專利名稱：一種自動(dòng)追蹤識(shí)別系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及智能安全監(jiān)控領(lǐng)域，尤其涉及一種自動(dòng)追蹤識(shí)別系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù)：
隨著人類文明的發(fā)展，人們對(duì)安全監(jiān)控的需求越來(lái)越高?，F(xiàn)有技術(shù)中的安全監(jiān)控系統(tǒng)通常采用固定視場(chǎng)的攝像機(jī)采集固定監(jiān)控區(qū)域范圍內(nèi)的視頻圖像，
動(dòng)物體是否存在進(jìn)入警戒區(qū)、運(yùn)動(dòng)方向異常等行為，對(duì)違反行為規(guī)則的目標(biāo)運(yùn)動(dòng)物體進(jìn)行才艮警，與傳統(tǒng)事后調(diào)查處理的安全監(jiān)控模式相比已經(jīng)有了 一定的優(yōu)勢(shì)， 一定程度上可以達(dá)到預(yù)先防范的目的。
但是，現(xiàn)有技術(shù)中的安全監(jiān)控系統(tǒng)還存在以下問(wèn)題
由于系統(tǒng)采用固定視場(chǎng)的攝像機(jī)，因此，采集到的視頻圖像為固定視場(chǎng)的圖像，很多情況下很難采集到清晰的可疑目標(biāo)的特征部位的細(xì)節(jié)圖像，使得甄別可疑目標(biāo)的身份存在困難；
無(wú)法確定可疑目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)軌跡，不具有自動(dòng)追蹤的能力。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實(shí)施例提供一種自動(dòng)追蹤識(shí)別系統(tǒng)及方法，通過(guò)使用可變視場(chǎng)攝像機(jī)，自動(dòng)追蹤采集可疑目標(biāo)的特征部位的細(xì)節(jié)圖像，可以有效實(shí)現(xiàn)可疑目標(biāo)身份的識(shí)別，進(jìn)行早期、可靠的報(bào)警。
為達(dá)到上述目的， 一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供一種自動(dòng)追蹤系統(tǒng)，包括至少一個(gè)固定視場(chǎng)攝像機(jī)，用于采集固定監(jiān)控區(qū)域范圍內(nèi)的視頻圖像，得到第一視頻圖像；
可疑目標(biāo)確定模塊，與所述固定視場(chǎng)攝像機(jī)連接，用于對(duì)所述第一視頻圖像進(jìn)行分析，確定可疑目標(biāo)，并獲取所述可疑目標(biāo)的位置；
軌跡追蹤模塊，與所述可疑目標(biāo)確定模塊連接，用于根據(jù)所述可疑目標(biāo)的
位置，得到所述可疑目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)軌跡；
控制模塊，與所述可疑目標(biāo)確定模塊和所述軌跡追蹤模塊連接，用于根據(jù)所述可疑目標(biāo)的位置和運(yùn)動(dòng)軌跡，輸出控制信號(hào)；
可變視場(chǎng)攝像機(jī)，與所述控制模塊連接，用于基于所述控制信號(hào)調(diào)整參數(shù)，得到符合特征識(shí)別要求的第二視頻圖像；
圖像識(shí)別模塊，與所述控制模塊和所述可變視場(chǎng)攝像機(jī)連接，用于對(duì)所述第二視頻圖像進(jìn)行分析，確定所述可疑目標(biāo)的特征部位，對(duì)所述特征部位進(jìn)行特征識(shí)別，得到所述可疑目標(biāo)的特征參數(shù)；
比對(duì)模塊，與所述圖像識(shí)別模塊連接，用于將所述可疑目標(biāo)的特征參數(shù)與特征數(shù)據(jù)庫(kù)中存儲(chǔ)的比對(duì)物體的特征信息進(jìn)行比對(duì)；
報(bào)警模塊，與所述比對(duì)模塊連接，用于在所述比對(duì)結(jié)果指示所述可疑目標(biāo)符合設(shè)定的報(bào)警條件時(shí)，進(jìn)行報(bào)警。
所述固定視場(chǎng)攝像機(jī)為槍式攝像機(jī)或球型攝像機(jī)；
所述可變視場(chǎng)攝像機(jī)為高速云臺(tái)攝像機(jī)或快速球型攝像機(jī)。
所述固定一見(jiàn)場(chǎng)攝像機(jī)和所述可變視場(chǎng)攝像機(jī)為CCD攝像機(jī)、CMOS攝像機(jī)或熱成像攝像機(jī)。
所述可疑目標(biāo)確定模塊進(jìn)一步包括
提取子模塊，用于從所述第一視頻圖像中提取出目標(biāo)運(yùn)動(dòng)物體的信息；
分類子模塊，與所述提取子模塊連接，用于根據(jù)所述目標(biāo)運(yùn)動(dòng)物體的信息，對(duì)所述目標(biāo)運(yùn)動(dòng)物體進(jìn)行分類；
判斷子模塊，與所述分類子模塊連接，用于根據(jù)所述目標(biāo)運(yùn)動(dòng)物體的類別，判斷所述目標(biāo)運(yùn)動(dòng)物體是否違反預(yù)先設(shè)定的行為規(guī)則，將違反行為規(guī)則的目標(biāo)物體確定為可疑目標(biāo)，并獲取所述可疑目標(biāo)的位置。
所述軌跡追蹤模塊進(jìn)一步包括
重心確定子模塊，用于根據(jù)所述可疑目標(biāo)的類別，確定所述可疑目標(biāo)的重
心；
軌跡確定子模塊，與所述重心確定子模塊連接，用于根據(jù)所述可疑目標(biāo)的位置，記錄所述重心的軌跡，得到所述可疑目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)軌跡。
所述圖像識(shí)別模塊進(jìn)一步包括
特征部位確定子模塊，用于從所述第二視頻圖像中提取出所述可疑目標(biāo)的
信息，確定其特4正部位；
識(shí)別子模塊，與所述特征部位確定子模塊連接，用于對(duì)所述特征部位進(jìn)行特征識(shí)別，得到所述可疑目標(biāo)的特征參數(shù)。
所述圖像識(shí)別模塊還包括
判斷子模塊，與所述特征部位確定子模塊和所述識(shí)別子模塊連接，用于判斷所述特征部位是否符合特征識(shí)別的要求，如果符合要求，則將所述特征部位的信息發(fā)送給所述識(shí)別子模塊，如果不符合要求，則通知所述控制模塊；
所述控制模塊則進(jìn)一步用于根據(jù)特征識(shí)別要求，修改并輸出控制信號(hào)。
還包括
行為規(guī)則設(shè)定模塊，與所述圖像識(shí)別模塊連接，用于設(shè)定違反行為規(guī)則的判定條件，所述違反行為規(guī)則的判定條件包括越界、進(jìn)入警戒區(qū)、運(yùn)動(dòng)方向異常、運(yùn)動(dòng)速度異常、偷盜、遺留物品和違規(guī)停車。
還包括
數(shù)據(jù)庫(kù)錄入模塊，與所述比對(duì)模塊連接，用于將所述比對(duì)物體的特征信息錄入到所述特征數(shù)據(jù)庫(kù)中；
報(bào)警條件設(shè)定模塊，與所述報(bào)警模塊連接，用于根據(jù)需要設(shè)定報(bào)警的條件；所述報(bào)警的條件包括符合所述比對(duì)物體特征信息的報(bào)警和不符合所述比對(duì)物體特征信息的報(bào)警。
還包括
匹配模塊，與所述控制模塊連接，用于調(diào)整所述可變視場(chǎng)攝像機(jī)的參數(shù)，將所述可變視場(chǎng)攝像機(jī)與所述固定視場(chǎng)攝像機(jī)進(jìn)行場(chǎng)景匹配，得到與所述固定視場(chǎng)攝像機(jī)監(jiān)控區(qū)域范圍內(nèi)的特定位置點(diǎn)對(duì)應(yīng)的所述可變視場(chǎng)攝像機(jī)的粗調(diào)角度；
所述控制模塊進(jìn)一步用于在所述可疑目標(biāo)位于所述固定視場(chǎng)攝像機(jī)監(jiān)控區(qū)域范圍內(nèi)的特定位置點(diǎn)時(shí)，根據(jù)所述匹配模塊的匹配結(jié)果，輸出控制信號(hào)，控制所述可變視場(chǎng)攝像機(jī)快速轉(zhuǎn)動(dòng)所述特定位置點(diǎn)對(duì)應(yīng)的粗調(diào)角度。
9還包括
映射輸出模塊，與所述軌跡追蹤模塊連接，用于將所述可疑目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)軌跡坐標(biāo)映射到所述可疑目標(biāo)當(dāng)前所在的建筑平面坐標(biāo)中，并對(duì)所述可疑目標(biāo)的建筑平面坐標(biāo)進(jìn)行輸出。
還包括
背景光源模塊，用于在監(jiān)控區(qū)域的環(huán)境光線低于探測(cè)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，啟動(dòng)背景光
