追踪系统、摄像头、监测方法、及监测系统与流程

本发明涉及通信技术领域，特别是涉及一种追踪系统、摄像头、监测方法、及监测系统。

背景技术：

摄像头作为城市交通监控系统的“眼睛”，能够及时并准确地掌握路口路段周围的车辆、行人的流量、交通治安情况等，从而为指挥人员提供即时直观的信息，帮助管理人员对突发事件做出准确判断和及时响应。但是同时，多个摄像头组成的网络所提供的各种信息可以说是海量的，如何从这些海量的信息中提取关键信息，从而帮助决策，一直以来研究不断。传统的人工方式是依靠在后台对违章和肇事车辆在多个不同监控场景及时间点进行目标的排查和匹配锁定跟踪，但是这种方式的效率并不高，而且人工的漏检误检也是不可避免的，因此如何让嵌入式设备在监控过程中尽可能发挥优势，提高效率，是近几年来的研究热点。

基于智能摄像头网络的目标协同跟踪技术在交通管理中有着广泛的应用前景。但是，在复杂多变的道路结构和交通环境下，由于设备可能面临着故障或者人为的添加拆除等原因，网络分布结构变化频繁。因此，前端摄像头网络的信息传输机制及其容错性、多个独立智能摄像头自主地协作完成所需工作都是重大的挑战。

技术实现要素：

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种追踪系统、摄像头、监测方法、及监测系统，用于解决现有技术中不能高效准确的进行消息传递的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种监测方法，应用于一摄像头，所述方法包括：根据预设的关联机制，设置相应的路由表，且在预设的监控范围内执行监控动作，其中所述路由表包括当前摄像头与其他摄像头的关联关系；当在所述监测范围内根据预设的追踪信息监测到跟踪对象，或在所述监测范围内根据拍摄到的异常事件而监测到跟踪对象，或在所述监测范围内根据接收到其他摄像头发送的追踪信息而监测到跟踪对象时，获取所述跟踪对象的特征信息；当所述跟踪对象离开所述监测范围时，根据获取的所述特征信息生成新的追踪信息，且依据所述路由表将所述新的追踪信息发送至相应的其他摄像头。

于本发明一具体实施例中，所述摄像头至少可在以下四种状态角色中进行切换：激活态主追踪者、非激活态主追踪者、从追踪者、以及空闲者，所述摄像头初始为空闲者；当在其监控范围内监测到所述跟踪对象时，角色为激活态主追踪者；当所述跟踪对象离开所述监测范围且还未被其他摄像头监测到时，角色为非激活态主追踪者；当接收到其他摄像头发送的追踪信息时，角色为从追踪者；当处于空闲状态时，角色为空闲者。

于本发明一具体实施例中，当接收到其他摄像头发送的追踪信息时，根据所述路由表，将所述追踪信息向相应的摄像头进行二次转发。

于本发明一具体实施例中，还包括与指定服务器通信，且可根据服务器发送的控制指令执行相应的动作，且实时向所述服务器反馈其状态信息，以供所述服务器进行记录汇总。

于本发明一具体实施例中，在所述监测范围内监测到所述跟踪对象时或所述跟踪对象离开所述监测范围时，均向所述服务器进行状态反馈，以供所述服务器生成跟踪路线。

于本发明一具体实施例中，当在所述监测范围内根据预设的追踪信息监测到跟踪对象，或在所述监测范围内根据拍摄到的异常事件而监测到跟踪对象时，向所述服务器申请任务处理，且接收所述服务器分配的唯一的任务号，以根据所述任务号向所述服务器进行状态反馈，以供所述服务器生成与所述任务号对应的跟踪路线。

