专利名称：智能视频事件检测系统的制作方法
技术领域：
智能视频事件检测系统
技术领域：
本实用新型涉及一种视频检测系统，尤其是一种适用于高速公路的智能视频事件检测系统。
技术背景由于高速公路具有道路条件好、车速快和服务水平高等特点，所以其交通量不断增长，在经济发展中起的作用也越来越大。为保障高速公路的安全、通畅，采用先进的交通监控系统来预防和减少交通阻塞、交通事故，避免二次事故的发生，减少人员伤亡和财产损失就显得非常重要。目前常用的是线圈检测器，体积小，抗干扰能力强，是一种基于电磁感应原理的车辆检测器，当车辆通过通电线圈时，线圈检测器可以检测出车辆的存在。但这种检测器无法通过视频来查看，不能从监控图像中提取交通控制的有用信息。我国高速公路监控系统处于相对落后的状态，尤其体现在交通信息采集方式落后，不能满足交通控制、管理对交通信息的需求。另一方面现有监控系统中采集到的含有极大信息量的视频信息却没有被充分利用。因此将视频处理技术应用于高速公路监控系统， 从视频中提取感兴趣的交通信息，并用交通工程的方法加以处理分析，以提高我国高速公路的监控水平。现有的大部分监控系统都是和专利申请号为CN200910081875. 8的监控系统大同小异，均是采用摄像头将交通状况的视频显示至屏幕，采用人工监控或事后调阅查询；还有的如专利申请号为CN200920095374. 0 一样，加入智能管理系统，但基本上也是人工监控， 这种人工监控不仅费时费力，而且由于监控人员的注意力和判断力的差别，往往会有很大的主观性，很多异常状况并不能被及时的发现。若采用智能事件监控，则可根据统一的标准进行7XM小时无遗漏的监控，当出现异常状况时，智能事件监控自动报警，从而提醒监控人员进行处理。
发明内容针对上述问题，本实用新型提出一种智能视频事件检测系统，该系统包括电连接的摄像头，用于接收待检测的视频信息；视频转换模块，与所述摄像头电连接，用于将接收到的视频信息转换为特定的数
字信号；视频监测模块，其一端与视频转换模块电连接，另一端与输出模块电连接，其带有事故检测器，通过所述事故检测器，检测和统计摄像头视频视野内运动目标的平均速度、占有率、运动目标流量参数，当其中一个超出用户预设值时，发出报警指令；输出模块，与所述视频监测模块电连接，用于显示和输出所述视频监测模块的检测和统计结果，以及接收报警指令，并发出报警信号；[0011]所述摄像头采集视频信息，并将采集的视频信息传递给视频转换模块，所述视频转换模块将接收的视频信息转化为特定的数字信号后传递给视频监测模块，所述视频监测模块对视频信息进行图像处理后，通过所述事故检测器对所述参数进行检测和统计，并将检测和统计结果发送至输出模块；当所述参数超过用户预设值时，所述事故检测器向输出模块发送检测和统计结果以及报警指令，所述输出模块显示所述检测和统计结果，并响应所述报警指令，发出报警信号。所述视频监测模块可进一步包括接收和处理所述数字信号的存在检测器，其与视频转换模块电连接，采用混合高斯处理所述数字信号中的目标，得到目标的坐标、质心，以及目标的长、宽、高参数，并与上一帧中相对应的目标参数相比较，以识别和跟踪视频中的目标。所述视频监测模块可进一步包括计数检测器，对出现于视频视野中的目标进行计数。所述视频监测模块可进一步包括速度检测器，通过运动目标通过视频视野的时间计算运动目标的速度。所述视频监测模块可进一步包括用于检测视频视野内异物的异物检测器，当运动目标的体积和速度与用户设置的异物预设参数一致时，通过输出模块发出报警信号。其中核心模块为存在检测器，可检测出视频中的运动目标，并自动跟踪该运动目标。其原理是在摄像头的视频范围内设置检测区，当运动目标进入检测区时使背景灰度值发生变化，从而得知运动目标的存在，并以此检测道路的各类交通数据、非正常交通事件等的图像。所述的智能视频诊断监控系统还可进一步包括服务器，其一端与视频监测模块电连接，另一端与输出模块电连接，用于存储所述摄像头的视频信息，检测参数和结果。该系统可用于公路交通，尤其适用于高速公路的视频监控。