源；
光線監(jiān)測(cè)與控制模塊，與所述背景光源模塊連接，用于對(duì)監(jiān)控區(qū)域進(jìn)行環(huán)境光線分析，當(dāng)監(jiān)控區(qū)域的環(huán)境光線不利于探測(cè)時(shí)，控制所述背景光源模塊啟動(dòng)。
另一方面，本發(fā)明實(shí)施例還提供一種自動(dòng)追蹤識(shí)別方法，包括以下步驟對(duì)固定視場(chǎng)攝像機(jī)采集到的第 一視頻圖像進(jìn)行分析，確定可疑目標(biāo)，并獲
取所述可疑目標(biāo)的位置；
根據(jù)所述可疑目標(biāo)的位置，得到所述可疑目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)軌跡；根據(jù)所述可疑目標(biāo)的位置和運(yùn)動(dòng)軌跡，輸出控制信號(hào)；基于所述控制信號(hào)調(diào)整可變視場(chǎng)攝像機(jī)參數(shù)，得到符合特征識(shí)別要求的第
二視頻圖像；
對(duì)所述第二視頻圖像進(jìn)行分析，確定所述可疑目標(biāo)的特征部位，對(duì)所述特征部位進(jìn)行特征識(shí)別，得到所述可疑目標(biāo)的特征參^t;
進(jìn)行比對(duì)；
在所述比對(duì)結(jié)果指示所述可疑目標(biāo)符合設(shè)定的報(bào)警條件時(shí)，進(jìn)行報(bào)警。所述固定視場(chǎng)攝像機(jī)為槍式攝像機(jī)或球型攝像機(jī)；所述可變視場(chǎng)攝像機(jī)為高速云臺(tái)攝像機(jī)或快速球型攝像機(jī)。所述固定視場(chǎng)攝像機(jī)和所述可變視場(chǎng)攝像機(jī)為CCD攝像機(jī)、CMOS攝像
機(jī)或熱成像攝像機(jī)。
所述對(duì)固定視場(chǎng)攝像機(jī)釆集到的第 一視頻圖像進(jìn)行分析，確定可疑目標(biāo)，
并獲取所述可疑目標(biāo)的位置的方法具體為
從所述第一視頻圖像中提取出目標(biāo)運(yùn)動(dòng)物體的信息；根據(jù)所述目標(biāo)運(yùn)動(dòng)物體的信息，對(duì)所述目標(biāo)運(yùn)動(dòng)物體進(jìn)行分類；
根據(jù)所述標(biāo)運(yùn)動(dòng)物體的類別，判斷所述目標(biāo)運(yùn)動(dòng)物體是否違反預(yù)先設(shè)定的行為規(guī)則，將違反行為規(guī)則的目標(biāo)物體確定為可疑目標(biāo)，并獲取所述可疑目標(biāo)的位置。
所述根據(jù)所述可疑目標(biāo)的位置，得到所述可疑目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)軌跡的方法具體
為
才艮據(jù)所述可疑目標(biāo)的類別，確定所述可疑目標(biāo)的重心；根據(jù)所述可疑目標(biāo)的位置，記錄所述重心的軌跡，得到所述可疑目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)軌跡。
所述對(duì)所述第二^L頻圖像進(jìn)^f亍分析，確定所述可疑目標(biāo)的特征部位，對(duì)所述特征部位進(jìn)行特征識(shí)別，得到所述可疑目標(biāo)的特征參數(shù)的方法具體為從所述第二視頻圖像中提取出所述可疑目標(biāo)的信息，確定其特征部位；對(duì)所述特征部位進(jìn)行特征識(shí)別，得到所述可疑目標(biāo)的特征參數(shù)。所述對(duì)所述第二視頻圖像進(jìn)行分析，確定所述可疑目標(biāo)的特征部位，對(duì)所述特征部位進(jìn)行特征識(shí)別，得到所述可疑目標(biāo)的特征參數(shù)的方法具體為從所述第二視頻圖像中提取出所述可疑目標(biāo)的信息，確定其特征部位；判斷所述特征部位是否符合特征識(shí)別的要求；
如果符合要求，則對(duì)所述特征部位進(jìn)行特征識(shí)別識(shí)別，得到所述可疑目標(biāo)的特征參數(shù)；
如果不符合要求，則修改和輸出控制信號(hào)，控制所述可變^L場(chǎng)攝像機(jī)調(diào)整參數(shù)。
還包括
設(shè)定違反行為規(guī)則的判定條件的步驟，所述違反行為規(guī)則的判定條件包括越界、進(jìn)入警戒區(qū)、運(yùn)動(dòng)方向異常、運(yùn)動(dòng)速度異常、偷盜、遺留物品和違規(guī)停車。
還包括
將所述比對(duì)物體的特征參信息錄入到所述特征數(shù)據(jù)庫(kù)中，并根據(jù)需要設(shè)定報(bào)警的條件的步驟，所述報(bào)警的條件包括符合所述比對(duì)物體特征信息的報(bào)警和不符合所述比對(duì)物體特征信息的報(bào)警。
i還包括
調(diào)整所述可變視場(chǎng)攝像機(jī)的參數(shù)，將所述可變視場(chǎng)攝像機(jī)與所述固定視場(chǎng) 攝像機(jī)進(jìn)行場(chǎng)景匹配，得到與所述固定視場(chǎng)攝像機(jī)監(jiān)控區(qū)域范圍內(nèi)的特定位置
點(diǎn)對(duì)應(yīng)的所述可變視場(chǎng)攝像機(jī)的粗調(diào)角度；
在所述可疑目標(biāo)位于所述固定視場(chǎng)攝像機(jī)監(jiān)控區(qū)域范圍內(nèi)的特定位置點(diǎn) 時(shí)，根據(jù)匹配結(jié)果輸出控制信號(hào)，控制所述可變視場(chǎng)攝像機(jī)快速轉(zhuǎn)動(dòng)所述特定 位置點(diǎn)對(duì)應(yīng)的粗調(diào)角度。
還包括
將所述可疑目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)軌跡坐標(biāo)映射到所述可疑目標(biāo)當(dāng)前所在的建筑平 面坐標(biāo)中，并對(duì)所述可疑目標(biāo)的建筑平面坐標(biāo)進(jìn)行輸出的步驟。 還包括
對(duì)監(jiān)控區(qū)域進(jìn)行環(huán)境光線分析，當(dāng)環(huán)境光線低于探測(cè)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，啟動(dòng)背景光 源的步驟。
本發(fā)明實(shí)施例具有以下有益效果
1. 系統(tǒng)通過(guò)控制可變視場(chǎng)攝像機(jī)調(diào)整參數(shù)，可以最大程度地釆集可疑目 標(biāo)特征部位的細(xì)節(jié)圖像，從而有效的實(shí)現(xiàn)可疑目標(biāo)的特征識(shí)別，進(jìn)行早期、可
靠的報(bào)警；
2. 系統(tǒng)通過(guò)對(duì)采集到的圖像進(jìn)行智能分析，確定可疑目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)軌跡， 可以對(duì)運(yùn)動(dòng)的可疑目標(biāo)進(jìn)行追蹤識(shí)別。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例的自動(dòng)追蹤識(shí)別系統(tǒng)的功能模塊框架示意圖2為本發(fā)明實(shí)施例的自動(dòng)追蹤識(shí)別方法流程示意圖3為本發(fā)明實(shí)施例的自動(dòng)追蹤識(shí)別系統(tǒng)的一具體場(chǎng)景示意圖。
具體實(shí)施例方式
如圖1所示為本發(fā)明實(shí)施例的自動(dòng)追蹤識(shí)別系統(tǒng)的功能模塊框架示意圖， 系統(tǒng)包括固定視場(chǎng)攝像機(jī)l、可疑目標(biāo)確定模塊2、軌跡追蹤模塊3、控制 模塊4、可變視場(chǎng)攝像機(jī)5、圖像識(shí)別模塊6、比對(duì)模塊7和報(bào)警模塊8。其中
固定視場(chǎng)攝像機(jī)l，用于采集固定監(jiān)控區(qū)域范圍內(nèi)的視頻圖像，得到第一 視頻圖像。
可疑目標(biāo)確定模塊2，與固定視場(chǎng)攝像機(jī)l連接，用于對(duì)第一視頻圖像進(jìn)
行分析，確定可疑目標(biāo)，并獲取可疑目標(biāo)的位置。
軌跡追蹤模塊3,與可疑目標(biāo)確定模塊2連接，用于根據(jù)可疑目標(biāo)的位置， 得到可疑目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)軌跡。
控制模塊4，與可疑目標(biāo)確定模塊2和軌跡追蹤模塊3連接，用于根據(jù)可 疑目標(biāo)的位置和運(yùn)動(dòng)軌跡，輸出控制信號(hào)。
