专利名称：实时智能视频监控系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及视频监控领域，尤其涉及基于网络摄像机(IPCamera，Internet Protocol Camera)智能视频监控系统。
背景技术：
随着社会经济和电子技术的发展以及人们安全意识的增强，视频监控技术得到快 速发展，视频监控系统的智能化是监控技术发展的必然需求。传统视频监控系统通常采用嵌入式系统。嵌入式系统是以应用为中心，以计算机 技术为基础，软硬件可裁剪，适用于对功能、可靠性、成本、体积、功耗有严格要求的专用计 算机系统。嵌入式系统用于实现对其他设备的控制、监视或管理等功能。因此嵌入式系统 是一个技术密集、资金密集、高度分散、不断创新的知识集成系统。集成电路是一种微型电子器件或部件。集成电路具有体积小、重量轻、成本低，便 于大规模生产等特点。ASIC (Application Specific IntegratedCircuit，专用集成电路) 是为特定用户或特定电子系统制作的集成电路。专用集成电路是指应特定用户要求和特定 电子系统的需要而设计、制造的集成电路。ASIC的特点是面向特定用户的需求。嵌入式系统相对于专用集成电路存在以下问题1.算法处理能力有限，不能应用到过于复杂系统中；2.核心代码被保护，不能进一步得到有效开发；3.嵌入式芯片成本较高。综上所述，传统的嵌入式智能视频监控系统无法处理非常复杂的监控环境，且在 大规模生产时价格相对昂贵；基于集成电路的智能视频监控系统开发过程复杂且开发周期 较长。
发明内容
本发明提供了一种能解决以上问题的实时智能视频监控系统。在第一方面，本发明提供了一种实时智能视频监控前端设备，包括智能处理模块 和智能分析模块。智能处理模块由专用集成电路实现，用于完成该监控前端的复杂核心算 法。智能分析模块由嵌入式芯片实现，该智能分析模块根据用户配置对来自智能处理模块 的数据做分析和处理。在第二方面，本发明提供了一种实时智能视频监控系统，包括实时智能视频监控 前端设备和终端服务器。该终端服务器接收来自一个或多个该前端设备发送过来的信息。在本发明的一个实施例中，智能处理模块用于实时检测并跟踪监控系统所属监控 区域内的运动目标，并分析该运动目标的运动趋势。在本发明的另一个实时例中，智能分析模块为用户提供参数配置接口，以便配置 该前端设备的预警功能、统计功能中的一个或多个。在本发明的又一个实时例中，终端服务器包括智能检索模块，用于对来自前端设备的信息做统计和分析，并根据统计分析结果对该信息做分类存储，以及为用户提供智能 检索功能。本发明的监控前端通过运算功能强大的专用集成电路完成核心算法，因此处理能 力强且成本低廉；通过嵌入式芯片对来自集成电路的数据做进一步分析和处理，因此运算 简单且可配置能力强；监控终端通过对来自前端信息做统计、分析再分类，进而实现智能检 索功能。本发明的监控前端、终端及系统具有重要的应用价值。
下面将参照附图对本发明的具体实施方案进行更详细的说明，在附图中图1是本发明的基于智能视频监控的IP Camera系统框图；图2是本发明的基于多个IP Camera的智能视频监控系统框图。
具体实施例方式图1是本发明的基于智能视频监控的IP Camera系统框图。该IP Camera系统包 括光学镜头110、图像传感器120、图像处理模块130、智能处理模块140、智能分析模块150、 报警模块160、0SD信息叠加模块170、视频压缩模块180和IP数据传输模块190。光学镜头110用于获取监控场景中的光信号。图像传感器120用于将监控场景中 的光信号转换成电信号，并输出原始的数字图像。图像处理模块130对原始的数字图像进 行处理进而获取清晰的图像流，比如自动曝光、自动对焦，自动白平衡等。智能处理模块140用于完成复杂且核心的算法，由运算速度快的专用集成电路实 现。该集成电路可以是FPGA或IC硬件。智能处理模块140接收来自图像处理模块130的 各帧图像，然后再分析和处理接收到的该各帧图像。进而实现对监控场景中运动目标的实 时检测、跟踪及运动趋势分析功能。具体地，智能处理模块140根据来自图像处理模块130的前一帧图像背景，按照 现有前景检测方法对当前帧图像进行前景检测，获取前景检测结果。然后对前景检测结果 中的像素进行聚类处理，获取当前帧图像中各个前景位置及形状数据，如目标的轮廓、外框 等。然后再按照现有运动估算方式，获取前一帧图像中各个物体在当前帧图像中对应的位 置及形状如轮廓或外框等。