基于监控视频的会场人员信息监控系统的制作方法

本实用新型涉及能效监测技术领域，特别涉及一种基于监控视频的会场人员信息监控系统。

背景技术：

当前，随着我国对外交往的扩大，在我国举办的重要会议和各类重大活动逐年增多，涉及范围越来越广泛。为了更好的开展安保工作，确保会议现场安全，借助科技手段提升现有安防监控系统效能已经成为安全防范任务的迫切需求。安防领域对智能监控不断提出更高要求，具备视频智能分析的视频监控应用发展趋势明朗已达成共识，然而不断提高的智能监控需求背后，是接踵而来的设计挑战。

目前现有的视频监控系统只是多个视频图像的简单堆砌，相互之间关联度低，在需要同时监控全局态势和局部细节(事件焦点区域)的场合，容易错过突发事件前兆的相关信息；并且该类系统所显示的图像较为孤立，监控人员识别监控图像所显示的位置相对较慢，影响对突发事件的处理效率。

中国专利CN 204180206U公开了一种视频监控装置，用于进行针对性会议状况的监测，但是该实用新型专利所显示的图像较为孤立，监控人员识别监控图像所显示的位置相对较慢，影响对突发事件的处理效率。

技术实现要素：

本实用新型的目的旨在至少解决所述技术缺陷之一。

为此，本实用新型的目的在于提出一种基于监控视频的会场人员信息监控系统，采用均匀分布在会场的多个摄像机对会场进行全面视频采集，实现对会场的全景立体监控、座位状态的实时检测以及对会场出现的可疑人物进行快速锁定和报警，监控人员根据全景立体视频，无需记忆摄像机的编号和操作摄像机，即可快速识别可疑人员所处位置和核实人员信息，提高突发事件的处理效率。

为了实现上述目的，本实用新型提供一种基于监控视频的会场人员信息监控系统，包括：会场视频采集单元、全景立体监控单元、座位状态检测单元、球机抓拍与人脸比对单元、主控单元、交换机；

所述会场视频采集单元、所述全景立体监控单元、所述座位状态检测单元、所述球机抓拍与人脸比对单元、所述主控单元分别与交换机相连接，利用交换机构成一个局域网，进行相互之间的通信；

所述会场视频采集单元用于采集会场监控视频，通过交换机将采集的监控视频传输给全景立体监控单元；

所述会场视频采集单元包括多个枪式摄像机、多个球型摄像机、多个补光灯和传输模块；

每个所述枪式摄像机和每个球型摄像机旁边都设有一个所述补光灯；

每个所述枪式摄像机和每个所述球型摄像机安装于正对座椅的位置，用于采集会场人员的正面视频图像；相邻两个枪式摄像机覆盖区域有部分重合区域；每个所述枪式摄像机和每个球型摄像机都与传输模块连接，所述传输模块用于控制将摄像机采集的视频图像通过交换机传输到全景立体监控单元。

进一步的，所述全景立体监控单元通过交换机获取所述会场视频采集单元输出的视频数据进行全景视频处理和展示，同时通过交换机接收所述座位状态检测单元、球机抓拍与人脸比对单元、主控单元的显示输出信息，叠加显示在全景视频中。

进一步的，所述全景立体监控单元包括全景立体监控计算分解控制器、超高性能GPU集群阵列和全景立体监控结果合并控制器，所述全景立体监控计算分解控制器连接超高性能GPU集群阵列，所述超高性能GPU集群阵列连接全景立体监控结果合并控制器。

进一步的，所述座位状态检测单元包括RFID传感器、模型训练分类器、实时视频分析器、数据缓冲区和座位状态控制器，所述RFID传感器连接所述实时视频分析器，所述实时视频分析器连接所述数据缓冲区，所述数据缓冲区连接所述模型训练分类器，所述模型训练分类器分别连接所述座位状态控制器和所述实时视频分析器，所述座位状态控制器连接所述实时视频分析器和所述模型训练分类器。

