专利名称：闭路电视安全系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及在安全系统等中用来监视场内各个位置的活动的闭路电
视(CCTV)系统，更特别地涉及具有方向决策能力的CCTV系统，用 于跟踪通过某个区域的人的行进，使得可以对人进行紧密地监视。
背景技术：
闭路电视广泛用于保护许多类型的场地的安全系统中。系统利用布 置在设施各处和/或周围的战略位置的摄像机。在设施的外面，摄像机 典型地监视提供设施出入口的门。在设施的内部，布置摄像机监视出入 安全区的门、保险库或保存财物的其它位置等。应当认识到，除了监视 人以外，闭路电视系统还可以用来跟踪物品的运动。在制造操作中，摄 像机可以监视车间区看哪里出现瓶颈。在仓库中，摄像机监视储存区以 侦查偷盗。
安全系统的操作是使电视摄像机所捕捉的图像提供给监视位置。在 监视场所，图像或者同时显示在一系列监视器上、或者它们以顺序方式 (A， B， C， A， B, C等)显示在单个监视器上。如果利用多个监视 器，那么必须有足够的安全人员观察发生的所有事情。如果仅使用一个 或很少几个监视器，那么当观察到引起注意的事情时，人员通常能够停 止摄像机的顺序显示，并监视仅来自一个摄像机的输出。
当前系统具有许多缺点。这些缺点中显著的一个是不能总是方便地 跟踪通过设施的某人或某物的运动。大多数建筑有多于一个的入口和出 口。在通过区域时，通常也有许多路径，人或物体可以采用。通常地， 如果观察到可疑的人通过区域，安全人员不能总是容易地跟随他的运 动。如果摄像机具有摇动、倾斜和变焦的能力，那么监视器可以使用这 些控制在某种程度上跟随人的运动。但是， 一旦人走出摄像机的视野，那么必须能够快速从该摄像机切换到另 一个摄像机。安全人员可以通过 猜测用来观察那个人的下一个摄像机，尝试跟踪运动。但是，如果那个 人具有从一个区域走到另一个区域的路径的多个选择，那么摄像机的错 误选择可能使其不被发现地走进下一个区域。即使最后可能用另一个摄 像机再次观察到那个人，但是他或她可能相当长的时间不在监视之下。 在其间的时间中可能发生了很多事。此外，即使安全人员正确地选择了 下一个捕捉那个人的摄像机，但是每次那个人走出摄像机范围时，他们 仍然必须试图预测，下一次那个人打算走到哪里。
还应当认识到，观察人的环境可能使他们的轨迹大大地变复杂。在 室外、在晚上或在严酷的天气中，低的照明水平可能使那个人不被发现 地在地面附近移动。在室内、在晚上或在周末，在非工作时段期间，许 多照明关闭或强度减小，也使得难以跟踪某个人的运动。最后，如果那 个人知道他被观察，他可能采取逃避行动(在运动时蹲伏，或者试图仅 在挡住他不被看见的物体后面运动)，以避免被看到。
因此，需要允许安全人员快速和准确地跟踪通过设施的人或物体的
CCTV系统，它预测运动的路径，并且不管选定的路径是什么，从一群 摄像机中自动选择哪个将观察运动。
发明内容
简单地说，本发明的闭路电视(CCTV)系统用于跟踪设施如办公 楼、工厂、仓库等中的人的运动。系统包括安装在设施内的选定位置的 多个摄像机。沿着通过设施的人将遵循的路线安装各个摄像机。设施的 控制站包括显示来自摄像机的图像的触摸屏监视器。监视器显示全尺寸 的和缩小尺寸的图像。屏幕的选择部分允许用户选择显示哪个摄像机的 图像。选择的摄像机是人或物体通过设施的路径中的摄像机，并且图像 显示为全尺寸图像。跟踪系统响应于摄像机选择，进一步选择沿着人或 物体从他或它的当前位置通过设施时可能遵循的路径布置的一个或多个 额外摄像机。来自这些其它的选定摄像机的每个的图像在监视器上显示 为缩小尺寸的图像。跟踪系统也响应于人或物体所采取的路径以及路径的变化，自动改变其图像在监视器上显示的摄像机的选择。 将在下文部分地描述和部分地指出其它目的和特征。
