用于沿着运输路线跟踪和监视资产的系统和方法
【专利摘要】本发明涉及一种用于沿着运输路线跟踪和监视资产的系统和方法。所述系统包括至少一个接收器，其用于接收从所述资产传输的资产标识，其中每个资产传输它自己的资产标识。所述接收器还接收所述资产中的每个资产的物理位置坐标。沿着所述运输路线分布多个摄像机以便传输所述资产的摄像机图像。所述系统还包括耦合到所述接收器和摄像机的服务器。所述服务器被配置为在所述摄像机图像中识别所述资产，将来自所述接收器的所述资产标识与所述摄像机图像中的所识别的资产相关联，以及将所述资产中的每个资产的所述物理位置坐标与所述摄像机的物理位置坐标相关联。所述系统监视所述资产的视觉外观，并跟踪它们是否遭受到物理损坏。
【专利说明】用于沿着运输路线跟踪和监视资产的系统和方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及沿着运输路线跟踪和监视资产。
【背景技术】
[0002]可以通过在对象上安装GPS接收器和无线电发射器跟踪移动对象(例如汽车和卡车、箱装货物，或者甚至人员)的位置，以便它们连续或频繁地将其身份和地理空间坐标传输回集中式监视系统(主动模式)，或者当来自系统的无线电信号轮询时传输它们(被动模式)。但是，用于跟踪对象的常规系统通常不足以针对欺骗或冒充对象而防错。可以发送虚假传输并可以呈现相似的仿制品。因此，常规资产位置报告通常不可信，数据库更新可疑，并且最终数据库中有关资产的信息不可信。
【发明内容】
[0003]相应地，本发明的一个实例实施例是一种用于沿着运输路线跟踪和监视资产的系统。所述系统包括至少一个接收器，其用于接收从所述资产传输的资产标识，其中每个资产传输它自己的资产标识。所述接收器还接收所述资产中的每个资产的物理位置坐标。沿着所述运输路线分布多个摄像机以便传输所述资产的摄像机图像。所述系统还包括耦合到所述接收器和摄像机的服务器。所述服务器被配置为在所述摄像机图像中识别所述资产，将来自所述接收器的所述资产标识与所述摄像机图像中的所识别的资产相关联，以及将所述资产中的每个资产的所述物理位置坐标与所述摄像机的物理位置坐标相关联。
[0004]本发明的另一个实例实施例是一种用于沿着运输路线跟踪和监视资产的计算机程序产品。所述计算机程序产品包括计算机可读程序代码，其被配置为:接收来自所述资产的资产标识和所述资产中的每个资产的物理位置坐标，其中每个资产传输它自己的资产标识；由沿着所述运输路线分布的多个摄像机传输所述资产的摄像机图像；在所述摄像机图像中识别所述资产；以及将所述资产标识与所述摄像机图像中的所识别的资产相关联，并将所述资产中的每个资产的所述物理位置坐标与沿着所述运输路线的所述摄像机的物理位置坐标相关联。
【专利附图】
【附图说明】
[0005]现在仅通过实例的方式参考附图描述本发明的实施例，这些附图是:
[0006]图1示出根据本发明的一个实施例的用于沿着运输路线跟踪和监视资产的系统；
[0007]图2示出本发明的一个实施例构想的两个资产跟踪情景；
[0008]图3示出根据本发明的一个实施例的对象定位、验证和检查系统的流程图；
[0009]图4示出根据本发明的一个实施例的验证特定对象的一个详细实例；
[0010]图5示出根据本发明的一个实施例的验证多个对象的一个实例；
[0011]图6是示出根据本发明的一个实施例的用于沿着运输路线跟踪和监视资产的方法的流程图；以及[0012]图7示出编码有执行根据本发明的一个实施例的用于沿着运输路线跟踪和监视资产的方法的指令的计算机可读介质。
【具体实施方式】
[0013]参考本发明的实施例描述本发明。在本发明的说明书中，对图1-7进行参考。当参考附图时，使用相同的参考标号指示所有附图中示出的相同结构和元素。
[0014]图1示出根据本发明的一个实施例的用于沿着运输路线106跟踪和监视资产104的实例系统102。所述系统包括至少一个接收器108，其用于从资产104接收无线电传输。来自资产104的每个传输包括该资产的唯一资产标识。所述系统还包括沿着运输路线分布的多个摄像机110，以便传输资产104的摄像机图像。摄像机110可以位于沿着资产的运输路线106的不同位置处。所述系统还包括数据库112，其包含多个数据库图像114，以便识别每个资产104。