进一步的，所述球机抓拍与人脸比对单元包括球机抓拍模块和人脸比对模块，所述球机抓拍模块连接人脸比对模块。

进一步的，所述球机抓拍与人脸比对单元至少还包括：以太网接口、RS232串口、RS422串口、USB接口、DVI及HDMI视频输出接口。

进一步的，所述主控单元包括控制器、数据存储模块和报警输出模块，所述控制器分别连接数据存储模块和报警输出模块，所述数据存储模块连接报警输出模块。

进一步的，所述主控单元至少还包括：RS232串口、RS422串口、UART串口、AUDIO音频接口、以太网接口和USB接口。

根据本实用新型实施例的基于监控视频的会场人员信息监控系统，将摄像机安装于正对座椅的位置，且相邻两个枪式摄像机覆盖区域有部分重合区域，能够全面采集会场的视频信息，实现对会场的全景立体监控，监控人员根据全景立体视频，无需记忆摄像机的编号和操作摄像机，即可快速识别监控图像所显示的位置，提高突发事件的处理效率。采用座位状态检测单元对座位状态进行判断，根据座位状态启动球机抓拍与人脸比对单元采集座位人员视频并与人脸库进行比对，实现对现场出现的可疑人员的快速锁定和报警，克服传统视频监控系统显示分镜头画面的局限和在各个分镜头中孤立进行智能分析的局限。本发明实现了对整个会场整体大场景的全景立体监控以及参会人员信息核实功能，适合大中小各类会场大范围推广应用。

本实用新型附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为根据本实用新型实施例的基于监控视频的会场人员信息监控系统的结构示意图；

图2为根据本实用新型实施例中的全景立体监控单元的硬件结构示意图；

图3为根据本实用新型实施例中的座位状态检测单元的硬件结构示意图；

图4为根据本实用新型实施例中的球机抓拍与人脸比对单元的硬件结构示意图；

图5为根据本实用新型实施例中的主控单元的硬件结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

本实用新型提供一种基于监控视频的会场人员信息监控系统，参考附图1，采用前端采集视频、后端分析处理的模式，包括：会场视频采集单元1、全景立体监控单元2、座位状态检测单元3、球机抓拍与人脸比对单元4、主控单元5、交换机6。

会场视频采集单元1、全景立体监控单元2、座位状态检测单元3、球机抓拍与人脸比对单元4、主控单元5分别与交换机6相连接，利用交换机6构成一个局域网，进行相互之间的通信。

会场视频采集单元1用于采集会场监控视频，通过交换机6将采集的监控视频传输给全景立体监控单元2。

具体地，会场视频采集单元1包括多个枪式摄像机、多个球型摄像机、多个补光灯和传输模块；

每个枪式摄像机和每个球型摄像机旁边都设有一个补光灯；

每个枪式摄像机和每个球型摄像机安装于正对座椅的位置，用于采集会场人员的正面视频图像。其中，枪式摄像机视频提供全景立体监控的数据源，通过合理规划部署枪式摄像机点位，确保多个枪式摄像机对会场整体场景的有效全覆盖，即每个摄像机安装于正对座椅的位置，且相邻两个枪式摄像机覆盖区域有部分重合区域；球型摄像机提供座位图像抓拍视频源；补光灯用于为摄像机(枪式摄像机和球型摄像机)进行曝光以实现全天候的视频图像采集，每个枪式摄像机和每个球型摄像机都与传输模块连接，传输模块用于控制将摄像机采集的视频图像通过交换机6传输到全景立体监控单元2。

全景立体监控单元2通过交换机6获取会场视频采集单元1输出的视频数据进行全景视频处理和展示，同时通过交换机6接收座位状态检测单元3、球机抓拍与人脸比对单元4、主控单元5的显示输出信息，叠加显示在全景视频中。

具体的，全景立体监控单元2包括全景立体监控计算分解控制器201、超高性能GPU集群阵列202和全景立体监控结果合并控制器203，全景立体监控计算分解控制器201连接超高性能GPU集群阵列202，超高性能GPU集群阵列202连接全景立体监控结果合并控制器203，如图2所示。

(1)全景立体监控计算分解控制器201：它的主要功能是将全景视角范围的视频及几何图元进行分解，将任务分配到不同的GPU和CPU进行处理。在本实施例中，为了提高渲染计算效率，全景立体监控计算分解控制器201将多个独立的渲染单元传递给16个(图2中N＝16)CPU+GPU阵列进行处理。