如在构成说明书 一部分的附图所显示的示例实施方案中所描述的， 实现本发明的目的。
图l说明设施的安全控制台；
图2是使用本发明的闭路电视系统的触摸屏监视器的透视图； 图3是楼层/区域选择触摸屏显示的表示；
图4是选定的楼层/区域屏幕显示，说明区域的楼层空间的布局和 区域中的摄像机的位置；
图5是显示楼层区域的一部分和区域内的选定摄像机的图像的屏幕 显示；以及
图6是选定摄像机的屏幕显示被显示为全尺寸的图像，并且其它选 定图像的图像被显示为缩小尺寸的图像。
具体实施例方式
将使本领域技术人员明确地实现或使用本发明，并且描述本发明的几种 实施方案、改编、变化、可选和应用，包括当前认为的实施发明的最佳 方式。因为可以不背离本发明的范围在上面构造中做出各种改变，所以 包含在说明书中的或在附图中显示的所有内容应当解释为说明性的而不 是限制性的。
根据本发明，闭路电视或CCTV系统在附图中总体上用10表示。 系统10跟踪通过设施F的人或物体的运动。设施可以是办公楼、工 厂、处理中心、仓库，或其它类型的场地，在这种场地中，知道是否有 人(通常是未授权的人)已进入设施，以及如果进入了设施，他们在做 什么，这是很重要的。本领域技术人员应当认识到，系统也可以跟踪各种类型的物品，不管它们是否为正在制造的、处理的、或储存的项目。 本发明的系统特别有利于当人或项目通过设施时自动跟踪它的运动，而 不需要监视场地的人必须尝试按顺序安排一系列摄像机实施跟踪。本领 域技术人员还应当认识到，系统在整个场地的各处工作，包括多层设施 和具有许多广泛分隔的关注区域的设施。如这里所描述的，在人或物品 通过场地时可能采取的路径中布置各种成像装置(它们不仅可以在光镨 的可见光部分中工作，而且也可以在红外区中工作)。例如，当摄像机 观察到人时，本发明的跟踪系统自动确定哪个摄像机将接下来观察那个 人，这是作为他或她从当前位置可能采取的路径的函数执行的。该自动 安排顺序的功能使安全或其它监视人员免于必须尝试预测运动模式。在 此之前，如果某个人可以从某个位置容易地选择多个行进路径，那么跟 踪那个人的努力意味着多个摄像机必须同时监视。在制造或材料处理环 境中，如果项目的运动依赖于某些参数(例如，合格/不合格)，那么在 过程中做出每个决策时，基于决策作出过程的结果，自动排队跟随项目 或物品的摄像机。
参考图l,本发明的CCTV系统总体上用10表示，并包括可监视 场地的控制台12。控制台12包括一个或多个电视监视器14，通过它们 显示从布置在场地周围的摄像机C获得的视频图像。布置在控制台上的 一个或多个视频记录器16用来记录和回放视频图像。另外，本发明的 触摸屏监视器18布置在控制台上供安全人员使用。在监视器14以它们 的常规方式工作以便显示视频图像时，当跟踪通过设施的人或物体的运 动很重要时，监视器18跟本发明的跟踪系统20 —起使用。
