本發(fā)明一種基于運(yùn)動目標(biāo)在地圖中軌跡的視頻檢索方法，涉及視頻檢索領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有的監(jiān)控方案都支持視頻回放功能。在回放過程中，用戶需要從頭到尾看完所有的視頻。當(dāng)用戶發(fā)現(xiàn)有價值的信息，通過手動回拉進(jìn)度條來查看；整個視頻回放過程中，需要用戶一直盯著屏幕看，容易造成視覺疲勞。當(dāng)有多個攝像機(jī)存在，需要對多個攝像機(jī)的錄像進(jìn)行檢索的時候，需要對每個攝像機(jī)的錄像依次進(jìn)行回看。當(dāng)數(shù)據(jù)量大的時候，所需的人也將會非常的多；另一方面人工處理的效率也會非常低。

為了提高視頻檢索回放的效率，中國專利“一種基于特征標(biāo)簽的視頻流快速回放系統(tǒng)”（CN101808229A）提供的方案中，在編碼階段分析視頻是否是用戶關(guān)心的行為或者場景，如果是則加入標(biāo)志位。視頻回放時采用固定的高速回放，一旦檢測到標(biāo)志位則采用正常速度回放。中國專利“一種視頻預(yù)處理和視頻回放的方法及裝置”（CN105578258A），對該方案做出了改進(jìn)，可以根據(jù)用戶設(shè)定的權(quán)重來設(shè)定回放的速度。

上述兩個專利只是簡單的把有運(yùn)動目標(biāo)的視頻片段截取，視頻回放的時候僅僅對截取的視頻片斷進(jìn)行截取。這種方法在檢索回放的時候同樣需要人在電腦前從頭到尾觀看全部視頻，不能對目標(biāo)進(jìn)行精確檢索。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種基于運(yùn)動目標(biāo)在地圖中軌跡的視頻檢索方法，在保證檢索精度的同時，提高檢索的速度。

本發(fā)明所采取的技術(shù)方案為：

一種基于運(yùn)動目標(biāo)在地圖中軌跡的視頻檢索方法，包括以下步驟：

步驟1：對攝像機(jī)進(jìn)行標(biāo)定，使得攝像機(jī)采集到的圖像中的點(diǎn)和地圖上的點(diǎn)能夠一一對應(yīng)，攝像機(jī)中的運(yùn)動目標(biāo)能夠在地圖中顯示軌跡；

步驟2：根據(jù)使用場景的實際情況，設(shè)置識別跟蹤目標(biāo)的條件；

步驟3：對采集的視頻進(jìn)行實時處理，根據(jù)設(shè)置的識別條件，對視頻目標(biāo)進(jìn)行識別跟蹤，在地圖上實時顯示并記錄所識別物體的運(yùn)動軌跡，并記錄軌跡目標(biāo)特征；

步驟4：在需要檢索的時候，通過在地圖可以設(shè)置檢索條件，通過特征匹配找到具有相應(yīng)特征的軌跡；通過設(shè)置時間范圍、目標(biāo)運(yùn)動特征，在地圖上設(shè)置目標(biāo)的大概區(qū)域可以更加精確目標(biāo)的運(yùn)動軌跡；

步驟5：通過軌跡可以迅速查找到對應(yīng)的視頻片段。

對所述原始視頻進(jìn)行前景檢測，取出噪聲和目標(biāo)提取，首先是提取每個物體的外層的輪廓，根據(jù)閾值來判斷是否為噪聲，大于或者小于目標(biāo)閾值的前景目標(biāo)都視為噪聲；根據(jù)連續(xù)幀的重合度來判斷是否為同一目標(biāo)；去除漏報和誤報。

在地圖中可以設(shè)置的檢索條件包括：闖入時間、離開時間、闖入?yún)^(qū)間、速度、軌跡特征，人員聚集等。

多個攝像機(jī)中的圖像均可映射到地圖中，在地圖中可以同時對多個攝像機(jī)中的運(yùn)動目標(biāo)進(jìn)行檢索。

可以在地圖按照時間順序播放目標(biāo)的運(yùn)動軌跡，點(diǎn)擊任意軌跡可以播放當(dāng)時對應(yīng)的視頻；也可以通過設(shè)置闖入時間、離開時間、闖入?yún)^(qū)間、速度、軌跡特征、是否有人員聚集等來檢索所需要的軌跡，通過軌跡來找到對應(yīng)的視頻片斷。

