一种监控视频图像的检索方法、装置和监控系统

1.一种监控视频图像的检索方法，其特征在于，包括如下步骤：
对于云台上摄像机所拍摄的每幅画面，在该幅画面的编码数据中加入在拍摄该幅画面时刻所述云台的姿态参数；
建立映射表，所述映射表记录所述姿态参数与在所述姿态参数下所拍摄画面的取景范围的对应关系；
根据所述映射表，确定覆盖被查找景物的取景范围对应的姿态参数；
通过在摄像机所拍摄的画面的编码数据中检索所述姿态参数来查找取景范围覆盖被查找景物的画面。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在建立映射表的步骤之前，还包括：
根据所述摄像机传回的所述编码数据，拼接出所述摄像机所能够拍摄到的所有范围的全景图；
将所述全景图坐标化，使所述全景图中的每个位置点都对应一个坐标点。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述建立映射表的步骤具体包括：
确定每个所述姿态参数对应的取景范围；
确定每个所述取景范围在所述全景图中对应的坐标点集合，从而确定每个所述姿态参数对应的坐标点集合；
建立坐标点与姿态参数的映射关系，与所述坐标点具有映射关系的每个姿态参数，都具有包含该坐标点的坐标点集合。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述查找取景范围覆盖被查找景物的画面的步骤，具体包括：
从所述全景图中选定所述被查找景物，确定所述被查找景物在所述全景图中的坐标；
根据所述映射关系，查找出所述被查找景物在所述全景图中的坐标所对应的所有姿态参数，查找出的每个姿态参数都作为检索姿态参数；
查找出包含任意一个所述检索姿态参数的所有编码数据。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述被查找景物在所述全景图中的坐标为一坐标点或者为一坐标点集合。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述查找出包含任意一个所述检索姿态参数的所有编码数据的步骤中，所述查找是在一个选取的视频段内进行的。
7.一种监控视频图像的检索装置，其特征在于，包括：
编码模块，用于：对于云台上摄像机所拍摄的每幅画面，在该幅画面的编码数据中加入在拍摄该幅画面时刻所述云台的姿态参数；
映射表模块，用于：建立映射表，所述映射表记录所述姿态参数与在所述姿态参数下所拍摄画面的取景范围的对应关系；
查找模块，用于：根据所述映射表，确定覆盖被查找景物的取景范围对应的姿态参数，并通过在摄像机所拍摄的画面的编码数据中检索所述姿态参数来查找取景范围覆盖被查找景物的画面。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，还包括：
全景图模块，用于：根据所述摄像机传回的所述编码数据，拼接出所述摄像机所能够拍摄到的所有范围的全景图；将所述全景图坐标化，使所述全景图中的每个位置点都对应一个坐标点。
9.一种监控系统，包括监控端、云台和位于所述云台上的摄像机，其特征在于，还包括：
位于所述摄像机的编码模块，用于：对于所述摄像机所拍摄的每幅画面，在该幅画面的编码数据中加入在拍摄该幅画面时刻所述云台的姿态参数；
位于所述监控端的映射表模块，用于：建立映射表，所述映射表记录所述姿态参数与在所述姿态参数下所拍摄画面的取景范围的对应关系；
位于所述监控端的查找模块，用于：根据所述映射表，确定覆盖被查找景物的取景范围对应的姿态参数，并通过在摄像机所拍摄的画面的编码数据中检索所述姿态参数来查找取景范围覆盖被查找景物的画面。