为了方便用户通过多种方式及时查看视频检测结果，所述输出模块可进一步包括显示模块，用于实时显示当前的检测结果；报警模块，对异常情况发出提醒信息；统计模块，用于统计视频监测模块中的检测结果；传输模块，用于通过网络传输发送或接收的视频信息及检测结果。所述系统可进一步包括与所述各模块电连接的设置模块，通过所述设置模块，用户输入所述预设值和预设参数。所述系统还可进一步包括与所述各模块电连接的用户管理模块，用于检测用户的版权，以便开放各模块的功能。通过该系统对道路交通进行事件监测，能保证道路畅通，减少交通事故、降低事故的危害性。通过从视频监控图像中提取交通监视和控制的有用信息，并与其他信息融合，为事件检测、事故救援、交通控制等提供有效依据。本实用新型可准确统计道路交通数据，有效地监视道路的交通情况，及时掌握道路运营状况，发现和处理交通事故，减少突发事件、 交通事故等各种对道路交通的影响。在交通量达到饱和时，还可对交通流进行引导和控制， 以提高道路网通行能力。
[0025]图1为本实用新型的系统连接示意图；图2为本实用新型的服务器连接示意图；图3为本实用新型视频监测模块和输出模块连接示意图；图4为本实用新型各模块连接示意图。
具体实施方式参见图1-4，本实用新型的智能视频事件检测系统包括电连接的摄像头1，用于接收待检测的视频信息；视频转换模块2，与所述摄像头1电连接，用于将接收到的视频信息转换为特定的
数字信号；视频监测模块3，其一端与视频转换模块2电连接，另一端与输出模块5电连接，其带有事故检测器34，通过所述事故检测器34，检测和统计摄像头1视频视野内运动目标的平均速度、占有率、运动目标流量参数，当其中一个超出用户预设值时，发出报警指令；输出模块5，与所述视频监测模块3电连接，用于显示和输出所述视频监测模块3 的检测和统计结果，以及接收报警指令，并发出报警信号；所述摄像头1采集视频信息，并将采集的视频信息传递给视频转换模块2，所述视频转换模块2将接收的视频信息转化为特定的数字信号后传递给视频监测模块3，所述视频监测模块3对视频信息进行图像处理后，通过所述事故检测器34对所述参数进行检测和统计，并将检测和统计结果发送至输出模块5;当所述参数超过用户预设值时，所述事故检测器34向输出模块5发送检测和统计结果以及报警指令，所述输出模块5显示所述检测和统计结果，并响应所述报警指令，发出报警信号。所述视频监测模块3可进一步包括接收和处理所述数字信号的存在检测器31，其与视频转换模块2电连接，采用混合高斯处理所述数字信号中的目标，得到目标的坐标、质心，以及目标的长、宽、高参数，并与上一帧中相对应的目标参数相比较，以识别和跟踪视频中的目标。存在检测器31为该系统的核心模块，可检测出视频中的运动目标，并自动跟踪该运动目标。其原理是在摄像头1的视频范围内设置检测区，当运动目标进入检测区时使背景灰度值发生变化，从而得知运动目标的存在，并以此检测道路的各类交通数据、非正常交通事件等的图像。其工作分为两个步骤检测运动目标和跟踪运动目标。当存在检测器31 灰度值变化检测出视频中的运动目标时，自动跟踪该运动目标，可得出运动目标在摄像头1 的视野范围内的运动参数。根据该模块的检测和跟踪数据可以进行计数检测和速度检测， 并进行事故检测和异物检测的判断。所述存在检测器31根据视频图像中灰度值的变化检测出运动目标，由于视频图像中会同时存在多个运动目标，所以需同时对多个运动目标进行跟踪检测，才能取得其运动信息，所以可通过混合高斯模型对所述运动目标进行建模，以便同时提取和检测多个运动目标。其算法过程如下(1)为图像中的每一个像素点建立K个高斯模型，K为运动目标数；( 通过对K个模型的权值的分析，来确定一个像素值是属于背景或前景目标，使模型能够克服环境中的干扰因素，如树叶摇动、水波荡漾等；C3)模型初始化，当读取到第一帧图像时，采用当前像素点的值作为第一个模型的均值，然后设定标准差和权值；(4)模型更新。读入下一帧图像，并将该帧对应的像素点的值与前一帧的K个模型的标准差和权值等参数进行比较，找到相互最匹配的模型，并对对模型进行更新。