[发明专利]设备、系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于分析视频帧序列的设备，使用这种设备的系统以及操作这种设备和系统的方法。具体地，但不排他地，本发明实施例涉及视频监控网络。

背景技术

视频监控网络包括用以提供特定地理位置的监控的一个或多个视频摄像头。网络可以简单地包括单视频摄像头，单视频摄像头用于监视门口，例如可以是门、走廊、电梯、入口门厅、出口门厅、大厅、机场安检门或可能有大量人通过的任何地方。在某些情况下，例如大型购物中心的入口大厅或机场的出发大厅，在较短时间内可能有成千上万人经过。这使得在这种情况下跟踪被认为可能对安全构成威胁或引起安全关注的人充满困难。

通常，视频监控网络包括多个视频摄像头，它们布置成提供对诸如城市环境之类的分布式地理位置的监控。每个视频摄像头具有特定的视野或者“视场”，在上面捕捉并可以记录视频图像。视频摄像头可以是静止的，或者可以被远程控制在监控地区移动视场。在特定时间的视场的视频图像通常可以称为“场景”，且可以与摄像头捕捉的视频图像帧对应。

使用如基于互联网协议的通信，可以将网络中的摄像头通过通信网络与控制中心相连接。可选择地，通过专用的模拟或数字通信信道，可以将摄像头与控制中心相连接。通常控制中心由操作人员操纵，甚至在出现针对网络内特定场景的自动警报响应的时候。操作人员需要观察显示相关事件的摄像头，例如产生警报的场景。在包括许多摄像头的网络中，即使当在控制中心每个摄像头具有专用的显示屏幕时，操作员也无法监视所有摄像头。

此外，许多视频监控网络覆盖广泛的地理区域，而且可以具有不重叠或不邻接的视场覆盖范围。另外，摄像头可以覆盖拥挤地区，可能包括被其它对象遮挡的对象，例如，在静态遮挡的地方，由于城市特色建筑遮挡部分街道从而遮挡在该城市特色建筑后面通过的行人和车辆，或者行人之间互相遮挡的诸如拥挤的环境之类的地方。

监视这种视频监控网络可能非常复杂，导致难以观察到事件和/或跟踪在事件之前或者事件之后接着发生的活动。

发明内容

考虑到前述情况，设计了本发明的各方面和实施例。

就第一方面而言，本发明提供了设备，用于分析摄像头视场的视频帧序列以跟踪所述视场中的对象；确定在所述视场中的跟踪的起点和终点；确定分别与所述起点和终点对应的所述跟踪的起始时间和终止时间；以及将所述起点和终点以及所述起始时间和终止时间作为所述跟踪的属性进行存储。

在摄像头视野的环境中的“跟踪”可以是用于定义对象存在的位置、时间和外观细节的结合。这种对于对象的跟踪一直存在，直到他从场景中完全地消失或者满足所设置的跟踪结束的条件为止。

就本发明的第二方面而言，提供了操作数据处理设备的方法，包括：分析摄像头视场的视频帧序列以跟踪所述视场中的对象；确定在所述视场中的跟踪的起点和终点；确定分别与所述起点和终点对应的所述跟踪的起始时间和终止时间；以及将所述起点和终点以及所述起始时间和终止时间作为所述跟踪的属性进行存储。

根据第一方面和第二方面的实施例处理视频帧序列中的视频图像数据，以将视频帧序列中诸如人或车辆之类的对象的行为或路径简化为占用较低带宽的元数据格式，例如，仅四个简单的数据点，这使得易于搜索。也就是说，将视频帧序列中的对象的行为简化为合理的数据，该数据定义了对象在序列中起始和终止的地方以及与起点和终点对应的时间。这实质上减少了存储关于对象行为的信息所需的数据存储空间的数量，而且如果将在数据分析中使用对象的行为，也减少了必要的处理量。

通常，一个或多个实施例可以处理多个监控网络摄像头视场的视频帧序列以跟踪各个视场中的对象，并且将各个起点和终点以及起始时间和终止时间作为各个视场中的每个所述跟踪的属性进行存储。例如，在覆盖诸如市中心、仓库或者其他这种设施之类的大型地理区域的监控网络中，将使用多个视频摄像头。

适当地，一个或多个实施例可以确定第一视场中的跟踪的终止时间与第二视场中的跟踪的起始时间之间的时间关系，并且基于所述时间关系确定所述第一视场中的所述跟踪过渡到所述第二视场中的所述跟踪的似然值。然后存储该似然值。就这种差异来说，似然值可以是概率值。确定在第一视场和第二视场的跟踪之间的过渡的似然值提供了一种实施例，其中可以根据它们的似然值对过渡进行排序。因此，可以丢弃或忽略具有低似然值的过渡。由于可以忽略较低可能性的过渡并且在它们上没有进行数据处理，因此这在减少数据处理开销方面可能特别重要，并且分析数据依赖于第一视场和第二视场之间的过渡。而且，由于对定义不同视场中的跟踪之间的对应关系的元数据进行处理，而不是对视频帧进行处理，因此需要较少的处理量。