[发明专利]基于Vibe和BP神经网络算法的多焦距镜头联动成像摄像机系统

说明书

本发明公开一种基于改进的Vibe和BP神经网络的多目标跟踪算法的多焦距镜头超高分辨率联动成像摄像机系统，该系统主要由视频采集装置、视频合成处理输出系统、视频管理软件构成以及两路视频输出接口，视频采集装置包括一个用于采集低分辨率的场景概貌的概貌采集单元，十个用于共同采集细节部分超高分辨率画面的细节采集单元，获取的视频流经视频合成处理输出至视频管理软件，用于实现场景概貌画面和超高分辨率画面协同联动。本发明具有以下有益效果：使用单镜头采集的场景概貌与多个不同焦距镜头获取的超高分辨率拼接画面联动，实现对场景的无死角全覆盖监控。

技术领域

本发明属于电子信息学科领域，涉及图像信息处理技术，特别涉及一种基于改进的Vibe和BP神经网络的多目标跟踪算法的多焦距镜头超高分辨率联动成像摄像机系统。

背景技术

目前，在政府广场、大型停车场、机场候车厅、车站候车厅等大范围区域的视频监控方案中，传统方案主要采用多台枪机和高速球配合。但安装长焦镜头的枪机，视野范围有限，安装短焦镜头的枪机，采集到的远处目标的分辨率不足，高速球观察范围有限，不能同时兼顾多个场景，使用时会存在盲区；而且对于用户来说，对多台摄像机的画面进行监控和回放，非常不方便，降低了监控效率，增加了监控难度。

随着视频监控技术的发展，高分辨率感光芯片技术越来越成熟，市场已有1200万像素的CMOS，但单台摄像机仍然很难满足大范围区域的应用需求。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：为了克服上述传统大范围区域视频监控方案存在的不足，提出一种基于改进的Vibe和BP神经网络的多目标跟踪算法的多焦距镜头超高分辨率联动成像摄像机系统，通过使用单镜头单元采集的场景概貌与多个不同焦距的镜头单元获取的超高分辨率拼接画面联动，实现对场景的无死角全覆盖监控。

本发明的技术方案是：提供一种多焦距镜头超高分辨率联动成像摄像机系统，该多焦距镜头超高分辨率联动成像摄像机系统主要包括一个基于多目标智能跟踪的视频采集装置、视频合成处理输出系统、视频管理软件以及两路视频输出接口；

所述的视频采集装置包括一个概貌采集单元，用于采集低分辨率的场景概貌；十个细节采集单元，用于共同采集细节部分超高分辨率画面；以及两块辅助功能电路板，一块用于提供供电电压转换并为前端摄像机和交换机提供电源，同时提供千兆网络交换机功能并连接前端摄像机，另一块则进行基于改进的Vibe和BP神经网络的多目标跟踪算法的多目标智能跟踪系统的编写与输入，控制前端摄像机的多目标智能跟踪；

所述的视频合成处理输出系统，包括一个基于FPGA的多路视频合成系统，用于接入、转发前端视频采集装置获取的视频流，同时将多路视频流转换为一路高清视频存储并输出；

所述的视频管理软件，用于实现场景概貌画面和超高分辨率画面协同联动预览，回放以及缩放；

所述的两路视频输出接口，一路视频为概貌视频，一路为4K高清细节视频。

所述的概貌采集单元采用1080P网络摄像机，编码方式使用h264标准；摄像机前端连接短焦距镜头，横向视场角大于90度；所述的十个细节采集单元均为网络摄像机，采用1200万像素CMOS感光器件，视频采集分辨率为4000×3000，编码方式使用h264标准。

所述的十个细节采集单元均为网络摄像机，其中3台摄像机前端连接中焦距镜头，单台摄像机横向视场角大于30度，3台摄像机按照左中右摆放在同一个平面，共同构成横向90度的视场角，每两个摄像机的视场范围有一定重叠，摆放在中间的摄像机，视场方向与概貌采集单元一致；另外7台摄像机前端连接长焦距镜头，单台摄像机横向视场角大于13度，7台摄像机分两排放置在两个平行平面上，摄像机的视场方向在同一个平面，按照不同角度摆放，共同构成横向90度的视场角，每两个摄像机的视场范围有一定重叠；放置中焦距摄像机的平面和放置长焦距摄像机的平面，在纵向上形成一定的夹角，使中焦摄像机和长焦距摄像机在纵向视场范围上有一定重叠区域。