[0015]服务器116耦合到接收器108、摄像机110和数据库112。服务器116可以通过诸如局域网(LAN)或广域网(WAN)之类的计算机网络，与接收器108、摄像机110和数据库112通信。服务器116被配置为使用数据库图像114在摄像机图像中识别资产，并且将来自接收器108的资产标识与摄像机图像中的所识别的资产关联。在一个实施例中，数据库图像可以包括用于判定资产104是否损坏的图像115。此外，服务器116可以被配置为如果确定至少一个资产104损坏，则发送警报。
[0016]系统102可以还包括由每个资产携带的发射器118。发射器118被配置为传输其相应资产104的唯一资产标识。发射器118还可以被配置为传输其相应资产104的物理位置坐标。在一个特定实施例中，每个资产104包括全球定位系统(GPS)接收器120，以便确定该资产的物理位置坐标。在另一个实施例中，发射器118是射频识别(RFID)发射器。在该配置中，接收器108是靠近摄像机110之一的RFID接收器。在另一个实施例中，通过从资产传输的资产标识消息或其它消息的三角测量来确定每个资产的物理位置坐标。
[0017]服务器116可以被配置为将来自每个资产104的物理位置坐标与沿着运输路线的摄像机110的物理位置坐标相关联。服务器可以被进一步配置为如果当资产104中的至少一个资产被确定为在相应摄像机110的视场122内时未识别到该资产，则发送警报。如果当资产104中的至少一个资产被确定为在相应摄像机110的视场122外时识别到该资产，则服务器也可以发送警报。
[0018]根据本发明的一个实施例，一种系统包括数据库，其包括某些感兴趣的移动对象(在此也称为“资产”)及其位置和外观。所述资产附带了定期报告其位置和身份的GPS发射器。
[0019]转到图2，在给定时刻，可以存在这些对象的两个子集；一个子集是GPS发射器报告它们在特定GPS位置读数覆盖的区域(横向条纹区域202)内的那些对象，另一个子集是在该GPS位置处的视频摄像机的视场(纵向条纹区域204)内的那些对象。这两个区域的交集可以分为两种情况，由V和U指示。具体地说，V指示对象的外观(在图像中)与其ID (来自GPS)匹配的情况。因此，在对象(资产)数据库中验证了这些对象。相比之下，U指示对象的外观(在图像中)与其ID (来自GPS)不完全匹配的情况。在这种情况下，需要检查这些对象以便确保GPS设备没有出错，或者GPS设备未被替换。注意，摄像机故障(例如镜头上的灰尘)也可以导致此类不匹配。在这种情况下，可能需要检查摄像机。但是，在该实施例中，假设所有摄像机都正常工作。通过检查之后，对象/资产数据库中的对象表项将使用其最新的视觉外观进行更新。该过程随时间而重复。通过这些方式，资产数据库保持最新。
[0020]如图3中所示，假设每个移动对象自身均携带GPS设备，该GPS设备可用于唯一标识该对象(将其表示为对象0，其具有身份IDo)以及报告其物理位置，则当其进入固定摄像机监视的区域之后，可以执行以下过程和分析。
[0021]首先，根据移动对象的GPS数据，以及有关特定摄像机可以覆盖的区域的现有知识，可以粗略估计对象是否已进入摄像机的视野。其次，确定具有IDo的对象进入该摄像机的视野之后，继续从捕获的视频检测和识别对象。然后对于每个识别的对象，将其身份与IDo相比较。如果它们匹配，则确认该特定对象O在某一特定时间在该特定位置处出现。否贝U，如果从视频识别的对象的ID与IDo不匹配，则该对象的外观可能已改变。因此，需要针对该对象进行更彻底的检查。
[0022]另一方面，还可能从视频流检测和识别到具有特定ID的某些对象，然而被假定为随之携带的GPS设备并未报告这些对象。这可能意味着这些对象具有损坏的或者与对象分离的GPS设备。
[0023]图4示出根据本发明的一个实施例的验证特定对象的一个详细实例。如图所示，从GPS设备接收对象ID之后，首先基于此类ID从对象数据库检索该对象的视觉外观。同时，根据该对象的GPS定位信息，获得捕获该对象的视频帧(多个)。接下来，尝试单独根据对象的外观，从视频识别和验证该对象。如果确实识别到对象，则获得该对象的确切位置以及最新外观，并在对象数据库中更新此类信息。
