[發明專利]一種面向跨攝像機跟蹤接力的交通視頻監控系統

有效

• 申請號: 201310628079.8
• 申請日: 2013-11-28
• 公開（公告）號: CN103607576B
• 公開（公告）日: 2016-11-30
• 發明（設計）人: 李超;汪林翰;張興;盛浩;劉書凱;熊璋
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學深圳研究院
• 主分類號: H04N7/18
• 分類號: H04N7/18
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責任公司 11251
• 代理人: 成金玉;賈玉忠

技術領域

本發明涉及一種面向跨攝像機跟蹤接力的交通視頻監控系統，屬于交通監控領域中的云端化建設方向。

背景技術

隨著經濟的發展，城市規模的不斷擴大，機動車數量的急劇增長使得城市交通壓力不斷增大。交通問題已經成為城市管理工作中的重點問題。在交通監控系統中，通過多攝像機合理的協作可以擴大監控系統的觀測范圍，可以有效提高目標檢測、跟蹤的準確性，使更多靈活的應用成為可能。因此，多攝像機協同跟蹤技術存在著廣泛的應用前景。

傳統的交通視頻監控系統可分為三層，即數據采集層，網絡傳輸層和中央控制層。數據采集層，主要由前端監控攝像機（防護罩、攝像機、鏡頭、支架）等主要設備組成。用于實時采集各交通路段的視頻信息；網絡傳輸層，包括網絡物理鏈路即交換機等設備，前端攝像機的視頻信號利用網絡傳輸到中央控制層的服務器上；中央控制層，設置了中心視頻監控系統服務器，完成現場圖像接收，控制信號的協調，圖像的實時監控，錄像的存儲、檢索、回放、備份、恢復等功能。在監控中心，視頻監控系統服務器將數字視頻還原成模擬圖像，將視頻信號轉到指揮中心電視墻上，工作人員還可以選擇以操作臺微機作為監控終端，對全部路面信息集中調用監控?？蓪崿F多畫面實時監控，遠程控制攝像機云臺、和違章抓拍等操作。

在目標車輛連續跟蹤應用方面，傳統的三層結構的交通視頻監控系統存在智能化程度低下的問題。工作人員在前一部攝像機中圈選一輛目標車輛開始跟蹤，當目標車輛駛出該攝像機時，工作人員需要手動切換到下一部攝像機，并在新的攝像機中重新用肉眼識別出目標車輛，重新圈選繼續跟蹤。對于全城域范圍內的跨攝像機目標連續跟蹤，人員工作量是巨大的。這個問題不止受限于跟蹤算法，更大程度上受限于傳統的交通視頻監控系統自身的體系結構。傳統的三層結構，只有中央控制層具有運算能力，而往往其運算能力是有限的，難以勝任全城域所有攝像機并行處理任務。僅僅在中央控制層的服務器上實現跨攝像機跟蹤算法是不明智的，服務器的運算能力將限制多任務的并發執行，而且由于視頻信息需要匯總到中央服務器中進行計算，這會急劇增加網絡傳輸壓力。

因此，傳統的交通視頻監控系統已經難以滿足更高智能化應用的需求。

發明內容

本發明技術問題：克服現有技術的不足，提供一種面向跨攝像機跟蹤接力的交通視頻監控系統，將中央控制層中的計算分布到前端處理層中，有效降低了中央服務器的計算壓力，實現自動控制多區域內目標車輛的跨攝像機跟蹤接力；同時使得各攝像機自行協同聯動實現多任務并行執行。

本發明技術解決方案：一種面向跨攝像機跟蹤接力的交通視頻監控系統，為了提高交通視頻監控系統的多任務并行處理能力，增強計算能力，進而提高系統的智能化，本發明以跨攝像機目標跟蹤接力應用為切入點，在數據采集層和網絡傳輸層之間增加了前端處理層，實現了一種四層體系結構的交通視頻監控體系。

為了實現上述目的，本發明設計了如下5個模塊：本發明設計了包括數據采集層、前端處理層、網絡傳輸層、中央控制層的四層交通監控體系，在新增的前端處理層中加入了一種分布式終端模塊，實現攝像機及終端設備內的功能自治，完成全城域范圍內車輛的跨攝像機的跟蹤接力自動控制。

1.視頻采集模塊。該模塊處于數據采集層中，由架設在城域范圍內的前端監控攝象機（防護罩、攝像機、鏡頭、支架）等主要設備組成。用于實時采集各交通路段的視頻信息，并傳遞給分布式終端模塊用于算法處理。在中央控制模塊中存儲著各個視頻采集模塊中設備的編號、規格，架設高度、角度等信息；

2.分布式終端模塊。本發明設計了一套分布式終端模塊，該模塊處于前段處理層，由硬件層、系統層、應用層組成三層體系結構：

硬件層包括電源、芯片、網卡、接口等，數據采集模塊和通信協議模塊的信息通過該層實現信號的輸入和輸出，同時該層為上面的系統層和應用層提供了計算能力；

系統層主要是系統固件，包括操作系統、編碼器解碼器、網絡通信模塊等，該層可以理解硬件層接收到的信號，并根據信號控制上面的應用層中算法的執行；

應用層是在分布式終端模塊中執行的算法程序，跟蹤算法模塊是其中之一。該層可以有多個算法模塊并行執行；