[發明專利]基于GPS和GIS的智能視覺傳感網絡運動目標接力跟蹤系統

在審

• 申請號: 201210201004.7
• 申請日: 2012-06-18
• 公開（公告）號: CN102724482A
• 公開（公告）日: 2012-10-10
• 發明（設計）人: 張小駿;劉志鏡;唐國良;熊靜;王韋樺;屈鑒銘;賀文驊;侯曉慧;王靜;姚勇;周鴻
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: H04N7/18
• 分類號: H04N7/18;H04N5/232;G01C21/30
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于GPS和GIS的智能視覺傳感網絡運動目標接力跟蹤系統，其特征在于，包括若干監控攝像單元，各監控攝像單元包括監控攝像機，內嵌或配有GPS接收定位模塊和有線/無線通信模塊，通過監控攝像單元采集監控區域中的視頻序列，并由有線/無線通信模塊經有線/無線數字通信網絡發送給監控中心；監控中心包括有線/無線通信模塊、目標分析模塊、接力跟蹤調度模塊、接力跟蹤網絡生成模塊、數據庫服務器、顯示交互模塊、GIS地理信息系統；監控中心通過所述有線/無線通信模塊接收各監控攝像單元傳輸來的視頻序列，由接力跟蹤網絡生成模塊提取所接收的視頻序列中的各監控攝像機的GPS授時定位數據，根據GPS授時定位數據和GIS電子地圖信息計算各監控攝像機在GIS系統中的地理位置和鄰接關系；根據最短距離算法和各監控攝像機的鄰接關系，自動構建以監控攝像機為結點的接力跟蹤網絡拓撲結構圖以鏈式存儲結構存儲在數據庫服務器中的接力跟蹤網絡拓撲結構數據庫；所述的目標分析模塊，用于檢測監控攝像機所傳送的視頻序列中的運動物體，提取其特征，構建跟蹤目標標準模型庫，并與數據庫服務器中的跟蹤目標標準模型庫中的特征模型進行比對，特征符合的，初步判斷為可疑目標并報警，提交監控人員進行人工判定后，確定為報警目標，在視頻圖像上對目標進行持續標記，將目標的特征、位置和可能的行進方向信息反饋到接力跟蹤調度模塊；對于快速運動的目標，在提交監控人員進行人工判定的同時，將目標的特征、位置和可能的行進方向信息反饋到接力跟蹤調度模塊，啟動接力跟蹤；接力跟蹤調度模塊接到報警信息后，根據監控攝像機的接力跟蹤網絡拓撲結構圖，通知目標分析模塊按照報警目標特征鎖定相鄰接的監控攝像機，對目標進行緊湊跟蹤、標記。

2.根據權利要求1所述的接力跟蹤系統，其特征在于，所述接力跟蹤調度模塊接到報警信息后，還將得到的報警目標信息傳輸至所述的車載監控平臺，以導航并指揮尾隨追蹤人員輔助調整車載或手持監控攝像機。

3.根據權利要求1所述的接力跟蹤系統，其特征在于，所述的GIS電子地圖信息由GIS地圖生成模塊即GIS地圖繪制器生成，包括以下步驟：

(1)GIS地圖生成模塊獲得預設的路段編號表，所述的路段編號表包括路段名字段和與之對應的路段編號字段及路段之間的地理鄰接關系，以及該路段的對應的外接矩形的對角線兩頂點的經緯度數據；

(2)繪制跟蹤路段圖層，包括繪制各路段對象，并對每個路段對象分配路段編號字段與狀態信息字段，其狀態信息字段包含其外接矩形某條對角線的兩頂點的經緯度數據及圖層之間的地理鄰接關系，根據所述的路段編號表將各路段對象的路段編號寫入路段編號字段；

(3)繪制跟蹤軌跡圖層，包括繪制位于所述監控區域上的所跟蹤對象運動軌跡，繪制各軌跡段的行駛方向箭頭；

(4)繪制當前位置圖層，包括繪制表示跟蹤對象當前所在位置的當前位置標示點；

(5)繪制跟蹤路段名圖層，包括根據所述的跟蹤路段編號表繪制各跟蹤路段對象的文字名稱。

4.根據權利要求1所述的接力跟蹤系統，其特征在于，所述目標分析模塊，具體執行以下步驟：

(1)對各攝像機對所監控的區域進行動態背景建模；

(2)用背景差分法，實現監控視頻中運動目標的實時檢測；

(3)提取運動目標特征，并與跟蹤目標標準模型庫中所載特征進行比較，利用基于加權Hu不變矩的相似性比較算法，根據最大似然準則，計算出待識別目標特征與跟蹤目標標準模型庫中所載特征的相似度，按照設定的閾值，大于相似度閾值的為正常行為，小于相似度閾值的為異常行為，判別出可疑，提交監控人員人工判定；

(4)經人工判定后，對確認為報警目標的緊湊跟蹤、標記，將報警目標的特征與可能行進的方向信息反饋到接力跟蹤模塊報警。

5.根據權利要求1所述的接力跟蹤系統，其特征在于，所述的數據庫服務器：采用ORACLE空間數據庫管理，將監控攝像機獲取的視頻及其GPS授時定位數據、跟蹤目標標準模型、接力跟蹤網絡拓撲結構圖存儲在指定的數據庫內，將參加接力跟蹤的監控攝像機的GPS坐標按時間順序存入數據庫，形成跟蹤軌跡。