监控方法和设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及用于监控场景的方法和设备。
【背景技术】
[0002]监控摄像机用于许多不同的应用中，室内以及室外两者。这些摄像机采集的视频通常发送到视频管理系统(VMS)，视频管理系统可对视频应用各种视频分析程序，例如，运动探测以及目标探测或识别，其中目标可例如是面部或车牌。分析程序的结果可记录为事件，事件随后可触发警告或被收集到不同的统计中，例如，为了对人员进行计数或对车辆进行计数的目的。VMS还可被设置成如果某些事件发生，则开启视频的记录。在一些情况下，监控摄像机本身还可具有分析采集的视频以及在本地实施各种视频分析程序的能力。
[0003]还存在不同类型的运动传感器，例如，检测热辐射的改变的被动红外(PIR)传感器。来自监控摄像机的视频上实施的视频分析程序以及运动传感器进行的运动探测两者有时可由监控的场景中不感兴趣的目标或运动触发。存在各种尝试以将摄像机的输出与其他类型的传感器结合。作为一个示例，PIR传感器可连接至监控摄像机的I/O端口，且在触发PIR传感器时，摄像机被设定成开启记录。还存在如何结合摄像机和其他传感器的输出的其他想法，但在此领域仍存在改进的空间。
【发明内容】
[0004]据此，本发明的一个目的因此在于提供一种结合监控摄像机和外部传感器(例如，运动探测传感器)的信息的方便的方式。
[0005]根据本发明的第一方面，一种视频编码单元包括第一数据输入，被设置成从监控场景的摄像机接收具有多个图像帧的视频流，第二数据输入，被设置成从探测多个预定场景区域中的运动的传感器单元接收传感器数据，以及处理单元，被设置成生成表示所述传感器数据的叠加，并且将所述叠加添加到所述视频流中的所述图像帧，其中所述叠加具有表示所述场景区域的多个叠加区域，其中所述叠加包括在表示场景区域的那些叠加区域中的图形元素，在所述场景区域中所述传感器数据表示所述传感器单元探测的运动。
[0006]以这种方式，传感器数据可以以方便的方式包括在视频流中。不必为传感器数据提供任何单独的通道，并且所述视频流可被处理，就如其没有叠加一样。常规的视频分析算法可用于在随后的阶段从所述视频流获取传感器数据，并且不必提供单独的硬件或软件发送或接收传感器数据。
[0007]所述图形元件可采用动画图形元素的形式。所述动画图形元素包括以下至少之一:例如通过旋转或通过变化位置在所述叠加区域内移动的图形元素，或例如通过改变形状、颜色或图案在不同的视觉状态之间交替的图形元素。使用动画元素意味着将容易通过常用的运动或目标探测方法探测图形元素，并且由此，以简单且方便的方式确定传感器单元探测具体的场景区域中的运动。
[0008]所述处理单元可设置成通过用形成所述图形元素的像素替换所述图像帧的一部分中的像素值，将所述叠加添加到所述图像帧，换句话说，可使用添加叠加的标准的程序容易地添加所述叠加。
[0009]在一些情况下，所述图像帧包括具有留出所述图像帧的一部分为空白的格式的所述场景的表示，并且随后所述处理单元被设置成将所述叠加添加到所述空白部分。这将给出这样的好处:不会有来自摄像机的信息被所述叠加掩藏，并且仅所述空白部分受影响。在所述视频流从具有广角或鱼眼镜头的摄像机接收时，该镜头给出具有空白区域围绕的场景的圆形表示，这特别有用。
[0010]作为一种选择，所述处理单元可被设置成将所述叠加添加到所述图像帧中的单独部分，并且被设置成通过以下中的任何方式来创建所述单独部分:通过为所述帧中的所述叠加添加单独部分来增加所述视频流中的所述图像帧的大小，或通过重新编码所述图像数据来减少所述图像帧中图像数据的大小，并且为所述帧中的所述叠加添加所述单独部分。通过这种方式，添加叠加时不会有来自所述摄像机的所述视频的信息的损失，所述摄像机图像中没有合适的区域用于添加叠加而不覆盖重要信息时，这是有用的。
[0011]根据本发明的另一方面，一种摄像机单元包括:摄像机，被设置成监控场景，传感器单元，被设置成探测多个预定场景区域中的运动，以及如上面描述的视频编码单元。所述传感器单元可包括PIR传感器阵列，其中每个PIR传感器被设置成通过检测所述场景区域中对应的一个场景区域中的热辐射的任何改变来探测运动。PIR传感器提供一种探测运动的成本划算且稳健的方式。此外，反馈到所述视频编码器并由所述视频编码器处理的数据的量占用非常小的带宽及处理功率。
[0012]此外，或作为一种可替代的方案，所述传感器单元可包括固定或旋转LIDAR传感器，被设置成通过检测到所述场景区域中目标的距离的任何改变来探测运动。LIDAR传感器给出比PIR阵列更详细的场景表示，并且所述视频编码单元可因此在生成结果叠加之前，进行所述LIDAR数据的额外的分析或过滤。例如，针对应添加到叠加的图形元素的运动，引起运动的目标的大小和运动的程度可用于过滤。
[0013]此外，或作为一种可替代的方案，所述传感器单元可包括超声波传感器阵列，设置成通过检测到所述场景区域中目标的距离的任何改变来探测运动。正如PIR传感器一样，超声波传感器是成本划算的选择。
[0014]此外，或作为一种可替代的方案，所述传感器单元可包括飞行时间传感器，被设置成通过检测到所述场景区域中目标的距离的任何改变来探测运动。
[0015]此外，或作为一种可替代的方案，所述传感器单元可包括结构光传感器，被设置成通过检测到所述场景区域中目标的距离的任何改变来探测运动。正如LIDAR传感器一样，所述TOF传感器以及所述结构光传感器给出比PIR阵列更详细的场景表示，且所述视频编码单元可因此在生成结果叠加之前，进行所述传感器数据的额外的分析或过滤。例如，针对应添加到叠加的图形元素的运动，引起运动的目标的大小或运动的程度可用于过滤。
[0016]此外，或作为一种可替代的方案，所述传感器单元可包括麦克风阵列，被设置成通过检测所述场景区域中来自目标的声音的任何改变来探测运动。作为示例，可识别某些类型的声音，例如脚步。声音数据不仅用于探测运动，也可用于其他类型的分析。
[0017]根据本发明的另一方面，一种视频管理系统，包括:第三数据输入，被设置成接收具有多个图像帧的视频流以及叠加，所述多个图像帧描绘具有多个预定场景区域的场景，所述叠加具有表示所述场景区域的叠加区域，以及视频分析单元，被设置成分析所述视频流，以及在场景区域中探测到目标并且在表示该场景区域的叠加区域中同时探测到图形元素时生成事件。
[0018]通过这种方式，在无需适应具体传感器数据通道的情况下，视频管理系统以比利用纯视频数据方便且简单的方式利用其它数据是可能的。将叠加区域中的探测与场景区域中的探测结合降低了错误告警的风险，例如，将阴影探测为视频中的目标时。叠加区域中的探测可因此视为场景的视频图像中的探测的验证。
[0019]所述视频分析单元可被设置成通过以下至少之一来探测所述场景区域中的目标:例如通过将当前图像帧与一个或多个之前的图像帧或背景模型进行比较来探测所述场景区域中的改变或运动，或通过探测具体目标类型的目标特征来探测目标的存在，所述具体目标类型的目标特征例如面部、人、车辆、车牌。类似的程序可用于叠加区域、或更具体地，所述视频分析单元