(2)超高性能GPU集群阵列202：为解决计算视频质量同时面临逻辑复杂和数值运算密集的问题，使用CPU和图像处理单元GPU构建一个混合集群来计算视频质量，既可以利用CPU的逻辑运算优势，同时也可以利用GPU密集数据计算优势，以解决全景立体视频监控实时三维渲染计算瓶颈问题。在本实施例中超高性能GPU集群阵列由16个双核CPU+GPU阵列组成，每个CPU+GPU阵列均包含一个可配置的L1高速缓存，所有CPU+GPU阵列使用统一的L2高速缓存，CPU+GPU阵列可实现515Gigaflop双精度峰值性能。在本实施例中，GPU选用2048个核心的NVIDIA Maxwel l架构(核心频率1000/1075MHz，显存频率7010MHz)，CPU选用64位Intel Xeon Processor E5-2643v4(20M Cache,3400MHz)。

(3)全景立体监控结果合并控制器203：全景立体监控结果合并控制器203将GPU进行渲染之后的图形进行显示合并，根据延迟时间的长短设定缓存用于存储不同GPU的渲染结果，本实施例中实现16双核CPU+GPU阵列渲染结果的同步展示。

全景立体监控单元2是整个系统的信息展示部分，通过将处在不同位置、具有不同视角的枪式摄像机采集的监控视频实时拼接融合到会场三维场景模型中，实现对会场的全局立体监控，同时融合显示座位状态检测单元3、球机抓拍与人脸比对单元4、主控单元5的输出结果，包括以下接口：BNC视频接口、以太网接口、RS232串口、RS422串口、RS485串口，VGA、DVI、HDMI和DisplayPort视频输出接口；还包含客户端，客户端与交换机6相连接可以将座位状态检测单元3、球机抓拍与人脸比对单元4、主控单元5的输出结果叠加显示在全景立体视频中。

座位状态检测单元3通过交换机6获取全景立体监控单元2输出的带有空间信息的监控视频数据进行分析，分析会场内座位上是否有人，将不同分析结果通过交换机6输出给全景立体监控单元2、球机抓拍与人脸比对单元4和主控单元5。

具体的，座位状态检测单元3包括RFID传感器301(即射频标签传感器)、模型训练分类器304、实时视频分析器302、数据缓冲区303和座位状态控制器305，RFID传感器301连接实时视频分析器302，实时视频分析器302连接数据缓冲区303，数据缓冲区303连接模型训练分类器304，模型训练分类器304分别连接座位状态控制器305和实时视频分析器302，座位状态控制器305连接实时视频分析器302和模型训练分类器304，如图3所示。

(1)RFID传感器301，由无线胸卡(RFID射频标签)和红外探测器组成，实现对参会人员证件的识别和进出方向的判断。

(2)模型训练分类器304：模型训练分类器304选用样本数据特征空间上的间隔最大的线性分类器，用于对样本数据进行训练得出基础训练模型。此外，模型训练分类器304根据实时检测数据自动更新基础训练模型。在本实施例中，模型训练分类器304选用Intel Xeon Processor E5-2643v4(20M Cache,3.40GHz)、DDR3-1333RegECC 4G x8。

(3)实时视频分析器302：对待检测实时监控视频数据关键帧图像进行预处理并对每个座位区域进行特征提取，将特征数据与模型训练分类器304输出的基础训练模型进行比对，计算每个目标的判断响应值，并进行时间轴向的滤波统计，根据会场内座位状态输出控制信令和人数统计结果。

控制信令分为以下三种：

1)座位有人，RFID传感器301提供的人员信息为人员已进入会场，输出球机抓拍命令，通过交换机6将抓拍命令发送到球机抓拍与人脸比对单元4；

2)座位有人，RFID传感器301提供的人员信息为人员未进入会场，输出报警提示信息(该座位人员座错)，通过交换机6将报警提示信息发送到主控单元5；

3)座位没人，RFID传感器301提供的人员信息为人员已进入会场，输出报警提示信息(提醒人员座到对应座位上去)，通过交换机6将报警提示信息发送到主控单元5。

人数统计结果通过交换机6发送到全景立体监控单元2进行展示。

(4)数据缓冲区303：实时视频分析器302检测到的座位特征数据存储在数据缓冲区303中，检测座位特征数据达到设定的样本数时，将检测座位特征数据输入给模型训练分类器304。

