[发明专利]多摄像机智能控制方法及装置

说明书

技术领域

本发明属于视频监控领域，尤指一种具有多摄像机，且各摄像机覆盖区 域不一定有重合的区域的，能够对监控区域内的运动目标进行检测及跟踪的 摄像机智能控制方法及其装置。

背景技术

随着多媒体技术的不断发展，视频监控已经越来越广泛地应用于安全作 业和治安防范等领域。在现代城市中需要很多的智能监控系统，如银行，码 头，机场，仓库区域，通讯基站的关键地区。传统的监控系统不具有自动发 现异常的功能，需要由监控值班人员密切注视监视器来发现异常，但是由于 人的注意力不能长时间集中，也不可能同时观察许多屏幕。特别地，对于监 控人员较少、监控范围较大的系统，尤其在夜间，传统的监控方式不能跟踪 可疑的运动目标，记录的视频常常很少包含有效信息。而智能监控系统具有 自动发现异常的功能，极大地弥补了传统监控方式的缺陷。

中国专利申请03116154.5公开了一种能够自动发现并跟踪目标的摄像机 系统，其摄像机可以自动发现异常目标并自动对其进行跟踪，且能调节焦距， 使异常目标在图像上较为清晰。这种摄像机系统虽然能够完成异常目标的检 测和细部信息的提取，但是其各个监控范围内的信息是孤立的，不能实现跨 摄像机的大范围的自动跟踪。中国专利申请200410016455.9公开了一种具有 多摄像机的智能跟踪系统，该系统由一台全景摄像机和若干台跟踪摄像机组 成，全景摄像机能够发现异常目标，然后由系统分配相应的摄像机进行跟踪， 以得到异常目标在监控区域的运动信息和异常目标的清晰图像信息。但是全 景摄像不能覆盖很大的监视区域，能控制的摄像机跟踪范围有限。而在现实 生活中，一个监控系统常包括多台摄像机，各台摄像机的监控区域存在关联 性。

发明内容

本发明针对现有监控系统的缺陷，提供一种多摄像机智能控制方法及其 装置，它能够对多摄像机覆盖的监控区域内的运动目标进行全程的跨摄像机 自动跟踪，并能综合利用各个摄像机采集的运动目标信息，从而对整个系统 的摄像机进行联动控制。这个监控区域可以是一条或几条道路组成的区域， 或一个小区。本发明所说的跟踪均指控制摄像机云台转动和镜头焦距(简称 控制摄像机)，使目标以适当的大小和位置处于摄像机摄取的画面中，同时进 行摄像机自动聚焦，使图像清晰。这样的系统大大提高了监视画面和记录图 像信息的有效性，减少了监控盲区。本发明还对检测到的运动目标或感兴趣 区域进行变焦放大和跟踪，摄取、记录运动目标的特写信息，提高了对运动 目标辨识的有效性。摄像机自动聚焦一般由摄像机自动进行，也可由处理器 控制进行，如部分网络摄像机，本发明对运动目标的跟踪，均指包括了自动 聚焦。

本发明的特点在于：

在摄像机画面中检测到运动目标后，对来自各摄像机的视频信号进行分 析，先检测视频信号中的运动目标，再分析运动目标在图像中的大小、位置 和运动参数；再根据运动目标在图像中的大小、位置和运动参数，控制摄像 机的焦距和方位，使运动目标以适当的位置和大小出现在该摄像机的视频画 面中，从而对运动目标进行跟踪，即进入一般跟踪模式。其中运动目标在图 像中的大小为运动目标在图像中所占区域的像素点数量，运动目标在图像中 的位置即运动目标区域的几何中心或者其它方法确定的位置特征，运动目标 的运动参数包括运动方向和运动速度，由运动目标的位置对于时间的变化来 求得。在跟踪过程中，控制摄像机的焦距和方位，使运动目标在图像上有适 合于跟踪的位置和大小，也就是使得运动目标处于监控画面中心附近的区域， 并且运动目标的在监控画面上的大小保持在一定的范围之内，同时摄像机进 行自动聚焦，使得运动目标具有较高的清晰度。对摄像机的焦距和方位的控 制，是根据摄像机当前的焦距和方位状态参数以及运动目标的大小、位置和 运动方向等参数，控制摄像机的镜头和云台，使该运动目标在图像上具有合 适的位置和大小；在摄像机的当前焦距和方位参数不能获得时，可采用多次 控制的方法逐渐缩放焦距和调整方位，使该运动目标在图像上具有合适的位 置和大小。

当一个运动目标处在被跟踪的状态时，提取图像中运动目标的位置、运 动方向等信息。再根据运动目标的位置和运动方向、当前摄像机以及相邻摄 像机的监视范围，预测运动目标将进入的相邻摄像机监视区域，控制该相邻 摄像机的方位和焦距，使相邻摄像机视场捕获该运动目标，或等待运动目标 进入视场。

本发明的特点还在于：