监控目标识别方法及分布式监控系统与流程

本申请涉及视频监控技术领域，具体而言，涉及一种监控目标识别方法及分布式监控系统。

背景技术：

现有的监控系统通常包括前端摄像机和服务器，其监控方式主要有以下两种：第一种，服务器保存有图片库，前端摄像机拍摄到需要识别的图片直接上送服务器，由服务器将前端摄像机上送的图片与图片库中的图片作比对，并根据对比结果执行相应的告警和联动动作；第二种，将用于对比的图片库保存在各个前端摄像机上，前端摄像机拍摄到需要识别的图片时自行进行对比，并根据对比结果上送告警信息给服务器。

上述第一种方式对服务器的性能要求非常高，导致采用的服务器的价格非常高。上述第二种方式，前端摄像机的容量有限，导致可部署的人脸图片库大小有限，因此这种方式通常只适用于小规模的应用场景。

技术实现要素：

有鉴于此，本申请的目的之一在于提供一种监控目标识别方法及分布式监控系统，能够在大规模的图片抓拍场景中采用前端设备进行监控目标识别。

为了达到上述目的，本申请实施例采用以下技术方案：

第一方面，本申请实施例提供一种监控目标识别方法，应用于处于同一局域网的至少两个前端设备，所述至少两个前端设备与服务器通信连接，每个前端设备存储有预设图片集中的一部分图片；所述方法包括：

所述至少两个前端设备中的第一前端设备在拍摄到包含监控目标的监控图像时，根据所述监控图像中的所述监控目标的特征数据，从所述第一前端设备保存的图片中查找是否存在与所述监控目标的相似度达到预设比例的目标图片，若不存在所述目标图片，则将所述监控目标的特征数据发送给所述至少两个前端设备中除所述第一前端设备之外的第二前端设备；

所述第二前端设备在接收到所述监控目标的特征数据时，根据所述监控目标的特征数据，从所述第二前端设备保存的图片中查找是否存在所述目标图片，并在查找到所述目标图片时，将所述目标图片的特征数据及标识信息发送至所述第一前端设备；

所述第一前端设备保存所述目标图片的特征数据及标识信息，并向所述服务器上送指示匹配成功的告警信息、所述监控图像及所述目标图片的所述标识信息。

第二方面，本申请实施例还提供一种分布式监控系统，包括处于同一局域网的至少两个前端设备，所述至少两个前端设备与服务器通信连接，每个前端设备存储有预设图片集中的一部分图片；

所述分布式监控系统的第一前端设备在拍摄到包含监控目标的监控图像时，根据所述监控图像中的所述监控目标的特征数据，从所述第一前端设备保存的图片中查找是否存在与所述监控目标的相似度达到预设比例的目标图片，若不存在所述目标图片，则将所述监控目标的特征数据发送给所述分布式监控系统中除所述第一前端设备之外的第二前端设备；

所述第二前端设备在接收到所述监控目标的特征数据时，根据所述监控目标的特征数据，从所述第二前端设备保存的图片中查找是否存在所述目标图片，并在查找到所述目标图片时，将所述目标图片的特征数据及标识信息发送至所述第一前端设备；

所述第一前端设备保存所述目标图片的特征数据及标识信息，并向所述服务器上送指示匹配成功的告警信息、所述监控图像及所述目标图片的所述标识信息。

本申请实施例提供的一种监控目标识别方法及分布式监控系统，该系统包括处于同一局域网的至少两个前端设备，各前端设备与服务器通信连接，每个前端设备存储有预设图片集中的一部分图片。系统中的第一前端设备在拍摄到包含监控目标的监控图像时，根据监控图像中的该监控目标的特征数据，从本设备保存的图片中查找是否存在与监控目标的相似度达到预设比例的目标图片，若不存在目标图片，则将该监控目标的特征数据发送给系统中除第一前端设备之外的第二前端设备。第二前端设备在接收到该监控目标的特征数据时，根据该特征数据从本设备保存的图片中查找是否存在目标图片，若查找到目标图片，则将该目标图片的特征数据及标识信息发送给第一前端设备。该第一前端设备保存该目标图片的特征数据及标识信息，并向服务器上述指示匹配成功的告警信息、该监控图像及该标识信息。如此，可以在大规模的图片抓拍场景中实现基于前端设备的监控目标识别。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请实施例提供的一种分布式监控系统的架构示意图；

