[发明专利]带有对象跟踪和检索的视频监控系统

说明书

技术领域

本发明涉及到视频监控，对感兴趣的对象的跟踪和感兴趣的视频对象的检索。更确切地，但是非排他性地，本发明涉及视频监控系统，其中通过zoom-in摄像机自动拍摄感兴趣的对象的特写图像，并且自动选择特定的视频剪辑和基于其内容进行检索。

背景技术

为了进行安全监控和便于视频记录，在私人和公共场所安装有大量的CCTV摄像机。记录的视频剪辑被证明在例如跟踪犯罪嫌疑人方面非常有用。随着未来更多的用于监控和安全目的的摄像机被安装，视频信息的存储量将显着增加。

当前闭路电视(CCTV)安全系统是基于非标定的静态摄像机或手动操作云台缩放(Pan-Tilt-Zoom，PTZ)摄像机。这样的系统提供有限的功能，特别是仅仅能提供被动的视频流用于记录或实况的实时控制室内的观察。感兴趣的对象不能被自动检测也没有感兴趣的对象的特写图像，例如嫌疑人的面孔，被实时自动记录下来。为了以这样的系统来提供嫌疑人面孔的特写图像，控制室操作员必须手动操作PTZ摄像机朝向感兴趣的对象。否则，就必须对视频流记录进行劳动密集的事后检视和检索。因而，识别嫌疑人的面孔非常困难，特别是如果面部的视频图像只占整个视频屏幕的很少部分时，当被放大后将颗粒化很严重。

进一步地，当场景中没有活动时，当前的CCTV监控记录提供被动的连续记录。并没有已知的技术能从大量的视频记录中自动检索所需的视频记录。

在该技术的现有状态，操作员进行劳动密集的手动放映来检索所需的视频。随着安装的摄像头数量的增加，视频的数量也增加，从而所需的手工劳动量也随之增加。

发明目的

本发明的一个目的是克服或者是实质上改进上述缺点中的至少一项，和/或更概括地说，提供一种带有对象跟踪和检索的视频监控系统，其中能实时记录感兴趣的对象的特写视频图像。本发明的进一步的对象是提供一种能自动检索相关记录视频剪辑的系统。

本发明的一目的是提供一种用于智能CCTV监控和活动跟踪的方法和系统。该系统包括使用标定的静态PTZ摄像机。

该系统提供对任何感兴趣的对象拉近(zoom-in)和摄取特写照片的功能，例如新进入摄像机视野的人。此功能是在实时在线执行。在离线的活动跟踪中，来自多个摄像机拍摄的相关的录像将形成一个在长时间跨度上的感兴趣的对象的活动列表。

发明内容

本发明公开了一种捕捉和检索视频图像数据集的方法，包括：使用静态闭路电视和PTZ摄像机从实况场景(live scene)捕捉视频图像数据；自动检测进入场景或在场景中移动的感兴趣的对象，并自动控制PTZ摄影机以使其能进行特写实时视频捕获感兴趣的对象。

优选地，该方法进一步包括：自动跟踪在捕获的和/或实时捕获的视频图像数据中的感兴趣的对象。

优选地，该方法进一步包括：自动分析的感兴趣的对象的特征。

优选地，该方法进一步包括：自动搜索已有的视频数据库，以确认和/或识别感兴趣的对象。

优选地，该方法进一步包括：建立捕获的感兴趣的对象的活动记录。

优选地，摄像机是标定的，以使可以计算三维图像阵列。

三维静态摄像机标定是指一是用来计算投影矩阵的离线过程，以使在在线检测中，一个三维对象点的齐次表示(homogenous representation)可以转化为二维图像点的齐次表示。

PTZ摄像机的标定是一项更为复杂的任务。这是因为，随着摄像机的光学变焦水平的变化，其固有的摄像机价值会发生变化。且随着摄像机的和平移和倾斜值的变化，摄像机的外部值将发生变化。因此，我们必须采取正确的方法，探寻PTZ摄影机的中心的角运动与它经历的机械平移和倾斜的变化之间的关系。

优选地，三维阵列的分割通过背景减法实现。

优选地，感兴趣的对象是一个人的脸，且PTZ摄影机被控制自动摄取面部特写图像。

优选地，该方法进一步包括：实施调度算法来控制PTZ摄影机，以识别和跟踪场景中的多个感兴趣的对象。

优选地，该方法进一步包括：执行使用背景减法的压缩算法；和执行采用多流同步的解压缩算法。

优选地，该方法进一步包括：对于静态闭路电视摄影机捕获的视频，执行一语义方案。

优选地，该方法进一步包括：观察一台可以显示非线性和语义标记的视频信息的监视器。

从广义上讲，该系统被设计用来自动检测感兴趣的对象，自动变焦以进行特写镜头的视频捕获，以及自动提供活动跟踪。

优选地，标定过程使一系列摄像机可以了解它们的彼此三维相互关系。