[0024]遵循类似的逻辑，可以同时验证多个对象(如图5中所示)，作为更实际和高效的解决方案。更具体地说，如果给出视频帧，则首先根据GPS定位数据，(从GPS设备)检索在摄像机视场内的对象的ID列表。然后从对象数据库检索这些对象的视觉外观。接下来，根据对象在视频帧中的外观，识别和验证这些对象。最后，使用最新对象外观信息及其当前位置，更新对象数据库(如果必要)。
[0025]图6是示出根据本发明的一个实施例的用于沿着运输路线跟踪和监视资产的方法的流程图。所述方法在定位步骤602开始。在该操作期间，在沿着资产的运输路线的不同位置处布置摄像机。摄像机覆盖范围无需沿着运输路线是连续的。换言之，在运输期间，资产不必始终在摄像机视野内。在完成定位步骤602之后，所述方法继续到传输步骤604。
[0026]在传输步骤604,每个资产传输其唯一资产标识。在本发明的一个实施例中，资产还传输其物理位置坐标。例如，可以使用每个资产携带的GPS接收器确定资产的物理位置坐标。在一个备选实施例中，每个资产可以携带RFID发射器。在该布置中，RFID接收器被布置为靠近摄像机之一，以便资产的位置坐标基于摄像机或RFID接收器的位置。在另一个实施例中，通过对资产传输的消息(例如资产标识)进行三角测量，确定每个资产的物理位置坐标。在完成传输步骤604之后，所述过程继续到接收步骤606。
[0027]在接收步骤606，接收来自每个资产的唯一资产标识。如上所讨论的，唯一资产标识可以附带有资产的物理位置坐标。在完成接收步骤606之后，所述过程继续到传输步骤608。
[0028]在传输步骤608，沿着运输路线分布的多个摄像机传输资产的摄像机图像。摄像机图像可以是静态图像或者是流视频馈送的一部分。在完成传输步骤608之后，所述方法继续到识别步骤610。
[0029]在识别步骤610，在摄像机图像中识别资产。在一个实施例中，使用存储在数据库中的数据库图像识别资产，该数据库包括被跟踪和监视的所有资产。例如，具有一个或多个计算机处理器的服务器可以通过将部分或全部摄像机图像与存储的数据库图像相匹配而执行对象识别。在完成识别步骤610之后，所述方法继续到关联步骤612。
[0030]在关联步骤612，将资产标识与摄像机图像中的所识别的资产相关联。在一个实施例中，将来自每个资产的物理位置坐标与沿着运输路线的摄像机的物理位置坐标相关联。
[0031]因此，跟踪和管理资产使用两种模式，它们都由资产直接或间接生成。例如，可以通过以下操作实现资产信息的验证:(I)在彼此的短时间间隔内获得从一个资产本身传输的消息，该消息包含该资产标识代码的声明，并且可以从该消息确定该对象的位置(从其内容或者通过对其传输点进行三角测量)，以及(2)对象的视觉观察，如通过推断的位置附近的视频摄像机，针对(I)的参考位置坐标/帧校准该视觉观察的视图几何形状。
[0032]因此，通过例如将资产上的GPS和摄像机组合在一起，可以产生完整的系统，该系统在广泛区域内高精度地跟踪已验证的资产，并管理资产的完整性。具体地说，时间上接近的两个报告(一个报告来自资产的GPS，报告非常接近摄像机位置的位置；一个报告来自该摄像机，报告它看到该对象(或者至少看到如下对象:其外观与该对象的先前已知外观没有区别))提供了具有很高确定性的证据，表明该对象在该时刻在该位置处。
[0033]如果对象的外观不同于预期的外观，则可以执行分析以便判定它是正确的但以某种方式被损坏的对象，还是不同的可能进行欺骗的对象。此外，可以使用没有任何对应GPS报告的对象的视觉观察作为检查技术，以便查找错误地未附带有GPS单元的对象，或者其GPS单元发生故障(B卩，电池没电或损坏的发射器)的对象。
[0034]在完成关联步骤612之后，过程流传递到发送操作614。在一个实施例中，如果当所述资产中的至少一个资产被确定为在相应摄像机的视场内时未识别到该资产，则发送警报。如果当所述资产中的至少一个资产的物理位置被确定为在多个摄像机中的相应摄像机的视场外时识别到该资产，则也可以发送警报。如果根据数据库图像确定所述资产中的至少一个资产损坏，则也可以发送警报。
[0035]图7示出编码有执行根据本发明的一个实施例的用于沿着运输路线704跟踪和监视资产的方法的指令702的计算机可读介质702，例如CDR0M。
