一种视频图像智能分析方法及装置与流程

本发明涉及图像处理，尤其涉及一种视频图像智能分析方法和一种图像分析装置。

背景技术：

1、视频是图像的集合，传统方案中对视频图像进行分析时，需要采用分析终端逐个分析视频图像的每一视频帧，由于视频包含众多图像，因此，视频图像的处理难度大，处理实时性低。

2、因此，需要提出一种视频图像智能分析方法及装置，以提高视频图像处理过程中的处理实时性。

技术实现思路

1、本发明的主要目的在于提供一种视频图像智能分析方法，以及一种图像分析装置，旨在解决现有技术中视频图像的处理实时性低的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供的一种视频图像智能分析方法，应用于图像分析装置，图像分析装置包括索引控制模块和分别与索引控制模块通信连接的视频切分模块和处理模块，处理模块包括多个处理单元；所述方法包括如下步骤：

3、通过索引控制模块获取待分析视频和待分析视频的分析目标；

4、通过视频切分模块对待分析视频进行切分，以形成多个视频片段；

5、索引控制模块根据切分形成的视频片段数量和处理单元数量，为每一视频片段建立索引结构模型，其中，索引结构模型中包括多个处理层，每一处理层包括若干处理节点，且相邻两处理层中，上一处理层的处理节点设置有母节点，母节点在下一处理层链接有子节点，以构造索引结构模型中各个处理节点之间的层级与索引关系；

6、在索引控制模块建立用于管控每一视频片段的子控制单元，将分析目标和对应的视频片段发送至不同的子控制单元，并为每个子控制单元分配一组处理单元；

7、每一子控制单元根据对应的索引结构模型的架构，按照分配的一组处理单元的负载参数，将处理单元按照索引结构模型排列形成处理单元索引结构，以利用处理单元索引结构中的处理单元的负载参数差异，完成视频片段的快速处理。

8、优选地，所述索引控制模块根据切分形成的视频片段数量和处理单元数量，为每一视频片段建立索引结构模型的步骤，包括：

9、索引控制模块为每一视频片段建立索引结构模型；

10、索引控制模块获取每一视频片段对应的视频帧数量，根据视频帧数量，确定视频片段对应的索引结构模型的第一处理层的处理节点数量；

11、根据第一处理层的处理节点数量，建立索引结构模型中其他处理层的节点数量，其中，随着索引结构模型中的层级增大，每一处理层对应的节点数量越多；

12、为索引结构模型中第一处理层之后的每一处理层中的节点，在上一处理层中确定对应的母节点；

13、根据各处理层的节点数量，以及第一处理层之后的每一处理层中的节点对应的母节点，为每一视频片段建立对应的索引结构模型。

14、优选地，所述在索引控制模块建立用于管控每一视频片段的子控制单元，将分析目标和对应的视频片段发送至不同的子控制单元的步骤，包括：

15、在索引控制模块根据视频片段的数量，建立用于管控每一视频片段的子控制单元；

16、建立视频片段与子控制单元的一一对应关系；

17、按照一一对应关系，将分析目标和视频片段发送至对应的子控制单元。

18、优选地，所述每一子控制单元根据对应的索引结构模型的架构，按照分配的一组处理单元的负载参数，将处理单元按照索引结构模型排列形成处理单元索引结构，以利用处理单元索引结构中的处理单元的负载参数差异，完成视频片段的快速处理的步骤，包括：

19、子控制单元侦测分配的一组处理单元中的各个处理单元的负载参数，根据负载参数从小到大的顺序，排列形成处理单元序列；

20、根据处理单元序列和索引结构模型的节点次序，将处理单元序列中的各个处理单元依次排列于处理单元索引结构中的每个节点，以排列形成处理单元索引结构；

21、将子控制单元分配的视频片段中的各个视频帧分配至处理单元索引结构中的各处理层的处理单元，进行快速处理。

22、优选地，所述分析目标为从视频图像中提取目标图像；所述将子控制单元分配的视频片段中的各个视频帧分配至处理单元索引结构中的各处理层的处理单元，进行快速处理的步骤，包括：

23、按照子控制单元分配到的视频片段中的视频帧数量，以及子控制单元对应的处理单元索引结构中的第一处理层的处理单元数量，确定采样间隔；

24、采用子控制单元对应的处理单元索引结构中的第一处理层的处理单元，按照采样间隔从视频片段中提取采样视频帧；

25、第一处理层的处理单元从采样视频帧中提取目标图像，以将存在目标图像的采样视频帧作为核心目标视频帧；

26、将位于核心目标视频帧前后的预设取样数量的第一取样范围内的第一目标视频帧分配至处理单元索引结构中的第二层处理单元提取目标图像；

27、根据各第一取样范围中存在目标图像的边界视频帧、第一目标视频帧对应的核心目标视频帧，以及预设取样数量，划定与第一取样范围不重合的第二取样范围；

28、将第二取样范围内的第二目标视频帧分配至第三层处理单元提取目标图像；

29、判断第二目标视频帧中是否存在目标图像；

30、若是，根据各第二目标视频帧中存在目标图像的边界视频帧以及预设取样数量，划定分别与第二取样范围和第一目标视频帧不重合的第三取样范围；将第三取样范围内的第三目标视频帧分配至第四层处理单元提取目标图像；