可變視場(chǎng)攝像機(jī)5，與控制模塊4連接，用于基于控制模塊4輸出的控制 信號(hào)調(diào)整參數(shù)，得到符合特征識(shí)別要求的第二視頻圖像。
圖像識(shí)別模塊6，與控制模塊4和可變視場(chǎng)攝像機(jī)5連接，用于對(duì)第二視 頻圖像進(jìn)行分析，確定可疑目標(biāo)的特征部位，對(duì)特征部位進(jìn)行特征識(shí)別，得到 可疑目標(biāo)的特征參數(shù)。
比對(duì)模塊7，與圖像識(shí)別模塊6連接，用于將可疑目標(biāo)的特征參數(shù)與特征 數(shù)據(jù)庫(kù)中存儲(chǔ)的比對(duì)物體的特征信息進(jìn)行比對(duì)。
報(bào)警模塊8，與比對(duì)模塊7連接，用于根據(jù)比對(duì)模塊7比對(duì)的結(jié)果，在比 對(duì)結(jié)果指示可疑目標(biāo)符合設(shè)定的報(bào)警條件時(shí)，進(jìn)行報(bào)警。
上述的系統(tǒng)可以包括一個(gè)或多個(gè)固定視場(chǎng)攝像機(jī)1,以獲得較寬監(jiān)控區(qū)域 范圍的視頻圖像。固定視場(chǎng)攝像機(jī)l可以為槍式攝像機(jī)或球型攝像機(jī)。根據(jù)所 使用環(huán)境的要求，固定視場(chǎng)攝像機(jī)1可選用普通攝像機(jī)或具有夜視功能的攝像 機(jī)，可以為CCD攝像機(jī)、CMOS攝像機(jī)或熱成像攝像機(jī)。
上述的可疑目標(biāo)確定模塊2進(jìn)一步包括
提取子模塊，用于從第一視頻圖像中提取出目標(biāo)運(yùn)動(dòng)物體的信息。 分類子模塊，與提取子模塊連接，用于根據(jù)目標(biāo)運(yùn)動(dòng)物體的信息，對(duì)目標(biāo)
運(yùn)動(dòng)物體進(jìn)行分類。
判斷子模塊，與分類子模塊連接，用于根據(jù)目標(biāo)運(yùn)動(dòng)物體的類別，判斷目
標(biāo)運(yùn)動(dòng)物體是否違反預(yù)先設(shè)定的行為規(guī)則，將違反行為規(guī)則的目標(biāo)物體確定為
可疑目標(biāo)，并獲取可疑目標(biāo)的位置?？梢赡繕?biāo)確定模塊2將目標(biāo)運(yùn)動(dòng)物體確定為可疑目標(biāo)的條件是該目標(biāo)運(yùn) 動(dòng)物體是否違反設(shè)定的行為規(guī)則，系統(tǒng)首先還需要對(duì)違反行為規(guī)則的判定條件 進(jìn)行設(shè)定，因此，系統(tǒng)還包括
行為規(guī)則設(shè)定模塊，與可疑目標(biāo)確定模塊2連接，用于根據(jù)監(jiān)控區(qū)域的要 求設(shè)定違反行為規(guī)則的判定條件。
違反行為規(guī)則的判定條件通常包括進(jìn)入警戒區(qū)、越界、運(yùn)動(dòng)方向異常、 運(yùn)動(dòng)速度異常、偷盜、遺留物品、違規(guī)停車等。
確定可疑目標(biāo)的過(guò)程，即是判斷目標(biāo)運(yùn)動(dòng)物體是否違反設(shè)定的行為規(guī)則的
(1) 越界和侵入的判定
首先根據(jù)需要設(shè)定監(jiān)控區(qū)域的警戒線或警戒區(qū)，然后對(duì)采集的視頻圖像進(jìn) 行分析，獲取目標(biāo)運(yùn)動(dòng)物體的運(yùn)動(dòng)位置、運(yùn)動(dòng)方向等參數(shù)，當(dāng)目標(biāo)運(yùn)動(dòng)物體的 運(yùn)動(dòng)位置超出或跨越了預(yù)先設(shè)定的警戒線，或進(jìn)入了警戒區(qū)，即判定該目標(biāo)運(yùn) 動(dòng)物體違反了行為規(guī)則，確定為可疑目標(biāo)。有些情況下，還需要同時(shí)判定目標(biāo) 運(yùn)動(dòng)物體的運(yùn)動(dòng)方向是否違反設(shè)定的行為規(guī)則，當(dāng)其運(yùn)動(dòng)方向也同時(shí)違反行為
規(guī)則時(shí)，才確定為可疑目標(biāo)。
(2) 運(yùn)動(dòng)速度異常判定
首先根據(jù)需要設(shè)定監(jiān)控區(qū)域范圍內(nèi)目標(biāo)運(yùn)動(dòng)物體正常的運(yùn)動(dòng)速度范圍，可 以選擇不同方向的運(yùn)動(dòng)速度，例如水平方向行走中的速度、跌倒的速度等，然 后對(duì)采集的視頻圖像進(jìn)行分析，獲取目標(biāo)運(yùn)動(dòng)物體的運(yùn)動(dòng)速度和運(yùn)動(dòng)方向等參 數(shù)，當(dāng)目標(biāo)運(yùn)動(dòng)物體在某一個(gè)運(yùn)動(dòng)方向上超出設(shè)定的正常運(yùn)動(dòng)速度范圍時(shí)，將 該目標(biāo)運(yùn)動(dòng)物體確定為可疑目標(biāo)。系統(tǒng)也可以針對(duì)一個(gè)運(yùn)動(dòng)群體進(jìn)行運(yùn)動(dòng)速度 統(tǒng)計(jì)，而作為判定違反行為規(guī)則的依據(jù)為當(dāng)目標(biāo)運(yùn)動(dòng)物體的速度超出設(shè)定或 統(tǒng)計(jì)得到的群體運(yùn)動(dòng)速度范圍時(shí)，確定為可疑目標(biāo)。
可疑目標(biāo)確定模塊2在確定可疑目標(biāo)時(shí)，還可以首先進(jìn)行預(yù)報(bào)警，以提醒 監(jiān)控人員注意。
上述的軌跡追蹤模塊3進(jìn)一步包括
重心確定子模塊，用于根據(jù)可疑目標(biāo)的類別，確定可疑目標(biāo)的重心。 軌跡確定子模塊，與重心確定子模塊連接，用于根據(jù)可疑目標(biāo)的位置，記錄可疑目標(biāo)重心的軌跡，得到可疑目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)軌跡。
軌跡追蹤模塊3確定可疑目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)軌跡的方法為首先根據(jù)可疑目標(biāo)的 類別確定可疑目標(biāo)的重心，如當(dāng)可疑目標(biāo)為人時(shí)，將人的身體重心或頭部作 為重心，當(dāng)可疑目標(biāo)為車輛時(shí)，將車輛的幾何中心作為重心，并根據(jù)可疑目標(biāo) 確定模塊2中確定的可疑目標(biāo)的位置，記錄其重心的軌跡，得到可疑目標(biāo)的運(yùn) 動(dòng)軌跡。
控制模塊4獲取可疑目標(biāo)確定模塊2和軌跡追蹤模塊3中得到的可疑目標(biāo) 的位置和運(yùn)動(dòng)軌跡，輸出控制信號(hào)，以控制可變視場(chǎng)攝像機(jī)5調(diào)整參數(shù)(如轉(zhuǎn) 動(dòng)角度、調(diào)整鏡頭焦距和光圈等)，以保證可變視場(chǎng)攝像機(jī)5可以始終追蹤到 運(yùn)動(dòng)的可疑目標(biāo)，并采集到可疑目標(biāo)的細(xì)節(jié)圖像。
控制模塊4可以采用類神經(jīng)控制方法對(duì)可變視場(chǎng)攝像機(jī)5進(jìn)行智能控制。
上述的可變視場(chǎng)攝像機(jī)5可以為高速云臺(tái)攝像機(jī)或快速球型攝像機(jī)，可以 在全角度范圍內(nèi)迅速捕捉到可疑目標(biāo)的圖像。同樣的，根據(jù)所使用環(huán)境的要求， 可變視場(chǎng)攝像機(jī)5也可以選用普通攝像機(jī)或具有夜視功能的攝像機(jī)，可以為 CCD攝像機(jī)、CMOS攝像機(jī)或熱成像攝像機(jī)。
可變視場(chǎng)攝像機(jī)5接收到控制模塊4的控制信號(hào)后，進(jìn)行參數(shù)調(diào)整，對(duì)可 疑目標(biāo)的細(xì)節(jié)圖像進(jìn)行采集，得到第二視頻圖像，并傳送給圖像識(shí)別模塊6。
上述的圖像識(shí)別模塊6進(jìn)一步包括
特征部位確定子模塊，用于從第二視頻圖像中提取出可疑目標(biāo)的信息，確 定其特征部位。
識(shí)別子模塊，與特征部位確定子模塊連接，用于對(duì)可疑目標(biāo)的特征部位進(jìn) 行特征識(shí)別，得到可疑目標(biāo)的特征參數(shù)。
在進(jìn)行人臉識(shí)別時(shí)，其特征參數(shù)包括人臉的膚色、瞳孔間距、骨骼結(jié)構(gòu)、 五官特征等，在進(jìn)行車牌識(shí)別時(shí)，其特征參數(shù)包括車牌號(hào)碼、汽車顏色等。
另夕卜，在有些情況下，可變視場(chǎng)攝像機(jī)5采集到可疑目標(biāo)的圖像并不一定 符合圖像識(shí)別模塊6進(jìn)行特征識(shí)別的要求，如采集到的圖像中特征部位信息不 夠清晰或特征部位信息不完整等，此時(shí)，圖像識(shí)別模塊還包括
