[发明专利]交通视频处理装置和方法及检索装置和方法

说明书

本发明提供一种交通视频处理装置和方法及检索装置和方法，其中交通视频处理装置包括：从交通视频数据中提取检索对象的单元；对相邻的交通摄像机所拍摄的视频建立拓扑索引关系的单元；将交通摄像机拍摄的视频分成多个帧簇的单元；对相邻的交通摄像机所拍摄的具有拓扑索引关系的视频中具有语义特征相关性的帧簇建立索引关系的单元；和利用拓扑索引关系单元对所有视频建立拓扑索引关系并基于该所有视频的拓扑索引关系和帧簇索引关系对所有视频的帧簇建立索引关系，构成视频索引库的单元。基于本发明的交通视频处理装置和方法及检索装置和方法进行交通视频检索时能够减少检索交通视频时不必要工作量，并能够避免无关视频对检索准确性造成的影响。

技术领域

本发明涉及视频检索领域，尤其涉及一种基于交通流时空特性的交通视频处理、检索装置和方法。

背景技术

随着多媒体技术的迅速发展，人类进行信息存储传播已从单一的文字描述数据发展到了由音频、文字、图片等媒介组成的数字视频数据，并且数字视频的规模巨大，随时间迅速增加。因此，在视频检索领域，当前面临的问题已不再是数字视频匮乏，而是面对庞大的数字视频数据，如何快速、准确地检索到感兴趣的内容。针对这个问题，人们提出了基于内容的视频检索(Content Based Video retrieval，CBVR)技术。所谓基于内容的视频检索就是提取视频数据中的特定语义特征(颜色、纹理、形状、运动等)，然后在视频数据库中检索匹配的图像或视频片段的过程，这个过程要求自动完成即在没有人工参与的情况自动地找到匹配的图像或视频片段。基于内容的视频检索区别于传统的基于关键字的检索手段，它是一门交叉技术，需要利用图像处理、模式识别、计算机视觉、图像理解等领域的知识作为基础。

交通视频监控系统是交通指挥系统不可缺少的子系统，是智能交通系统的一个重要组成部分，同时也是现代化城市交通与管理普遍采用的技术。交通流是指汽车在道路上连续行驶形成的机动车流，广义的交通流还包括非机动车辆流和行人流。交通流在交通视频监控网络中具有时空连续性的特点，即空间位置相邻的交通视频之间如果交通规则允许直接通行，那么相邻视频记录的交通流在时间上具有连续性。例如，通过交通网络中的任一摄像机拍摄范围的车辆，在一个时间间隔后一定会出现在空间位置相邻的摄像机的拍摄范围之内。随着城市路网的不断扩大，交通视频监控系统的规模也在逐渐增大，这就导致交通视频数据迅速增长为一种规模巨大的数据。如何从浩如烟海的交通视频数据中检索出用户感兴趣的交通信息对交通的管理与控制具有重要意义。

专利申请CN103186634A公开了一种基于内容的智能交通监控视频的检索方法及装置，该发明针对现有技术MPEG-7标准语义描述的全面性与用户有针对性的检索不相匹配的问题，提出只提取智能交通监控视频中的交通数据进行语义描述，然后进行视频检索的技术方案。然而，该发明仅仅利用了基于内容的视频检索技术而没有考虑交通流在交通视频监控网络中具有时空连续性的特点，需要对交通视频监控系统中的所有视频进行检索，导致在检索过程中由于交通视频在时间和空间尺度上分布过广，数据规模过大而导致检索效率较低且检索精度低，损害了用户体验。

发明内容

针对公知技术在以上方面的不足，本发明提供了一种交通视频处理、检索装置和交通视频处理、检索方法。

本发明的第一方面的交通视频处理装置包括：检索对象提取单元，其从交通摄像机拍摄的视频数据中提取检索对象；相邻视频拓扑索引关系建立单元，其基于交通流时空特性对相邻的交通摄像机所拍摄的视频建立拓扑索引关系；帧簇归类单元，其利用所述检索对象的语义特征将所述交通摄像机拍摄的视频分成多个帧簇；帧簇索引关系建立单元，其对相邻的交通摄像机所拍摄的具有拓扑索引关系的视频中具有语义特征相关性的帧簇建立索引关系；视频索引库建立单元，其利用所述相邻视频拓扑索引关系建立单元对所有交通摄像机拍摄的所有视频建立拓扑索引关系，并基于该所有视频的拓扑索引关系和所述帧簇索引关系建立单元建立的帧簇索引关系对所有视频的帧簇建立索引关系，构成视频索引库。