图2为本申请实施例提供的一种前端设备的硬件结构图；

图3为本申请实施例提供的一种监控目标识别方法的流程示意图；

图4为本申请实施例提供的监控目标识别方法的又一流程示意图；

图5为本申请实施例提供的监控目标识别方法的又一流程示意图。

图标：100、200-前端设备；110-处理器；120-机器可读存储介质；300-服务器。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

请参照图1，图1是本申请实施例提供的一种分布式监控系统的架构示意图。分布式监控系统包括至少两个前端设备，所述至少两个前端设备例如可以是图1示出的前端设备100和200。本实施例中的前端设备例如可以是球机、网络摄像机(internationalprotocolcamera，ipc)等具有图像采集功能的任意设备。

本实施例中，所述分布式监控系统包括的各前端设备处于同一局域网中，如此，可以实现各个前端设备之间数据的快速传输。

每个前端设备保存有预设图片集中的一部分图片，其中，所述预设图片集为用于匹配监控目标的图片集。详细地，可以根据分布式监控系统包括的前端设备的数量(即：组播组中的前端设备的数量)确定将预设图片集分成多少个部分，例如，当分布式监控系统包括n个前端设备时，可以将预设图片集分成n个部分，1个部分的图片存储于分布式监控系统中的一个前端设备。

所述至少两个前端设备与服务器300通信连接，所述服务器例如可以是vms(vediomanagementserver，视频管理服务器)。值得说明的是，所述服务器300可以视作分布式监控系统的一部分，也可以独立于所述分布式监控系统。

对于每个待使用的前端设备，可以在所述服务器300上注册该前端设备，以建立该前端设备与服务器300的通信连接。其中，各前端设备可以通过私有通信协议与所述服务器300通信。在本实施例中，各个前端设备可以周期性地检测本设备当前所处的位置，保存检测到的位置信息并将该位置信息上送服务器300。可选地，所述位置信息可以是前端设备的经纬度信息。

在本实施例中，用户可通过特定的客户端访问所述服务器300，以对所述服务器进行配置或操作。所述客户端例如可以是c/s客户端。例如，所述c/s客户端可以通过http(hypertexttransferprotocol，超文本传输协议)消息将用户配置的用于匹配监控目标的预设图片集导入所述服务器300。再由所述服务器300将根据通信连接的前端设备的数量(即：分布式监控系统包括的前端设备的数量)将所述预设图片集分成至少两部分，具体分成的部分的数量与所述分布式监控系统包括的前端设备的数量相同。然后，再将分成的至少两个部分的图片分别下发至所述至少两个前端设备，以使每个部分的图片存储于其中一个前端设备中。其中，划分得到的各个部分的图片的数量可以相同，也可以不同，本实施例不以此为限制。

值得说明的是，每个前端设备中存储的图片可以占其存储空间的70％-90％，例如80％，以使每个前端设备在后续运行过程中能够接收并保存其它前端设备发送的图片。

在一个示例中，假设分布式监控系统包括10个前端设备，每个前端设备最多能存储5000张图片，预设图片集包括40000张图片，则可以将预设图片集等分为10个部分，每部分包括4000张图片，将10个部分的图片分别下发给所述10个前端设备，即：每个前端设备布控4000张图片。

请参照图2，图2以前端设备100为例示意性地示出了本实施例提供的前端设备的硬件结构图，其它前端设备也具有类似结构。其中，前端设备100包括处理器110及机器可读存储介质120，所述处理器110和所述机器可读存储介质120经由系统总线通信，以实现数据传输。所述机器可读存储介质120存储有机器可执行指令，通过读取并调用所述机器可执行指令中与监控目标识别逻辑对应的指令，可以实现下文描述的监控目标识别方法。

应当理解，图2所示的结构仅为示意，前端设备100还可以包括比图2所示更多或更少的组件，或是具有与图2所示完全不同的配置，本实施例不以此为限制。例如，前端设备100还可以包括图像采集器件。