于本发明一具体实施例中，当所述跟踪对象离开所述监测范围时，根据所述特征信息和所述任务号生成追踪信息，且依据所述路由表将所述追踪信息发送至相应的其他摄像头。

于本发明一具体实施例中，所述服务器根据所述摄像头反馈的与所述跟踪对象相关的状态信息，生成与所述跟踪对象对应的追踪路线。

于本发明一具体实施例中，所述服务器直接与所述摄像头通信或所述服务器根据相应的摄像头组成的通信路径间接与所述摄像头通信。

于本发明一具体实施例中，所述服务器以预设的最短路径查询算法查询相应的最短通信路径与所述摄像头间接通信。

于本发明一具体实施例中，所述服务器以预设时间周期根据所述最短路径查询算法更新所述最短通信路径。

于本发明一具体实施例中，还包括：

将预设的追踪信息的特征信息或将接收到的追踪信息的特征信息与当前重新获取的所述跟踪对象的特征信息进行比对，当两者差异大于一阈值时，根据当前重新获取的所述跟踪对象的特征信息生成新的追踪信息，以当所述跟踪对象离开所述监测范围时，依据所述路由表将所述新的追踪信息发送至相应的其他摄像头；当两者差异不大于所述阈值时，根据预设的追踪信息的特征信息或根据接收到的追踪信息的特征信息生成新的追踪信息，以当所述跟踪对象离开所述监测范围时，依据所述路由表将所述新的追踪信息发送至相应的其他摄像头。

于本发明一具体实施例中，还包括对接收到的其他摄像头发送的追踪信息进行存储，当接收到其他摄像头发送的追踪信息时，根据历史记录判断当前接收的所述追踪信息是否已经存在，若是，则丢弃当前接收的所述追踪信息。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明还提供一种监测系统，包括于一摄像头，所述系统包括：预设模块，用以根据预设的关联机制，设置相应的路由表，且在预设的监控范围内执行监控动作，其中所述路由表包括当前摄像头与其他摄像头的关联关系；监测模块，用以当在所述监测范围内根据预设的追踪信息监测到跟踪对象，或在所述监测范围内根据拍摄到的异常事件而监测到跟踪对象，或在所述监测范围内根据接收到其他摄像头发送的追踪信息而监测到跟踪对象时，获取所述跟踪对象的特征信息；发送模块，用以当所述跟踪对象离开所述监测范围时，根据获取的所述特征信息生成新的追踪信息，且依据所述路由表将所述新的追踪信息发送至相应的其他摄像头。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明还提供一种摄像头，应用如上任一项所述监测方法。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明还提供一种追踪系统，包括多个如上所述的摄像头以对所述跟踪对象进行追踪。

于本发明一具体实施例中，还包括服务器，直接或间接的与各所述摄像头进行通信，用以向所述摄像头发送控制指令，且接收所述摄像头的状态反馈信息，并根据状态反馈信息生成与所述跟踪对象对应的追踪路线。

如上所述，本发明的追踪系统、摄像头、监测方法、及监测系统，让摄像头自主联结为跟踪对象的跟踪网络系统，主动跟踪跟踪对象，并记录跟踪对象在不同监控场景及时间点的信息和逃逸路线，所述摄像头根据预设的关联机制，设置相应的路由表，且在预设的监控范围内执行监控动作，当在所述监测范围内根据预设的追踪信息监测到跟踪对象，或在所述监测范围内根据拍摄到的异常事件而监测到跟踪对象，或在所述监测范围内根据接收到其他摄像头发送的追踪信息而监测到跟踪对象时，获取所述跟踪对象的特征信息；当所述跟踪对象离开所述监测范围时，根据获取的所述特征信息生成新的追踪信息，且依据所述路由表将所述新的追踪信息发送至相应的其他摄像头。本发明可以高效准确的监测到跟踪对象，摄像头之间的信息传递可靠稳定。

附图说明

图1显示为本发明的监测方法在一具体实施例中的流程示意图。

图2显示为本发明的一具体实施例中应用的场景示意图。

图3显示为本发明一具体实施例中摄像头角色切换示意图。

图4显示为本发明一具体实施例中应用的信息传递示意图。

图5显示为本发明一具体实施例中应用的最短路径算法示意图。

图6显示为本发明一具体实施例中应用的信息传递示意图。

图7显示为本发明一具体实施例中摄像头内部模块示意图。

图8显示为本发明一具体实施例中应用的通信协议的数据报头设置示意图。

图9显示为本发明的监测系统在一具体实施例中的模块示意图。

元件标号说明

1 监测系统

11 预设模块

12 监测模块

13 发送模块

S11～S13 步骤

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图示中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