31、若否，结束本轮目标图像提取；

32、根据处理单元索引结构提取出的所有目标图像，形成图像分析结果。

33、优选地，所述按照子控制单元分配到的视频片段中的视频帧数量，以及子控制单元对应的处理单元索引结构中的第一处理层的处理单元数量，确定采样间隔的步骤，包括：

34、获取预设的最大采样间隔；

35、根据子控制单元分配到的视频片段中的视频帧数量和子控制单元对应的处理单元索引结构中的第一处理层的处理单元数量，确定临时采样间隔；

36、判断临时采样间隔是否未超过最大采样间隔；

37、若是，将临时采样间隔确定为采样间隔，以使第一处理层的处理单元通过一次采样提取出全部采样视频帧；

38、若否，将最大采样间隔作为采样间隔，以使第一处理层的处理单元通过多次采样提取出全部采样视频帧。

39、优选地，所述根据处理单元索引结构提取出的所有目标图像，形成图像分析结果的步骤，包括：

40、获取提取出的所有目标图像所对应的视频帧序号；

41、获取视频帧序号对应的时间标识点；

42、获取提取出的所有目标图像在视频帧中的位置；

43、根据目标图像出现的视频帧序号对应的时间标识点和对应的位置，形成图像分析结果。

44、优选地，每个索引结构模型中的各处理层的节点数量通过以下方式确定：

45、；

46、；

47、其中，i为索引结构模型的序号，j为索引结构模型中的处理层序号，，i为索引结构模型数量，，为第i个索引结构模型中的处理层数量；为第i个索引结构模型中的第j个处理层的处理节点总数；为第i个索引结构模型中的第一处理层的处理节点数量，为第i个索引结构模型中的第k-1个处理层中的每个母节点向第k个处理层链接的子节点个数，；为第i个索引结构模型中的第j个处理层的冗余节点数量，；

48、根据确定，为第i个索引结构模型对应的第i个视频片段的视频帧数，且根据第i个视频片段的视频帧数查询映射关系表确定，映射关系表记载了视频帧数与第一处理层的节点数量的映射关系。

49、优选地，划定第二取样范围的具体方式为：

50、确定第一取样范围中存在目标图像的边界视频帧，其中，边界视频帧指的是第一取样范围中存在目标图像的帧顺序最小的视频帧和帧顺序最大的视频帧；

51、确定第一目标视频帧对应的核心目标视频帧与最小边界视频帧的第一帧顺序之差，以及最大边界视频帧与核心目标视频帧的第二帧顺序之差；

52、以第一帧顺序之差和第二帧顺序之差的大小关系，确定第二取样范围的取样方向，具体的：

53、；

54、；

55、当时，第二取样范围的取样方向为向着帧顺序减小的方向取样；

56、当时，第二取样范围的取样方向为向着帧顺序增大的方向取样；

57、当时，第二取样范围的取样方向为向着帧顺序减小的方向和向着帧顺序增大的方向分别取样；

58、其中，为第一帧顺序之差，为第二帧顺序之差，为第一目标视频帧对应的核心目标视频帧的帧顺序，为第一取样范围中存在目标图像的最小边界视频帧的帧顺序，为第一取样范围中存在目标图像的最大边界视频帧的帧顺序；

59、以取样方向上的边界视频帧作为起点，按照预设取样数量，向取样方向进行取样，划定与第一取样范围不重合的第二取样范围。

60、为实现上述目的，本发明还提出一种图像分析装置，应用所述视频图像智能分析方法，图像分析装置包括索引控制模块和分别与索引控制模块通信连接的视频切分模块和处理模块，处理模块包括多个处理单元。

61、本发明的技术方案中，图像分析装置中的索引控制模块用于获取分析视频和待分析视频的分析目标；视频切分模块用于对待分析视频分段形成多个视频片段；索引控制模块为每个视频片段建立索引结构模型，索引结构模型包括多个处理层，每一处理层包括若干处理节点，且相邻两处理层中，上一处理层的处理节点设置有母节点，母节点在下一处理层链接有子节点，以构造索引结构模型中各个处理节点之间的层级与索引关系；每一处理节点用于排列一处理单元，从而可以通过索引结构模型，指导用于处理同一视频片段的处理单元排列形成多个处理层，并确定每一处理层级的处理单元数量，以及相邻两处理层之间的处理单元链接关系；索引控制模块为每一视频片段建立对应的子控制单元，并为每一子控制单元分配一组处理单元；子控制单元按照分配到的一组处理单元的负载参数，将分配到的一组处理单元中的各个处理单元按照索引结构模型排列，以排列形成处理单元索引结构。从而，每一处理单元索引结构中各个处理单元的次序按照负载参数由小到大的顺序排列，将视频片段的分析任务分配到排列成处理单元索引结构的各个处理单元进行处理时，不仅可以同时采用多个处理单元对同一视频片段进行处理，并且，本发明的技术方案还能优先利用负载参数低的处理单元优先进行图像处理，有利于提高视频图像分析的处理实时性。