请参照图3，图3是本申请实施例提供的一种监控目标识别方法，可以应用于图1所示的分布式监控系统中的所述至少两个前端设备。以下将对该方法包括的各个步骤进行描述。

步骤31，所述至少两个前端设备中的第一前端设备在拍摄到包含监控目标的监控图像时，根据所述监控图像中的所述监控目标的特征数据，从所述第一前端设备保存的图片中查找是否存在与所述监控目标的相似度达到预设比例的目标图片。若否，则执行步骤32；若是，则可以执行步骤36。

其中，第一前端设备是指所述分布式监控系统包括的至少两个前端设备中，任意一个拍摄到包含监控目标的监控图像的前端设备。所述监控目标可以是任意需要监控的目标，例如可以是人脸、车辆、车牌等。

以图1所示的前端设备100为例，如果前端设备拍摄到一张监控图像，且该监控图像包含人脸图像(可以充当本实施例中的监控目标)，则前端设备100为第一前端设备。下面将以此为例对本实施例提供的监控目标识别方法进行阐述。进一步地，在此示例中，预设图片集可以为人脸图片集，各个前端设备保存的图片也是人脸图片。

在实施过程中，前端设备100(即：第一前端设备)拍摄到包含人脸图像的监控图像，则可以从该监控图像中提取出人脸特征数据，并将提取的人脸特征数据与前端设备100保存的各个人脸图片的特征数据进行匹配。具体地，对比的方式可以是：分别计算提取的人脸特征数据与前端设备100保存的各个人脸图片的特征数据之间的相似度，得到多个相似度；从多个相似度中查找是否存在相似度达到预设比例(可以为70％-90％，例如80％)的目标相似度；若存在，则将查找到的目标相似度所对应的人脸图片确定为所述目标图片；若不存在，则确定前端设备100保存的各人脸图片中不存在目标图片。

在一种实施方式中，前端设备100可以在需要将提取的人脸特征数据与前端设备100保存的人脸图片的特征数据匹配时，再提取所保存的人脸图片的特征数据。在又一种实施方式中，前端设备100可以在获得用于匹配监控目标的人脸图片时，从该人脸图片中提取特征数据并保存。如此，当前端设备100拍摄到包含人脸图像的监控图像，并从监控图像中提取出人脸特征数据时，可以不再针对保存的人脸图片执行特征提取操作，而是直接将提取的人脸特征数据与保存的各个图片的特征数据进行匹配。通过后一种实施方式，无论拍摄到多少监控图像，针对前端设备100设备保存的每张人脸图片都只需提取一次特征数据，减少了提取操作量。

基于此，本实施例提供的监控目标识别方法还可以包括以下步骤：

服务器300根据通信连接的前端设备的数量将所述预设图片集分成至少两部分，并分别将每部分下发到其中一个前端设备中；

每个前端设备在接收到所述服务器300下发的图片时，提取每张图片的特征数据并保存。

其中，服务器300通信连接的前端设备的数量即为所述分布式监控系统包括的前端设备的数量。

可选地，本实施例中，各个前端设备可以限制从任一图片或图像中提取的特征数据的大小，例如可以限制提取的特征数据不超过512字节，如此，可以减少各个前端设备存储的数据量，及后续交互过程中发送给服务器300或其它前端设备的数据量。

步骤32，将所述监控目标的特征数据发送给所述至少两个前端设备中除所述第一前端设备之外的第二前端设备。

其中，分布式监控系统中除第一前端设备之外的所有前端设备均可以充当本实施例中的第二前端设备。例如，以前端设备100为第一前端设备，则图1所示的前端设备200可以充当第二前端设备。

在本实施例中，各个前端设备分别存储了所述预设图片集中的一部分图片。因此，在某一前端设备(例如，第一前端设备)没有匹配到所述目标图片的情况下，可以将监控图像的人脸特征数据发送给其它前端设备进行识别。其中，所述监控图像的人脸特征数据可以充当本实施例中从监控图像中提取的监控目标的特征数据。

为了进一步加快各前端设备之间的数据传输速度，可选地，本实施例提供的分布式监控系统中的各前端设备可以被添加到同一组播组中。在此情况下，步骤32可以通过以下步骤实现：

在所述组播组中组播所述监控目标的特征数据。

可选地，如果所述监控图像包含有多个监控目标，例如包含多个人脸图像，则在该多个监控目标均没有匹配到目标图片的情况下，步骤32中需要组播多个监控目标的特征数据。在此情况下，可以将该多个监控目标的特征数据合并成一条数据，再组播这一条数据，以减少组播次数。对应地，在所述组播组中组播所述监控目标的特征数据的步骤可以包括以下步骤：