本发明提出一种追踪系统，包括多个智能摄像头，每个所述摄像头均具有数据处理以及与其他设备通信的能力。进一步的，所述追踪系统还包括一个与各所述摄像头通信的服务器，所述服务器直接或间接的与各所述摄像头进行通信，用以向所述摄像头发送控制指令，且接收所述摄像头的状态反馈信息，并根据状态反馈信息生成与所述跟踪对象对应的追踪路线。

请参阅图1，显示为本发明的监测方法在一具体实施例中的流程示意图。所述监测方法，应用于所述追踪系统中的各所述摄像头，所述方法包括：

S11：根据预设的关联机制，设置相应的路由表，且在预设的监控范围内执行监控动作，其中所述路由表包括当前摄像头与其他摄像头的关联关系；例如，参阅图2，每个道路的交叉路口均设置有摄像头，根据道路的结构，且根据跟踪对象可能走的多个路线，生成所述关联机制，且形成如图2所示的关联关系，摄像头之间的连线表示有关联关系。

S12：当在所述监测范围内根据预设的追踪信息监测到跟踪对象，或在所述监测范围内根据拍摄到的异常事件而监测到跟踪对象，或在所述监测范围内根据接收到其他摄像头发送的追踪信息而监测到跟踪对象时，获取所述跟踪对象的特征信息；

S13：当所述跟踪对象离开所述监测范围时，根据获取的所述特征信息生成新的追踪信息，且依据所述路由表将所述新的追踪信息发送至相应的其他摄像头。

优选的，所述跟踪对象例如为人或车子，当为车子时，与所述跟踪对象对应的特征信息优选为车牌号；当所述跟踪当在所述监测范围内根据预设的追踪信息监测到跟踪对象，对象为人时，与所述跟踪对象对应的特征信息优选为人脸信息；

在步骤S12中，所述预设的追踪信息，例如为与所述摄像头通信的服务器，预先向所述摄像头发送的，进一步的，所述服务器根据接收到一客户端发送的跟踪请求而向相应的摄像头发送所述追踪信息，更进一步的，所述服务器根据所述跟踪请求，而向特定地理区域内的摄像头发送所述追踪信息。例如，客户端需要在上海市浦东新区范围内搜索一个人，即将该人的人脸信息发送至所述服务器，且所述服务器向上海市浦东新区范围内的所有与其通信的摄像头发送包含所述人脸信息的所述追踪信息。信息传递更加的有针对性，且防止资源的浪费和做无用功。

所述监测范围内根据拍摄到的异常事件而监测到跟踪对象，例如，当在红绿灯路口，监测到一车子闯红灯时，设定该车子闯红灯为所述异常事件，该车子为所述跟踪对象，且该路口的摄像头主动获取该车子的车牌号，即所述车子的车牌号为所述跟踪对象的特征信息，并根据所述车牌号生成所述追踪信息，且将所述追踪信息依据所述路由表而发送到相邻路口的与其关联的摄像头。

于本发明一具体实施例中，结合图3所示，所述摄像头至少可在以下四种状态角色中进行切换：激活态主追踪者、非激活态主追踪者、从追踪者、以及空闲者，所述摄像头初始为空闲者；当在其监控范围内监测到所述跟踪对象时，角色为激活态主追踪者；当所述跟踪对象离开所述监测范围且还未被其他摄像头监测到时，角色为非激活态主追踪者；当接收到其他摄像头发送的追踪信息时，角色为从追踪者；当处于空闲状态时，角色为空闲者。

