专利名称：用于ip网络视频监控系统的前端监控装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及物理领域，尤其涉及视频通讯技术，特别涉及视频监 控技术，具体的是一种用于IP网络视频监控系统的前端监控装置。
技术背景现有技术中，监控系统通过摄像机获取监控场景的视频图像，传输到 客户端，由客户端的人眼来完成监视，再根据监视情况由人控制PTZ摄像 机的转动，以捕捉可以目标；或者是对监视画面进行录像，事后再通过观 看视频监控的录像来获取信息，并作为事件发生的证据。这种监控方法需 要人工全程参与才能完成，因此监控效率低下，不能满足现代智能化视频 监控提出的检测跟踪运动目标的、无人值守的要求。 发明内容本实用新型的目的是提供一种用于IP网络视频监控系统的前端监控装 置，所述的这种用于IP网络视频监控系统的前端监控装置要解决现有技术 中监控系统需要人工全程参与、监控效率低下的技术问题。本实用新型的这种用于IP网络视频监控系统的前端监控装置由摄像机 组构成，其中，所述的摄像机组由至少一个数字摄像机和至少一个高速球 摄像机构成，任意一个所述的数字摄像机和任意一个所述的高速球摄像机 均分别通过视频电缆与一个视频编码模块电路连接，所述的视频编码模块 电路与一个中心处理器连接，所述的中心处理器连接有存储器和网络传输 接口电路。进一步的，所述的网络传输接口电路通过以太网线连接有路由器或者宽带Modem 。进一步的，所述的网络传输接口电路与一个IP网络连接。进一步的，所述的高速球摄像机设置在一个遥控云台上。
具体的，本实用新型中所述的数字摄像机、高速球摄像机、遥控云台、 视频编码模块电路、中心处理器、存储器和网络传输接口电路均可采用现 有技术中的公知方案，有关数字摄像机、高速球摄像机、遥控云台、视频 编码模块电路、中心处理器、存储器和网络传输接口电路的公知技术方案， 本领域的技术人员均已经了解，在此不再赘述。
本实用新型的工作原理是数字摄像机拍摄监控场景的视频画面，视 频编码模块对视频数据编码，并将编码后的数据存储到本地存储器、或者 通过网络传输接口、 IP网络传输到监控中心子系统，中心处理器对视频编 码模块产生的数据进行分析，辨别运动目标并判断目标的行为是否符合设 定的报警条件，在报警条件满足时，通过IP网络向监控中心子系统发出报 警信号，根据目标在主场景的位置，计算出高速球摄像机的镜头移动方向 和距离，控制高速球摄像机的镜头移动，跟踪拍摄目标并保存到本地存储 器中，并且可利用本地存储器自动不间断录像。
本实用新型与现有技术相对比，其效果是积极和明显的。本实用新型 利用数字摄像机和高速球摄像机构成视频采集装置，利用视频编码模块电 路对视频数据编码，利用中心处理器对视频编码模块产生的数据进行分析， 辨别运动目标并判断目标的行为是否符合设定的报警条件，在报警条件满 足时，通过IP网络向监控中心子系统发出报警信号，根据目标在主场景的 位置，控制高速球摄像机的镜头跟踪拍摄目标并保存到本地存储器中。本 实用新型可以实时检测跟踪运动目标，实现无人值守的要求。
图1是本实用新型的用于IP网络视频监控系统的前端监控装置的结构 示意图。
图2是本实用新型的用于IP网络视频监控系统的前端监控装置的一个 实施例中的目标检测跟踪及报警流程图。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型的基于全IP网络的智能视频监控系统由摄像 机组构成，其中，所述的摄像机组由至少一个数字摄像机1和至少一个高速球摄像机2构成，任意一个所述的数字摄像机1和任意一个所述的高速 球摄像机2均分别通过视频电缆与一个视频编码模块电路3连接，所述的 视频编码模块电路3与一个中心处理器4连接，所述的中心处理器4连接 有存储器5和网络传输接口电路6。