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一種提高城市道路監控效率的多機聯動控制方法.pdf

摘要
申請專利號:

CN201610701150.4

申請日:

2016.08.23

公開號:

CN106303431A

公開日:

2017.01.04

當前法律狀態:

實審

有效性:

審中

法律詳情: 實質審查的生效IPC(主分類):H04N 7/18申請日:20160823|||公開
IPC分類號: H04N7/18; G08G1/01; G08G1/017 主分類號: H04N7/18
申請人: 江蘇金曉電子信息股份有限公司; 南京嘉視信電子有限公司
發明人: 陳紅梅; 劉毅; 袁杰; 湯鍵; 徐源
地址: 210000 江蘇省南京市棲霞區仙林街道仙林大學城元化路8號28幢137室
優先權:
專利代理機構: 代理人:
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201610701150.4

授權公告號:

|||

法律狀態公告日:

2017.02.01|||2017.01.04

法律狀態類型:

實質審查的生效|||公開

摘要

本發明公開了一種提高城市道路監控效率的多機聯動控制方法,該方法包括:實現路網監控的最優化設計、動態管理監控攝像機方位及焦距、突發情況下實現多機聯動及與其他系統信號進行關聯操作,本發明能在常態監視環境中最大化獲取路網中車輛目標信息,同時在目標監控作業過程中實現目標的多命中,從物理空間占位及連續性入手,通過調控多個監控攝像頭作用的物理空間來優化監控網絡和提高監控設備的使用效率。

權利要求書

1.一種提高城市道路監控效率的多機聯動控制方法,其特征在于:該方法包括:
(1)實現路網監控的最優化設計:綜合路網監控中監視器的具體參數及具體位置,通過
調整其監視角度和焦距,實現監控的最優化,在監視模式下獲取最多的視頻信息;
(2)動態管理監控攝像機方位及焦距:當需對某一特定目標持續監控時,自動分配管理
監控攝像機實現工作目標;
(3)突發情況下實現多機聯動:在有突發情況時,調動事件周圍的多個監控攝像機,從
多方位監視事件周邊情況;
(4)與其他系統信號進行關聯操作。
2.根據權利要求1所述的一種提高城市道路監控效率的多機聯動控制方法,其特征在
于:所述實現監控的最優化具體為對路網層次進行劃分且對路網關鍵節點上的監控進行重
點優化。
3.根據權利要求2所述的一種提高城市道路監控效率的多機聯動控制方法,其特征在
于:所述路網關鍵節點包括交通運行數據采集關鍵監測點、基礎設施結構安全關鍵監測點
及氣象信息采集關鍵監測點。
4.根據權利要求1所述的一種提高城市道路監控效率的多機聯動控制方法,其特征在
于:所述動態管理監控攝像機方位及焦距具體為解決路網節點攝像頭同步協同和相鄰節點
間攝像頭異步協同的問題,根據交通監控協同網絡模型,采用組合化和層次化建模分析方
法,動態管理多路網節點間多攝像頭的并發監控工作。
5.根據權利要求1所述的一種提高城市道路監控效率的多機聯動控制方法,其特征在
于:所述實現多機聯動首先要分析各個攝像機之間的拓撲關系,利用多視幾何學對攝像機
拍攝角度建模,有效理清攝像機之間復雜的關系。
6.根據權利要求1所述的一種提高城市道路監控效率的多機聯動控制方法,其特征在
于:所述突發情況是指影響正常交通運行的,并引起道路通行能力下降的道路條件、交通條
件和環境條件。
7.根據權利要求1所述的一種提高城市道路監控效率的多機聯動控制方法,其特征在
于:所述與其他系統信號進行關聯操作包括引入智能視頻監控,運用計算機視覺技術、數字
圖像處理技術,智能分析技術對攝像頭傳回的交通視頻信息進行智能化提取和行為分析以
及對交通參數的計算機分析。

說明書

一種提高城市道路監控效率的多機聯動控制方法

技術領域:

本發明屬于路網監控領域,尤其涉及一種提高城市道路監控效率的多機聯動控制方
法。

背景技術:

現有的城市道路監控網絡優化不足,監控設備使用效率不夠高。而之前所有提高路網
監控效率的方法都是從圖像處理的角度進行優化,而本發明公開的多機聯動控制方法則極
具創新性地從物理空間占位及連續性入手,通過調控多個監控攝像頭作用的物理空間來優
化監控網絡和提高監控設備的使用效率。

發明內容:

針對上述問題,本發明要解決的技術問題是提供一種提高城市道路監控效率的多機聯
動控制方法,該方法包括:

(1)實現路網監控的最優化設計:綜合路網監控中監視器的具體參數及具體位置,通過
調整其監視角度和焦距,實現監控的最優化,在監視模式下獲取最多的視頻信息;

(2)動態管理監控攝像機方位及焦距:當需對某一特定目標持續監控時,自動分配管理
監控攝像機實現工作目標;

(3)突發情況下實現多機聯動:在有突發情況時,調動事件周圍的多個監控攝像機,從
多方位監視事件周邊情況;