于本发明一具体实施例中，当接收到其他摄像头发送的追踪信息时，根据所述路由表，将所述追踪信息向相应的摄像头进行二次转发。进一步参阅图4，每一个圆代表一个摄像头，摄像头A当前为主追踪者，根据角色设置机制，摄像头B1、B2、B3和B4会被要求充当从追踪者的角色，协同主追踪者进行跟踪。通过二次转发机制，摄像头C1、C2、C3、D作为二次接收者也充当从追踪者的角色，其功能与摄像头B相同，这样可以在某一个摄像头B算法失效或者系统故障后，整个追踪系统依然可以正确工作，大大增强了消息传递机制的鲁棒性。在图中特别要注意摄像头D，根据二次转发机制，该摄像头会收到两次来自摄像头B的二次接收从追踪者的消息包，这时摄像头D的工作依然与摄像头B的相同，而且不会因重复接收而出现问题，在后文中会提到，通过摄像头内部的消息列表可以过滤重复的消息包。

于本发明一具体实施例中，还包括与指定服务器通信，且可根据服务器发送的控制指令执行相应的动作，且实时向所述服务器反馈其状态信息，以供所述服务器进行记录汇总。

于本发明一具体实施例中，在所述监测范围内监测到所述跟踪对象时或所述跟踪对象离开所述监测范围时，均向所述服务器进行状态反馈，以供所述服务器生成跟踪路线。

于本发明一具体实施例中，当在所述监测范围内根据预设的追踪信息监测到跟踪对象，或在所述监测范围内根据拍摄到的异常事件而监测到跟踪对象时，向所述服务器申请任务处理，且接收所述服务器分配的唯一的任务号，以根据所述任务号向所述服务器进行状态反馈，以供所述服务器生成与所述任务号对应的跟踪路线。

于本发明一具体实施例中，当所述跟踪对象离开所述监测范围时，根据所述特征信息和所述任务号生成追踪信息，且依据所述路由表将所述追踪信息发送至相应的其他摄像头。

于本发明一具体实施例中，所述服务器根据所述摄像头反馈的与所述跟踪对象相关的状态信息，生成与所述跟踪对象对应的追踪路线。

于本发明一具体实施例中，所述服务器直接与所述摄像头通信或所述服务器根据相应的摄像头组成的通信路径间接与所述摄像头通信。

分布式路径规划算法主要解决的是寻找两个结点之间最短通信路径的问题。每个摄像头都应该可以在需要的时候与后端服务器进行直接的点对点通信。如果要让每个摄像头与后端服务器都有链路相连接，这个成本太大，可行性太低，那么这时分布式路径规划算法就能解决这个问题。于本发明一具体实施例中，所述服务器以预设的最短路径查询算法查询相应的最短通信路径与所述摄像头间接通信。于本发明一具体实施例中，所述服务器以预设时间周期根据所述最短路径查询算法更新所述最短通信路径。

进一步结合图5所示，显示为一具体实施例中应用的最短路径查询方法流程图。当摄像头接收到数据包后，首先判断是查询路径还是返回最短路径结果。若是查询路径，则先判断自己是否为目标结点(后端服务器)，再判断是否重复接收消息包，在进行相应的记录或是丢弃操作，如果路径已找到则要发送确认包。若是返回最短路径结果，即确认包，同样需要判断自身是否为初始结点，若不是则继续发送确认包，若是则说明已经找到了最短路径且最短路径已知道，接来下就是记录该最短路径以便在之后同后端服务器通信时使用。

分布式最短路径的查询算法并不是一直运行的，它同心跳包一样，是摄像头在空闲者角色下定时运行的，但它不必像心跳包的发送频率那样快，最短路径在一定时间内都是有效的，因此算法启动间隔可以设置的比心跳包长。

于本发明一具体实施例中，还包括：将预设的追踪信息的特征信息或将接收到的追踪信息的特征信息与当前重新获取的所述跟踪对象的特征信息进行比对，当两者差异大于一阈值时，根据当前重新获取的所述跟踪对象的特征信息生成新的追踪信息，以当所述跟踪对象离开所述监测范围时，依据所述路由表将所述新的追踪信息发送至相应的其他摄像头；当两者差异不大于所述阈值时，根据预设的追踪信息的特征信息或根据接收到的追踪信息的特征信息生成新的追踪信息，以当所述跟踪对象离开所述监测范围时，依据所述路由表将所述新的追踪信息发送至相应的其他摄像头。

