本發(fā)明涉及視頻監(jiān)控技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種自動(dòng)跟蹤全景云臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

崗位執(zhí)勤是為了防范安全隱患，及時(shí)的發(fā)現(xiàn)和處理突發(fā)事故，這就決定了崗位執(zhí)勤的重要性。隨著“重點(diǎn)區(qū)域”(如車(chē)站廣場(chǎng)、監(jiān)獄、學(xué)校、機(jī)關(guān)部門(mén))安全防范問(wèn)題的不斷遞增和加劇，以及各項(xiàng)防控設(shè)施的老化，固定目標(biāo)執(zhí)勤的壓力越來(lái)越大，執(zhí)勤隱患和風(fēng)險(xiǎn)也逐年增加。部分哨兵警惕性和防范意識(shí)不強(qiáng)，也是導(dǎo)致執(zhí)勤事故時(shí)有發(fā)生的一個(gè)很重要原因。

目前哨兵監(jiān)控有四種模式：一是采用固定鏡頭攝像機(jī)，缺點(diǎn)是只能顯示大概的輪廓不能特寫(xiě)放大顯示；二是采用云臺(tái)攝像機(jī)，缺點(diǎn)是需要人工操作不能自動(dòng)放大特寫(xiě)顯示；三是采用跟蹤型攝像機(jī)，缺點(diǎn)是跟蹤范圍太小、夜晚不能用、目標(biāo)容易跟丟；四是用報(bào)警模式加球形云臺(tái)預(yù)置位模式，缺點(diǎn)是預(yù)置位會(huì)偏移，需要人工定期校準(zhǔn)。以上哨兵監(jiān)控系統(tǒng)還存在一個(gè)共性問(wèn)題：僅能實(shí)現(xiàn)人工值守監(jiān)視，事后檢索取證，無(wú)法做到及時(shí)報(bào)警。

另外，目前已有哨兵監(jiān)控系統(tǒng)，如專(zhuān)利號(hào)cn201320664875.2一種哨兵監(jiān)控系統(tǒng)，包括探測(cè)器模塊、單片機(jī)控制模塊和攝像機(jī)，所述單片機(jī)控制模塊的輸出端連接攝像機(jī)的串口輸入端，所述單片機(jī)控制模塊的輸入端連接探測(cè)器模塊的輸出端，所述攝像機(jī)的輸出端連接到單片機(jī)控制模塊的輸入端。該哨兵監(jiān)控系統(tǒng)用來(lái)跟蹤巡邏哨兵，實(shí)時(shí)掌控哨兵狀況，即時(shí)響應(yīng)快速處置，方便哨兵執(zhí)勤，該技術(shù)方案只針對(duì)巡邏哨兵進(jìn)行跟蹤，并沒(méi)有實(shí)現(xiàn)真正的“電子哨兵”，來(lái)取代真人巡邏哨兵。因此現(xiàn)有哨兵監(jiān)控系統(tǒng)并不能緩解執(zhí)勤壓力、解決執(zhí)行隱患和風(fēng)險(xiǎn)的問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明是為解決上述問(wèn)題而提出的，其目的在于，提供一種自動(dòng)跟蹤全景云臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)，該監(jiān)控裝置即使在夜晚仍能監(jiān)控范圍較大的全景區(qū)域，本監(jiān)控裝置通過(guò)對(duì)多個(gè)方向進(jìn)行預(yù)警視頻采集，直接檢測(cè)多個(gè)預(yù)警視頻圖像內(nèi)的動(dòng)態(tài)，從而確定運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的位置信息，進(jìn)而對(duì)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)進(jìn)行跟蹤視頻采集、音頻采集、光照示警和聲音示警，同時(shí)，還在相應(yīng)視頻圖像中添加報(bào)警信號(hào)，并通過(guò)回傳指令控制主控設(shè)備產(chǎn)生報(bào)警動(dòng)作，最終將多個(gè)預(yù)警視頻和跟蹤視頻進(jìn)行存儲(chǔ)并傳輸至視頻監(jiān)控系統(tǒng)的顯示設(shè)備。