一种监控视频图像的检索方法、装置和监控系统 \n技术领域\n[0001] 本发明涉及图像处理技术，特别是涉及一种监控视频图像的检索方法、装置和监控系统。 \n背景技术\n[0002] 闭路电视监控系统的主要功能是辅助保安系统对各种现场实况进行监视。它使管理人员在控制室中能观察到所有重要地点的情况，为消防、楼内各种设备的运行和人员活动提供了监视手段。如在出入口、主要通道、车库等重要场所安装摄像机，将监测区的情况以图像方式实时传送到管理中心，值班人员通过电视墙可以随时了解这些重要场所的情况。 \n[0003] 目前常用的监控系统，主要包括摄像部分和监控部分。摄像部分一般安装在现场，它包括摄像机、镜头、防护罩、支架和电动云台。它的作用是对监视区域进行摄像并将其转换成电信号。 \n[0004] 云台是安装、固定摄像机的支撑设备，它分为固定云台和电动云台两种。 [0005] 固定云台适用于监视范围不大的情况，在固定云台上安装好摄像机后可调整摄像机的水平和俯仰的角度，达到最好的工作姿态后只要锁定调整机构就可以了。 [0006] 电动云台适用于对大范围进行扫描监视，它可以扩大摄像机的监视范围。电动云台的姿态是由两台执行电动机来实现，电动机接受来自控制器的信号精确地运行定位。在控制信号的作用下，云台上的摄像机既可自动扫描监视区域，也可在监控中心值班人员的操纵下跟踪监视对象。 \n[0007] 目前常用的监控系统一般采用长延时录像机和电动云台，并且保留所录图像，因为监控系统一般都是24小时工作，因此产生了大量的视频图像，并且因为电动云台的自动旋转，这些图像显示的是不同时间、不同位置的视频信息，如果要查找某个特定位置，例如在马路边的一台ATM机附近，在过去5小时之内路边的摄像机所拍到的所有具有ATM机的画面，操作会比较费时，因为云台只在某一角度范围才会观察到该ATM机，有大量的视频是无关信息，要检索出对准该ATM机的所有视频，一般就是靠人工来快进或快退。\n[0008] 因此，需要提供一种快速检索视频图像的方法，以便能够在不停旋转的云台上所拍摄的大量具有不同角度不同位置的图像中，把具有同一位置信息的不同时刻的视频图像检索出来。 \n[0009] 发明内容\n[0010] 本发明实施例的目的是提供一种监控视频图像的检索方法、装置和监控系统，能够从大量视频图像中检索出包含有预定景物的图像，解决现有技术只能靠快进快退来进行视频图像检索的技术问题。 \n[0011] 为了实现上述目的，一方面，提供了一种监控视频图像的检索方法，包括如下步骤： \n[0012] 对于云台上摄像机所拍摄的每幅画面，在该幅画面的编码数据中加入在拍摄该幅画面时刻所述云台的姿态参数； \n[0013] 建立映射表，所述映射表记录所述姿态参数与在所述姿态参数下所拍摄画面的取景范围的对应关系； \n[0014] 根据所述映射表，通过在摄像机所拍摄的画面的编码数据中检索所述姿态参数来查找取景范围覆盖被查找景物的画面。 \n[0015] 优选地，所述的方法，其中，在建立映射表的步骤之前，还包括：根据所述摄像机传回的所述编码数据，拼接出所述摄像机所能够拍摄到的所有范围的全景图；将所述全景图坐标化，使所述全景图中的每个位置点都对应一个坐标点。 \n[0016] 优选地，所述的方法，其中，所述建立映射表的步骤具体包括：确定每个所述姿态参数对应的取景范围；确定每个所述取景范围在所述全景图中对应的坐标点集合，从而确定每个所述姿态参数对应的坐标点集合；建立坐标点与姿态参数的映射关系，与所述坐标点具有映射关系的每个姿态参数，都具有包含该坐标点的坐标点集合。 [0017] 优选地，所述的方法，其中，所述查找取景范围覆盖被查找景物的画面的步骤，具体包括：从所述全景图中选定所述被查找景物，确定所述被查找景物在所述全景图中的坐标；根据所述映射关系，查找出所述被查找景物在所述全景图中的坐标所对应的所有姿态参数，查找出的每个姿态参数都作为检索姿态参数；查找出包含任意一个所述检索姿态参数的所有编码数据。 \n[0018] 优选地，所述的方法，其中，所述被查找景物在所述全景图中的坐标为一坐标点或者为一坐标点集合。 \n[0019] 优选地，所述的方法，其中，所述查找出包含任意一个所述检索姿态参数的所有编码数据的步骤中，所述查找是在一个选取的视频段内进行的。 \n[0020] 本发明的另一个方面，提供一种监控视频图像的检索装置，包括： [0021] 编码模块，用于：对于云台上摄像机所拍摄的每幅画面，在该幅画面的编码数据中加入在拍摄该幅画面时刻所述云台的姿态参数； \n[0022] 映射表模块，用于：建立映射表，所述映射表记录所述姿态参数与在所述姿态参数下所拍摄画面的取景范围的对应关系； \n[0023] 查找模块，用于：根据所述映射表，确定覆盖被查找景物的取景范围对应的姿态参数，并通过在摄像机所拍摄的画面的编码数据中检索所述姿态参数来查找取景范围覆盖被查找景物的画面。 \n[0024] 优选地，所述的装置，其中，还包括：全景图模块，用于：根据所述摄像机传回的所述编码数据，拼接出所述摄像机所能够拍摄到的所有范围的全景图；将所述全景图坐标化，使所述全景图中的每个位置点都对应一个坐标点。 \n[0025] 本发明的再一个方面，提供监控系统，包括监控端、云台和位于所述云台上的摄像机，还包括： \n[0026] 位于所述摄像机的编码模块，用于：对于所述摄像机所拍摄的每幅画面，在该幅画面的编码数据中加入在拍摄该幅画面时刻所述云台的姿态参数； \n[0027] 位于所述监控端的映射表模块，用于：建立映射表，所述映射表记录所述姿态参数与在所述姿态参数下所拍摄画面的取景范围的对应关系； \n[0028] 位于所述监控端的查找模块，用于：根据所述映射表，确定覆盖被查找景物的取景范围对应的姿态参数，并通过在摄像机所拍摄的画面的编码数据中检索所述姿态参数来查找取景范围覆盖被查找景物的画面。 \n[0029] 本发明实施例至少存在以下技术效果： \n[0030] 1)本发明实施例将云台的姿态参数嵌入到每一帧画面的视频码流中去，因为姿态参数可以确定画面的取景范围，这样就标识了每一帧画面的取景范围，通过检索姿态参数，就可以检索到覆盖被检索景物的所有画面。2)通过构建全景图，可以方便直观的检索摄像机视野范围内的任意景物，可以根据选定的位置或区域，快速找出先前保存的视频资料里对应该位置或区域的所有画面；3)通过建立全景图中的每个坐标点与姿态参数的映射关系，可以加快检索速度。 \n[0031] 附图说明\n[0032] 图1为本发明实施例提供的方法的步骤流程图； \n[0033] 图2为本发明实施例提供的监控系统的结构图。 \n[0034] 具体实施方式\n[0035] 为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对具体实施例进行详细描述。 \n[0036] 本发明实施例提出一种可以快速检索监控视频内容的方法，具体而言，可以根据选定的位置或区域，快速找出先前保存的视频资料里对应该位置或区域的所有画面。实现方式是将云台的姿态参数嵌入到每一帧的视频码流中去，这样将来检索的时候，只需要比较每帧码流中的云台姿态参数是否和希望检索的云台姿态参数相匹配。 [0037] 图1为本发明实施例提供的方法的步骤流程图，如图，本发明实施例的监控视频图像的检索方法，包括如下步骤： \n[0038] 步骤101，对于云台上摄像机所拍摄的每幅画面，在该幅画面的编码数据中加入在拍摄该幅画面时刻所述云台的姿态参数； \n[0039] 步骤102，建立映射表，所述映射表记录所述姿态参数与在所述姿态参数下所拍摄画面的取景范围的对应关系； \n[0040] 步骤103，根据所述映射表，查找取景范围覆盖被查找景物的画面。 [0041] 以上仅为主要步骤，为了检索的方便性，本发明实施例还提供了全景图的实现方式，只需直观地选取全景图中的景物，就可以查找出包含该景物的所有视频图像，详细步骤包括： \n[0042] 1)对于云台上摄像机所拍摄的每幅画面，在该幅画面的编码数据中加入在拍摄该幅画面时刻所述云台的姿态参数； \n[0043] 2)根据所述摄像机传回的所述编码数据，拼接出所述摄像机所能够拍摄到的所有范围的全景图；(拼接全景图的过程可以采用已公开的各种技术，例如在CN1525760A，公开日为2004年9月1日的发明中所公开的图象合成处理方法) \n[0044] 3)将所述全景图坐标化，使所述全景图中的每个位置点都对应一个坐标点。 [0045] 4)确定每个所述姿态参数对应的取景范围；确定每个所述取景范围在所述全景图中对应的坐标点集合，从而确定每个所述姿态参数对应的坐标点集合；建立坐标点与姿态参数的映射关系，与所述坐标点具有映射关系的每个姿态参数，都具有包含该坐标点的坐标点集合。 \n[0046] 5)从所述全景图中选定所述被查找景物，确定所述被查找景物在所述全景图中的坐标； \n[0047] 6)根据所述映射关系，查找出所述被查找景物在所述全景图中的坐标所对应的所有姿态参数，查找出的每个姿态参数都作为检索姿态参数； \n[0048] 7)查找出包含任意一个所述检索姿态参数的所有编码数据。 \n[0049] 其中，所述被查找景物可以是一个位置点，其对应一坐标点，也可以是一块区域其对应一坐标点集合。查找的范围可以是存储的所有视频，也可以是，一个选取的视频段。 [0050] 当然，也可以有其他查找方式，例如，在步骤103中，通过以下方式查找：选取一幅包含所述被查找景物的画面作为选取画面；提取所述选取画面的编码数据中的姿态参数作为检索姿态参数；查找出包含所述检索姿态参数的所有编码数据。该查找方式可以找到与所述选取画面具有相同取景范围(当然也具有相同姿态参数)的所有画面，该方式可不依赖全景图。 \n[0051] 对应以上方法，本发明实施例还提供了一种监控系统，图2为监控系统的 结构图，如图，包括监控端230、云台210和位于所述云台上的摄像机220，还包括： [0052] 位于所述摄像机的编码模块221，用于：对于所述摄像机所拍摄的每幅画面，在该幅画面的编码数据中加入在拍摄该幅画面时刻所述云台的姿态参数； \n[0053] 位于所述监控端的映射表模块231，用于：建立映射表，所述映射表记录所述姿态参数与在所述姿态参数下所拍摄画面的取景范围的对应关系； \n[0054] 位于所述监控端的查找模块232，用于：根据所述映射表，查找取景范围覆盖被查找景物的画面。 \n[0055] 位于所述监控端的全景图模块233，用于：根据所述摄像机传回的所述编码数据，拼接出所述摄像机所能够拍摄到的所有范围的全景图；将所述全景图坐标化，使所述全景图中的每个位置点都对应一个坐标点。 \n[0056] 该监控系统的运作方式为： \n[0057] 首先，在云台转动的过程中，利用摄像机所传回的画面，拼接成一个全景图。建立一个映射表，标记和记录： \n[0058] A.全景图中每个点或区域； \n[0059] B.所有可以覆盖到该点或区域的云台的姿态参数，两者之间的对应关系。 [0060] 在摄像机对每帧视频进行编码的时候，在该帧视频码流的某个位置(例如开始的部分)加入对应于该帧的云台的姿态参数，将该姿态参数和每帧视频编码合在一起传输或保存。将来需要对保存的监控视频内容进行检索时，可以很方便地指定目标区域，例如在全景图中点击一个位置或划出一部分区域；或者从当前摄像头输入的画面中(或先前保存的监控视频中)取出一小段视频，或指定其中一张画面，要求在保存的监控视频内容中，查找该位置附近的视频内容。对于在全景图中选择的位置或区域，可以查找映射表，找到所有可以覆盖到该位置或区域的云台的姿态参数；对于从视频中取出的一小段视频或其中一张画面，可以从视频码流中取出所对应的云台的姿态参数。拿到云台的姿态参数(一组或几组)后，可以在先前保存的视频码流中快速找出与之相匹配的视频数据。 \n[0061] 由上可知，本发明实施例具有以下优势： \n[0062] 1)将云台的姿态参数嵌入到每一帧画面的视频码流中去，因为姿态参数 可以确定画面的取景范围，这样就标识了每一帧画面的取景范围，通过检索姿态参数，就可以检索到覆盖被检索景物的所有画面。 \n[0063] 2)通过构建全景图，可以方便直观的检索摄像机视野范围内的任意景物，可以根据选定的位置或区域，快速找出先前保存的视频资料里对应该位置或区域的所有画面； [0064] 3)通过建立全景图中的每个坐标点与姿态参数的映射关系，可以加快检索速度。 [0065] 以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。