参考图4，显示了系统10监视的区域的表示，它包括办公室O、 小卧室B、以及会汉室R。为了绘图方l更，并没有标识所有这些区域。 而且，应当明白该表示只是示例性的。通过该复合体的运动经由一般地 用P表示的路径。这些路径包括在办公室、小卧室等之间的走廊、开放 区域、以及跟通向设施内外的门相邻的区域。系统10包括布置在设施 各处的摄像机C。从图4的视图中应当注意到，各个摄像机是沿着通过 设施的人可能采取的各种路径布置的，并布置在场地的入口和出口以及各个路径的交叉口。作为监视器18上的显示，提供包括摄像机C的位 置的区域的建筑平面图的表示。因为设施可能包括用系统10监视的多 个楼层或区域，每个区域可使用单独的显示。如图3中所示的，触摸屏 监视器包括列出每个区域的显示。通过触摸对应某个区域的屏幕部分， 带有摄傳4/M立置的建筑平面图被调出作为屏幕的显示。
除了用于观看从摄像机C获得的图像的触摸屏监视器18之外，系 统10还包括用于选择显示哪个摄像机图像的选择装置20。如在这里进 一步描述的，选择的摄像机是人通过设施时采用的路径上的摄像机。例 如，在图5中，选择装置包括触摸屏监视器18的一部分，并处于屏幕 右下方。在图6中，沿着屏幕的底部布置选择装置。选择装置包括触摸 屏中的区域22，通过它并通过只是触摸适当区域，操作员或观察者可以 观看区域(分区，楼层，建筑)。在图5中，描绘了楼层表示的一部 分，包括布置在该楼层的各个摄像机C的位置。如图中所示编号每个摄 像机。
设计该系统的跟踪系统30，使得当人或物体通过设施时安全人员的 观察变得容易。跟踪系统响应于选择的摄像机Cl-Cn，以选择沿着人 (或物体)通过设施时在正常的运动行进中将遵循的路径之一布置的一 个或多个其它摄像机。监视器18不仅显示如图6中所示的来自选择摄 像机SC的图像，而且还显示来自其它选择摄像机的每一个的缩小尺寸 图像，如图6中的NC1-NC4所示的。跟踪系统30响应于人或物体所釆 取的路径以及路径的改变，自动改变其图像在监视器18上显示的摄像 机的选择，以便跟踪他们通过设施的运动。
跟踪系统30首先允许监^L设施的人从控制台12识别设施内的入侵 者。例如通过多路传输来自每个摄像机Cl-Cn的输入，并将它显示在 监^L器18上，使得观看监视器的人注意到入侵者的存在。或者，如本 领域技术人员众所周知的，可使用某些技术，通过它们并通过图像处理 系统，获得对于每个摄像机的参考图像。从摄像机周期地获得新的图像 并跟参考图像比较。如果摄像机观察到不能归因于现场中可能经历的正 常改变的图像之间的差异，那么图像发送到监视器18供控制台的人观察。例如，可从本申请的受让人获得其商标为SECURVISION②的这种系统。
不管系统所采用的探测技术是什么， 一旦摄像机探测到入侵者，摄 像机的视频输出显示到监视器18的SC部分上。同时，控制台操作员 启动摄像机图像的记录，虽然系统也可以设置成如果发生探测事件则自 动开始记录。控制台操作员可以使用沿着监视器的底部布置的、或布置 在监视器的左右方的各个控制开关来控制摄像机C的操作，以获得入侵 者的最佳可能图像。这些摄像机控制功能包括摄像机的亮度和对比度、 聚焦和光圏设置、以及摇动、倾斜和变焦(PTZ)。
接下来，跟踪系统30注意其图像正显示在监视器18的主要部分 SC上的摄像机C的位置，并识别跟摄^^几C相邻的、在入侵者从他的 当前位置必须采取的各个路径上的那些摄像机。这允许控制台操作员现 在通过顺序地排队在人的路径上的下一个或多个摄像机，而跟随入侵者 的行进。在每个楼层的视图中，如图4中所示，只要选定了要显示的摄 像机，在显示屏上高亮显示该摄像机的标记。现在，通过一个摄像机的 图像显示在监视器18的SC部分上，并且其它摄像机的图像在部分 NC1-NC4上显示为缩小尺寸的图像，操作员可以快速地安排从一个摄 像机到另一个摄像机的顺序，以便不会错过入侵者的轨迹。当入侵者走 出 一个摄像机的范围进入另 一个的范围时，操作员可以从一个摄像机的 全尺寸屏显示切换到下一个。新的摄像机的缩小尺寸图像现在变成监视 器18的屏幕部分SC上的全尺寸图像，同时先前摄像机的全尺寸图像 移到缩小尺寸部分的一个上。