存在检测器31通过上述步骤提取和检测出多个运动目标后，对每一帧中的运动目标采用Mear^hift算法计算所有运动目标的多个参数，比如运动目标的坐标，质心位置参数，运动目标的长、宽、高等，然后将当前存在的所有块的多个参数与前一帧中存在的各运动目标的多个参数进行对应匹配，找到连续帧之间的运动目标的对应关系，实现运动目标的运动信息检测。所述的计数检测器32根据存在检测器31的跟踪检测结果，对视频画面中不断出现的运动目标进行计数，当该系统应用于交通系统时，由于汽车的行驶方向基本不变，可采用这种简便的计数方式。速度检测器33，由于可预先得知摄像头的视野范围，所以可通过运动目标经过视频视野的时间计算运动目标的速度。 事故检测器34，通过所述计数检测器32和速度检测器33计算出的数据，进行逻辑组合，推算监视视频视野内运动目标的平均速度、占有率和运动目标的流量等交通参数，当其中一个超出预设值时，通过输出模块5发出报警信号，使交通状态及时被察觉和排除。比如当计数检测器32检测到一段时间内的计数值变化很小，且同一视频画面中的运动目标模型K数很多，超过用户设定的第一监控值，且速度检测器33计算的运动目标的速度很小，超过用户设定的第二监控值，则可通过逻辑组合推算出该视频范围内发生了堵车事件，事故检测器34向输出模块5发出报警指令，输出模块5发出相应的堵车报警信号。比如当计数检测器32检测到一段时间内的计数值变化在用户设定的范围内，但某些运动目标模型K长时间处于视频画面中，且模型的位置坐标不变，则可通过逻辑组合推算出该视频范围内可能发生了车辆故障，或出现了异物，事故检测器34向输出模块5发出报警指令，输出模块5发出相应的故障或异物报警信号。当通过速度检测器33检测到运动目标速度过快，超过用户设定的第三监控值时， 事故检测器34将判断车辆超速，向输出模块5发出超速的报警指令；当运动目标突然停止或跟踪的运动方向突然剧烈变化时，事故检测器34向输出模块5发出出现交通事故的报警指令。这些报警指令可使交通工作人员及时地发现交通异常状况，并进行相应地处理， 以及时恢复交通。由于道路上可能会出现从车辆上掉落的货物或从路旁滚落的石块等异物，由于这些情况的图像处理和算法过程较为复杂，处理需要一定的时间，而道路上的车辆速度一般较快，可能会影响正常交通数据的统计，所以本系统可进一步包括用于检测视频视野内异物的异物检测器35，通过前述的存在检测器31、计数检测器32、速度检测器33的检测数据， 以及事故检测器34判断为故障或异物等异常情况时，该模块在不影响前述检测器的工作下，进一步分析运动目标的体积和速度，以及出现的坐标等参数，对该异常情况进行进一步的判断，以便准确的判断视频中出现的异常，当运动目标的体积和速度与用户设置的异物预设参数一致时，通过输出模块5发出报警信号。比如由某一运动物体上剥离出来的新的运动目标可能是车辆上掉落或抛出的物品，或是由车辆上下来的行人等。所述的智能视频诊断监控系统还可进一步包括服务器4，其一端与视频监测模块3电连接，另一端与输出模块5电连接，用于存储所述摄像头1的视频信息，检测参数和结果。服务器3可配备以太网卡，以便与中心监控系统进行通信，交换报警信息、转存报警文件等。该系统可用于公路交通，尤其适用于高速公路的视频监控。为了方便用户通过多种方式及时查看视频检测结果，所述输出模块5包括显示模块51，用于实时显示当前的检测结果，可通过网络连接将检测结果发送至监控大厅的大屏幕，或发送到路面的可变情报板。输出模块5还可进一步包括报警模块52，用于对检测的异常情况发出提醒信息，使工作人员及时发现和处理。输出模块5还可包括统计模块53，用于统计视频监测模块中的检测结果，以便观察检测路段的交通统计情况。输出模块5还可包括传输模块M，通过网络传输摄像头采集的视频信息和检测统计结果，方便用户查看。所述系统还可进一步包括与所述各模块电连接的设置模块6，通过该模块，用户可输入所述预设值和预设参数；也可用于设置个模块的工作方式或工作参数。所述系统可进一步包括与所述各模块电连接的用户管理模块7，用于检测用户的版权，以便开放各模块的功能，使不同权限的用户使用不同的功能。本实用新型可准确统计道路交通数据，有效地监视道路的交通情况，及时掌握道路运营状况，发现和处理交通事故，减少突发事件、交通事故等各种对道路交通的影响。在交通量达到饱和时，还可对交通流进行引导和控制，以提高道路网通行能力。通过该系统可通过从视频监控图像中提取交通监视和控制的有用信息，与其他信息融合，为事件检测、事故救援、交通控制等提供有效依据。
