一种全景监控与热点特写的智能监控系统及方法

1.一种全景监控与热点特写的智能监控系统，其特征在于：包括全景摄像模块(1)、视频融合模块(2)、视频存储显示模块(3)、视频热点检测模块(4)、热点信息处理模块(5)和特写摄像模块(6)；
所述全景摄像模块(1)，用于对大范围场景进行全景监控摄像，生成全景监控视频；
所述视频融合模块(2)，用于融合全景监控视频和特写监控视频，生成融合监控视频；
所述视频存储显示模块(3)，用于对融合监控视频进行存储和显示；
所述视频热点检测模块(4)，用于对融合监控视频中的全景监控视频进行热点检测，生成热点坐标信号和编号信号；
所述热点信息处理模块(5)，用于根据热点坐标信号和编号信号生成旋转角度信号和变焦信号；
所述特写摄像模块(6)，用于根据旋转角度信号和变焦信号进行旋转和变焦，对局部热点进行特写监控，将生成的特写监控视频传输给视频融合模块(2)；
所述视频热点检测模块(4)对多个热点进行坐标记录，特写摄像模块(6)对多个热点进行轮询特写监控；
特写摄像模块(6)根据设定的热点重要程度分级为热点分配不同的特写监控停留时间。
2.根据权利要求1所述一种全景监控与热点特写的智能监控系统，其特征在于：所述全景摄像模块(1)包括一台以上的摄像机。
3.根据权利要求1所述一种全景监控与热点特写的智能监控系统，其特征在于：所述视频热点检测模块(4)使用模式识别技术进行热点检测，获取热点位置的坐标。
4.根据权利要求1或3所述一种全景监控与热点特写的智能监控系统，其特征在于：所述视频热点检测模块(4)检测的热点包括特定区域的行人、车辆、人员聚集的中心和报警的装置。
5.根据权利要求1所述一种全景监控与热点特写的智能监控系统，其特征在于：所述特写摄像模块(6)包括摄像机控制装置(61)和PTZ摄像机(62)，所述摄像机控制装置(61)根据转角度信号和变焦信号控制PTZ摄像机(62)进行旋转和变焦。
6.一种全景监控与热点特写的智能监控方法，其特征在于，以下步骤：
步骤1.全景摄像模块(1)对大范围场景进行全景监控摄像，生成全景监控视频传输给视频融合模块(2)；特写摄像模块(6)对局部热点进行特写监控，生成的特写监控视频传输给视频融合模块(2)；
步骤2.视频融合模块(2)融合全景监控视频和特写监控视频，生成融合监控视频；
步骤3.视频存储显示模块(3)对融合监控视频进行存储和显示；视频热点检测模块(4)对融合监控视频中的全景监控视频进行热点检测，生成热点坐标信号和编号信号；
步骤4.热点信息处理模块(5)根据热点坐标信号和编号信号生成旋转角度信号和变焦信号；
步骤5.特写摄像模块(6)根据旋转角度信号和变焦信号进行旋转和变焦，对局部热点进行特写监控，将生成的特写视频传输给视频融合模块；
所述视频热点检测模块(4)对多个热点进行坐标记录，特写摄像模块(6)对多个热点进行轮询特写监控；
特写摄像模块(6)根据设定的热点重要程度分级为热点分配不同的特写监控停留时间。
7.根据权利要求6所述一种全景监控与热点特写的智能监控方法，其特征在于：步骤2的视频存储显示模块(3)对融合监控视频进行存储和显示的具体实现为：
步骤2.1：视频存储显示模块(3)的视频存储器对融合监控视频进行存储；
步骤2.2：视频存储显示模块(3)的视频播放器对融合监控视频进行播放。
8.根据权利要求6所述一种全景监控与热点特写的智能监控方法，其特征在于，步骤5的具体实现为：
步骤5.1：特写摄像模块(6)的摄像机控制装置(61)根据转角度信号和变焦信号控制特写摄像模块(6)的PTZ摄像机(62)进行旋转和变焦。

一种全景监控与热点特写的智能监控系统及方法\n技术领域\n[0001] 本发明涉及视频监控和模式识别领域，特别是涉及一种全景监控与热点区域特写监控相结合，利用模式识别方法触发特写监控的智能监控系统及方法。\n背景技术\n[0002] 随着社会的进步与科技的发展，传统的视频监控系统已无法满足现代的监控需求。传统的视频监控系统通常由一个摄像机对着固定的区域进行监控，当监控区域很大的时候，这种监控系统只能获取监控场景的笼统信息，无法获得例如人脸和车牌等详细信息，使得监控系统无法将拍摄得到的可疑情况清晰地记录下来展示给监控人员观看，导致监控系统未能发挥其应有的作用。