随着时间的过去，当入侵者通过设施时，控制台操作员可以快速地 从在楼层的一个部分上的摄像机移动到在楼层的其它部分上的摄像机。 如果入侵者从一个楼层走到另一个楼层，那么操作员可以如图2中所示 改变楼层，使得在人正走向的楼层上的摄像机现在用于跟踪。应当认识 到，虽然在附图中没有显示，但是摄像机也布置在人从一个楼层走到另 一个楼层的楼梯间中。如果人使用电梯，那么当人选择他希望电梯到达 的楼层时，给跟踪系统提供信号，使得在选定楼层上的监视电梯的摄像机排队等候，当电梯达到该楼层时监视那个人。如果人离开建筑，那么 监视建筑外部和周围地面的摄像机排队等候跟随他的运动。并且，使用
监视器18上的控制开关，操作员可以控制每个选择的摄像机。
本领域技术人员应当明白，虽然跟踪系统30允许控制台操作员全 面地监视和跟踪设施各处的人或物体的运动，但是系统不是仅通过跟踪 和记录被动地响应入侵。另外，还可以对跟踪系统进行编程以自动报警 通知安全警卫、警察或其它人员有入侵。如果系统安装在制造或处理设 施中，在那里其功能在于例如及时监视制造、封装或邮件物品的运动， 那么系统还可以自动编程，当故障、物品的误转或类似事件发生时报警 通知适当的人员。
鉴于上述内容，应当看到已实现了本发明的几个目的和优点，并已 获得了有利效果。
权利要求
1.一种用于跟踪通过设施的人的运动的闭路电视(CCTV)系统，包括布置在设施各处的多个摄像机，沿着通过设施的人遵循的路径布置各个摄像机；用于显示摄像机的图像的监视器，以及用于选择要显示哪个摄像机的图像的选择装置，选择的摄像机是人通过设施时所采取的路径上的摄像机；以及跟踪装置，其响应于选择的摄像机，选择沿着人从其当前位置通过设施时在正常运动行进中将遵循的路径上布置的一个或多个其它摄像机，监视器也显示这些其它选择的摄像机的每一个的图像，并且跟踪装置响应于人采取的路径以及路径的改变，改变其图像显示在监视器上的摄像机的选择，以便在人通过设施时跟踪人的运动。
2. 根据权利要求1的CCTV系统，其中设施具有多个区域，多个 摄像机布置在每个区域中，跟踪装置允许系统的用户选择开始跟踪哪个 区域。
3. 根据权利要求2的CCTV系统，其中在监视器上显示每一个区 域的表示，每一个显示也指出安装在区域中的每一个摄像机的位置。
4. 根据权利要求3的CCTV系统，其中跟踪装置在任一时间允许 用户选择显示哪个摄像机的图像，在区域的显示表示上高亮显示选择的 摄像机，使得系统的用户可以确定正在观察区域的哪个部分。
5. 根据权利要求1的CCTV系统，其中选择的摄#^1是可控摄像 机，并且监视器包括具有定义好的区域的触摸屏，当系统的用户触摸定 义好的区域时，允许用户摇动、倾斜或变焦摄像机。
6. 根据权利要求1的CCTV系统，其中监视器包括触摸屏，并提 供来自选择的摄像机的全尺寸图像显示以及来自其它选择的摄像机的每 一个的缩小尺寸图像显示。
7. 根据权利要求6的CCTV系统，其中用户可以通过触摸当前显示缩小尺寸图像的屏幕的一部分，将选择的摄像机的全尺寸图像显示改 变成缩小尺寸摄像机图像之一 的全尺寸图像显示。
8. 根据权利要求6的CCTV系统，其中当人通过设施时，系统的 用户可以通过触摸显示其它选择的摄像机的缩小尺寸图像的屏幕，将选 择的摄像机的全尺寸图像显示改变成现在正观察人的其它选择的摄像机 的任何一个，跟踪装置响应于所显示的全尺寸图像的改变，将摄像机的 选择自动改变成当人通过设施时下一个观察其的摄像机。