判斷子模塊，與特征部位確'定子模塊和識(shí)別子模塊連接，用于判斷可疑目 標(biāo)的特征部位的信息是否符合特征識(shí)別的要求，如果符合要求，則將特征部位的信息發(fā)送給識(shí)別子模塊，如果不符合要求，則通知控制模塊4。
控制模塊4進(jìn)一步用于根據(jù)特征識(shí)別的要求，修改和輸出控制信號(hào)，以控
制可變視場(chǎng)攝像機(jī)5調(diào)整參數(shù)，對(duì)可疑目標(biāo)特征部位的圖像進(jìn)行采集，直至得
到符合特征識(shí)別的要求的圖像。
例如，當(dāng)采集到的圖像中特征部位信息不夠清晰時(shí)，判斷子才莫塊則通知控
制模塊4特征部位信息不清晰，控制模塊4修改和輸出控制信號(hào)，控制可變視 場(chǎng)攝像機(jī)5調(diào)整焦距，以放大特征部位的尺寸；當(dāng)特征部位位于圖像邊緣以至 特征部位信息不完整時(shí)，判斷子模塊則通知控制模塊4特征部位信息不完整， 控制模塊4修改和輸出控制信號(hào)，控制可變視場(chǎng)攝像機(jī)5轉(zhuǎn)動(dòng)角度，使得特征 部位處于圖像的中央位置，以獲取完整的特征部位圖像。
優(yōu)選的，控制模塊4控制可變視場(chǎng)攝像機(jī)5進(jìn)行參數(shù)調(diào)整后，使得采集到 的視頻圖像中可疑目標(biāo)的特征部位(如人臉、車牌照)處于圖像的中央位置和 合適的比例大小上，例如，使得可疑目標(biāo)的特征部位占整個(gè)圖像不小于15% 的比例大小上，以利于圖像識(shí)別模塊6進(jìn)行特征識(shí)別。
圖像識(shí)別模塊6、控制模塊4和可變視場(chǎng)攝像機(jī)5之間形成一個(gè)閉環(huán)控制 系統(tǒng)，直至獲得符合特征識(shí)別要求的第二視頻圖像。
上述的系統(tǒng)在利用比對(duì)模塊7進(jìn)行特征參數(shù)比對(duì)前，還需要完成對(duì)特征數(shù) 據(jù)信息的錄入，因此，系統(tǒng)還包括
數(shù)據(jù)庫(kù)錄入模塊，與比對(duì)模塊7連接，用于將比對(duì)物體的特征信息錄入到 特征數(shù)據(jù)庫(kù)中。
所述比對(duì)物體的特征信息通常包括兩類第一類為需要偵測(cè)報(bào)警的目標(biāo) 的特征信息(例如在逃疑犯等)；第二類為特殊授權(quán)且偵測(cè)到后不予報(bào)警的 目標(biāo)的特征信息(例如金庫(kù)工作人員等)。
可以采用實(shí)時(shí)錄入的方式將比對(duì)物體的特征信息錄入到特征數(shù)據(jù)庫(kù)中，具 體為將需要錄入的比對(duì)物體進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集，并進(jìn)行特征分析得到比對(duì)物 體的特征參數(shù)，然后將特征參數(shù)錄入到特征數(shù)據(jù)庫(kù)中；也可以采用將已有的數(shù) 據(jù)庫(kù)導(dǎo)入到特征數(shù)據(jù)庫(kù)中的方式。
另外，為了保證系統(tǒng)的可靠性，數(shù)據(jù)庫(kù)錄入模塊會(huì)對(duì)特征數(shù)據(jù)庫(kù)中保存的 信息進(jìn)行實(shí)時(shí)更新。上述的報(bào)警模塊8可以通過(guò)啟動(dòng)報(bào)警燈、發(fā)出警報(bào)聲音或?qū)?bào)警信息顯示 在監(jiān)視器上等多種方式進(jìn)行報(bào)警，還可以利用繼電器將報(bào)警信息輸出，例如， 報(bào)警模塊8可以與自動(dòng)門控制系統(tǒng)連接，當(dāng)確認(rèn)可疑目標(biāo)違反行為規(guī)則時(shí)，通 過(guò)繼電器將報(bào)警信息發(fā)送給自動(dòng)門控制系統(tǒng)，控制自動(dòng)門關(guān)閉，以限制可疑目 標(biāo)的行動(dòng)。
系統(tǒng)還包括報(bào)警條件設(shè)定模塊，與報(bào)警模塊8連接，用于根據(jù)需要設(shè)定 的報(bào)警條件。
報(bào)警的條件通常包括符合比對(duì)物體特征信息的報(bào)警和不符合比對(duì)物體特 征信息的報(bào)警。符合比對(duì)物體特征信息的報(bào)警即當(dāng)可疑目標(biāo)的特征信息符合 上述第一類需要偵測(cè)報(bào)警的目標(biāo)的特征信息時(shí)，進(jìn)行報(bào)警；不符合比對(duì)物體特 征信息的報(bào)警即當(dāng)可疑目標(biāo)的特征信息不符合上述第二類特殊授權(quán)且偵測(cè)到 后不予報(bào)警的目標(biāo)的特征信息時(shí)，進(jìn)行報(bào)警。
系統(tǒng)還可以包括
存儲(chǔ)模塊，用于在對(duì)可疑目標(biāo)進(jìn)行報(bào)警后，存儲(chǔ)可疑目標(biāo)的視頻圖像。 另夕卜，當(dāng)上述的可疑目標(biāo)確定模塊2判斷出固定視場(chǎng)攝像機(jī)1的監(jiān)控區(qū)域 范圍內(nèi)出現(xiàn)違反行為規(guī)則的可疑目標(biāo)時(shí)，為了使得可變視場(chǎng)攝像機(jī)5可以快速 轉(zhuǎn)動(dòng)到可疑目標(biāo)出現(xiàn)的位置，對(duì)可疑目標(biāo)的特征細(xì)節(jié)圖像進(jìn)行采集，系統(tǒng)還可 以包括
匹配模塊，與控制模塊4連接，用于調(diào)整可變視場(chǎng)攝像機(jī)5的參數(shù)，將可 變視場(chǎng)攝像機(jī)5與固定視場(chǎng)攝像機(jī)1進(jìn)行場(chǎng)景匹配，得到與固定視場(chǎng)攝像機(jī)1 的監(jiān)控區(qū)域范圍內(nèi)的特定位置點(diǎn)對(duì)應(yīng)的可變視場(chǎng)攝像機(jī)5的粗調(diào)角度。
可變視場(chǎng)攝像機(jī)5與固定視場(chǎng)攝像機(jī)1場(chǎng)景匹配的方法具體為首先通過(guò) 調(diào)整可變視場(chǎng)攝像機(jī)5的角度和焦距，將可變視場(chǎng)攝像機(jī)5監(jiān)視區(qū)域范圍內(nèi)的 特定位置點(diǎn)與固定視場(chǎng)攝像機(jī)1監(jiān)視區(qū)域中的對(duì)應(yīng)位置點(diǎn)進(jìn)行一一關(guān)聯(lián)，得到 可變視場(chǎng)攝像機(jī)5相應(yīng)每一個(gè)特定位置點(diǎn)的粗調(diào)角度，其主要目的在于為可 變視場(chǎng)攝像機(jī)5提供一個(gè)初始轉(zhuǎn)動(dòng)角度，保證可變視場(chǎng)攝像機(jī)5可以快速轉(zhuǎn)動(dòng) 與固定視場(chǎng)攝像機(jī)1監(jiān)視區(qū)域范圍內(nèi)的特定位置點(diǎn)匹配的粗調(diào)角度，然后再通 過(guò)進(jìn)一步微調(diào)可變視場(chǎng)攝像機(jī)5的參數(shù)以采集可疑目標(biāo)特征部位的細(xì)節(jié)圖像。
當(dāng)然，隨著可疑目標(biāo)的移動(dòng)，控制模塊4還要根據(jù)可疑目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)軌跡，
17控制可變視場(chǎng)攝像機(jī)5跟蹤轉(zhuǎn)動(dòng)和調(diào)整焦距，連續(xù)采集可疑目標(biāo)特征部位的細(xì) 節(jié)圖像。
為了能夠更好的了解可疑目標(biāo)在當(dāng)前建筑內(nèi)的具體位置，監(jiān)控可疑目標(biāo)的
行蹤，系統(tǒng)還包括
映射輸出模塊，與軌跡追蹤模塊3連接，用于將可疑目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)軌跡坐標(biāo) 映射到可疑目標(biāo)當(dāng)前所在的建筑平面坐標(biāo)中，并對(duì)可疑目標(biāo)的建筑平面坐標(biāo)進(jìn) 行輸出。
映射輸出模塊可以將可疑目標(biāo)的建筑平面坐標(biāo)輸出在監(jiān)視器中，以利于監(jiān) 控人員的可疑目標(biāo)的監(jiān)控。
同時(shí)，考慮到監(jiān)控區(qū)域內(nèi)的環(huán)境光線可能會(huì)隨著自然光線的變化而變化， 進(jìn)而不符合圖像識(shí)別的要求，因此，系統(tǒng)還包括
光線監(jiān)測(cè)與控制模塊，與用于對(duì)監(jiān)控區(qū)域進(jìn)行環(huán)境光線分析，當(dāng)環(huán)境光線 不利于探測(cè)時(shí)，控制背景光源模塊啟動(dòng)。