于本发明一具体实施例中，还包括对接收到的其他摄像头发送的追踪信息进行存储，当接收到其他摄像头发送的追踪信息时，根据历史记录判断当前接收的所述追踪信息是否已经存在，若是，则丢弃当前接收的所述追踪信息。

下面进一步以一具体实施例的描述对本发明的技术方案做进一步的阐述，具体为：

请参阅图2，为一个典型的智能摄像头网络拓扑结构图。在本项目中的智能摄像头网络主要由若干前端摄像头和后端服务器组成。设定在每个路口都有一个摄像头，且相邻路口的摄像头之间有固定通信链路。前端摄像头负责任务触发、目标追踪、目标识别等监控任务；后端服务器负责分配任务、记录相关信息等汇总工作。整个网络相当于一个简单的大型私有网络。结合图6，为一个跟踪模型，在这个跟踪模型中，当被跟踪目标进入某一个摄像头的监控范围内，该摄像头首先会进行特征匹配，当发现目标就是被跟踪目标时，就会开始进行跟踪。首先摄像头会将被跟踪目标的最新信息进行提取，再将该信息发送给与自己相邻的所有下一个摄像头结点，联合这些结点进行协同跟踪。当该目标驶离摄像头的监控范围后，这些结点就开始在自己的视域内寻找目标(特征匹配)，一旦发现了被追踪目标，新发现目标的摄像头结点便取消之前的协同关系，寻找新的协同跟踪对象，继续对目标进行跟踪。如此可见，整个追踪过程都是接力式的，而且完成是由前端分布摄像头群自主进行的追踪，没有后端的集中控制，也无需人工操作。

为了能够支撑上一段所述的基本消息传递模型，摄像头结点主要需要由两部分组成：视频处理部分和网络通信部分。具体参阅图7，虚线上部分为视频处理部分，影像经感光元件处理后通过视频接收模块到摄像头内部。视频处理模块控制着两个子模块，一个是特征提取模块，负责提取目标的特征信息，或是更新该信息；另一个是特征匹配模块，一般只有在该摄像头作为协同跟踪的摄像头时才触发此模块，用来在视域内搜寻被追踪目标。

虚线下半部分为摄像头的网络通信部分，当一个数据包送达此摄像头的入口时，入口模块判断是否接受此数据包以及如何接受此数据包，而这是通过消息列表来实现的，消息列表中记录着经过该摄像头处理过的数据包信息和任务信息等，通过消息列表的筛选能够防止接受重复包或是处理重复任务导致的资源浪费，甚至预防网络风暴的出现。数据包经由网络数据包处理模块进行数据处理。若是该摄像头要发送数据包，则先由网络数据包处理模块生成所需发送的数据包，出口模块查询路由表，再进行包的发送。

进一步的，在本实施例中，为处于不同状态下的摄像头分配了角色，角色就是摄像头在所处的不同状态下选择不同的工作模式，一共为智能摄像头网络中的每一个个体设置了四个角色，分别对应四种不同的工作模式，分别是，激活态主追踪者：正在主导进行跟踪任务，且目标当前处于该摄像头视域内；非激活态主追踪者：正在主导进行跟踪任务，但目标当前不在该摄像头视域范围内；从追踪者：被动分配，协助主导者进行目标跟踪，在自己的视域范围内检测是否有被跟踪的目标信息；空闲者：不参与追踪任务的所有其它摄像头，在空闲时期维护进行路由表更新和心跳包发送等维护任务。根据四种不同的角色及其不同的任务，它们的工作模式也是不同的，具体切换过程如图3所示。如果整个网络中没有追踪任务，则每个智能摄像头是处于空闲者角色的。一旦有异常事件出现并且被检测到，那么检测到异常的那个摄像头就从空闲者角色转为主追踪者角色，而且由于目标处在其视域内，因此是激活态的主追踪者身份。之后主追踪者根据策略进行从追踪者的分配，被分配的摄像头就从空闲者角色转换为从追踪者角色，协同主追踪者进行目标的跟踪。此时若被跟踪目标离开了主追踪者的视域，主追踪者便切换为非激活态，此时进行的工作与从追踪者相同，都是检测视域内有无目标出现。