9. 根据权利要求8的CCTV系统，还包括在跟踪通过设施的人的 运动时，记录显示在监视器上的图像的记录装置。
10. 根据权利要求1的CCTV系统，其中跟踪装置基于新选择的 摄像机的位置，将摄像机的选择从那些先前的选择改变成新的选择。
11. 一种使用闭路电视系统跟踪定义区域内的人的运动的方法，包括在区域内的预先确定位置安装多个摄像机，并且沿着通过区域的人 将经历的路径安装各个摄像机； 在监视器上显示摄像机的图像；选择显示其图像的摄像机，选择的摄像机是在人通过区域时采取的 路径上的摄像机；以及使用响应于选择的摄像机、选择沿着人从其当前位置通过区域时将 遵循的路径上布置的一个或多个其它摄像机的跟踪装置，来跟踪通过区 域的人，跟踪装置允许用户响应于人采取的路径以及路径的改变而改变 显示图像的摄像机的选择。
12. 根据权利要求11的方法，其中监视器是触摸屏监视器，并且 显示的图像是全尺寸图像和缩小尺寸图像。
13. 根据权利要求12的方法，其中从选择的摄像机显示的图像显 示为全尺寸图像。
14. 根据权利要求13的方法，其中显示来自这些其它选择的摄像 机的每一个的图像的监视器将图像显示为缩小尺寸图像。
15. 根据权利要求11的方法，其中选择的摄像机是可控摄像机，并且触摸屏具有定义好的区域，当系统的用户触摸定义好的区域时，允 许用户摇动、倾斜或变焦摄像机。
16. 根据权利要求11的方法，还包括当跟踪通过区域的人的运动 时，记录显示在监视器上的图像。
17. 根据权利要求11的方法，其中具有多个人可以通过的区域， 并且该方法包括允许用户选择监视哪个区域。
18. 根据权利要求14的方法，其中包括安装在区域中的每一个摄 像机的位置的区域的表示显示在监视器上，并且图像在监视器上正显示 为全尺寸图像的摄像机被高亮显示，使得系统的用户可以确定正在观察 区域的哪个部分。
19. 根据权利要求14的方法，其中用户可以通过触摸提供缩小尺 寸图像显示的屏幕的那部分，将选择的摄像机的全尺寸图像显示改变成 其它选择的摄像机之一 的全尺寸图像显示。
20. 根据权利要求19的方法，其中当人通过区域时，系统的用户 可以通过触摸显示其它选择的摄像机的缩小尺寸图像的屏幕，从图像显 示为全尺寸的选择的摄像机改变到图像显示为缩小尺寸的其它选择的摄 像机之一，使得先前的缩小尺寸图像现在显示为全尺寸，并且先前的全 尺寸图像现在显示为缩小尺寸。
全文摘要
本发明公开一种闭路电视系统(10)，包括沿着通过区域的人所遵循的路径(R1-Rn)安装在区域各处的多个摄像机(C1-Cn)。触摸屏监视器(18)显示摄像机图像(SC)。控制台12操作员选择显示哪个摄像机图像。所选择的摄像机是在人或物体通过区域时遵循的路径上观察人或物体的摄像机。跟踪系统(30)响应于操作员，用于选择沿着人或物体从他们的当前位置移动时遵循的路径上布置的一个或多个其它的摄像机。监视器还显示这些其它选择的摄像机的每一个的图像。跟踪系统允许操作员响应于路径以及路径的改变而改变其图像被显示的摄像机的选择、以及启动摄像机图像的记录。
文档编号H04N5/232GK101288306SQ200580015715
公开日2008年10月15日 申请日期2005年4月5日 优先权日2004年4月5日
发明者李·瑟如, 萨姆·布拉尼迪, 道格拉斯·维特尔 申请人:Adt安全服务公司