背景光源模塊，與光線監(jiān)測(cè)與控制模塊連接，用于在監(jiān)控區(qū)域的環(huán)境光線 低于探測(cè)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，啟動(dòng)背景光源。
光線監(jiān)測(cè)與控制模塊可以與固定視場(chǎng)攝像機(jī)1和/或可變視場(chǎng)攝像機(jī)5連 接，根據(jù)攝像機(jī)采集到的圖像進(jìn)行監(jiān)控區(qū)域環(huán)境光線的分析，當(dāng)然，也可以直 接采用環(huán)境光線探測(cè)儀器等，直接對(duì)監(jiān)控區(qū)域的環(huán)境光線進(jìn)行探測(cè)。
另外，當(dāng)監(jiān)控區(qū)域范圍內(nèi)出現(xiàn)多個(gè)可疑目標(biāo)時(shí)，系統(tǒng)還包括
用于對(duì)同時(shí)出現(xiàn)的多個(gè)可疑目標(biāo)進(jìn)行分析的多目標(biāo)分析模塊，與控制模塊 4連接，多目標(biāo)分析^t塊首先對(duì)多個(gè)可疑目標(biāo)進(jìn)行聚類分析，判斷該多個(gè)可疑 目標(biāo)是否具有關(guān)聯(lián)，例如根據(jù)該多個(gè)可疑目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)方法是否一致、運(yùn)動(dòng)速 度是否類似等條件進(jìn)行判斷，當(dāng)該多個(gè)可疑目標(biāo)具有關(guān)聯(lián)時(shí)，通過(guò)控制模塊4 輸出控制信號(hào)，控制可變視場(chǎng)攝像機(jī)5采集特征部位最清晰的可疑目標(biāo)的圖 像，然后利用圖像識(shí)別模塊6進(jìn)行特征識(shí)別；當(dāng)多目標(biāo)分析模塊分析出多個(gè)可 疑目標(biāo)不具有關(guān)聯(lián)時(shí)，則采用輪詢的方式，通過(guò)控制模塊4輸出控制信號(hào)，控 制可變視場(chǎng)攝像機(jī)5逐一采集可疑目標(biāo)的特征部位細(xì)節(jié)圖像，然后利用圖像識(shí) 別模塊6分別對(duì)多個(gè)可疑目標(biāo)進(jìn)行特征識(shí)別。
系統(tǒng)還可以包括網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，與報(bào)警模塊8和存儲(chǔ)模塊連接，用于與其他的自動(dòng)追蹤識(shí)別系統(tǒng)或監(jiān)控中心主機(jī)進(jìn)行通信連接，當(dāng)可疑目標(biāo)離開本系統(tǒng)的監(jiān) 控范圍時(shí)，將報(bào)警信息和可疑目標(biāo)的視頻圖像傳輸給網(wǎng)絡(luò)連接的其它區(qū)域自動(dòng) 追蹤識(shí)別系統(tǒng)或監(jiān)控中心主^L，防止可疑目標(biāo)走失。
網(wǎng)絡(luò)設(shè)備可以有效擴(kuò)大監(jiān)控區(qū)域的范圍，以用于應(yīng)對(duì)大型、重要場(chǎng)所的安 全監(jiān)控問(wèn)題。
另外，系統(tǒng)還可以與外部其他類型的安全監(jiān)控系統(tǒng)連接，系統(tǒng)還包括用于 與外部安全監(jiān)控系統(tǒng)連"l妄的安全監(jiān)控傳感器，外部的安全監(jiān)控系統(tǒng)可以通過(guò)安 全監(jiān)控傳感器調(diào)動(dòng)可變視場(chǎng)攝像機(jī)來(lái)采集需要的信息。
通過(guò)以上實(shí)施例提供的自動(dòng)追蹤識(shí)別系統(tǒng)，通過(guò)控制可變視場(chǎng)攝像機(jī)調(diào)整 參數(shù)，可以最大程度地采集可疑目標(biāo)特征部位的細(xì)節(jié)圖像，從而有效的實(shí)現(xiàn)可
疑目標(biāo)的特征識(shí)別，進(jìn)行早期、可靠的報(bào)警；系統(tǒng)通過(guò)對(duì)采集到的圖像進(jìn)行智
能分析，確定可疑目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)軌跡，可以對(duì)運(yùn)動(dòng)的可疑目標(biāo)進(jìn)行追蹤識(shí)別。
圖2為本發(fā)明實(shí)施例的自動(dòng)追蹤識(shí)別方法流程示意圖，包括以下步驟 步驟21,對(duì)固定視場(chǎng)攝像機(jī)采集到的第一視頻圖像進(jìn)行分析，確定可疑
目標(biāo)，并獲取可疑目標(biāo)的位置。
在確定可疑目標(biāo)時(shí)，還可以首先進(jìn)行預(yù)報(bào)警，以提醒監(jiān)控人員注意。
步驟22,根據(jù)可疑目標(biāo)的位置，得到可疑目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)軌跡。
步驟23,根據(jù)可疑目標(biāo)的位置和運(yùn)動(dòng)軌跡，輸出控制信號(hào)。
步驟24，基于控制信號(hào)調(diào)整可變視場(chǎng)攝像機(jī)參數(shù)，得到符合特征識(shí)別的
第二視頻圖像。
步驟25,對(duì)第二視頻圖像進(jìn)行分析，確定可疑目標(biāo)的特征部位，對(duì)特征 部位進(jìn)行特征識(shí)別，得到可疑目標(biāo)的特征參數(shù)。
步驟26,將可疑目標(biāo)的特征參數(shù)與特征數(shù)據(jù)庫(kù)中存儲(chǔ)的比對(duì)物體的特征 信息進(jìn)行比對(duì)。
步驟27，在比對(duì)結(jié)果指示可疑目標(biāo)符合設(shè)定的報(bào)警條件時(shí)，進(jìn)行報(bào)警。 設(shè)定的報(bào)警條件通常包括符合比對(duì)物體特征信息的報(bào)警和不符合比對(duì)物 體特征信息的報(bào)警。
上述步驟21中對(duì)固定視場(chǎng)攝像機(jī)采集到的第一視頻圖像進(jìn)行分析，確定
可疑目標(biāo)，并獲:f又可疑目標(biāo)的位置的方法具體為從第一視頻圖像中提取出目標(biāo)運(yùn)動(dòng)物體的信息；
根據(jù)目標(biāo)運(yùn)動(dòng)物體的信息，對(duì)目標(biāo)運(yùn)動(dòng)物體進(jìn)行分類；
根據(jù)目標(biāo)運(yùn)動(dòng)物體的類別，判斷目標(biāo)運(yùn)動(dòng)物體是否違反預(yù)先設(shè)定的行為規(guī)
則，將違反行為規(guī)則的目標(biāo)物體確定為可疑目標(biāo)，并獲取可疑目標(biāo)的位置。 違反行為規(guī)則的判定條件通常包括越界、運(yùn)動(dòng)方向異常、運(yùn)動(dòng)速度異常、
偷盜、遺留物品和違規(guī)停車等， 一旦目標(biāo)運(yùn)動(dòng)物體違反設(shè)定的行為規(guī)則，即會(huì)
被標(biāo)示為可疑目標(biāo)。 步驟21還包括
設(shè)定違反行為規(guī)則的判定條件的步驟。
上述步驟22中根據(jù)可疑目標(biāo)的位置，得到可疑目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)軌跡的方法具 體為
根據(jù)可疑目標(biāo)的類別，確定可疑目標(biāo)的重心；
根據(jù)可疑目標(biāo)的位置，記錄重心的軌跡，得到可疑目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)軌跡。
上述步驟25中對(duì)第二視頻圖像進(jìn)行分析，確定可疑目標(biāo)的特征部位，對(duì) 特征部位進(jìn)行特征識(shí)別，得到可疑目標(biāo)的特征參數(shù)的方法具體為
從第二視頻圖像中提取出可疑目標(biāo)的信息，確定其特征部位；
對(duì)特征部位進(jìn)行特征識(shí)別，得到可疑目標(biāo)的特征參數(shù)。
另外，在有些情況下，可變視場(chǎng)攝像機(jī)采集到可疑目標(biāo)的圖像并不符合特 征分析的要求，如采集到的圖像中特征部位信息不夠清晰或特征部位信息不完 整等，因此，上述步驟25中對(duì)第二視頻圖像進(jìn)行分析，確定可疑目標(biāo)的特征 部位，對(duì)特征部位進(jìn)行特征識(shí)別，得到可疑目標(biāo)的特征參數(shù)的方法還可以為
從第二視頻圖像中提取出可疑目標(biāo)的信息，確定其特征部位；
判斷特征部位是否符合特征識(shí)別的要求；
如果符合要求，則對(duì)特征部位進(jìn)行特征識(shí)別識(shí)別，得到可疑目標(biāo)的特征參
數(shù)；