(5)座位状态控制器305：实现对模型训练分类器304和实时视频分析器302运算参数的设置、RFID传感器301人员信息读取时间设置以及对数据缓冲区303数据输入给模型训练分类器304的时间设置。

座位状态检测单元3包括以下接口：以太网接口和USB接口。

球机抓拍与人脸比对单元4通过交换机6获取座位状态检测单元3发出的球型摄像机抓拍命令，进行球型摄像机抓拍和人脸比对。通过交换机6从会场视频采集单元1获取球型摄像机抓拍图像、将分析结果输出给全景立体监控单元2和主控单元5。

具体的，球机抓拍与人脸比对单元4包括球机抓拍模块401和人脸比对模块402，球机抓拍模块401连接人脸比对模块402。如图4所示。

球机抓拍模块401通过交换机6向会场视频采集单元1发送抓拍命令启动球型摄像机抓拍图像，球型摄像机抓拍的图像通过交换机6传送到球机抓拍模块401；人脸比对模块402将球机抓拍模块401获取的球型摄像机抓拍的图像与参会人员信息库中的人脸图像进行人脸比对：若匹配成功，则将比对结果通过交换机6发送给全景立体监控单元2进行结果展示；若匹配失败，则将比对结果通过交换机6发送给全景立体监控单元2进行结果展示，同时将报警提示信息发送到主控单元5进行报警输出。

球机抓拍与人脸比对单元4至少还包括：以太网接口、RS232串口、RS422串口、USB接口、DVI及HDMI视频输出接口。

主控单元5用于对全景立体监控单元2、座位状态检测单元3、球机抓拍与人脸比对单元4进行控制和存储，当设定的报警触发条件满足时，输出报警提示信号。如图5所示。

具体的，主控单元5包括控制器501、数据存储模块502和报警输出模块503，控制器501分别连接数据存储模块502和报警输出模块503，数据存储模块502连接报警输出模块503。

控制器501通过交换机6对全景立体监控单元2、座位状态检测单元3、球机抓拍与人脸比对单元4进行远程配置以及报警条件、叠加显示方式、存储策略等配置。数据存储模块502通过交换机6获取全景立体监控单元2、座位状态检测单元3、球机抓拍与人脸比对单元4的结果数据并进行存储；报警输出模块503通过交换机6接收座位状态检测单元3、球机抓拍与人脸比对单元4的报警提示信息并输出报警信号。

主控单元5至少还包括：RS232串口、RS422串口、UART串口、AUDIO音频接口、以太网接口和USB接口。

本实用新型实施例的基于监控视频的会场人员信息监控系统，采用前端采集视频、后端分析处理的模式，具体由前端会场视频采集单元以及后端的全景立体监控单元、座位状态检测单元、球机抓拍与人脸比对单元、主控单元和交换机构成，实现对会场的全景立体监控、座位状态的智能判断、座位人员视频自动抓拍与人脸比对，对现场出现的可疑人员进行快速锁定和报警。

本实用新型实施例的基于监控视频的会场人员信息监控系统，将摄像机安装于正对座椅的位置，且相邻两个枪式摄像机覆盖区域有部分重合区域，能够全面采集会场的视频信息，实现对会场的全景立体监控，监控人员根据全景立体视频，无需记忆摄像机的编号和操作摄像机，即可快速识别监控图像所显示的位置，提高突发事件的处理效率。采用座位状态检测单元对座位状态进行判断，根据座位状态启动球机抓拍与人脸比对单元采集座位人员视频并与人脸库进行比对，实现对现场出现的可疑人员进行快速锁定和报警，克服传统视频监控系统显示分镜头画面的局限和在各个分镜头中孤立进行智能分析的局限。本发明实现了对整个会场整体大场景的全景立体监控以及参会人员信息核实功能，适合大中小各类会场大范围推广应用。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。本实用新型的范围由所附权利要求极其等同限定。