权利要求1.一种智能视频事件检测系统，其特征在于所述系统包括电连接的摄像头，用于接收待检测的视频信息；视频转换模块，与所述摄像头电连接，用于将接收到的视频信息转换为特定的数字信号；视频监测模块，其一端与视频转换模块电连接，另一端与输出模块电连接，其带有事故检测器，通过所述事故检测器，检测和统计摄像头视频视野内运动目标的平均速度、占有率、运动目标流量参数，当其中一个超出用户预设值时，发出报警指令；输出模块，与所述视频监测模块电连接，用于显示和输出所述视频监测模块的检测和统计结果，以及接收报警指令，并发出报警信号；所述摄像头采集视频信息，并将采集的视频信息传递给视频转换模块， 所述视频转换模块将接收的视频信息转化为特定的数字信号后传递给视频监测模块， 所述视频监测模块对视频信息进行图像处理后，通过所述事故检测器对所述参数进行检测和统计，并将检测和统计结果发送至输出模块；当所述参数超过用户预设值时，所述事故检测器向输出模块发送检测和统计结果以及报警指令，所述输出模块显示所述检测和统计结果，并响应所述报警指令，发出报警信号。
2.如权利要求1所述的智能视频事件检测系统，其特征在于所述视频监测模块进一步包括接收和处理所述数字信号的存在检测器，其与视频转换模块电连接，采用混合高斯处理所述数字信号中的目标，得到目标的坐标、质心，以及目标的长、宽、高参数，并与上一帧中相对应的目标参数相比较，以识别和跟踪视频中的目标。
3.如权利要求1所述的智能视频事件检测系统，其特征在于所述视频监测模块进一步包括对所述摄像头视野中的运动目标进行计数的计数检测器，用于实现运动目标的流量统计。
4.如权利要求1所述的智能视频事件检测系统，其特征在于所述视频监测模块进一步包括通过统计运动目标的运动时间计算来计算运动目标速度的速度检测器。
5.如权利要求1-4所述的智能视频事件检测系统，其特征在于所述视频监测模块进一步包括用于检测视频视野内异物的异物检测器，当运动目标的体积和速度与用户设置的异物预设参数一致时，通过输出模块发出报警信号。
6.如权利要求1所述的智能视频事件检测系统，其特征在于所述输出模块进一步包括显示模块，实时显示当前的检测结果； 报警模块，对异常情况发出提醒信息；传输模块，用于通过网络传输发送或接收的视频信息及检测结果。
7.如权利要求1所述的智能视频事件检测系统，其特征在于所述系统进一步包括服务器，其一端与视频监测模块电连接，另一端与输出模块电连接，用于存储所述摄像头的视频信息，检测参数和结果。
8.如权利要求1所述的智能视频事件检测系统，其特征在于所述系统进一步包括与所述各模块电连接的设置模块，通过所述设置模块，用户输入所述预设值和预设参数。
专利摘要本实用新型提出一种适用于交通的智能视频事件检测系统，其包括电连接的摄像头，视频转换模块，视频监测模块和输出模块，所述摄像头采集视频信息，并将采集的视频信息传递给视频转换模块，所述视频转换模块将接收的视频信息转化为特定的数字信号后传递给视频监测模块，所述视频监测模块对视频信息进行图像处理和逻辑分析后，生成视频事件的检测结果，通过输出模块输出。所述视频监测模块进一步包括存在检测器，计数检测器，速度检测器，事故检测器，异物检测器中的一个或多个，可通过输出模块实时显示所述各检测器的检测结果，当检测出异常状况时，输出模块可发出报警信号。
文档编号G08G1/01GK202042052SQ20102066033
公开日2011年11月16日 申请日期2010年12月14日 优先权日2010年12月14日
发明者周勇, 李斐, 阎琳 申请人:广东鑫程电子科技有限公司