进一步的，所述的网络传输接口电路6通过以太网线连接有路由器或 者宽带Modem (图中未示)。进一步的，所述的网络传输接口电路6与一个IP网络(图中未示)连接。进一步的，所述的高速球摄像机2设置在一个遥控云台(图中未示)上。在本实用新型的一个实施例中，数字摄像机1拍摄监控场景的视频画 面，视频编码模块对视频数据编码，并将编码后的数据存储到本地存储器5、 或者通过网络传输接口、 IP网络传输到监控中心子系统，中心处理器4对 视频编码模块产生的数据进行分析，辨别运动目标并判断目标的行为是否 符合设定的报警条件，在报警条件满足时，通过IP网络向监控中心子系统 发出报警信号，根据目标在主场景的位置，计算出高速球摄像机2的镜头 移动方向和距离，控制高速球摄像机2的镜头移动，跟踪拍摄目标并保存 到本地存储器5中，并且可利用本地存储器5自动不间断录像。数字摄像机1和高速球摄像机2设置在城市中的重要路口，要害部门， 治安状况多发区域等地点。数字摄像机1作为主摄像机，用于采集整个监 控场景的画面；从摄像机的功能是拍摄可疑目标的特写视频；视频编码模 块对采集的视频图像进行数字化处理及压縮编码；本地存储对采集的视频 数据进行本地保存，可以用于视频数据的历史点播查看；视频分析与报警模块通过对视频图像进行分析处理，判断场景中是否有可疑目标，如果有
可疑目标，则控制从摄像机进行特写拍摄，并向监控中心传送报警信号； 网络传输接口用于数据的传输。
如图2所示，本实用新型的这个实施例的工作流程如下
步骤l、向监控中心的注册服务器进行认证注册。
步骤2、主摄像机拍摄监控场景视频画面。
步骤3、视频数据经过编码模块的编码，分两路， 一路存储到本地存储 设备中去， 一路根据需要，通过网络传输接口传输到监控中心。
步骤4、内置的视频分析处理与报警程序对视频数据进行分析，通过图 像处理模块获得运动目标并判断目标的行为是否符合设定的报警条件，然 后根据设定，确认可疑目标。
步骤5、如果设定了触发报警，向监控中心发出报警信号。
步骤5、根据可疑目标在主场景的位置，计算出高速球摄像机2的移动 方向和距离，控制高速球摄像机2的移动，捕捉可疑目标的清晰特写画面， 并进行录像，保存到本地存储中去。
步骤4中所述的报警条件可以包括
运动行为报警该条件是指在所划定区域内，运动目标违反了设定的
警戒条件。其特征为可以设置多个任意形状的区域，多个区域位置可以重 叠，互不影响。针对每一个区域，还可以指定该区域内入侵目标的类型(人 和交通工具)、尺寸大小、入侵速度、最短入侵时间和运动方向等参数，各 区域内各类型的参数可以独立设定，互不影响。区域设定后，只有符合指 定特征的入侵行为才会引发报警和录像，而其他不符合条件的入侵将会被 忽略。利用以上功能，可以在同一场景中检测不同特征的运动目标。例如， 当在某一场景中检测逆行车辆的时候，还可以同时检测该场景中不在人行 道上走的人。
越线报警当人或交通工具超越警戒线时报警。越线报警模式允许用户设定一条或多条任意形状的警戒线，针对每一条警戒线还可以指定穿越 警戒线的非法方向(两个单向或者双向)。当以警戒网穿越模式进行检测时， 在警戒线平行方向运动的目标将被忽略，仅当目标穿越警戒线时发出报警。 禁入区域条件可设置多个禁止进入的区域。专为检测攀越(或穿越) 周界和围栏等行为所提供的快速配置模式。围栏入侵模式允许用户设定一 道或多道任意形状的虚拟围栏，每一道虚拟围栏的长度、高度和厚度可以 独立设置，此外还可以指定攀越(或穿越)某个虚拟围栏的非法方向(两 个单向或者双向)。当入侵者在非法方向上攀越(或穿越)围栏时将自动触 发报警。这种检测模式非常适合用于各种周界和围栏的入侵防范，例如私 人住宅区(防止进入)、监狱(防止逃出)、边境(防止任意方向穿越)等 应用场合。