\n[0003] 现有的解决方案之一是使用多个固定摄像机的组合对较大区域进行监控，每个摄像机对某个特定的局部区域进行监控，再利用视频拼接技术将多个摄像头的视频拼接组成全局区域的监控视频。这种解决方法的缺点是需要大量摄像机，不但增加了设备采购成本和安装难度，还极大地增加了视频存储的成本。\n[0004] 另一种解决方案是使用可以在水平方向与垂直方向旋转且具有变焦功能的摄像机(简称PTZ摄像机)和固定摄像机进行组合监控，固定摄像机对较大的区域进行全景监控，PTZ摄像机由人工手动操作或者依据固定的巡航路线对某些感兴趣的区域进行局部监控。\n人工手动操作的方式需要监控人员实时操作，无法实现自动化监控，而依据固定路线巡航监控的方式很有可能遗漏重要的监控信息。\n[0005] 上述的解决方案提到了使用固定摄像机和PTZ摄像机组合监控的方式解决传统监控系统的不足，但现有的技术在利用固定摄像机的监控信息对PTZ摄像机进行控制方面等仍有许多问题和不足。本发明针对现有技术的不足，提出一种新型智能监控系统，该系统不但能对大范围区域进行全景监控，还可以自动检测全景监控视频中的热点，并对热点区域进行局部特写监控，提供热点区域的细节信息，提高视频监控质量。\n发明内容\n[0006] 本发明所要解决的技术问题是提供一种既能全景监控，又能热点特写摄像，使用模式识别方法可以准确地检测热点，监控视频清晰，存储容量小的全景监控与热点特写的智能监控系统。\n[0007] 本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种全景监控与热点特写的智能监控系统，包括全景摄像模块、视频融合模块、视频存储显示模块、视频热点检测模块、热点信息处理模块和特写摄像模块；\n[0008] 所述全景摄像模块，用于对大范围场景进行全景监控摄像，生成全景监控视频；\n[0009] 所述视频融合模块，用于融合全景监控视频和特写监控视频，生成融合监控视频；\n[0010] 所述视频存储显示模块，用于对融合监控视频进行存储和显示；\n[0011] 所述视频热点检测模块，用于对融合监控视频中的全景监控视频进行热点检测，生成热点坐标信号和编号信号；\n[0012] 所述热点信息处理模块，用于根据热点坐标信号和编号信号生成旋转角度信号和变焦信号；\n[0013] 所述特写摄像模块，用于根据旋转角度信号和变焦信号进行旋转和变焦，对局部热点进行特写监控，将生成的特写监控视频传输给视频融合模块。\n[0014] 本发明的有益效果是：全景摄像模块对大范围场景进行，特写摄像模块对局部热点进行特写监控，既能全景监控，又能热点特写摄像；所述视频融合模块融合全景监控视频和特写监控视频，使得视频存储容量小，降低存储费用；视频热点检测模块、热点信息处理模块和特写摄像模块能自动检测全景监控视频中的热点，并对热点区域进行局部特写监控，提供热点区域的细节信息，提高视频监控质量。\n[0015] 在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。\n[0016] 进一步，所述所述全景摄像模块包括一台以上的摄像机。\n[0017] 进一步，所述视频热点检测模块使用模式识别技术进行热点检测，获取热点位置的坐标。\n[0018] 采用上述进一步方案的有益效果是：模式识别技术能有效识别视频中的热点，能提高识别准确率，提升局部特写监控质量。\n[0019] 进一步，所述视频热点检测模块检测的热点包括特定区域的行人、车辆、人员聚集的中心和报警的装置。\n[0020] 进一步，所述视频热点检测模块对多个热点进行坐标记录，特写摄像模块对多个热点进行轮询特写监控。\n[0021] 采用上述进一步方案的有益效果是：能全面检测热点，能有效避免遗漏热点的特写监控。\n[0022] 进一步，特写摄像模块根据设定的热点重要程度分级为热点分配不同的特写监控停留时间。\n[0023] 采用上述进一步方案的有益效果是：确保重要的热点在轮询监控时能够获取更多的特写监控。\n[0024] 进一步，所述特写摄像模块包括摄像机控制装置和PTZ摄像机，所述摄像机控制装置根据转角度信号和变焦信号控制PTZ摄像机进行旋转和变焦。\n[0025] 一种全景监控与热点特写的智能监控方法，以下步骤：\n[0026] 步骤1.全景摄像模块对大范围场景进行全景监控摄像，生成全景监控视频传输给视频融合模块；特写摄像模块对局部热点进行特写监控，生成的特写监控视频传输给视频融合模块；\n[0027] 步骤2.