本發(fā)明一種基于運(yùn)動目標(biāo)在地圖中軌跡的視頻檢索方法，有益效果如下：

1：由于監(jiān)控畫面中，大部分時刻都是相同的、靜止不動的畫面，在回放的過程中，會存在大量的并不重要的視頻片段，對于不重要的視頻，就可以直接跳過。

2：如果在事后回放的時候做選擇目標(biāo)特征進(jìn)行圖像識別處理，由于系統(tǒng)的處理能力有限，會增加用戶每次查詢時候的等待時間。本發(fā)明中提到的方法在錄像的時候同時做視頻的識別處理，在回放的時候，只需要在地圖上設(shè)置條件，做簡單的判斷即可找到目標(biāo)的運(yùn)動軌跡，通過運(yùn)動軌跡實現(xiàn)視頻的檢索回放。

3：當(dāng)存在多個攝像頭的時候，多個攝像頭可以同時映射到同一張地圖上。事后檢索回放的時候能夠在一張地圖上對所有的攝像頭進(jìn)行條件檢索。

4：能夠在視頻采集的同時對圖像做智能識別處理；避免了視頻在每次檢索的時候都必須對視頻重新做智能分析，減少了查詢過程中的等待時間。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實施實例提供的一種對視頻的預(yù)處理方法流程圖；

圖2為本發(fā)明實施實例提供的一種對視頻進(jìn)行檢索回放的方法流程圖；

圖3為本發(fā)明實施實例提供的一種回放的界面圖。

具體實施方式

如圖1所示，系統(tǒng)在運(yùn)行之前需要先要對所有的攝像頭進(jìn)行標(biāo)定，讓所有的攝像頭中的圖像能夠映射到地圖中，包括以下步驟：

步驟1：用攝像機(jī)對場景獲取一張圖片；

步驟2：在地面找到兩個點(diǎn)及一個方向，并保證這兩個點(diǎn)及方向在地圖中能夠?qū)?yīng)；

步驟3：在攝像頭能看到的實際場景中找到至少六個點(diǎn)作為標(biāo)定點(diǎn)，并做好記號。

步驟4：如果標(biāo)定點(diǎn)中有不能在地圖中找到相應(yīng)位置的點(diǎn)，則通過幾何的方法對標(biāo)定點(diǎn)進(jìn)行測量；通過幾何的方法對標(biāo)定點(diǎn)進(jìn)行測量。

步驟5：在地圖上按照實際場景中標(biāo)定位置的測量情況，按照幾何的方法找到標(biāo)定點(diǎn)的坐標(biāo)。

步驟6：在地圖中找到對應(yīng)的標(biāo)定點(diǎn)和實際場景中的點(diǎn)進(jìn)行對應(yīng)，即完成標(biāo)定。

所述步驟3 為線性模型下的攝像機(jī)標(biāo)定方法，在獲取視頻的基礎(chǔ)上，抽象出視頻中的像素點(diǎn)和地面實際距離的幾何模型，對幾何模型進(jìn)行解析，得到視頻圖像上像素點(diǎn)和實際路面的距離映射關(guān)系，即地圖坐標(biāo)和是世界坐標(biāo)系（在環(huán)境中選擇一個參考坐標(biāo)來描述攝像機(jī)和物體的位置，改坐標(biāo)系為世界坐標(biāo)系）的關(guān)系。實際工程中發(fā)現(xiàn)至少需要找到六個點(diǎn)才能達(dá)到效果。

所述步驟4 中，通過確定的兩個點(diǎn)，采用幾何的方法進(jìn)行測量計算，找到需要標(biāo)定的目標(biāo)點(diǎn)的坐標(biāo)位置；標(biāo)定過程中，采用多種手段對目標(biāo)點(diǎn)進(jìn)行幾何計算：包括三角形定位、方向距離定位、直角定位、兩線交點(diǎn)定位的方式。這幾種方式能夠滿足現(xiàn)場所有的要求。

“三角形定位法”通過已知兩點(diǎn)坐標(biāo)以及兩點(diǎn)到第三點(diǎn)的距離，以及第三點(diǎn)相對兩點(diǎn)的方向，可以得到第三點(diǎn)的坐標(biāo)。

“方向定位法”通過已知兩點(diǎn)坐標(biāo)，以及兩點(diǎn)一個方向延長線上的第三點(diǎn)距兩點(diǎn)的距離，可以得到第三點(diǎn)的坐標(biāo)。