如果不符合要求，則修改和輸出控制信號(hào)，控制可變視場(chǎng)攝像機(jī)調(diào)整參數(shù)， 對(duì)可疑目標(biāo)特征部位的圖像進(jìn)行采集，直至得到符合特征識(shí)別要求的圖像。
優(yōu)選的，控制可變視場(chǎng)攝像機(jī)調(diào)整參數(shù)(轉(zhuǎn)動(dòng)角度和調(diào)整焦距、光圈等) 后，采集到的視頻圖像中可疑目標(biāo)的特征部位(如人臉)處于圖像的中央位置和合適的比例大小上，例如，使得可疑目標(biāo)的特征部位占整個(gè)圖像不小于15 %的比例大小上。
上述的方法還包括
將比對(duì)物體的特征參數(shù)錄入到特征數(shù)據(jù)庫(kù)中，并設(shè)定報(bào)警條件的步驟。 另夕卜，在判斷出固定視場(chǎng)攝像機(jī)的監(jiān)控區(qū)域范圍內(nèi)出現(xiàn)違反行為規(guī)則的可
疑目標(biāo)時(shí)，為了使得可變視場(chǎng)攝像機(jī)可以快速轉(zhuǎn)動(dòng)到可疑目標(biāo)出現(xiàn)的位置，對(duì)
可疑目標(biāo)的特征細(xì)節(jié)圖像進(jìn)行采集，上述的方法還可以包括
對(duì)可變視場(chǎng)攝像機(jī)和固定視場(chǎng)攝像機(jī)進(jìn)行場(chǎng)景匹配，得到與固定視場(chǎng)攝像
機(jī)的監(jiān)控區(qū)域范圍內(nèi)的特定位置點(diǎn)對(duì)應(yīng)的可變視場(chǎng)攝像機(jī)的粗調(diào)角度的步驟；
以及
在可疑目標(biāo)位于固定視場(chǎng)攝像機(jī)的特定位置點(diǎn)時(shí)，根據(jù)匹配結(jié)果，控制可 變視場(chǎng)攝像機(jī)快速轉(zhuǎn)動(dòng)到特定位置點(diǎn)對(duì)應(yīng)的粗調(diào)角度的步驟。
另外，為了能夠更好的了解可疑目標(biāo)在當(dāng)前建筑內(nèi)的位置，監(jiān)控可疑目標(biāo) 的行蹤，上述方法還包括
將可疑目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)軌跡坐標(biāo)映射到可疑目標(biāo)當(dāng)前所在的建筑平面坐標(biāo)中， 并對(duì)可疑目標(biāo)的建筑平面坐標(biāo)進(jìn)行輸出的步驟。
以及，考慮到監(jiān)控區(qū)域內(nèi)的環(huán)境光線可能會(huì)隨著自然光線的變化而變化， 進(jìn)而不符合圖像識(shí)別的要求，因此，上述方法還包括
對(duì)監(jiān)控區(qū)域進(jìn)行環(huán)境光線分析，當(dāng)環(huán)境光線低于探測(cè)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，啟動(dòng)背景光 源的步驟。
另外，當(dāng)監(jiān)控區(qū)域范圍內(nèi)出現(xiàn)多個(gè)可疑目標(biāo)時(shí)，首先對(duì)多個(gè)可疑目標(biāo)進(jìn)行 聚類分析，判斷該多個(gè)可疑目標(biāo)是否具有關(guān)聯(lián)，例如根據(jù)該多個(gè)可疑目標(biāo)的 運(yùn)動(dòng)方法是否一致、運(yùn)動(dòng)速度是否類似等條件進(jìn)行判斷，當(dāng)該多個(gè)可疑目標(biāo)具 有關(guān)聯(lián)時(shí)，采集特征部位最清晰的可疑目標(biāo)進(jìn)行特征分析；當(dāng)多個(gè)可疑目標(biāo)不 具有關(guān)聯(lián)時(shí)，則采用輪詢的方式，逐一采集可疑目標(biāo)的特征部位細(xì)節(jié)圖像，分 別對(duì)多個(gè)可疑目標(biāo)進(jìn)行特征識(shí)別。
另外，當(dāng)系統(tǒng)對(duì)可疑目標(biāo)進(jìn)行報(bào)警后，還需要存儲(chǔ)可疑目標(biāo)的視頻圖像， 并將報(bào)警信息和可疑目標(biāo)的視頻圖像通過(guò)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備傳輸給網(wǎng)絡(luò)連接的其它區(qū) 域自動(dòng)追蹤識(shí)別系統(tǒng)或監(jiān)控中心主機(jī)等。
21通過(guò)以上實(shí)施例提供的自動(dòng)追蹤識(shí)別方法，通過(guò)控制可變視場(chǎng)攝像機(jī)調(diào)整 參數(shù)，可以最大程度地采集可疑目標(biāo)特征部位的細(xì)節(jié)圖像，從而有效的實(shí)現(xiàn)可
疑目標(biāo)的特征識(shí)別，進(jìn)行早期、可靠的報(bào)警；系統(tǒng)通過(guò)對(duì)采集到的圖像進(jìn)行智
能分析，確定可疑目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)軌跡，可以對(duì)運(yùn)動(dòng)的可疑目標(biāo)進(jìn)行追蹤識(shí)別。
圖3為本發(fā)明實(shí)施例的自動(dòng)追蹤識(shí)別系統(tǒng)的一具體場(chǎng)景示意圖，該自動(dòng)追 蹤識(shí)別系統(tǒng)可以基于外部計(jì)算機(jī)或DSP處理系統(tǒng)，系統(tǒng)由三個(gè)固定視場(chǎng)槍式 攝像機(jī)、可變視場(chǎng)攝像機(jī)、追蹤識(shí)別主機(jī)、輸入輸出設(shè)備(監(jiān)視器和鍵盤)以 及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備組成。其中，固定視場(chǎng)槍式攝像機(jī)對(duì)監(jiān)控區(qū)域范圍內(nèi)的視頻圖像進(jìn) 行采集；追蹤識(shí)別主機(jī)是上述的可疑目標(biāo)確定模塊、軌跡追蹤模塊、控制模塊、 圖像識(shí)別模塊、比對(duì)模塊、報(bào)警模塊等一系列模塊的集成，完成對(duì)目標(biāo)運(yùn)動(dòng)物 體進(jìn)行自動(dòng)追蹤識(shí)別的功能，是系統(tǒng)的核心部分；可變視場(chǎng)攝像機(jī)接受追蹤識(shí) 別主機(jī)的控制信號(hào)后調(diào)整參數(shù)，對(duì)可疑目標(biāo)的特征部位細(xì)節(jié)圖像進(jìn)行采集；系 統(tǒng)可以通過(guò)監(jiān)視器將報(bào)警信息和可疑目標(biāo)的視頻圖像輸出，通過(guò)鍵盤完成對(duì)特 征數(shù)據(jù)庫(kù)的錄入等操作；系統(tǒng)還具有網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，用于與其他的自動(dòng)追蹤識(shí)別系 統(tǒng)進(jìn)行連接，當(dāng)可疑目標(biāo)離開本系統(tǒng)的監(jiān)控范圍時(shí)，本系統(tǒng)可以將可疑目標(biāo)的 數(shù)據(jù)和運(yùn)動(dòng)方向等信息通過(guò)LAN或Internet網(wǎng)絡(luò)傳遞給其他動(dòng)追蹤識(shí)別系統(tǒng)， 防止可疑目標(biāo)走失，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備可以有效擴(kuò)大監(jiān)控區(qū)域的范圍。
以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通 技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以作出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾， 這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1. 