视频融合模块融合全景监控视频和特写监控视频，生成融合监控视频；\n[0028] 步骤3.视频存储显示模块对融合监控视频进行存储和显示；视频热点检测模块对融合监控视频中的全景监控视频进行热点检测，生成热点坐标信号和编号信号；\n[0029] 步骤4.热点信息处理模块根据热点坐标信号和编号信号生成旋转角度信号和变焦信号；\n[0030] 步骤5.特写摄像模块根据旋转角度信号和变焦信号进行旋转和变焦，对局部热点进行特写监控，将生成的特写视频传输给视频融合模块。\n[0031] 本发明的有益效果是：全景摄像模块对大范围场景进行，特写摄像模块对局部热点进行特写监控，既能全景监控，又能热点特写摄像；所述视频融合模块融合全景监控视频和特写监控视频，使得视频存储容量小，降低存储费用；视频热点检测模块、热点信息处理模块和特写摄像模块能自动检测全景监控视频中的热点，并对热点区域进行局部特写监控，提供热点区域的细节信息，提高视频监控质量。\n[0032] 进一步，步骤2的视频存储显示模块对融合监控视频进行存储和显示的具体实现为：\n[0033] 步骤2.1：视频存储显示模块的视频存储器对融合监控视频进行存储；\n[0034] 步骤2.2：视频存储显示模块的视频播放器对融合监控视频进行播放。\n[0035] 进一步，步骤5的具体实现为：\n[0036] 步骤5.1：特写摄像模块的摄像机控制装置根据转角度信号和变焦信号控制特写摄像模块的PTZ摄像机进行旋转和变焦。\n附图说明\n[0037] 图1为本发明一种全景监控与热点特写的智能监控系统的模块框图；\n[0038] 图2为本发明一种全景监控与热点特写的智能监控方法流程图。\n[0039] 附图中，各标号所代表的部件列表如下：\n[0040] 1、全景摄像模块，2、视频融合模块，3、视频存储显示模块，4、视频热点检测模块，\n5、热点信息处理模块；\n[0041] 6、特写摄像模块，61、摄像机控制装置，62、PTZ摄像机。\n具体实施方式\n[0042] 以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。\n[0043] 如图1所示，一种全景监控与热点特写的智能监控系统，包括全景摄像模块1、视频融合模块2、视频存储显示模块3、视频热点检测模块4、热点信息处理模块5和特写摄像模块\n6；\n[0044] 所述全景摄像模块1，用于对大范围场景进行全景监控摄像，生成全景监控视频；\n[0045] 所述视频融合模块2，用于融合全景监控视频和特写监控视频，生成融合监控视频；\n[0046] 所述视频存储显示模块3，用于对融合监控视频进行存储和显示；\n[0047] 所述视频热点检测模块4，用于对融合监控视频中的全景监控视频进行热点检测，生成热点坐标信号和编号信号；\n[0048] 所述热点信息处理模块5，用于根据热点坐标信号和编号信号生成旋转角度信号和变焦信号；\n[0049] 所述特写摄像模块6，用于根据旋转角度信号和变焦信号进行旋转和变焦，对局部热点进行特写监控，将生成的特写监控视频传输给视频融合模块。\n[0050] 所述全景摄像模块1包括一台以上的摄像机。\n[0051] 所述视频热点检测模块4使用模式识别技术进行热点检测，获取热点位置的坐标。\n[0052] 所述视频热点检测模块4检测的热点包括特定区域的行人、车辆、人员聚集的中心和报警的装置。\n[0053] 所述视频热点检测模块4对多个热点进行坐标记录，特写摄像模块6对多个热点进行轮询特写监控。\n[0054] 特写摄像模块6根据设定的热点重要程度分级为热点分配不同的特写监控停留时间。\n[0055] 所述特写摄像模块6包括摄像机控制装置61和PTZ摄像机62，所述摄像机控制装置\n61根据转角度信号和变焦信号控制PTZ摄像机62进行旋转和变焦。\n[0056] 如图2所示，一种全景监控与热点特写的智能监控方法，以下步骤：\n[0057] 步骤1.