[0036]所属【技术领域】的技术人员知道，本发明的各个方面可以实现为系统、方法或计算机程序产品。因此，本发明的各个方面可以具体实现为以下形式，即:可以是完全的硬件、也可以是完全的软件(包括固件、驻留软件、微代码等)，还可以是硬件和软件结合的形式，本文一般称为“电路”、“模块”或“系统”。此外，本发明的各个方面还可以实现为在一个或多个计算机可读介质中的计算机程序产品的形式，该计算机可读介质中包含计算机可读的程序代码。
[0037]可以采用一个或多个计算机可读介质的任意组合。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质。计算机可读存储介质例如可以是一但不限于一电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者上述的任意合适的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括:具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本文件中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。
[0038]计算机可读的信号介质可以包括例如在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括一但不限于一电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。
[0039]体现在计算机可读介质上的程序代码可以用任何适当的介质传输，所述介质包括但不限于:无线、有线、光缆、RF等，或上述的任意合适的组合。
[0040]可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本发明的各个方面的操作的计算机程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言一诸如Java、Smalltalk、C++，还包括常规的过程式程序设计语言一诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络一包括局域网(LAN)或广域网(WAN) —连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。
[0041]本文中将参照本发明实施例的方法、装置(系统)和计算机程序产品的流程图和/或框图描述本发明的各个方面。应当理解，流程图和/或框图的每个方框以及流程图和/或框图中各方框的组合，都可以由计算机程序指令实现。这些计算机程序指令可以提供给通用计算机、专用计算机或其它可编程数据处理装置的处理器，从而生产出一种机器，这些计算机程序指令通过计算机或其它可编程数据处理装置的处理器执行，产生了实现流程图和/或框图中的方框中规定的功能/操作的装置。
[0042]也可以把这些计算机程序指令存储在能使得计算机、其它可编程数据处理装置或其他设备以特定方式工作的计算机可读介质中，这样，存储在计算机可读介质中的指令就产生出一个包括实现流程图和/或框图中的方框中规定的功能/操作的指令的制造品。
[0043]也可以把计算机程序指令加载到计算机、其它可编程数据处理装置、或其它设备上，使得在计算机、其它可编程装置或其它设备上执行一系列操作步骤，以产生计算机实现的过程，从而使得在计算机或其它可编程装置上执行的指令提供实现流程图和/或框图中的方框中规定的功能/操作的过程。
[0044]附图中的流程图和框图显示了根据本发明的各实施例的系统、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中，方框中所标注的功能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操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。
[0045]出于示例目的给出了对本发明的各实施例的描述，但所述描述并非旨在是穷举的或是限于所公开的实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于所属【技术领域】的普通技术人员来说许多修改和变化都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术的技术改进，或者使所属【技术领域】的其它普通技术人员能理解本文公开的各实施例。