為實(shí)現(xiàn)上述目的本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種自動(dòng)跟蹤全景云臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)，包括數(shù) 據(jù)采集裝置、數(shù)據(jù)分析單元、數(shù)據(jù)處理單元和報(bào)警裝置，該數(shù)據(jù)采集裝置由預(yù)警監(jiān)測(cè)攝像機(jī)組、跟蹤示警攝像機(jī)、光照檢測(cè)單元和輔助照明單元組成，報(bào)警裝置由前端示警單元和后端報(bào)警單元組成，該監(jiān)控系統(tǒng)通過(guò)多個(gè)視頻采集單元采集視頻圖像，數(shù)據(jù)分析單元分析視頻圖像內(nèi)的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)，數(shù)據(jù)處理單元控制系統(tǒng)對(duì)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)進(jìn)行跟蹤視頻采集、音頻采集、光照示警和聲音示警，同時(shí)，還在相應(yīng)視頻圖像中添加報(bào)警信號(hào)，并通過(guò)回傳指令控制主控設(shè)備產(chǎn)生報(bào)警動(dòng)作，最終將多個(gè)預(yù)警視頻和跟蹤視頻進(jìn)行存儲(chǔ)并傳輸至顯示設(shè)備。

所述，該預(yù)警監(jiān)測(cè)攝像機(jī)組由多個(gè)長(zhǎng)焦攝像機(jī)和一個(gè)廣角攝像機(jī)組成，多個(gè)長(zhǎng)焦攝像機(jī)用來(lái)采集水平方向的視頻圖像，廣角攝像機(jī)用來(lái)采集垂直下方的視頻圖像；

所述，光照檢測(cè)單元檢測(cè)監(jiān)控區(qū)域的光照強(qiáng)度，并將檢測(cè)值傳輸至數(shù)據(jù)處理單元，由數(shù)據(jù)處理單元控制輔助照明單元對(duì)監(jiān)控區(qū)域進(jìn)行輔助照明；

所述輔助照明單元采用紅外燈、激光器、可見(jiàn)光照明設(shè)備其中之一或兩種以上的組合；

所述，數(shù)據(jù)分析單元用來(lái)接收預(yù)警監(jiān)測(cè)攝像機(jī)組和跟蹤示警攝像機(jī)的視頻圖像，分析視頻圖像內(nèi)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的動(dòng)態(tài)信息，并向數(shù)據(jù)處理單元發(fā)送控制指令；

所述，前端示警單元由音頻采集器、報(bào)警器和示警燈組成。

所述，后端報(bào)警單元由報(bào)警器和警燈組成。

本發(fā)明實(shí)現(xiàn)：

本發(fā)明數(shù)據(jù)采集單元的預(yù)警監(jiān)測(cè)攝像機(jī)組內(nèi)的多個(gè)長(zhǎng)焦攝像機(jī)用來(lái)采集水平方向的視頻圖像，一個(gè)廣角攝像機(jī)用來(lái)采集垂直下方的視頻圖像，兩者視頻采集區(qū)域構(gòu)成(除垂直上方)的大區(qū)域全景圖像，并同步匯總傳至數(shù)據(jù)分析單元，數(shù)據(jù)分析單元進(jìn)行視頻圖像合作，分析，對(duì)合成的全景視頻圖像內(nèi)的目標(biāo)進(jìn)行動(dòng)態(tài)顯示和位置定位，在數(shù)據(jù)分析單元內(nèi)設(shè)置運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)方法和預(yù)警區(qū)域，若分析檢測(cè)到目標(biāo)后，將目標(biāo)信息傳至數(shù)據(jù)處理單元；本發(fā)明數(shù)據(jù)采集單元的跟蹤示警攝像機(jī)用來(lái)采集、跟蹤和示警預(yù)警監(jiān)測(cè)攝像機(jī)組內(nèi)檢測(cè)到的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)，其本地由數(shù)據(jù)處理單元進(jìn)行指令控制，同時(shí)支持后端遠(yuǎn)程控制。

