[發明專利]一種監控場景中攝像機網絡拓撲關系估算方法及系統

有效

• 申請號: 201310270349.2
• 申請日: 2013-06-28
• 公開（公告）號: CN103325121B
• 公開（公告）日: 2017-05-17
• 發明（設計）人: 張紅廣;崔建竹;唐潮;田飛;王鵬;鄧娜娜;蔣建彬;馬娜;高會武;徐尚鵬;季益華;馬鐵;宋成國
• 申請（專利權）人: 安科機器人有限公司;上海中科高等研究院;智慧城市信息技術有限公司
• 主分類號: G06T7/11
• 分類號: G06T7/11;H04N7/18
• 代理公司: 深圳中一專利商標事務所44237
• 代理人: 張全文

技術領域

本發明屬于安防技術領域，尤其涉及一種監控場景中攝像機網絡拓撲關系估算方法及系統。

背景技術

攝像機網絡的拓撲估計是攝像機網絡部署的一個關鍵問題，精確的拓撲估計不僅能夠掌握監控區域內的人員、人群等目標的運動模式，也能夠通過反饋，進一步優化部署。

現有技術提供了一些方法來進行攝像機網絡的拓撲估計，包括：

一、基于圖像背景剔除的人員檢測和跟蹤結果，獲取多個攝像機間人群活動的失控關聯性，為分析和建立整個場景的目標活動模式提供依據。

二、利用多個攝像機撲捉的人員步伐信息，獲取人員活動的一般模式，并根據此模式重新調整攝像機部署，實現以更好的視角和更少的攝像機數目到達監控目標。

三、基于Parzen窗和高斯核的混合概率密度估計器，來估計由時間間隔、進出觀測視域的位置和進出視域時的運動速度等量組成的概率密度函數，整個估計過程通過學習訓練集數據的方法實現。

四、在時域約束方面采用一種模糊時間間隔來表示已觀測目標在下一攝像機中出現的可能性，這種可能性通過運動方程估計得到。

五、利用大量的目標觀測數據，通過無監督學習的方法，為一個多攝像機監控網絡自動地建立起攝像機之間的時空域拓撲關系。在此基礎上，他們還給出了驗證算法性能的方法并實現了目標在該網絡中的跟蹤。

六、利用一個關于統計信任的更一般的信息論思想，把不確定對應性和貝葉斯方法相結合，減少了假設條件并體現了較好的性能。

七、假設所有的攝像機都存在潛在的連接關系，然后通過觀測把不可能的連接去掉，實驗證明他們的方法在學習大規模攝像機網絡拓撲關系方面，尤其是在學習樣本較少的情況下，具有較好的效率和效果。

八、大量工作利用多攝像機的拓撲關系，進行全局活動分析和行人再識別。

但是，以上拓撲推理算法基本都基于對具體目標活動的定位、追蹤，對監控視頻質量要求較高，當監控環境中存在遮擋或監控圖像分辨率較低時，算法性能將急劇下降。

發明內容

本發明實施例的目的在于提供一種監控場景中攝像機網絡拓撲關系估算方法及系統，以解決現有技術存在的，現有的拓撲推理算法基本都基于對具體目標活動的定位、追蹤，對監控視頻質量要求較高，當監控環境中存在遮擋或監控圖像分辨率較低時，算法性能將急劇下降的問題。

本發明的實施例是這樣實現的,一種監控場景中攝像機網絡拓撲關系估算方法,所述方法包括以下步驟:

將監控網絡中每臺攝像機拍攝到的視頻流中的監控場景分解為網格；

針對每個監控場景，獲取所述監控場景中各網格的光流的顏色直方圖信息；

針對每個監控場景，根據所述監控場景中各網格的光流的顏色直方圖信息對所述監控場景中的網格進行聚類，得到所述監控場景的語義區域分割結果；

根據每個監控場景的語義區域分割結果確定監控網絡中各臺攝像機之間的網絡拓撲關系。

本發明的另一實施例的目的在于提供一種監控場景中攝像機網絡拓撲關系估算系統，所述系統包括：

分解單元，用于將監控網絡中每臺攝像機拍攝到的視頻流中的監控場景分解為網格；

獲取單元，用于針對每個監控場景，獲取所述監控場景中各網格的光流的顏色直方圖信息；

聚類單元，用于針對每個監控場景，根據所述監控場景中各網格的光流的顏色直方圖信息對所述監控場景中的網格進行聚類，得到所述監控場景的語義區域分割結果；

確定單元，用于根據每個監控場景的語義區域分割結果確定監控網絡中各臺攝像機之間的網絡拓撲關系。

本發明實施例通過光流算法計算網格的光流的顏色直方圖特征，進一步計算出攝像機之間的拓撲關系，并不需要非常清晰獲取運動目標的定位或者進行追蹤，解決了現有技術存在的，計算攝像機之間的拓撲關系都基于對具體目標活動的定位、追蹤，對監控視頻質量要求較高，當監控環境中存在遮擋或監控圖像分辨率較低時，算法性能將急劇下降的問題。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本發明一實施例提供的監控場景中攝像機網絡拓撲關系估算方法的實現流程圖；

圖2是本發明另一實施例提供的攝像機拓撲關系估計結果圖；