各备选摄像机的优先数；S4：若当前使用的摄像机为监控效果最佳摄像机，则通过当前摄像机进行目标跟踪，否则根据备选摄像机的监控效果和优先数切换摄像机进行目标跟踪；S5：重复步骤S1
‑
S4通过目标引导持续进行目标的跟踪监控。2.如权利要求1所述的基于目标引导的跨摄像头连续视频跟踪监控方法，其特征在于，所述摄像机资源能力信息包括：摄像机的名称；摄像机的功能配置，包括：仅人机交互模式下的视频监控；仅用于自动的目标联动跟踪视频监控；共享模式；摄像机的视频流访问参数，包括：资源地址、用户名和密码；摄像机的不同清晰度的通道配置，包括每个通道的图像分辨率和帧率；摄像机的安装位置和安装参数，包括：安装位置的经纬度、安装高度、云台方位角偏差、云台俯仰角偏差和云台横滚角偏差；摄像机云台工作参数，包括：水平方位转动极限范围、俯仰转动极限范围、方位转动速度和俯仰转动速度；摄像机的光学变焦能力，包括：最小焦距、最大焦距和光学变焦倍数；摄像机的光学传感器参数，包括：传感器尺寸宽度、传感器尺寸高度、传感器像素宽度和传感器像素高度；摄像机的监控覆盖范围，包括：最佳监控范围和最大监控范围；摄像机的遮挡区域列表，指明摄像机在给定的监控覆盖范内，存在哪些监控盲区；监控盲区的定义采用扇形区域来描述，使用以下参数进行定义：起始距离、结束距离、起始方位角、结束方位角、起始俯仰角和结束俯仰角；摄像机的使用状态，被用户控制时，使用状态取值为1，未被控制时为空闲状态，使用状态取值为0。3.如权利要求2所述的基于目标引导的跨摄像头连续视频跟踪监控方法，其特征在于，所述步骤S2包括：S21：根据目标的大小和目标的当前位置信息，确认目标所在区域内所有具有视频联动跟踪能力的摄像机的列表；其中目标的当前位置信息包括目标所在位置的经纬度和高度；S22：遍历所有具有视频联动跟踪能力的摄像机，计算摄像机到目标所在位置的距离和方位；S23：检查摄像机的资源能力信息中摄像机的监控覆盖范围，根据步骤S22的计算结果，确认监控覆盖范围包含目标的摄像机的列表；S24：遍历所有监控覆盖范围包含目标的摄像机，根据摄像机的遮挡区域列表，排除目标位于该摄像机的遮挡区域的摄像机，得到具备监控目标能力的备选摄像机的列表。
4.如权利要求3所述的基于目标引导的跨摄像头连续视频跟踪监控方法，其特征在于，所述步骤S3包括：S31：对备选摄像机按距离目标的距离，由近到远进行排序；S32：按照步骤S31中的排序遍历所有备选摄像机，根据目标与摄像机的距离以及目标的大小，按照目标在视场中设定的面积占比和摄像机的光学传感器参数，计算摄像机获得最佳监控图像效果时的光学变焦倍数和目标在视场中的像素大小；S33：根据备选摄像机的光学变焦能力，排除光学变焦倍数超过摄像机光学变焦能力的摄像机，将剩余的备选摄像机按照目标在视场中的像素大小进行排序，得到可切换摄像机列表，像素越多越清晰，监控效果越好，排序越靠前，即可切换摄像机按照监控效果进行排序；S34：计算可切换摄像机的优先数，优先数计算公式如下：优先数＝用户优先级
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任务重要性
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区域敏感性
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摄像机使用状态，其中，用户优先级为大于等于1的整数，数值越大用户优先级越高用户权限越高；任务重要性为大于等于1的整数，数值越大任务重要性越高；区域敏感性为大于等于1的整数，数值越大区域敏感性越高；摄像机使用状态为0或者1，空闲状态时为0，被...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭树林，
申请(专利权)人：上海埃威航空电子有限公司，
类型：发明
国别省市：