上述采集單元各攝像機(jī)上放置光照檢測(cè)單元和輔助照明單元，通過(guò)光照檢測(cè)單元檢測(cè)監(jiān)控區(qū)域環(huán)境照度信息，并將信息傳至數(shù)據(jù)處理單元，數(shù)據(jù)處理單元控制輔助照明單元對(duì)各攝像機(jī)進(jìn)行攝像補(bǔ)光，以滿(mǎn)足夜視監(jiān)控需求；

本發(fā)明預(yù)警定位自動(dòng)跟蹤步驟：

步驟1、劃定預(yù)警監(jiān)測(cè)區(qū)域，在由預(yù)警監(jiān)測(cè)攝像機(jī)組3組成的全景監(jiān)控區(qū)域內(nèi)通過(guò)系統(tǒng)菜單劃定預(yù)警區(qū)域；

步驟2、自動(dòng)監(jiān)測(cè)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)并定位，通過(guò)預(yù)警監(jiān)測(cè)攝像機(jī)組3的各攝像機(jī)智能圖像分析 模塊進(jìn)行運(yùn)動(dòng)目標(biāo)跟蹤，并在多路攝像機(jī)建立的坐標(biāo)系中定位運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的位置；

步驟3、選定跟蹤示警策略，選擇最早出現(xiàn)的或者最大的有效跟蹤目標(biāo)作為跟蹤示警機(jī)的跟蹤目標(biāo)，跟蹤策略選擇巡航跟蹤方式：當(dāng)對(duì)多個(gè)有效跟蹤目標(biāo)出現(xiàn)在有效跟蹤區(qū)域時(shí)，跟蹤示警機(jī)對(duì)每個(gè)有效跟蹤目標(biāo)進(jìn)行一段時(shí)間的連續(xù)跟蹤，當(dāng)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)丟失或者達(dá)到跟蹤時(shí)間時(shí)，跟蹤示警機(jī)會(huì)選擇下一個(gè)有效跟蹤目標(biāo)進(jìn)行跟蹤；

步驟4、多路視頻圖像合成并報(bào)警疊加輸出，通過(guò)數(shù)據(jù)分析單元對(duì)預(yù)警攝像機(jī)組3和跟蹤示警機(jī)的多路視頻圖像進(jìn)行拼接合成，并將拼接合成的視頻圖像傳至數(shù)據(jù)處理單元，再由數(shù)據(jù)處理單元將報(bào)警信號(hào)疊加到拼接合成的視頻圖像上，最終一同傳輸至后端控制系統(tǒng)進(jìn)行顯示。

本發(fā)明的有益效果是：

(1)本發(fā)明采用水平方向和垂直下方的預(yù)警監(jiān)測(cè)攝像機(jī)組采集大范圍全景視頻圖像，和跟蹤示警攝像機(jī)采集、跟蹤和示警預(yù)警監(jiān)測(cè)攝像機(jī)組內(nèi)檢測(cè)到的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)，由此，能夠解決現(xiàn)有哨兵監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)控范圍小的問(wèn)題。

(2)由于本發(fā)明采用了輔助光源部件，因此解決現(xiàn)有哨兵監(jiān)控系統(tǒng)不能在夜間或低照度情況下使用的問(wèn)題；即使在夜間或低照度情況下，本監(jiān)控裝置仍可對(duì)監(jiān)控區(qū)域內(nèi)的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)進(jìn)行準(zhǔn)確可靠的預(yù)警定位跟蹤。

(3)由于本發(fā)明采用與跟蹤采集裝置同步運(yùn)動(dòng)的聲光示警裝置，在跟蹤運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的同時(shí)，本裝置采取主動(dòng)示警方式對(duì)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)進(jìn)行聲光示警，解決了現(xiàn)有哨兵監(jiān)控系統(tǒng)僅能實(shí)現(xiàn)人工值守監(jiān)視，事后檢索取證，無(wú)法做到及時(shí)報(bào)警的問(wèn)題。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明自動(dòng)跟蹤全景云臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)的原理示意圖。

圖2是本發(fā)明自動(dòng)跟蹤全景云臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)的預(yù)警跟蹤監(jiān)控流程圖。