“直角定位法”通過已知一條直線以及直線外一點(diǎn)，可以得到一個通過該點(diǎn)并且和已知直線垂直的直線，該直線和已知直線的交點(diǎn)即為所需要的點(diǎn)的坐標(biāo)。

“兩線交點(diǎn)定位”兩條已知直線的交點(diǎn)的坐標(biāo)即為所求點(diǎn)的坐標(biāo)。

對采集到的視頻進(jìn)行實時智能分析，如圖1所示。并對運(yùn)動目標(biāo)的顏色，大小，速度等信息進(jìn)行記錄。采用圖像目標(biāo)識別與跟蹤定位算法，對所述原始視頻進(jìn)行前景檢測，取出噪聲和目標(biāo)提取，首先是提取每個物體的外層的輪廓，根據(jù)閾值來判斷是否為噪聲，大于或者小于目標(biāo)閾值的前景目標(biāo)都視為噪聲；根據(jù)連續(xù)幀的重合度來判斷是否為同一目標(biāo)；去除漏報和誤報。

本實施例提供一種基于運(yùn)動目標(biāo)在地圖中軌跡的視頻檢索方法，如圖2所示，包括如下步驟：

步驟1：對攝像機(jī)進(jìn)行標(biāo)定，使得攝像機(jī)采集到的圖像中的點(diǎn)和地圖上的點(diǎn)能夠一一對應(yīng)，攝像機(jī)中的運(yùn)動目標(biāo)能夠在地圖中顯示軌跡。標(biāo)定完成之后，攝像機(jī)中所有的點(diǎn)都能在地圖中找到對應(yīng)的坐標(biāo)。則攝像機(jī)中的運(yùn)動目標(biāo)能夠在地圖中顯示軌跡。

步驟2：根據(jù)使用場景的實際情況，設(shè)置識別跟蹤目標(biāo)的條件。

根據(jù)需要設(shè)置識別跟蹤目標(biāo)的條件，條件包括目標(biāo)的運(yùn)動特征，形態(tài)特征等。比如查找的車輛的顏色，外形，速度等設(shè)置條件。

步驟3：對采集的視頻進(jìn)行實時處理，根據(jù)設(shè)置的識別條件，對視頻目標(biāo)進(jìn)行識別跟蹤，在地圖上實時顯示并記錄所識別物體的運(yùn)動軌跡，并記錄軌跡目標(biāo)特征。

步驟4：在需要檢索的時候，通過在地圖可以設(shè)置檢索條件，通過特征匹配找到具有相應(yīng)特征的軌跡；通過設(shè)置時間范圍、目標(biāo)運(yùn)動特征，在地圖上設(shè)置目標(biāo)的大概區(qū)域可以更加精確目標(biāo)的運(yùn)動軌跡。

檢索條件為目標(biāo)的特征。包括目標(biāo)的大小，速度，顏色，運(yùn)動軌跡特征。如是否徘徊，人員聚集，大概的時間范圍等，目標(biāo)闖入特定區(qū)域的時間、離開時間。通過這些特征的查找可以讓人簡單的從眾多運(yùn)動軌跡中找到所需要的軌跡。

步驟5：通過軌跡可以迅速查找到對應(yīng)的視頻片段。

在地圖上顯示所有符合條件的軌跡，在軌跡上單擊鼠標(biāo)則顯示軌跡所對應(yīng)的視頻片斷。多個攝像機(jī)中的圖像均可映射到地圖中，在地圖中可以同時對多個攝像機(jī)中的運(yùn)動目標(biāo)進(jìn)行檢索。

同一個系統(tǒng)中有多個攝像頭，同時對過個攝像頭中的運(yùn)動目標(biāo)進(jìn)行跟蹤，多個攝像頭所跟蹤目標(biāo)的軌跡可以顯示在同一張地圖中。需要對目標(biāo)進(jìn)行檢索的時候可以不考慮是哪個攝像頭，只需要看地圖中的軌跡即可。

可以在地圖按照時間順序播放目標(biāo)的運(yùn)動軌跡，點(diǎn)擊任意軌跡可以播放當(dāng)時對應(yīng)的視頻；也可以通過設(shè)置闖入時間、離開時間、闖入?yún)^(qū)間、速度、軌跡特征、是否有人員聚集等來檢索所需要的軌跡，通過軌跡來找到對應(yīng)的視頻片斷。

圖3為地圖中有多個攝像頭中目標(biāo)在地圖中的運(yùn)行軌跡，單擊這個軌跡可以看到相對應(yīng)的視頻片斷。