在本实施例中，跟踪运动目标的方法为
步骤l、先利用第一帧初始化背景模型，然后对顺序读取的每一帧针， 利用减背景的方法分割运动区域，最后利用背景区域更新背景模型。
步骤2、在得到运动区域后，以此为前提，根据运动区域的连通性对其 进行分割，得到多个连通的区域，舍弃区域大小小于一定阈值的区域，剩 余的区域就是所要获得的多个运动目标。
步骤3、把多个运动目标逐个与先前已经进行标注的运动目标进行比 较，确定是否为进入场景的新目标。如果是新目标，则对其进行记录，保 存其标号，大小，当前位置。如果是已经有记录的目标则记录其运动路径, 估计其运动方向。最后进行后处理，对运动路径进行平滑处理。
步骤4、对每一个运动目标，检查其是否触发了预先设定的报警规则， 如果触发了报警规则，则根据设定向监控中心传送报警信号，同时启动特 写跟踪拍摄模块，通过高速球摄像机2控制模块根据可疑目标在场景中的 位置，移动镜头，对可疑目标进行高清晰特写拍摄。
步骤5、对记录中的运动目标的状态根据先前的计算进行后处理和更新。
步骤4所述特写跟踪拍摄模块，可以使摄像机对自身的云台和变焦镜 头进行自主PTZ驱动，并自动控制高速球摄像机2的进行云台全方位旋转 和镜头縮放，针对被锁定的运动目标进行视觉导向的自动跟踪，以确保跟 踪目标持续以放大特写画面出现在镜头中央，这样使用者可以更清晰的看 到信息，同时还可以用于事后取证。特写跟踪拍摄模块弥补了固定摄像机 监控视野狭窄的缺点，是完善的安全监控系统所必备的功能
本实施例中，运动目标跟踪系统包含5个模块
a、 前/背景检测模块对每个像素进行前背景分割。
b、 目标进入检测模块使用前背景检测模块的结果作为输入，检测进 入场景的目标。
C、目标跟踪模块使用目标进入检测模块的结果来初始化并跟踪每一 个新目标。
d、 运动轨迹产生模块在每一个时间对所有目标的位置进行记录。
e、 运动轨迹后处理模块对运动轨迹产生模块的结果进行平滑处理。
权利要求1.一种用于IP网络视频监控系统的前端监控装置，由摄像机组构成，其特征在于所述的摄像机组由至少一个数字摄像机和至少一个高速球摄像机构成，任意一个所述的数字摄像机和任意一个所述的高速球摄像机均分别通过视频电缆与一个视频编码模块电路连接，所述的视频编码模块电路与一个中心处理器连接，所述的中心处理器连接有存储器和网络传输接口电路。
2. 如权利要求1所述的用于IP网络视频监控系统的前端监控装置，其特 征在于所述的网络传输接口电路通过以太网线连接有路由器或者宽带 Modem。
3. 如权利要求1所述的用于IP网络视频监控系统的前端监控装置，其特征在于所述的网络传输接口电路与一个IP网络连接。
4. 如权利要求1所述的用于IP网络视频监控系统的前端监控装置，其特 征在于所述的高速球摄像机设置在一个遥控云台上。
专利摘要一种用于IP网络视频监控系统的前端监控装置，由摄像机组构成，摄像机组由至少一个数字摄像机和至少一个高速球摄像机构成，任意一个的数字摄像机和高速球摄像机均分别通过视频电缆与一个视频编码模块电路连接，视频编码模块电路与一个中心处理器连接，中心处理器连接有存储器和网络传输接口电路。视频编码模块电路对视频数据编码，中心处理器对视频编码模块产生的数据进行分析，辨别运动目标并判断目标的行为是否符合设定的报警条件，在报警条件满足时，通过IP网络向监控中心子系统发出报警信号，根据目标在主场景的位置，控制高速球摄像机的镜头跟踪拍摄目标并保存到本地存储器中。本实用新型可以实时检测跟踪运动目标，实现无人值守的要求。
文档编号H04N7/18GK201142737SQ20082005459
公开日2008年10月29日 申请日期2008年1月10日 优先权日2008年1月10日
发明者乐嘉锦, 夏小玲, 屠袆德, 楼裕良, 嵩 薛 申请人:上海诚丰数码科技有限公司;东华大学