(4)與其他系統信號進行關聯操作。

優選的,所述實現監控的最優化具體為對路網層次進行劃分且對路網關鍵節點上
的監控進行重點優化。

優選的,所述路網關鍵節點包括交通運行數據采集關鍵監測點、基礎設施結構安
全關鍵監測點及氣象信息采集關鍵監測點。

優選的,所述動態管理監控攝像機方位及焦距具體為解決路網節點攝像頭同步協
同和相鄰節點間攝像頭異步協同的問題,根據交通監控協同網絡模型,采用組合化和層次
化建模分析方法,動態管理多路網節點間多攝像頭的并發監控工作。

優選的,所述實現多機聯動首先要分析各個攝像機之間的拓撲關系,利用多視幾
何學對攝像機拍攝角度建模,有效理清攝像機之間復雜的關系。

優選的,所述突發情況是指影響正常交通運行的,并引起道路通行能力下降的道
路條件、交通條件和環境條件。

優選的,所述與其他系統信號進行關聯操作包括引入智能視頻監控,運用計算機
視覺技術、數字圖像處理技術,智能分析技術對攝像頭傳回的交通視頻信息進行智能化提
取和行為分析以及對交通參數的計算機分析。

本發明有益效果:在常態監視環境中,可以最大化獲取路網中車輛目標信息,即視
場最大化,圖像信息最大化;在目標監控作業過程中,可以實現目標的多命中,即在多機環
境下,目標出現平均次數最大化。該方法不從圖像處理的角度進行優化,而是從物理空間占
位及連續性入手,通過調控多個監控攝像頭作用的物理空間來優化監控網絡和提高監控設
備的使用效率。

附圖說明:

為了易于說明,本發明由下述的具體實施及附圖作以詳細描述。

圖1為常態監視環境下的云臺攝像機A、B示意圖。

圖2為云臺攝像機A、B的互相補位示意圖。

圖3為正常情況下的道路A、B交匯處的監控攝像機示意圖。

圖4為突發情況下所有周圍攝像機被緊急調動監視事發區域的示意圖。

圖中:1-道路;2-攝像頭A;3-攝像頭B;4-攝像頭C;5-攝像頭D;6-道路A;7-道路B。

具體實施方式:

為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚明了,下面通過附圖中示出的具體實施
例來描述本發明。但是應該理解,這些描述只是示例性的,而并非要限制本發明的范圍。此
外,在以下說明中,省略了對公知結構和技術的描述,以避免不必要地混淆本發明的概念。

如圖1-4所示,本實施例的一種提高城市道路監控效率的多機聯動控制方法,該方
法包括:

(1)實現路網監控的最優化設計:綜合路網監控中監視器的具體參數及具體位置,通過
調整其監視角度和焦距,實現監控的最優化,在監視模式下獲取最多的視頻信息;

(2)動態管理監控攝像機方位及焦距:當需對某一特定目標持續監控時,自動分配管理
監控攝像機實現工作目標;

(3)突發情況下實現多機聯動:在有突發情況時,調動事件周圍的多個監控攝像機,從
多方位監視事件周邊情況;

(4)與其他系統信號進行關聯操作。

具體地,實現路網監控的最優化設計:最優化是指在綜合路網監控中的監視器的
具體參數,在考慮監視器具體位置的基礎上,通過調整其監視角度、焦距,實現監控的最優
化,在監視模式下獲取最多的視頻信息。通過路網監控優化,在保證最佳監控效果的基礎
上,避免監控過于密集,減少成本,避免不必要的浪費。為了實現監控最優,我們必須將路網
層次進行劃分,降低路網關鍵監測點辨識的難度,提高關鍵監測點辨識的效率和準確性。

對于路網的優化,特別是在路網關鍵節點上的監控,需要進行重點優化,重點的監
控節點有以下三種:

1、交通運行數據采集關鍵監測點,通過分析交通參數,選擇和構建能夠反映路段單元
對路網安全運行系統影響的指標來識別關鍵路段。

2、基礎設施結構安全關鍵監測點,主要是為了在路網中的關鍵基礎設施上布設相
應的監測設備,以獲取相關基礎數據,實現對路網基礎設施結構安全的準確評估。

3、氣象信息采集關鍵監測點,雨、雪、霧、大風等不利氣象條件對道路的監控產生
了嚴重的影響,通過氣象環境對路網安全運營影響因素的分析,對路網中各路段從氣象信
息角度進行量化分析,進而實現對該類型關鍵監測點的辨識。

具體地,動態管理監控攝像機方位及焦距:在最優化監控的基礎上,根據具體工作
要求,可以動態的聯動多臺監控攝像機,特別是根據實際工作需要,當對某一特定目標持續
監控時,監控網絡可以自動的分配管理監控攝像機,來實現工作目標。針對路網節點協同監
控中,路網節點攝像頭同步協同和相鄰節點間攝像頭異步協同的問題,根據交通監控協同
網絡模型,采用組合化和層次化建模分析方法,來動態管理多路網節點間多攝像頭的并發
監控工作。