当目标回到主追踪者视域，则主追踪者切换为激活态，继续更新目标的特征信息。若目标出现在了从追踪者的视域内，则主追踪者取消其角色，变为空闲者，其他的从追踪者也变为空闲者，停止协同跟踪，结束跟踪任务。发现目标的从追踪者则转换为激活态的主追踪者(因为目标肯定在其视域内)，作为当前跟踪任务新的组织者继续接来下的工作。

在多智能摄像头网络中，我们最不希望的就是摄像头出现故障或者是算法失效等，但是在实际应用中这些情况是不可避免的，因此在设计消息传递机制时，不能认为所有摄像头都是完好正确的，况且在跟踪任务中，只要有一个摄像头没有识别目标或者跟丢了目标，就会导致整个任务的失败。所以要求主追踪者在设置从追踪者时需要想的更远。在这里选取的转发次数为二次，也就是说，发送节点将信息发送给接收节点，接收节点在处理信息的同时又会将该信息转发给另外的一些信息二次接收节点，信息二次接收节点收到信息后根据自身情况做出与信息接收节点相同的处理(处理结果可能因分析参数不同而不同)，但不会再继续将信息向外发送。图4详细展示了二次转发的原理。摄像头A当前为主追踪者，根据角色设置机制，摄像头B1、B2、B3和B4会被要求充当从追踪者的角色，协同主追踪者进行跟踪。通过二次转发机制，摄像头C1、C2和C3作为二次接收者也充当从追踪者的角色，其功能与摄像头B相同，这样可以在某一个摄像头B算法失效或者系统故障后，整个追踪系统依然可以正确工作，大大增强了消息传递机制的鲁棒性。在图中特别要注意摄像头D，根据二次转发机制，该摄像头会收到两次来自摄像头B的二次接收从追踪者的消息包，这时摄像头D的工作依然与摄像头B的相同，而且不会因重复接收而出现问题，在后文中会提到，通过摄像头内部的消息列表可以过滤重复的消息包。分布式路径规划算法主要解决的是寻找两个结点之间最短通信路径的问题。每个摄像头都应该可以在需要的时候与后端服务器进行直接的点对点通信。如果要让每个摄像头与后端服务器都有链路相连接，这个成本太大，可行性太低，那么这时分布式路径规划算法就能解决这个问题。算法流程如图5所示。

当摄像头接收到数据包后，首先判断是查询路径还是返回最短路径结果。若是查询路径，则先判断自己是否为目标结点(后端服务器)，再判断是否重复接收消息包，在进行相应的记录或是丢弃操作，如果路径已找到则要发送确认包。若是返回最短路径结果，即确认包，同样需要判断自身是否为初始结点，若不是则继续发送确认包，若是则说明已经找到了最短路径且最短路径已知道，接来下就是记录该最短路径以便在之后同后端服务器通信时使用。

分布式最短路径的查询算法并不是一直运行的，它同心跳包一样，是摄像头在空闲者角色下定时运行的，但它不必像心跳包的发送频率那样快，最短路径在一定时间内都是有效的，因此算法启动间隔可以设置的比心跳包长。

根据基本的消息传递机制框架以及补充的各项完善机制，现在能够能出车辆协同跟踪系统中基于智能摄像头网络的消息传递机制的完整过程。

a.系统初始化。包括各摄像头建立路由表，初始化摄像头的端口信息，清空消息列表，初始化各项计数器，并将每个摄像头都设置为空闲者角色。

b.跟踪网络中的某个摄像头检测到了异常事件，锁定目标，同时向后端服务器申请任务处理，服务器为其分配一个任务号，并在后端开启该任务的相关记录。

c.摄像头接收到服务器返回的信息后，将自己设置为激活态主追踪者的角色，继续进行目标的信息提取，即时更新目标特征信息。

d.当目标离开当前摄像头的视域，该摄像头就从激活态切换为非激活态，同时当前主追踪者根据路由表向相邻结点发送协同跟踪申请，申请中包含主追踪者在追踪期间记录下的目标特征信息。

