[发明专利]提供对地理空间模型中移动目标跟踪的视频监视系统和相关方法

说明书

技术领域

本发明涉及监视系统领域，且更明确地说，涉及视频监视系统和相关方法。

背景技术

视频监视是安全监控操作的一个重要方面。虽然视频监视长期以来被用于监控个人财产和建筑物，但其在保卫更大地理区域中的使用正变得越来越重要。举例来说，视频监视可为港口、城市等的执法监视的非常重要的组成部分。

但是，与对所关注的较大地理区域的视频监视相关联的一个难点是必须被监视以提供实时、前摄安全性的大量视频相机馈入。在典型的大规模安全系统中，每一相机馈入到单独的视频监控器中，或来自若干视频相机的馈入选择性地多路传输到较小数目的监控器。然而，对于相对较大的区域，可能需要数十个乃至数百个视频监视相机。这不仅在容纳对应数目的安全监控器所需的空间方面存在问题，而且有限数目的安全官员也难以监控这么多的视频馈入。

此类系统的其它困难是此类系统通常提供相机视野的二维视图，其有时可能会使操作者难以正确地将视野内的目标(尤其是在被缩小时)的位置估定到所需的准确度水平。而且，遍及所关注的地理区域跟踪移动目标的位置变得困难，因为目标总是在不同相机视野之间移动，且因此出现在可能并非彼此直接邻近的不同监控器上。

已开发了各种现有技术方法来促进视频监视。举例来说，第6,295,367号美国专利揭示一种用于使用第一和第二对应图表来从视频帧流跟踪目标在场景中的移动的系统。第一对应图表(被称为目标对应图表)包含：表示所述场景中的区群集的多个节点，其为待跟踪目标的假设；以及多个轨迹。每一轨迹包括连续视频帧中的经排序的节点序列，其表示目标穿过场景的轨迹片段。第二对应图表(被称为轨迹对应图表)包含多个节点，其中每一节点对应于第一对应图表中的至少一个轨迹。包括第二对应图表中的经排序节点序列的轨迹表示目标穿过场景的路径。基于第一对应图表和第二对应图表而累积所述场景中的目标(例如人)的跟踪信息。

第6,512,857号美国专利中陈述另一系统。此专利针对一种用于准确地在相机坐标与地理坐标之间进行映射的系统，所述映射称为地理空间配准。所述系统利用地理空间数据库中所含有的图像和地形信息来使地理上校准的参考图像与输入图像(例如，动态产生的视频图像)对准，且因此实现对场景内的位置的识别。当传感器(例如视频相机)对地理空间数据库中所含有的场景进行成像时，系统再调用与所成像的场景有关的参考图像。此参考图像使用参数变换与传感器的图像对准。其后，与所述参考图像相关联的其它信息可重叠在传感器图像上或以其它方式与传感器图像相关联。

不管此类系统所提供的优点如何，可能仍希望具有用于监视所关注的相对较大地理区域并跟踪此区域内的移动目标的系统的更多控制和/或跟踪特征。

发明内容

鉴于前述背景技术，因此本发明的目标为提供一种提供增强的监视特征的视频监视系统和相关方法。

这个和其它目标、特征和优点由一种视频监视系统提供，所述视频监视系统可包含：地理空间模型数据库，其用于存储场景的地理空间模型；至少一个视频监视相机，其用于捕捉所述场景内的移动目标的视频；以及视频监视显示器。所述系统可进一步包含视频监视处理器，其用于使捕捉到的所述移动目标的视频地理参考所述地理空间模型，且用于在视频监视显示器上产生地理参考的监视视频，其包括叠加到所述地理空间模型的场景中的与捕捉到的所述移动目标的视频相关联的插入物。

所述处理器可允许用户选择地理参考的监视视频内的视点。而且，至少一个视频相机可包含一个或一个以上固定或移动的视频相机。明确地说，所述至少一个视频监视相机可包含多个间隔开的视频监视相机，用于捕捉移动目标的三维(3D)视频。

所述插入物可包含捕捉到的所述移动目标的3D视频插入物。所述插入物可进一步或替代地包含表示移动目标的图标。另外，即使场景内有临时遮蔽，处理器也可使识别旗标和/或投影的路径与移动目标相关联以进行监视。举例来说，所述至少一个视频相机可为光学视频相机、红外线视频相机和扫描孔径雷达(scanning aperture radar，SAR)视频相机中的至少一者。此外，地理空间模型数据库可为三维(3D)模型，例如数字高程模型(digital elevation model，DEM)。