【权利要求】
1.一种用于沿着运输路线跟踪和监视资产的系统，所述系统包括: 至少一个接收器，其用于接收从所述资产传输的资产标识和所述资产中的每个资产的物理位置坐标，其中每个资产传输它自己的资产标识； 多个摄像机，其沿着所述运输路线分布以便传输所述资产的摄像机图像； 服务器，其耦合到所述至少一个接收器和摄像机，所述服务器被配置为在所述摄像机图像中识别所述资产，将来自所述接收器的所述资产标识与所述摄像机图像中的所识别的资产相关联，以及将所述资产中的每个资产的所述物理位置坐标与所述摄像机的物理位置坐标相关联。
2.根据权利要求1的系统，还包括由所述资产中的每个资产携带的发射器，所述发射器被配置为传输唯一资产标识。
3.根据权利要求2的系统，其中所述发射器被进一步配置为传输其物理位置坐标。
4.根据权利要求3的系统，还包括由所述资产中的每个资产携带的全球定位系统GPS接收器，以便确定所述资产的物理位置坐标。
5.根据权利要求2的系统，其中所述发射器是射频识别RFID发射器。
6.根据权利要求5的系统，其中所述至少一个接收器是靠近所述摄像机之一的射频识别RFID接收器。
7.根据权利要求1的系统，其中通过从所述资产传输的消息的三角测量来确定所述资产中的每个资产的所述 物理位置坐标。
8.根据权利要求1的系统，其中所述摄像机位于沿着所述资产的运输路线的不同位置处。
9.根据权利要求1的系统，其中所述服务器被进一步配置为:如果当所述资产中的至少一个资产被确定为在所述多个摄像机中的相应摄像机的视场内时未识别到该资产，则发送警报。
10.根据权利要求1的系统，其中所述服务器被进一步配置为:如果当所述资产中的至少一个资产被确定为在所述多个摄像机中的相应摄像机的视场外时识别到该资产，则发送警报。
11.根据权利要求1的系统，还包括: 多个数据库图像包括用于判定所述资产是否损坏的图像；以及 其中所述服务器被进一步配置为:如果确定所述资产中的至少一个资产损坏，则发送警报。
12.根据权利要求1的系统，还包括: 数据库，其包括多个数据库图像以便识别所述资产中的每个资产；以及 其中所述服务器被配置为使用所述数据库图像在所述摄像机图像中识别所述资产。
13.一种用于沿着运输路线跟踪和监视资产的方法，所述方法包括: 接收来自所述资产的资产标识和所述资产中的每个资产的物理位置坐标，其中每个资产传输它自己的资产标识； 由沿着所述运输路线分布的多个摄像机传输所述资产的摄像机图像； 在所述摄像机图像中识别所述资产；以及 将所述资产标识与所述摄像机图像中的所识别的资产相关联，并将所述资产中的每个资产的所述物理位置坐标与沿着所述运输路线的所述摄像机的物理位置坐标相关联。
14.根据权利要求13的方法，还包括:由所述资产中的每个资产传输唯一资产标识。
15.根据权利要求14的方法,还包括:由所述资产中的每个资产传输该资产的物理位置坐标。
16.根据权利要求13的方法，还包括:将来自所述资产中的每个资产的物理位置坐标与沿着所述运输路线的所述摄像机的物理位置坐标相关联。
17.根据权利要求13的方法，还包括:如果当所述资产中的至少一个资产被确定为在所述多个摄像机中的相应摄像机的视场内时未识别到该资产，则发送警报。
18.根据权利要求13的方法，还包括:如果当所述资产中的至少一个资产被确定为在所述多个摄像机中的相应摄像机的视场外时识别到该资产，则发送警报。
19.根据权利要求13的方法，还包括: 多个数据库图像包括用于判定所述资产是否损坏的图像；以及 如果确定所述资产中的至少一个资产损坏，则发送警报。
20.根据权利要求13的方法，还包括: 将所述资产的数据库图像存储在数据库中；以及 其中使用所述数据`库图像识别所述摄像机图像中的所述资产。
【文档编号】G06K17/00GK103678871SQ201310439490
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年9月24日 优先权日:2012年9月25日
【发明者】N·哈斯, A·汉帕普尔, 李瑛 , S·潘坎蒂 申请人:国际商业机器公司