具體地,突發情況下實現多機聯動:路網監控作為一種技術手段,可以為各類公務
機關提供視頻圖像信息。當有突發情況時,可以調動事件周圍的多個監控攝像機,來從多方
位監視事件周邊情況。同時也可以根據工作需求,擴大監控范圍,對事件周邊的大范圍監
控,來進 行預測預防疏導工作。要實現多機聯動的功能,首先要分析各個攝像機之間的拓
撲關系。利用多視幾何學對攝像機拍攝角度建模,可以有效的理清攝像機之間復雜的關系。

交通中的突發事件是指影響正常交通運行的,并引起道路通行能力下降的道路條
件、交通條件和環境條件,例如交通事故、人流聚集、冰雪火災等,其一般表現是事發地點、
時間、影響范圍隨機,無法準確預測;二是事件對正常交通運行具有一定的破壞性,會影響
路網通行能力的下降,甚至會引起次發交通事故,對路網通行能力帶來更大的破壞。通過多
機聯動可以及時的獲取突發事件的視頻信息,對事件的視頻檔案留存有著不可或缺的幫
助,同時也可以為事件處置提供一手信息。同時獲取事件周邊路網信息,為事件的后繼評估
提供信息,也可以及時的通過交通調度,緩解事件點交通壓力,避免次生事故的發生。

具體地,與其他系統信號進行關聯操作:路網監控作為一個信息源,往往需要與其
他系統,特別是交通控制信息進行聯動,因此需要留出接口實現與其他信號的關聯操作,例
如當某個路網節點交通管控時,路網監控也能對該節點實施重點監控。引入智能視頻監控,
運用計算機視覺技術、數字圖像處理技術,智能分析技術等對攝像頭傳回的交通視頻信息
進行智能化提取和行為分析,實時采集交通流量,車型,車速等交通信息,通過對交通參數
的計算機分析,對道路交通行為的判斷,自動生成交通控制命令和交通方案,通過接口與交
通信號控制系統管理,實現對交通信號的智能控制,以實現不間斷的智能交通控制。

下面通過具體實施例來描述本發明的工作原理。

實施例1.常態監視環境多廣角攝像機覆蓋的目標監控:

常態作業狀態采用廣角工作狀態監視,即獲取大視場的圖像信息,使得監視攝像機可
以獲取最多的目標圖像信息。如圖1,我們可以通過云臺攝像機A2和B3對目標進行特征細節
信息獲取,但由于單個云臺攝像機偵查視角θ有限,相鄰兩個云臺攝像機A2和B3之間會存在
監控盲區,如果要實現監控攝像機的無盲區覆蓋,最大化獲取路網中車輛目標信息,就需要
對云臺攝像機A2、B3進行動態分配管理,調整監視角度實現自動補位。

圖2中,當監控攝像機A2轉過α角時,道路1中的陰影區域此時成為監控攝像機A2的
監控盲區,攝像機B3此時需相應地轉過一個β角,盡量做到最大程度地覆蓋攝像機A2的監控
盲區。當出現攝像機A2失靈的情況,之前其監控的區域全部成為監控盲區,此時攝像機B3應
該適當擴大其轉動角度,盡可能地覆蓋之前攝像機A2的監控區域,直到攝像機A2在更換或
修理后恢復監控功能。攝像機B3失靈時同理。這樣就從物理空間占位分析的角度實現了監
控攝像機之間的互相補位,完成了區域目標數量的優化,從而最大化獲取了路網中車輛目
標的信息。

實施例2.突發情況目標監控作業的多機聯動:

突發情況時,可以調動事件周圍的多個監控攝像機,從多方位監視事件周邊情況。通過
多機聯動可以及時的獲取突發事件的視頻信息,對事件的視頻檔案留存有著不可或缺的幫
助,同時也可以為事件處置提供一手信息。同時獲取事件周邊路網信息,為事件的后繼評估
提供信息,也可以及時的通過交通調度,緩解事件點交通壓力,避免次生事故的發生。

與此同時,當突發事件周圍的多個監控攝像機都被調動監視該區域,監控攝像機
原先關注的區域將有一部分成為監控盲區,從而導致一定的信息丟失代價,如果計算此代
價得到的結果與調動觀測突發事件獲得收益相比可以忽略不計,則說明突發情況目標監控
作業的多機聯動是可行的。

圖3為正常情況下的道路A6、道路B7交匯處的攝像機監控狀況,每個攝像機都有一
塊獨立的道路監控領域。當發生突發事件時,如圖4所示的陰影區域發生交通事故,周圍的4
個監控攝像機A2、B3、C4、D5都被緊急調動,一起對陰影區域進行監控,從而實現對突發事件
區域的多方位監視。這樣的動態多機聯動調控基于物理空間連續性實現目標的多命中,即
在多機環境下目標出現的平均次數最大化。

以上顯示和描述了本發明的基本原理和主要特征和本發明的優點。本行業的技術
人員應該了解,本發明不受上述實施例的限制,上述實施例和說明書中描述的只是說明本
發明的原理,在不脫離本發明精神和范圍的前提下,本發明還會有各種變化和改進,這些變
化和改進都落入要求保護的本發明范圍內。本發明要求保護范圍由所附的權利要求書及其
等效物界定。

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一種 提高 城市道路 監控 效率 聯動 控制 方法
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