再判定当前帧图像与前一帧图像不匹配的前景为新出现的物 体，并将一定时间内当前帧图像中未移动的物体设置为背景，用所述背景更新前一帧图像 背景。当前帧图像中各个前景的位置和形状，以及前一帧图像中所有物体的平移速度，前一 帧图像中各个物体在当前帧图像中对应的位置和形状等均可作为跟踪数据输出。在本发明的一个实施例中，智能处理模块140为用户提供区域配置功能，用户可 以通过智能处理模块140的区域配置接口配置跟踪区域，智能处理模块只处理跟踪区域内 的运动目标，跟踪区域外的运动目标则不作处理，用户完成跟踪区域配置后，智能处理模块 140向系统返回的是跟踪区域内的监控目标。举例说明，停车场监控场景中经常有大量的树 叶，晃动的树叶实际上也是运动物体，而用户只关心场景中的关键目标如汽车和行人。此时 可以设定当前场景的跟踪区域只包含场景中的路面、停车位等关键区域，而树叶所在区域 则剔除在外。因此用户可以通过调整智能处理模块140的配置，设置合适的跟踪区域，排除 树叶对运动目标跟踪造成的影响，进而向系统返回有用的监控信息。
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智能分析模块150用于实现简单且关键的智能监控项目，由嵌入式芯片实现。该 嵌入式芯片可以是ARM或DSP等。嵌入式智能分析模块150根据用户配置对来自智能处理 模块140的数据做分析和处理，进而判定监控区域内运动目标是否触发预设报警规则，或 统计监控区域内运动目标数量等。智能分析模块150为用户提供参数配置接口，进而配置 预警功能、统计功能等。智能分析模块150根据监控场景的实际需要配置相关参数，进而判定监控区域内 是否有运动目标触发预警规则，或统计监控区域内运动目标数量等。举例说明，假设监控场 景为敏感区域，当有运动目标进入该敏感区域时表示有危险目标入侵，则该危险目标触发 预警规则。再假设监控场景为单向行驶道路，当有车辆逆行时则该车辆触发预警规则。再 假设监控场景为需要统计运动车辆数量的场景，则智能分析模块150实时统计该监控场景 中运动车辆数量，并将该数量通过IP数据传输模块180发送至终端服务器。用户可以通过 配置智能分析模块150相关参数进而配置敏感区域范围、单向行驶路段、统计运动目标所 属区域等。对于其他监控场景在此不再一一列举。智能分析模块150除向用户提供参数配置接口之外，同时也可以为用户提供开放 性开发平台，利用该开放性开发平台用户能够按照其需求开发出相应功能模块。报警模块160用于接收来自智能分析模块150的报警信息，当监控区域内的运动 目标触发报警规则时报警模块160即时报警，具体报警形式可以是语音也可以是光。报警 方式有以下两种方式1，通过报警模块160直接在本地报警；方式2，将报警信息通过IP数据传输模块180发送到终端服务器，通过终端服务器报警。0SD(0n Screen Display，在屏显示)技术是在图像上叠加文字或者图形信息，进 而为用户提供更多附加信息的技术。0SD信息叠加模块170用于接收来自图像处理模块130 的视频流和来自智能分析模块150的分析处理结果，并将该分析处理结果叠加到该视频流 上。视频压缩模块180用于接收已经叠加分析处理结果的视频流，并对该视频流压缩 进而形成压缩视频流。IP数据传输模块190用于接收来自智能分析模块150的信息，该信息包括报警信 息和统计数据信息等，以及接收来自视频压缩模块180的压缩视频流，并将接收到的信息 及压缩视频流发送至终端服务器。图2是本发明的基于多个IP Camera的智能视频监控系统框图。该智能视频监控 系统包括多个IP Camera及终端服务器210。安置于多个监控场景的多个IP Camera与一 个或多个终端服务器210相连。终端服务器210可以是一个或多个，本说明书以一个终端 服务器为例对本发明的智能视频监控系统加以说明。终端服务器210包括终端报警模块211、智能检索模块212和配置模块213。终端报警模块211用于接收来自IP Camera的报警信息，并在接收到报警信息后 即时报警。智能检索模块212具有统计、分析数据，存储数据及智能检索功能。具体地，智能检索模块212首先接收来自IP Camera的压缩视频流以及报警信息、统计数据等，并对接收到的信息做进一步统计和分析；然后再根据该统计分析结果对接收 到的该信息做分类处理，并依照相应类别归类存储。