[發明專利]交通視頻處理裝置和方法及檢索裝置和方法

有效

• 申請號: 201410241113.0
• 申請日: 2014-05-30
• 公開（公告）號: CN105138525B
• 公開（公告）日: 2019-10-01
• 發明（設計）人: 黃躍峰;成斌
• 申請（專利權）人: 株式會社日立制作所
• 主分類號: G06F16/73
• 分類號: G06F16/73
• 代理公司: 北京尚誠知識產權代理有限公司 11322
• 代理人: 龍淳

本發明提供一種交通視頻處理裝置和方法及檢索裝置和方法，其中交通視頻處理裝置包括：從交通視頻數據中提取檢索對象的單元；對相鄰的交通攝像機所拍攝的視頻建立拓撲索引關系的單元；將交通攝像機拍攝的視頻分成多個幀簇的單元；對相鄰的交通攝像機所拍攝的具有拓撲索引關系的視頻中具有語義特征相關性的幀簇建立索引關系的單元；和利用拓撲索引關系單元對所有視頻建立拓撲索引關系并基于該所有視頻的拓撲索引關系和幀簇索引關系對所有視頻的幀簇建立索引關系，構成視頻索引庫的單元。基于本發明的交通視頻處理裝置和方法及檢索裝置和方法進行交通視頻檢索時能夠減少檢索交通視頻時不必要工作量，并能夠避免無關視頻對檢索準確性造成的影響。

技術領域

本發明涉及視頻檢索領域，尤其涉及一種基于交通流時空特性的交通視頻處理、檢索裝置和方法。

背景技術

隨著多媒體技術的迅速發展，人類進行信息存儲傳播已從單一的文字描述數據發展到了由音頻、文字、圖片等媒介組成的數字視頻數據，并且數字視頻的規模巨大，隨時間迅速增加。因此，在視頻檢索領域，當前面臨的問題已不再是數字視頻匱乏，而是面對龐大的數字視頻數據，如何快速、準確地檢索到感興趣的內容。針對這個問題，人們提出了基于內容的視頻檢索(Content Based Video retrieval，CBVR)技術。所謂基于內容的視頻檢索就是提取視頻數據中的特定語義特征(顏色、紋理、形狀、運動等)，然后在視頻數據庫中檢索匹配的圖像或視頻片段的過程，這個過程要求自動完成即在沒有人工參與的情況自動地找到匹配的圖像或視頻片段。基于內容的視頻檢索區別于傳統的基于關鍵字的檢索手段，它是一門交叉技術，需要利用圖像處理、模式識別、計算機視覺、圖像理解等領域的知識作為基礎。

交通視頻監控系統是交通指揮系統不可缺少的子系統，是智能交通系統的一個重要組成部分，同時也是現代化城市交通與管理普遍采用的技術。交通流是指汽車在道路上連續行駛形成的機動車流，廣義的交通流還包括非機動車輛流和行人流。交通流在交通視頻監控網絡中具有時空連續性的特點，即空間位置相鄰的交通視頻之間如果交通規則允許直接通行，那么相鄰視頻記錄的交通流在時間上具有連續性。例如，通過交通網絡中的任一攝像機拍攝范圍的車輛，在一個時間間隔后一定會出現在空間位置相鄰的攝像機的拍攝范圍之內。隨著城市路網的不斷擴大，交通視頻監控系統的規模也在逐漸增大，這就導致交通視頻數據迅速增長為一種規模巨大的數據。如何從浩如煙海的交通視頻數據中檢索出用戶感興趣的交通信息對交通的管理與控制具有重要意義。

專利申請CN103186634A公開了一種基于內容的智能交通監控視頻的檢索方法及裝置，該發明針對現有技術MPEG-7標準語義描述的全面性與用戶有針對性的檢索不相匹配的問題，提出只提取智能交通監控視頻中的交通數據進行語義描述，然后進行視頻檢索的技術方案。然而，該發明僅僅利用了基于內容的視頻檢索技術而沒有考慮交通流在交通視頻監控網絡中具有時空連續性的特點，需要對交通視頻監控系統中的所有視頻進行檢索，導致在檢索過程中由于交通視頻在時間和空間尺度上分布過廣，數據規模過大而導致檢索效率較低且檢索精度低，損害了用戶體驗。

發明內容

針對公知技術在以上方面的不足，本發明提供了一種交通視頻處理、檢索裝置和交通視頻處理、檢索方法。

本發明的第一方面的交通視頻處理裝置包括：檢索對象提取單元，其從交通攝像機拍攝的視頻數據中提取檢索對象；相鄰視頻拓撲索引關系建立單元，其基于交通流時空特性對相鄰的交通攝像機所拍攝的視頻建立拓撲索引關系；幀簇歸類單元，其利用所述檢索對象的語義特征將所述交通攝像機拍攝的視頻分成多個幀簇；幀簇索引關系建立單元，其對相鄰的交通攝像機所拍攝的具有拓撲索引關系的視頻中具有語義特征相關性的幀簇建立索引關系；視頻索引庫建立單元，其利用所述相鄰視頻拓撲索引關系建立單元對所有交通攝像機拍攝的所有視頻建立拓撲索引關系，并基于該所有視頻的拓撲索引關系和所述幀簇索引關系建立單元建立的幀簇索引關系對所有視頻的幀簇建立索引關系，構成視頻索引庫。