圖中：1.跟蹤示警攝像機(jī)；2.數(shù)據(jù)分析單元；3.預(yù)警監(jiān)測(cè)攝像機(jī)組；301.長(zhǎng)焦攝像機(jī)1；302.長(zhǎng)焦攝像機(jī)2；30n.長(zhǎng)焦攝像機(jī)n；311.廣角攝像機(jī)；4.前端示警單元；5.數(shù)據(jù)處理單元；6.輔助照明單元；7.光源檢測(cè)單元；8.后端報(bào)警單元；9.后端控制系統(tǒng)。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚，以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)依據(jù)本發(fā)明詳述如下：

如圖1所示，為自動(dòng)跟蹤全景云臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)的原理示意圖，其包括數(shù)據(jù)采集裝置、數(shù)據(jù)分析單元2、數(shù)據(jù)處理單元5和報(bào)警裝置，該數(shù)據(jù)采集裝置由預(yù)警監(jiān)測(cè)攝像機(jī)組3、跟蹤示警 攝像機(jī)1、光照檢測(cè)單元7和輔助照明單元6組成，報(bào)警裝置由前端示警單元4和后端報(bào)警單元8組成，其中所述預(yù)警監(jiān)測(cè)攝像機(jī)組3由長(zhǎng)焦攝像機(jī)1(301)、長(zhǎng)焦攝像機(jī)2(302)、長(zhǎng)焦攝像機(jī)n(30n)和廣角攝像機(jī)311組成。

本發(fā)明數(shù)據(jù)采集裝置的預(yù)警監(jiān)測(cè)攝像機(jī)組3內(nèi)的長(zhǎng)焦攝像機(jī)1(301)、長(zhǎng)焦攝像機(jī)2(302)和長(zhǎng)焦攝像機(jī)n(30n)用來(lái)采集水平方向的視頻圖像，廣角攝像機(jī)311用來(lái)采集垂直下方的視頻圖像，兩者視頻采集區(qū)域構(gòu)成(除垂直上方)的大區(qū)域全景圖像，采集的多個(gè)視頻圖像同步傳至數(shù)據(jù)分析單元2，數(shù)據(jù)分析單元2進(jìn)行視頻圖像合成，分析，并對(duì)合成的全景視頻圖像內(nèi)的目標(biāo)進(jìn)行動(dòng)態(tài)顯示和位置定位，在數(shù)據(jù)分析單元2內(nèi)拷入運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)方法和自定義劃定預(yù)警區(qū)域，若在全景視頻圖像內(nèi)分析檢測(cè)到目標(biāo)后，將目標(biāo)信息傳至數(shù)據(jù)處理單元5，由數(shù)據(jù)處理單元5來(lái)控制跟蹤示警攝像機(jī)1跟蹤采集運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的實(shí)時(shí)圖像，同時(shí)數(shù)據(jù)采集單元5控制前端報(bào)警單元4，對(duì)跟蹤的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)進(jìn)行聲光示警，同時(shí)向后端傳輸控制指令，觸發(fā)后端報(bào)警單元8啟動(dòng)，支持后端控制系統(tǒng)9遠(yuǎn)程控制。

另外在夜晚或低照度監(jiān)測(cè)條件下，通過(guò)光源檢測(cè)單元7檢測(cè)監(jiān)控區(qū)域光照值，并將數(shù)據(jù)傳至數(shù)據(jù)處理單元5，由數(shù)據(jù)處理單元5控制輔助照明單元6對(duì)跟蹤示警攝像機(jī)1和預(yù)警監(jiān)測(cè)攝像機(jī)組3進(jìn)行攝像補(bǔ)光，滿(mǎn)足夜視或低照度條件下的監(jiān)控需求。

如圖2所示，是本發(fā)明自動(dòng)跟蹤全景云臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)的預(yù)警跟蹤監(jiān)控流程圖。