e.被发送从追踪者申请的摄像头在消息列表中记录该消息，并且将角色设置为从追踪者，根据目标特征信息启用特征检测模块。将上一跳结点设置为当前的主追踪者。根据二次转发机制，从追踪者继续通过路由表进行从追踪者申请的二次转发。同理，接收到二次转发申请的摄像头也进行相应的处理，包括角色设置、模块启用、消息记录等。

f.当某一个从追踪者摄像头在其视域内发现目标，首先通知上一跳结点(即当前主追踪者)，之后主追踪者通知所有其他的从追踪者取消当前的从追踪者身份，恢复为空闲者角色。接收到取消身份通知的从追踪者判断来源是主追踪者还是从追踪者，如果是主追踪者，则需要进行该消息的二次转发，通知之前通过二次转发变为从追踪者角色的摄像头取消当前身份，恢复为空闲者角色。当前主追踪者在确认所有从追踪者都已经取消身份后，将自己设置为空闲者角色，并向新的主追踪者发送角色切换的通知。

g.新主追踪者收到角色切换通知后，先告知后端服务器相应的信息，服务器进行相应的记录，并回复给新主追踪者。之后转向步骤c继续进行跟踪任务。

h.若在步骤e之后目标回到主追踪者视域，则主追踪者重新切换为激活态，同样利用步骤f中的方法取消所有的从追踪者角色，继续进行步骤c中的工作。

i.若经过一段时间后，目标都未出现在某个摄像头的视域范围内，则可以通过服务器记录的消息判断目标大致停留的位置，完成目标跟踪任务。一旦服务器发出跟踪任务完成消息，由当前主追踪者进行消息传递，让所有任务中的摄像头都取消任务，回到空闲者角色。

在网络协议中，数据报头主要分为两类：跟踪主体之间的通信和主体与服务器之间的通信，详细设计内容如图8所示。

本发明基于智能摄像头的消息传递机制，让智能摄像头自主联结为目标跟踪网络系统，主动跟踪目标并记录目标在不同监控场景及时间点的信息和逃逸路线。且引入了解决最短通信路径问题的分布式路径规划算法，来寻找并维护前端摄像头与后端服务器最优通信路径。

请参阅图9，显示为本发明的监测系统在一具体实施例中的模块示意图。所述监测系统1包括于一摄像头中，所述监测系统1包括：

预设模块11，用以根据预设的关联机制，设置相应的路由表，且在预设的监控范围内执行监控动作，其中所述路由表包括当前摄像头与其他摄像头的关联关系；

监测模块12，用以当在所述监测范围内根据预设的追踪信息监测到跟踪对象，或在所述监测范围内根据拍摄到的异常事件而监测到跟踪对象，或在所述监测范围内根据接收到其他摄像头发送的追踪信息而监测到跟踪对象时，获取所述跟踪对象的特征信息；

发送模块13，用以当所述跟踪对象离开所述监测范围时，根据获取的所述特征信息生成新的追踪信息，且依据所述路由表将所述新的追踪信息发送至相应的其他摄像头。

于本发明一具体实施例中，所述摄像头至少可在以下四种状态角色中进行切换：激活态主追踪者、非激活态主追踪者、从追踪者、以及空闲者，所述摄像头初始为空闲者；当在其监控范围内监测到所述跟踪对象时，角色为激活态主追踪者；当所述跟踪对象离开所述监测范围且还未被其他摄像头监测到时，角色为非激活态主追踪者；当接收到其他摄像头发送的追踪信息时，角色为从追踪者；当处于空闲状态时，角色为空闲者。

于本发明一具体实施例中，所述发送模块13还用以当接收到其他摄像头发送的追踪信息时，根据所述路由表，将所述追踪信息向相应的摄像头进行二次转发。

于本发明一具体实施例中，还包括通信模块，以与指定服务器通信，且可根据服务器发送的控制指令执行相应的动作，且实时向所述服务器反馈其状态信息，以供所述服务器进行记录汇总。