用户通过智能检索模块212对其需要内容做检索，智能检索模块212将用户输入 的检索条件与存储在该智能检索模块中的已经分类的信息做匹配度分析，若匹配上，则用 户通过智能检索模块212获取其需要的信息。配置模块213为用户提供远程配置IP Camera各项参数的功能，包括远程配置智 能处理模块140的监控目标无噪声区域；以及远程配置智能分析模块150的报警触发条件； 远程配置智能分析模块150的统计功能相关参数等。显而易见，在不偏离本发明的真实精神和范围的前提下，在此描述的本发明可以 有许多变化。因此，所有对于本领域技术人员来说显而易见的改变，都应包括在本权利要求 书所涵盖的范围之内。本发明所要求保护的范围仅由所述 的权利要求书进行限定。
权利要求
一种实时智能视频监控前端设备，包括智能处理模块(140)和智能分析模块(150)；所述智能处理模块(140)由专用集成电路实现，用于完成所述智能监控前端的复杂核心算法；所述智能分析模块(150)由嵌入式芯片实现，该智能分析模块(150)根据用户配置对来自智能处理模块(140)的数据做分析和处理。
2.如权利要求1所述的一种实时智能视频监控前端设备，其特征在于，所述智能处理 模块(140)用于实时检测并跟踪该监控系统所属监控区域内的运动目标，并分析该运动目 标的运动趋势。
3.如权利要求1所述的一种实时智能视频监控前端设备，其特征在于，所述智能分析 模块(150)为用户提供参数配置接口，以便配置该前端设备的预警功能、统计功能中的一 个或多个。
4.如权利要求1所述的一种实时智能视频监控前端设备，包括0SD信息叠加模块 (170)；所述0SD信息叠加模块(170)用于将来自所述智能分析模块(150)的分析处理结果叠 加到来自所述前端设备的视频流上。
5.如权利要求4所述的一种实时智能视频监控前端设备，包括视频压缩模块(180)，该 视频压缩模块(180)用于压缩来自0SD信息叠加模块(170)的已经叠加分析处理结果的视频流。
6.如权利要求5所述的一种实时智能视频监控前端设备，包括IP数据传输模块 (190)，该IP数据传输模块(190)用于将来自智能分析模块(150)的信息，以及来自视频压 缩模块(180)的压缩视频流发送出去。
7.如权利要求1所述的一种实时智能视频监控前端设备，其特征在于，所述前端设备 是 IP Camerao
8.一种实时智能视频监控系统，包括权力要求1所述的实时智能视频监控前端设备和 终端服务器(210)，该终端服务器(210)接收来自一个或多个所述前端设备发送过来的信肩、o
9.如权利要求8所述的一种实时智能视频监控系统，其特征在于所述终端服务器 (210)包括智能检索模块(212)，该智能检索模块(212)用于对来自所述前端设备的信息做 统计和分析，并根据统计分析结果对该信息做分类存储，以及为用户提供智能检索功能。
10.如权利要求9所述的一种实时智能视频监控系统，其特征在于，所述智能检索是用 户输入的检索条件与智能检索模块(212)中的数据相匹配时，智能检索模块(212)为用户 提供相应检索信息。
11.如权利要求8所述的一种实时智能视频监控系统，所述终端服务器(210)包括配置 模块(213)，该配置模块(213)为用户提供远程配置所述前端设备参数的功能。
12.如权利要求11所述的一种实时智能视频监控系统，其特征在于，所述远程配置前 端设备参数包括远程配置智能处理模块(140)的监控目标无噪声区域；以及远程配置智能 分析模块(150)的报警触发条件；远程配置智能分析模块(150)的统计功能相关参数中的 一个或多个。
13.如权利要求8所述的一种实时智能视频监控系统，所述终端服务器(210)包括终端 报警模块(211)，该终端报警模块(211)用于接收来自所述前端设备的报警信息，并在接收 到报警信息后即时报警。
全文摘要
本发明涉及视频监控领域，尤其涉及实时智能视频监控系统。本发明通过智能处理模块(140)完成监控前端的复杂核心算法，该智能处理模块(140)由运算功能强大的专用集成电路实现；以及通过嵌入式的智能分析模块(150)对来自智能处理模块(140)的数据做分析和处理，该嵌入式智能分析模块(150)的相关功能通过用户配置来实现。因此本发明的核心算法处理能力强，智能监控可配置性强，成本低廉，具有重要的应用价值。
文档编号G06F17/30GK101877780SQ20091008301
公开日2010年11月3日 申请日期2009年4月28日 优先权日2009年4月28日
发明者王磊, 邱嵩, 黄英 申请人:北京中星微电子有限公司