步驟1劃定預(yù)警監(jiān)測(cè)區(qū)域，在由預(yù)警監(jiān)測(cè)攝像機(jī)組3組成的全景監(jiān)控區(qū)域內(nèi)通過(guò)系統(tǒng)菜單劃定預(yù)警區(qū)域，對(duì)有效區(qū)域內(nèi)的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)實(shí)行跟蹤，預(yù)警區(qū)域的設(shè)置可在預(yù)警監(jiān)測(cè)攝像機(jī)組3的各攝像機(jī)的視頻圖像上標(biāo)定，根據(jù)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)在視頻圖像的位置信息判斷目標(biāo)是否出現(xiàn)在預(yù)警區(qū)域內(nèi)。

步驟2自動(dòng)監(jiān)測(cè)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)并定位；

哨位預(yù)警監(jiān)控系統(tǒng)通過(guò)預(yù)警監(jiān)測(cè)機(jī)組3長(zhǎng)焦攝像機(jī)和廣角攝像機(jī)等多路視頻圖像的采集，并通過(guò)數(shù)據(jù)分析單元2進(jìn)行多路視頻圖像運(yùn)動(dòng)檢測(cè)及定位處理，將多路攝像機(jī)拍攝的畫(huà)面中所有移動(dòng)目標(biāo)提取出來(lái)，并通過(guò)相對(duì)空間定位算法，將目標(biāo)相對(duì)于跟蹤示警機(jī)的位置計(jì)算出來(lái)。在統(tǒng)一的相對(duì)于跟蹤示警機(jī)1的空間坐標(biāo)下，進(jìn)行目標(biāo)合并(合并同時(shí)出現(xiàn)在兩個(gè)攝像機(jī)畫(huà)面中的目標(biāo))，仲裁哪些目標(biāo)屬于進(jìn)入預(yù)警區(qū)域的目標(biāo)，并控制跟蹤示警機(jī)對(duì)入侵預(yù)警區(qū)域的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)進(jìn)行跟蹤，同時(shí)，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況及用戶(hù)配置，進(jìn)行爆閃燈、喇叭等報(bào)警信號(hào)輸出。

步驟3選定跟蹤示警策略；

跟蹤策略的制定是為滿(mǎn)足多運(yùn)動(dòng)目標(biāo)進(jìn)入預(yù)警區(qū)域時(shí)為跟蹤示警機(jī)1選擇一個(gè)有效的跟 蹤目標(biāo)。跟蹤策略可實(shí)現(xiàn)為自動(dòng)跟蹤方式，即選擇最早出現(xiàn)的或者最大的有效跟蹤目標(biāo)作為跟蹤示警機(jī)的跟蹤目標(biāo)。當(dāng)目標(biāo)不在跟蹤區(qū)域時(shí)選擇下一個(gè)最早出現(xiàn)的有效跟蹤目標(biāo)作為跟蹤示警機(jī)1的跟蹤目標(biāo)。優(yōu)選地，跟蹤策略可選擇巡航跟蹤方式，即當(dāng)多個(gè)有效跟蹤目標(biāo)出現(xiàn)在有效跟蹤區(qū)域時(shí)，跟蹤示警機(jī)對(duì)每個(gè)有效跟蹤目標(biāo)進(jìn)行一段時(shí)間的連續(xù)跟蹤，當(dāng)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)丟失或者達(dá)到跟蹤時(shí)間時(shí)，跟蹤示警機(jī)會(huì)選擇下一個(gè)有效跟蹤目標(biāo)進(jìn)行跟蹤。

步驟4多路視頻圖像合成并報(bào)警疊加輸出，通過(guò)數(shù)據(jù)分析單元3對(duì)預(yù)警攝像機(jī)組3和跟蹤示警機(jī)1的多路視頻圖像進(jìn)行拼接合成，并將拼接合成的視頻圖像傳至數(shù)據(jù)處理單元，再由數(shù)據(jù)處理單元5將報(bào)警信號(hào)疊加到拼接合成的視頻圖像上，最終一同傳輸至后端控制系統(tǒng)9進(jìn)行顯示。

上述參照各實(shí)施例對(duì)該自動(dòng)跟蹤全景云臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行的詳細(xì)描述，是說(shuō)明性的而不是限定性的，因此在不脫離本發(fā)明總體構(gòu)思下的變化和修改，應(yīng)屬本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。