于本发明一具体实施例中，在所述监测范围内监测到所述跟踪对象时或所述跟踪对象离开所述监测范围时，通过所述通信模块均向所述服务器进行状态反馈，以供所述服务器生成跟踪路线。

于本发明一具体实施例中，当所述监测模块12在所述监测范围内根据预设的追踪信息监测到跟踪对象，或在所述监测范围内根据拍摄到的异常事件而监测到跟踪对象时，通过所述通信模块向所述服务器申请任务处理，且接收所述服务器分配的唯一的任务号，以根据所述任务号向所述服务器进行状态反馈，以供所述服务器生成与所述任务号对应的跟踪路线。

于本发明一具体实施例中，所述发送模块还用以当所述跟踪对象离开所述监测范围时，根据所述特征信息和所述任务号生成所述追踪信息，且依据所述路由表将所述追踪信息发送至相应的其他摄像头。

于本发明一具体实施例中，所述服务器根据所述摄像头反馈的与所述跟踪对象相关的状态信息，生成与所述跟踪对象对应的追踪路线。

于本发明一具体实施例中，所述服务器直接与所述摄像头通信或所述服务器根据相应的摄像头组成的通信路径间接与所述摄像头通信。

于本发明一具体实施例中，所述服务器以预设的最短路径查询算法查询相应的最短通信路径与所述摄像头间接通信。

于本发明一具体实施例中，所述服务器以预设时间周期根据所述最短路径查询算法更新所述最短通信路径。

于本发明一具体实施例中，还包括比对模块，用以将预设的追踪信息的特征信息或将接收到的追踪信息的特征信息与当前重新获取的所述跟踪对象的特征信息进行比对，当两者差异大于一阈值时，令所述发送模块根据当前重新获取的所述跟踪对象的特征信息生成新的追踪信息，以当所述跟踪对象离开所述监测范围时，依据所述路由表将所述新的追踪信息发送至相应的其他摄像头；当两者差异不大于所述阈值时，令所述发送模块根据预设的追踪信息的特征信息或根据接收到的追踪信息的特征信息生成新的追踪信息，以当所述跟踪对象离开所述监测范围时，依据所述路由表将所述新的追踪信息发送至相应的其他摄像头。

于本发明一具体实施例中，所述比对模块还用以对接收到的其他摄像头发送的追踪信息进行存储，当接收到其他摄像头发送的追踪信息时，根据历史记录判断当前接收的所述追踪信息是否已经存在，若是，则丢弃当前接收的所述追踪信息。

所述监测系统1为与所述监测方法对应的系统项，两者技术方案一一对应，所有关于所述监测方法的描述均可应用于所述监测系统1中，在此不加赘述。

于本发明一具体实施例中，还包括服务器，直接或间接的与各所述摄像头进行通信，用以向所述摄像头发送控制指令，且接收所述摄像头的状态反馈信息，并根据状态反馈信息生成与所述跟踪对象对应的追踪路线。

综上所述，本发明的追踪系统、摄像头、监测方法、及监测系统，让摄像头自主联结为跟踪对象的跟踪网络系统，主动跟踪跟踪对象，并记录跟踪对象在不同监控场景及时间点的信息和逃逸路线，所述摄像头根据预设的关联机制，设置相应的路由表，且在预设的监控范围内执行监控动作，当在所述监测范围内根据预设的追踪信息监测到跟踪对象，或在所述监测范围内根据拍摄到的异常事件而监测到跟踪对象，或在所述监测范围内根据接收到其他摄像头发送的追踪信息而监测到跟踪对象时，获取所述跟踪对象的特征信息；当所述跟踪对象离开所述监测范围时，根据获取的所述特征信息生成新的追踪信息，且依据所述路由表将所述新的追踪信息发送至相应的其他摄像头。本发明可以高效准确的监测到跟踪对象，摄像头之间的信息传递可靠稳定。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。