[发明专利]一种基于本体的社区监控视频语义模型的应用系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及监控视频领域，尤其涉及一种通过语义标注的智能视频监控系统。

背景技术

随着智慧城市的建设发展，社区建设成为智慧城市的基本单元和基础。早在智慧城 市的推进建设中，视频监控领域就已经得到了飞速的发展，大量监控摄像头被应用在城 市城市安防、交通监控、电子监察等领域。这些视频数据可以真实准确实时地展示出事 件的动态，但大量的视频数据仍存在视频数据语义单一、事后难以快速检索、难以对其 结构化并进行高效分析描述等问题。随着视频监控技术在社区建设中扮演越来越重要的 角色，这些问题同样影响着社区监控管理系统的高效运行。

智能视频监控系统的发展正逐步解决视频数据语义单一带来的难题，如基于内容的 视频检索CBVR和基于语义的高级检索。但如一幅图像的语义描述可以是高兴，但现今 研究主要还是基于颜色，形状，纹理等视频底层特征的提取研究，与动作，事件等高层 视频特征存在这无法解决的“语义鸿沟”问题，使得视频的语义描述，检索仍然存在很大 的困难。

发明内容

本发明的技术解决问题：克服现有技术的不足，提供一种基于本体的社区监控视频 语义模型的应用系统和方法，可实现更丰富的社区监控场景应用，为社区管理者提供更 准确高效的视频监控平台，优化社区管理。

根据本发明提供的一种基于本体的社区监控视频语义模型的应用系统，包括数据获 取层、数据处理层和应用展示层三层结构，其中：

数据获取层包括视频处理模块，处理视频得到视频底层语义信息，包括结构化与非 结构化数据信息；数据处理层包括数据语义构建模块和语义web应用模块；数据语义建 模模块将获取的各类底层数据转换成具有语义信息的标准数据，语义web应用模块将对 语义数据进行处理，支持高级语义信息的推理和检索查询，给监控管理者带来更丰富的 语义信息服务；应用展示层由http接口子模块，和用户交互模块构成，提供停车场监控， 门禁监控，道路场景监控功能；http接口模块用于语义web应用模块和用户交互模块间 的数据通讯，用户交互模块用于给用户提供各监控场景的相关监控信息交互，方便监控 管理工作。

视频处理模块包括，视频抽帧单元和特征提取单元和目标识别单元，视频抽帧单元 用于得到关键帧信息数据，特征提取单元和目标识别单元用于得到底层视频语义数据。

数据语义构建模块包括，非结构化数据本体构建子模块结构化数据本体构建子模块 和数据存储子模块。本体构建子模块将非结构化数据及结构化数据用不同本体标准转换 为具有语义信息的标准数据，数据存储子模块，用于在系统种有效的存储语义数据。

语义web应用模块包括规则推理子模块和SPARQL查询子模块。规则推理子模块，通 过用既定规则建立语义数据间的联系，并进行高级语义信息推理；SPARQL查询子模块，用 于检索查询得到符合用户相关语义需求的数据。

工作过程：

本发明的一种基于本体的社区监控视频语义模型的应用系统，工作过程包括四个步骤：

步骤1：获取监控视频数据，对数据进行关键帧抽取，特征提取等以初步获得底层视频 语义数据；

步骤2：将得到的底层视频语义数据，包括结构化数据和非结构化数据等形式，采用既 定的不同本体标准转换为具有语义信息的标准语义数据并有效存储；

步骤3：根据既定的丰富的事件行为规则，对语义数据进行规则推理和高层语义信息推 理，并通过SPARQL对其进行条件检索查询；

步骤4：通过用户交互模块，将高级语义查询结果展现给用户。

本发明还提出一种基于本体的社区监控视频语义模型的应用方法，其特征在于，包括以 下步骤：

(1)获取监控视频数据，对数据进行处理，以初步获得视频底层语义数据；

(2)将得到的视频底层语义数据，包括结构化数据和非结构化数据等，采用既定的不 同本体标准转换为具有语义信息的标准语义数据并有效存储；

(3)根据既定的事件行为规则，对语义数据进行规则关联和高层语义信息推理，并对 语义数据其进行条件检索查询；

(4)通过用户交互模块，将高级语义查询结果展现给用户。

本发明与现有技术相比具有的有益效果在于：

1.将本体分析技术用于视频语义分析中，更好的解决了视频底层语义数据与高层语 义信息之间的“语义鸿沟”问题。