若所述监控图像中包含多个所述监控目标，则将多个所述监控目标的特征数据合并，并在所述组播组中组播合并的特征数据。

如此，可以避免针对每个监控目标的特征数据进行组播消息的封装，一方面减少封装操作量；另一方面，封装头也占据了一定数据量，因此减少封装即可减少传输的数据量。

步骤33，所述第二前端设备在接收到所述监控目标的特征数据时，根据所述监控目标的特征数据从所述第二前端设备保存的图片中查找是否存在所述目标图片。

步骤34，在查找到所述目标图片时，将所述目标图片的特征数据及标识信息发送至所述第一前端设备。

仍旧以前述的人脸图片的示例进行阐述。前端设备200(第二前端设备)接收到前端设备100(第一前端设备)发送的人脸特征数据时，分别计算所述人脸特征数据与前端设备200保存的各个人脸图片的特征数据的相似度，得到多个相似度。从得到的多个相似度中查找是否存在达到所述预设比例的相似度；若不存在，则确定没有匹配到所述目标图片；若存在，则将该相似度所对应的人脸图片确定为目标图片。

在实施时，如果任一第二前端设备(例如，前端设备200)匹配到所述目标图片，则将所述目标图片的特征数据及标识信息发送给前端设备100保存。这样，下次前端设备100再拍摄到与所述目标图片匹配的人脸图像时，将可以直接在本设备中命中所述目标图片，从而提高识别效率。

值得说明的是，为了区分预设图片集中的每张图片，该预设图片集中的每张图片可以具有一标识信息。

在实施时，如果所有第二前端设备均未匹配到所述目标图片，在一种实施方式中，可以不进行任何操作；在又一种实施方式中，第一前端设备可以在向第二前端设备发送所述监控目标的特征数据后，监测是否接收到任一第二前端设备发送的目标图片，如果经过特定时长还未接收到任一第二前端设备发送的目标图片，则所述第一前端设备可以向服务器发送指示匹配失败的信息，以进行告警。如此，可以扩大分布式监控系统的应用范围，使得分布式监控系统适用于更多的监控场景。

步骤35，所述第一前端设备保存所述目标图片的特征数据及标识信息，并向所述服务器300上送指示匹配成功的告警信息、所述监控图像及所述目标图片的所述标识信息。

本实施例中，第一前端设备(例如，前述示例中的前端设备100)保存接收到的所述目标图片的特征数据及标识信息。其中，当第一前端设备接收到所述目标图片的特征数据及标识信息时，表示第一前端设备发出的所述监控目标的特征数据命中了所述目标图片，因此，第一前端设备向所述服务器300上送所述告警信息、所述监控图像以及所述目标图片的标识信息，以使服务器300基于接收到的信息执行后续的联动操作。

步骤36，向所述服务器300上送所述告警信息、所述监控图像及所述目标图片的标识信息，以及将所述目标图片的特征数据及标识信息发送给本设备记录的最近前端设备。

仍旧以前述示例进行阐述。如果前端设备100(即：第一前端设备)抓拍的人脸图像在本设备中匹配到了目标图片，则可以直接向服务器300上送指示匹配成功的所述告警信息、所述监控图像以及匹配到的目标图片的标识信息，以使服务器300能够基于接收到的信息执行后续的联动操作。

在本实施例中，考虑到在一个前端设备(例如，前端设备a)的监控视野中出现的监控目标在该前端设备的周边前端设备(例如，前端设备b和c)的视野中出现的几率较大，而服务器300下发给不同前端设备的用于匹配监控目标的图片是不同的，那么，当监控目标x在前端设备a中命中目标图片时，若监控目标x再被前端设备b和c抓拍到，则监控目标x无法在前端设备b和c中匹配到所述目标图片。

针对以上问题，在本实施例中，每个前端设备可以预先记录有最近前端设备，所述最近前端设备通常位于该前端设备的周边。当监控目标在一个前端设备中匹配到目标图片时，该前端设备可以将匹配到的目标图片发送给记录的最近前端设备，如此，最近前端设备在抓拍到监控目标x时，可以直接在本设备中匹配到相应的目标图片，从而提高识别效率。