一種自動(dòng)追蹤識(shí)別系統(tǒng)，其特征在于，包括至少一個(gè)固定視場(chǎng)攝像機(jī)，用于采集固定監(jiān)控區(qū)域范圍內(nèi)的視頻圖像，得到第一視頻圖像；可疑目標(biāo)確定模塊，與所述固定視場(chǎng)攝像機(jī)連接，用于對(duì)所述第一視頻圖像進(jìn)行分析，確定可疑目標(biāo)，并獲取所述可疑目標(biāo)的位置；軌跡追蹤模塊，與所述可疑目標(biāo)確定模塊連接，用于根據(jù)所述可疑目標(biāo)的位置，得到所述可疑目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)軌跡；控制模塊，與所述可疑目標(biāo)確定模塊和所述軌跡追蹤模塊連接，用于根據(jù)所述可疑目標(biāo)的位置和運(yùn)動(dòng)軌跡，輸出控制信號(hào)；可變視場(chǎng)攝像機(jī)，與所述控制模塊連接，用于基于所述控制信號(hào)調(diào)整參數(shù)，得到符合特征識(shí)別要求的第二視頻圖像；圖像識(shí)別模塊，與所述控制模塊和所述可變視場(chǎng)攝像機(jī)連接，用于對(duì)所述第二視頻圖像進(jìn)行分析，確定所述可疑目標(biāo)的特征部位，對(duì)所述特征部位進(jìn)行特征識(shí)別，得到所述可疑目標(biāo)的特征參數(shù)；比對(duì)模塊，與所述圖像識(shí)別模塊連接，用于將所述可疑目標(biāo)的特征參數(shù)與特征數(shù)據(jù)庫(kù)中存儲(chǔ)的比對(duì)物體的特征信息進(jìn)行比對(duì)；報(bào)警模塊，與所述比對(duì)模塊連接，用于在所述比對(duì)結(jié)果指示所述可疑目標(biāo)符合設(shè)定的報(bào)警條件時(shí)，進(jìn)行報(bào)警。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)追蹤識(shí)別系統(tǒng)，其特征在于 所述固定視場(chǎng)攝像機(jī)為槍式攝像機(jī)或球型攝像機(jī)； 所述可變視場(chǎng)攝像機(jī)為高速云臺(tái)攝像機(jī)或快速球型攝像機(jī)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)追蹤識(shí)別系統(tǒng)，其特征在于，所述固定視 場(chǎng)攝像機(jī)和所述可變視場(chǎng)攝像機(jī)為CCD攝像機(jī)、CMOS攝像機(jī)或熱成像攝像 機(jī)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)追蹤識(shí)別系統(tǒng)，其特征在于，所述可疑目 標(biāo)確定模塊進(jìn)一步包括提取子模塊，用于從所述第一視頻圖像中提取出目標(biāo)運(yùn)動(dòng)物體的信息；分類子模塊，與所述提取子模塊連接，用于根據(jù)所述目標(biāo)運(yùn)動(dòng)物體的信息，對(duì)所述目標(biāo)運(yùn)動(dòng)物體進(jìn)行分類；判斷子模塊，與所述分類子模塊連接，用于根據(jù)所述目標(biāo)運(yùn)動(dòng)物體的類別， 判斷所述目標(biāo)運(yùn)動(dòng)物體是否違反預(yù)先設(shè)定的行為規(guī)則，將違反行為規(guī)則的目標(biāo) 物體確定為可疑目標(biāo)，并獲取所述可疑目標(biāo)的位置。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的自動(dòng)追蹤識(shí)別系統(tǒng)，其特征在于，所述軌跡追 蹤模塊進(jìn)一步包括重心確定子模塊，用于根據(jù)所述可疑目標(biāo)的類別，確定所述可疑目標(biāo)的重心；軌跡確定子模塊，與所述重心確定子模塊連接，用于根據(jù)所述可疑目標(biāo)的 位置，記錄所述重心的軌跡，得到所述可疑目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)軌跡。
6. 根據(jù)權(quán)利要求i所述的自動(dòng)追蹤識(shí)別系統(tǒng)，其特征在于，所述圖像識(shí)別模塊進(jìn)一步包括特征部位確定子模塊，用于從所述第二視頻圖像中提取出所述可疑目標(biāo)的 信息，確定其特征部位；識(shí)別子模塊，與所述特征部位確定子模塊連接，用于對(duì)所述特征部位進(jìn)行 特征識(shí)別，得到所述可疑目標(biāo)的特征參數(shù)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的自動(dòng)追蹤識(shí)別系統(tǒng)，其特征在于，所述圖像識(shí) 別模塊還包括判斷子模塊，與所述特征部位確定子模塊和所述識(shí)別子模塊連接，用于判 斷所述特征部位是否符合特征識(shí)別的要求，如果符合要求，則將所述特征部位 的信息發(fā)送給所述識(shí)別子模塊，如果不符合要求，則通知所述控制模塊；所述控制模塊則進(jìn)一步用于根據(jù)特征識(shí)別要求，修改并輸出控制信號(hào)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的自動(dòng)追蹤識(shí)別系統(tǒng)，其特征在于，還包括 行為規(guī)則設(shè)定模塊，與所述圖像識(shí)別模塊連接，用于設(shè)定違反行為規(guī)則的判定條件，所述違反行為規(guī)則的判定條件包括越界、進(jìn)入警戒區(qū)、運(yùn)動(dòng)方向 異常、運(yùn)動(dòng)速度異常、偷盜、遺留物品和違規(guī)停車。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)追蹤識(shí)別系統(tǒng)，其特征在于，還包括 數(shù)據(jù)庫(kù)錄入模塊，與所述比對(duì)模塊連接，用于將所述比對(duì)物體的特征信息錄入到所述特征數(shù)據(jù)庫(kù)中；報(bào)警條件設(shè)定模塊，與所述報(bào)警模塊連接，用于根據(jù)需要設(shè)定報(bào)警的條件; 所述報(bào)警的條件包括符合所述比對(duì)物體特征信息的報(bào)警和不符合所述比對(duì)物 體特征信息的報(bào)警。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)追蹤識(shí)別系統(tǒng)，其特征在于，還包括 匹配模塊，與所述控制模塊連接，用于調(diào)整所述可變視場(chǎng)攝像機(jī)的參數(shù)，將所述可變視場(chǎng)攝像機(jī)與所述固定視場(chǎng)攝像機(jī)進(jìn)行場(chǎng)景匹配，得到與所述固定 視場(chǎng)攝像機(jī)監(jiān)控區(qū)域范圍內(nèi)的特定位置點(diǎn)對(duì)應(yīng)的所述可變視場(chǎng)攝像機(jī)的粗調(diào) 角度；所述控制模塊進(jìn)一步用于在所述可疑目標(biāo)位于所述固定視場(chǎng)攝像機(jī)監(jiān)控 區(qū)域范圍內(nèi)的特定位置點(diǎn)時(shí)，根據(jù)所述匹配模塊的匹配結(jié)果，輸出控制信號(hào)， 控制所述可變視場(chǎng)攝像機(jī)快速轉(zhuǎn)動(dòng)所述特定位置點(diǎn)對(duì)應(yīng)的粗調(diào)角度。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)追蹤識(shí)別系統(tǒng)，其特征在于，還包括 映射輸出模塊，與所述軌跡追蹤模塊連接，用于將所述可疑目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)軌跡坐標(biāo)映射到所述可疑目標(biāo)當(dāng)前所在的建筑平面坐標(biāo)中，并對(duì)所述可疑目標(biāo)的 建筑平面坐標(biāo)進(jìn)行輸出。
12. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的自動(dòng)追蹤識(shí)別系統(tǒng)，其特征在于，還包括 背景光源模塊，用于在監(jiān)控區(qū)域的環(huán)境光線低于探測(cè)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，啟動(dòng)背景光源；光線監(jiān)測(cè)與控制模塊，與所述背景光源模塊連接，用于對(duì)監(jiān)控區(qū)域進(jìn)行環(huán) 境光線分析，當(dāng)監(jiān)控區(qū)域的環(huán)境光線不利于探測(cè)時(shí)，控制所述背景光源模塊啟 動(dòng)。
13. —種自動(dòng)追蹤識(shí)別方法，其特征在于，包括以下步驟對(duì)固定視場(chǎng)攝像機(jī)采集到的第 一視頻圖像進(jìn)行分析，確定可疑目標(biāo)，并獲 取所述可疑目標(biāo)的位置；根據(jù)所述可疑目標(biāo)的位置，得到所述可疑目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)軌跡；根據(jù)所述可疑目標(biāo)的位置和運(yùn)動(dòng)軌跡，輸出控制信號(hào)；基于所述控制信號(hào)調(diào)整可變視場(chǎng)攝像機(jī)參數(shù)，得到符合特征識(shí)別要求的第 二視頻圖像；對(duì)所述第二3見(jiàn)頻圖像進(jìn)行分析，確定所述可疑目標(biāo)的特征部位，對(duì)所述特征部位進(jìn)行特征識(shí)別，得到所述可疑目標(biāo)的特征參數(shù)； 進(jìn)行比對(duì)；在所述比對(duì)結(jié)果指示所述可疑目標(biāo)符合設(shè)定的報(bào)警條件時(shí)，進(jìn)行報(bào)警。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的自動(dòng)追蹤識(shí)別方法，其特征在于 所述固定視場(chǎng)攝像機(jī)為槍式攝像機(jī)或球型攝像機(jī)； 所述可變視場(chǎng)攝像機(jī)為高速云臺(tái)攝像機(jī)或快速球型攝像機(jī)。
15. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的自動(dòng)追蹤識(shí)別方法，其特征在于，所述固定 視場(chǎng)攝像機(jī)和所述可變視場(chǎng)攝像機(jī)為CCD攝像機(jī)、CMOS攝像機(jī)或熱成像攝 像機(jī)。
16. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的自動(dòng)追蹤識(shí)別方法，其特征在于，所述對(duì)固 定視場(chǎng)攝像機(jī)采集到的第一視頻圖像進(jìn)行分析，確定可疑目標(biāo)，并獲取所述可 疑目標(biāo)的位置的方法具體為從所述第一視頻圖像中提取出目標(biāo)運(yùn)動(dòng)物體的信息； 根據(jù)所述目標(biāo)運(yùn)動(dòng)物體的信息，對(duì)所述目標(biāo)運(yùn)動(dòng)物體進(jìn)行分類； 根據(jù)所述標(biāo)運(yùn)動(dòng)物體的類別，判斷所述目標(biāo)運(yùn)動(dòng)物體是否違反預(yù)先設(shè)定的行為規(guī)則，將違反行為規(guī)則的目標(biāo)物體確定為可疑目標(biāo)，并獲取所述可疑目標(biāo)的位置。
17. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的自動(dòng)追蹤識(shí)別方法，其特征在于，所述根據(jù) 所述可疑目標(biāo)的位置，得到所述可疑目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)軌跡的方法具體為根據(jù)所述可疑目標(biāo)的類別，確定所述可疑目標(biāo)的重心； 根據(jù)所述可疑目標(biāo)的位置，記錄所述重心的軌跡，得到所述可疑目標(biāo)的運(yùn) 動(dòng)軌跡。
18. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的自動(dòng)追蹤識(shí)別方法，其特征在于，所述對(duì)所 述第二視頻圖像進(jìn)行分析，確定所述可疑目標(biāo)的特征部位，對(duì)所述特征部位進(jìn) 行特征識(shí)別，得到所述可疑目標(biāo)的特征參數(shù)的方法具體為從所述第二視頻圖像中提取出所述可疑目標(biāo)的信息，確定其特征部位； 對(duì)所述特征部位進(jìn)行特征識(shí)別，得到所述可疑目標(biāo)的特征參數(shù)。
19. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的自動(dòng)追蹤識(shí)別方法，其特征在于，所述對(duì)所 述笫二視頻圖像進(jìn)行分析，確定所述可疑目標(biāo)的特征部位，對(duì)所述特征部位進(jìn) 行特征識(shí)別，得到所述可疑目標(biāo)的特征參數(shù)的方法具體為從所述第二視頻圖像中提取出所述可疑目標(biāo)的信息，確定其特征部位； 判斷所述特征部位是否符合特征識(shí)別的要求；如果符合要求，則對(duì)所述特征部位進(jìn)行特征識(shí)別識(shí)別，得到所述可疑目標(biāo) 的特征參數(shù)；如果不符合要求，則修改和輸出控制信號(hào)，控制所述可變視場(chǎng)攝像機(jī)調(diào)整 參數(shù)。
20. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的自動(dòng)追蹤識(shí)別方法，其特征在于，還包括 設(shè)定違反行為規(guī)則的判定條件的步驟，所述違反行為規(guī)則的判定條件包括越界、進(jìn)入警戒區(qū)、運(yùn)動(dòng)方向異常、運(yùn)動(dòng)速度異常、偷盜、遺留物品和違規(guī)停 車。
21. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的自動(dòng)追蹤識(shí)別方法，其特征在于，還包括 將所述比對(duì)物體的特征參信息錄入到所述特征數(shù)據(jù)庫(kù)中，并根據(jù)需要設(shè)定報(bào)警的條件的步驟，所述報(bào)警的條件包括符合所述比對(duì)物體特征信息的報(bào)警 和不符合所述比對(duì)物體特征信息的報(bào)警。
22. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的自動(dòng)追蹤識(shí)別方法，其特征在于，還包括 調(diào)整所述可變視場(chǎng)攝像機(jī)的參數(shù)，將所述可變視場(chǎng)攝像機(jī)與所述固定視場(chǎng)攝像機(jī)進(jìn)行場(chǎng)景匹配，得到與所述固定視場(chǎng)攝像機(jī)監(jiān)控區(qū)域范圍內(nèi)的特定位置 點(diǎn)對(duì)應(yīng)的所述可變視場(chǎng)攝像機(jī)的粗調(diào)角度；在所述可疑目標(biāo)位于所述固定視場(chǎng)攝像機(jī)監(jiān)控區(qū)域范圍內(nèi)的特定位置點(diǎn) 時(shí)，根據(jù)匹配結(jié)果輸出控制信號(hào)，控制所述可變視場(chǎng)攝像機(jī)快速轉(zhuǎn)動(dòng)所述特定 位置點(diǎn)對(duì)應(yīng)的粗調(diào)角度。
23. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的自動(dòng)追蹤識(shí)別方法，其特征在于，還包括 將所述可疑目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)軌跡坐標(biāo)映射到所述可疑目標(biāo)當(dāng)前所在的建筑平面坐標(biāo)中，并對(duì)所述可疑目標(biāo)的建筑平面坐標(biāo)進(jìn)行輸出的步驟。
24. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的自動(dòng)追蹤識(shí)別方法，其特征在于，還包括 對(duì)監(jiān)控區(qū)域進(jìn)行環(huán)境光線分析，當(dāng)環(huán)境光線低于^i冢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，啟動(dòng)背景光源的步驟。
全文摘要
本發(fā)明提供一種自動(dòng)追蹤識(shí)別系統(tǒng)及方法，該系統(tǒng)包括固定視場(chǎng)攝像機(jī)；可疑目標(biāo)確定模塊，用于對(duì)固定視場(chǎng)攝像機(jī)采集到的視頻圖像進(jìn)行分析，確定可疑目標(biāo)，并獲取可疑目標(biāo)的位置；軌跡追蹤模塊，用于確定可疑目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)軌跡；控制模塊，用于根據(jù)可疑目標(biāo)的位置和運(yùn)動(dòng)軌跡，輸出控制信號(hào)；可變視場(chǎng)攝像機(jī)，用于基于該控制信號(hào)調(diào)整參數(shù)，獲取符合特征識(shí)別要求的視頻圖像；圖像識(shí)別模塊，用于獲取可疑目標(biāo)特征參數(shù)；比對(duì)模塊，用于將得到的特征參數(shù)與特征數(shù)據(jù)庫(kù)中比對(duì)物體的特征信息比對(duì)；報(bào)警模塊，用于對(duì)符合設(shè)定的報(bào)警條件的可疑目標(biāo)進(jìn)行報(bào)警。本發(fā)明可以自動(dòng)追蹤采集可疑目標(biāo)的細(xì)節(jié)圖像，有效實(shí)現(xiàn)可疑目標(biāo)的識(shí)別，進(jìn)行早期、可靠的報(bào)警。
文檔編號(hào)G08B13/194GK101465033SQ20081011348
公開日2009年6月24日 申請(qǐng)日期2008年5月28日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月28日
發(fā)明者丁國(guó)鋒 申請(qǐng)人:丁國(guó)鋒