【技术实现步骤摘要】
一种面向跨摄像机跟踪接力的交通视频监控系统
本专利技术涉及一种面向跨摄像机跟踪接力的交通视频监控系统,属于交通监控领域中的云端化建设方向。
技术介绍
随着经济的发展,城市规模的不断扩大,机动车数量的急剧增长使得城市交通压力不断增大。交通问题已经成为城市管理工作中的重点问题。在交通监控系统中,通过多摄像机合理的协作可以扩大监控系统的观测范围,可以有效提高目标检测、跟踪的准确性,使更多灵活的应用成为可能。因此,多摄像机协同跟踪技术存在着广泛的应用前景。传统的交通视频监控系统可分为三层,即数据采集层,网络传输层和中央控制层。数据采集层,主要由前端监控摄像机(防护罩、摄像机、镜头、支架)等主要设备组成。用于实时采集各交通路段的视频信息;网络传输层,包括网络物理链路即交换机等设备,前端摄像机的视频信号利用网络传输到中央控制层的服务器上;中央控制层,设置了中心视频监控系统服务器,完成现场图像接收,控制信号的协调,图像的实时监控,录像的存储、检索、回放、备份、恢复等功能。在监控中心,视频监控系统服务器将数字视频还原成模拟图像,将视频信号转到指挥中心电视墙上,工作人员还可以选择以操作台微机作为监控终端,对全部路面信息集中调用监控。可实现多画面实时监控,远程控制摄像机云台、和违章抓拍等操作。在目标车辆连续跟踪应用方面,传统的三层结构的交通视频监控系统存在智能化程度低下的问题。工作人员在前一部摄像机中圈选一辆目标车辆开始跟踪,当目标车辆驶出该摄像机时,工作人员需要手动切换到下一部摄像机,并在新的摄像机中重新用肉眼识别出目标车辆,重新圈选继续跟踪。对于全城域范围内的跨摄像机目标 ...
【技术保护点】
一种面向跨摄像机跟踪接力的交通视频监控系统,其特征在于:采用四层体系结构,最底层的是数据采集层,包括视频采集模块,视频采集模块主要由监控摄像机组成,直接面向城域范围内的交通路段,进行视频数据的采集;第二层是前端处理层,包括分布式终端模块和跟踪算法模块,分布式终端模块接收视频采集模块采集到的视频数据,传递给跟踪算法模块进行处理,跟踪算法模块将处理的结果通过通信协议模块发送给中央控制模块;第三层是网络传输层,这一层主要由交换机、路由器网络设备组成,包括铺设于城域范围内的光纤数据电缆物理链路;该层中还包括一个通信协议模块,模块内设计了一套控制信息交互规则,分布式终端模块与中央控制模块的信息交互需要遵守该规则,方便实现自动控制;第四层,是中央控制层,包括中央控制模块,主要由中央服务器、大容量存储设备、监控显示器组成,基本的监控视频能够保存到大容量存储设备上,以及显示在监控显示器上,供工作人员观察和分析;中央服务器起到全局信息维护和控制作用,能够远程控制和设置分布式终端模块,同时根据通信协议模块中的规则实现跨摄像机目标跟踪算法的协同控制;上述四层体系结构实现了计算性能云端化的目标,实现了跨摄像机 ...
【技术特征摘要】
1.一种面向跨摄像机跟踪接力的交通视频监控系统,其特征在于:采用四层体系结构,最底层的是数据采集层,包括视频采集模块,视频采集模块主要由监控摄像机组成,直接面向城域范围内的交通路段,进行视频数据的采集;第二层是前端处理层,包括分布式终端模块和跟踪算法模块,分布式终端模块接收视频采集模块采集到的视频数据,传递给跟踪算法模块进行处理,跟踪算法模块将处理的结果通过通信协议模块发送给中央控制模块;第三层是网络传输层,这一层主要由交换机、路由器网络设备组成,包括铺设于城域范围内的光纤数据电缆物理链路;该层中还包括一个通信协议模块,模块内设计了一套控制信息交互规则,分布式终端模块与中央控制模块的信息交互需要遵守该规则,方便实现自动控制;第四层,是中央控制层,包括中央控制模块,主要由中央服务器、大容量存储设备、监控显示器组成,基本的监控视频能够保存到大容量存储设备上,以及显示在监控显示器上,供工作人员观察和分析;中央服务器起到全局信息维护和控制作用,能够远程控制和设置分布式终端模块,同时根据通信协议模块中的规则实现跨摄像机目标跟踪算法的协同控制;上述四层体系结构实现了计算性能云端化的目标,实现了跨摄像机跟踪接力智能化;所述前端处理层中执行的跟踪算法模块实现如下:步骤1.1,由中央控制层发送控制消息给分布式终端模块,并传递给跟踪算法模块,开始执行,跟踪算法模块判断获得的视频是否是起始跟踪视频,若是,则根据收到的控制信息,圈选目标车辆,执行下一步,开始跟踪;若否,则表示获得的视频是用于跟踪接力的视屏,分析收到的控制信息,读取目标车辆预测出现的时间和位置,发现该二元参数附近出现的车辆,计算目标特征向量并与接收的控制信息中的特征向量进行匹配,确定跟踪目标,执行下一步;步骤1.2,在视频内跟踪已确认的目标车辆;在每一帧中定位目标车辆,并采用滤波算法实时更新目标车辆的行驶速度,以及当前所在行车道信息;步骤1.3,检查目标车辆是否已经到达视频监控边缘;若是,执行下一步;若否,返回步骤1.2,循环执行;步骤1.4,根据跟踪算法模块内自身训练的样本集合,计算目标车辆的特征向量,并将目标车辆的运动状态、当前行车道信息打包,返回给分布式终端模块,由分布式终端模块与中央控制模块协调,通知用于接力的跟踪算法模块,执行下一步跟踪过程;在每一个跟踪算法模块中执行上述4个步骤的方法,实现跟踪接力算法的分布式终端模块中的本地化执行,以及跨摄像机跟踪接力方法的自动控制和执行。2.根据权利要求1所述的面向跨摄像机跟踪接力的交通视频监控系统,其特征在于:所述分布式终端模块的体系结构为三层体现结构由硬件层、系统层、应用层组成;硬件层包括电源、芯片、网卡、接口,数据采集模块和通信协议模块的信息通过该层实现信号的输入和输出,并传递给跟踪算法模块;同时该层为上面的系统层和应用层提供了计算能力;系统层为系统固件,包括操作系统、编码器解码器、网络通信模块;该层的固件能够在中央控制层中进行更新和升级,以及应用层中算法模块的加载,提高了系统维护的简易程度和中央控制层的...
【专利技术属性】
技术研发人员:李超,汪林翰,张兴,盛浩,刘书凯,熊璋,
申请(专利权)人:北京航空航天大学深圳研究院,
类型:发明
国别省市:
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