全景摄像模块1对大范围场景进行全景监控摄像，生成全景监控视频传输给视频融合模块2；特写摄像模块6对局部热点进行特写监控，生成的特写监控视频传输给视频融合模块2；\n[0058] 使用固定的全景摄像机对大范围场景进行全景监控，并将监控视频传送到多路视频融合模块2，同时，使用特写摄像模块6对特定区域进行监控，并将监控视频传送到多路视频融合系统，在初始化时，特写摄像系统还未对热点区域进行监控；\n[0059] 其中，全景摄像系统由一台或多台摄像机组成，用来获取大范围的监控视频；特别的是，全景摄像的大范围监控信息，可以为特写摄像提供热点信息；特写摄像模块由一台或多台PTZ摄像机构成，对全景摄像视频中的热点进行局部特写监控，获取热点区域的详细监控信息。\n[0060] 步骤2.视频融合模块2融合全景监控视频和特写监控视频，生成融合监控视频；\n[0061] 使用多路视频融合模块将全景摄像和特写摄像的几路监控视频融合拼接成为一路完整的视频，并将融合后的视频传送到视频存储显示模块3，特别的是，视频融合系统使用视频拼接技术将多路视频合并成一路视频，为视频的显示、存储和热点处理提供支持。\n[0062] 步骤3.视频存储显示模块3对融合监控视频进行存储和显示；视频热点检测模块4对融合监控视频中的全景监控视频进行热点检测，生成热点坐标信号和编号信号；\n[0063] 使用视频存储显示模块3实时显示融合拼接后的监控视频，并使用视频存储系统将融合后的监控视频存储到服务器或本地硬盘。\n[0064] 视频存储显示模块3将融合拼接后的全局和特写视频同时显示，使用的显示设备为电脑显示器和大型液晶显示器，通过显示设备，监控人员不但可以观测到大范围的全景监控画面，还可以观测到热点区域的局部特写画面。\n[0065] 视频存储显示模块3从多路视频融合系统得到监控视频，并将监控视频存储到服务器或本地硬盘。经过融合处理后的视频数据量大大减小，相同的存储空间可以保存更多视频信息。\n[0066] 将经过视频融合模块2处理得到的视频传送至视频热点检测模块4，再由视频热点检测模块4对其中的全景监控视频进行热点检测。\n[0067] 视频热点检测模块4是本视频监控系统的核心组成部分，该部分使用模式识别方法对全景摄像模块获取的全景监控视频进行热点检测，并获取热点位置的坐标，并对坐标编号，其中，检测的热点包括特定区域的行人、越线的车辆、人员聚集的中心、报警的装置等。特别的是，视频热点检测模块4采用先进的模式识别技术将感兴趣的目标标记为热点，其中梯度方向直方图和加支持向量机的方法是对行人和车辆进行检测的方法之一。当全景监控视频出现热点时，为每一个热点编上序号并记录坐标信息；之后，检测得到的热点坐标和编号信息被传送给热点信息处理模块5。\n[0068] 步骤4.热点信息处理模块5根据热点坐标信号和编号信号生成旋转角度信号和变焦信号；\n[0069] 热点信息处理模块5根据得到的热点坐标和编号信息，通过坐标转换规则获取调整PTZ摄像机所需的旋转角度和变焦数据，并将数据传送到摄像机控制系统。\n[0070] 特别的是，当有多个热点时，根据热点的编号依次获取调整摄像机的数据，并根据预先设置的编号优先级分配PTZ摄像机对热点进行轮询监控的停留时间。\n[0071] 步骤5.特写摄像模块6根据旋转角度信号和变焦信号进行旋转和变焦，对局部热点进行特写监控，将生成的特写视频传输给视频融合模块。\n[0072] 特写摄像模块6从热点信息处理模块5得到特写摄像模块6的调整数据后，依据调整数据对特写摄像模块6进行调整，使特写摄像模块6对局部热点区域进行特写监控，获取热点区域清晰的局部特写视频，并回传至多路视频融合系统。\n[0073] 步骤2的视频存储显示模块3对融合监控视频进行存储和显示的具体实现为：\n[0074] 步骤2.1：视频存储显示模块3的视频存储器对融合监控视频进行存储；\n[0075] 步骤2.2：视频存储显示模块3的视频播放器对融合监控视频进行播放。\n[0076] 步骤5的具体实现为：\n[0077] 步骤5.1：特写摄像模块6的摄像机控制装置61根据转角度信号和变焦信号控制特写摄像模块6的PTZ摄像机62进行旋转和变焦。\n[0078] 全景摄像模块1对大范围场景进行，特写摄像模块6对局部热点进行特写监控，既能全景监控，又能热点特写摄像；所述视频融合模块2融合全景监控视频和特写监控视频，使得视频存储容量小，降低存储费用；视频热点检测模块4、热点信息处理模块5和特写摄像模块6能自动检测全景监控视频中的热点，并对热点区域进行局部特写监控，提供热点区域的细节信息，提高视频监控质量。\n[0079] 以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。