对应地，在本实施例中，当第一前端设备接收到任一第二前端设备发送的所述目标图片的特征数据及标识信息时，可以将所述目标图片的特征数据及标识信息发送给该第一前端设备记录的最近前端设备。

具体地，本实施例中，每个前端设备记录最近前端设备的方式可以是记录最近前端设备的通信地址，例如ip地址。

在本实施例中，存在如下情形：监控目标x第一次在第一前端设备匹配到目标图片时，第一前端设备将目标图片的特征数据及标识信息发送给其记录的最近前端设备保存。监控目标x第二次在第一前端设备匹配到目标图片时，第一前端设备再次将目标图片的特征数据及标识信息发送给记录的最近前端设备保存。但此时，所述最近前端设备中已经保存了目标图片的特征数据及标识信息，将出现重复存储的情况。

针对以上问题，所述监控目标识别方法还可以包括如图4所示的步骤。

步骤41，所述最近前端设备在接收到所述目标图片的特征数据及标识信息时，检测本设备保存的图片中是否存在标识信息与所述目标图片的标识信息相同的图片。

步骤42，若不存在，则保存所述目标图片的特征数据及标识信息。

通过图4所示步骤，可以避免最近前端设备重复存储目标图片，造成存储空间的浪费。

在实际应用中，各个前端设备的位置可能发生变化。基于此，本实施例提供的监控目标识别方法还可以包括如图5所示的步骤。

步骤51，每个前端设备每间隔第一预设时长向其它前端设备发送位置获取指令，以获取所述其它前端设备的当前位置信息。

其中，第一预设时长可以根据需求进行灵活设定，例如可以为30分钟-1小时，也可以为1天-3天，本实施例对此没有限制。所述当前位置信息可以是前端设备的经纬度信息。

步骤52，每个前端设备根据接收到的所述其它前端设备的当前位置信息，将距离本设备最近的预设数量个前端设备更新为本设备记录的最近前端设备，或者将与本设备的距离处于预设范围内的其它所有前端设备更新为本设备记录的最近前端设备。

其中，所述预设数量可以是3-5，例如4，本实施例不以此为限制。

通过上述步骤，可以确保各个前端设备记录的最近前端设备均为当前位于其周边的前端设备。

可选地，在所述分布式监控系统包括的各前端设备属于同一组播组的情况下，步骤51中位置获取指令的发送可以通过以下步骤实现：

每个前端设备每间隔所述第一预设时长在所述组播组中组播所述位置获取指令。

在实施过程中，分布式监控系统中接收到位置获取指令的前端设备可以在所述组播组中组播本设备的当前位置信息，也可以将本设备的当前位置信息发送给该位置获取指令的源地址所指示的前端设备。

在本实施例中，每个前端设备的存储空间是有限的。因此，步骤52可以通过以下步骤实现：

所述最近前端设备将所述目标图片的特征数据及标识信息保存到临时文件中；

每间隔第二预设时长删除所述临时文件。

换言之，可以定时清理最近前端设备中存储的其它前端设备发送的图片的特征数据及标识信息，以避免本设备存储的图片溢出。其中，第二预设时长可以根据实际需求进行灵活设定，例如可以为1天-5天，比如2.5天。

综上所述，本申请实施例提供一种监控目标识别方法及分布式监控系统，系统包括处于同一局域网的至少两个前端设备，各前端设备与服务器通信连接，每个前端设备存储有预设图片集中的一部分图片。系统中的第一前端设备在拍摄到包含监控目标的监控图像时，根据监控图像中的监控目标的特征数据从本设备保存的图片中查找是否存在与监控目标的相似度达到预设比例的目标图片，若不存在目标图片，则将该监控目标的特征数据发送给系统中除该第一前端设备之外的第二前端设备。系统中的第二前端设备在接收到该监控目标的特征数据时，根据该特征数据从本设备保存的图片中查找是否存在目标图片，若存在，则将该目标图片的特征数据及标识信息发送给第一前端设备。该第一前端设备保存该目标图片的特征数据及标识信息，并向服务器上述指示匹配成功的告警信息、该监控图像及该标识信息。如此，可以在大规模的图片抓拍场景中实现基于前端设备的监控目标识别。

在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的系统和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的系统及方法的实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本申请的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。