一种智能视频巡逻系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及与视频相关的信息技术领域，尤其涉及一种智能视频巡逻系统。
【背景技术】
[0002]视频巡逻一般是由监控中心值机人员利用视频监控系统对辖区内视频监控覆盖区域进行远程实时查看，发现可疑情况后及时与地面巡逻力量联系处置。这种工作方式可以在不被注意的情况下进行巡逻，能够发现地面巡逻力量发现不了的一些情况。
[0003]现在多数城市都已经建设了支持视频巡逻的网络化监控系统。这些系统以布设在户外及室内公共区域的大量数字视频摄像机作为监控前端，每个监控前端提供其所负责的监控区域的实时视频监控画面，以通信网络作为数字视频信号的传输媒介，并且通过监控中心进行视频监控画面的集中处理、存储、分析以及显示，以便值机人员能够通过大量监控画面实现视频巡逻。
[0004]但支持视频巡逻方式的现有系统也存在一定的问题。首先，为了实现广域无死角高密度的视频巡逻，当监控前端的数量达到一定程度时，大量监控视频画面会实时地传送到监控中心，而值机人员受限于个人注意力，一般难以对过多区域同时进行视频巡逻，所以采用这种应用模式的监控中心值机人员数量都会比较多，相应地工作效率偏低。第二，对从监控前端到监控中心的数据传输带宽的要求比较高，一般各值机人员都需要同时打开所负责巡逻区域的视频，导致数据传输量始终较大，因而网络带宽要求也就比较高。以接入100路高清监控视频摄像机为例，如果监控中心要对监控网络内全部的高清摄像机实现远程查看和访问的话，以每台摄像机占用512Kbps的带宽来计算的话，100路监控加在一起就需要监控中心至少能够满足50Mbps的带宽需求。第三，视频监控已成为提升公安交警战斗力新的增长点，除了继续强化视频监控系统在交通违法等方面的作用外，还要使应用工作的着力点向事前防范与震慑、事中处置与控制等前端环节进行延伸拓展，运用视频监控系统实时掌控道路、交通动态，在案事件发生之前预知预感苗头动向，及时调动、指挥警力进行预防和实时应对，真正发挥视频监控的防控效能。目前的系统通过常规的点选摄像机，来调取各监控前端的画面实现视频图像浏览，在遇到突发性堵车、领导出巡跟踪、急救送医等场景进行交通道路的实时监控时，完全依靠人工通过鼠标的点击去浏览对应的视频图像显得比较麻烦，且被点选的视频图像按照点选次序呈现，相互之间缺少联系，图像的展示上比较杂乱，视频画面的随意组合，也增加了工作人员的甄别难度。当出现紧急事件时，也难免出现人工疏漏且难以满足现场的快速响应要求。
【发明内容】
[0005]为了克服上述现有技术存在的缺陷，本发明提供了一种智能视频巡逻系统。本发明的智能视频巡逻系统基于上述现有技术的不足以及交通部门新的需求点，以视频关键帧抽取、组合、展示为技术核心，实现任务场景式的自动巡逻功能，从而达到占用较少通信带宽，提升视频监控效率，能够对常见的事故多发地段实现常态化的自动巡逻。
[0006]本发明提供了一种智能视频巡逻系统，其特征在于，包括:前端监控摄像机、关键帧抽取单元、存储服务器、视频巡逻组织服务器以及监控显示终端；其中，
[0007]所述前端监控摄像机布设在各监控区域，负责拍摄该区域的实时视频，通过编码生成相应的码流，并且将原始的码流远程上传给关键帧抽取单元；
[0008]所述关键帧抽取单元可以对应一台或者若干台前端监控摄像机，接收各前端监控摄像机生成的实时视频码流的连续视频帧序列，从实时视频码流中提取一组视频帧作为关键帧，将各实时视频码流对应的各组关键帧序列通过网络进行上传；
[0009]存储服务器，用于接收抽取的关键帧序列并进行存储；
[0010]视频巡逻组织服务器，用于实现对关键帧抽取单元的抽取任务的管理，根据视频巡逻工作的需要，实现对相应监控视频的关键帧抽取任务的设置、启动、停止、删除等管理；并且通过不同场景设定，将提供的场景设定自动关联到与当前场景相关的前端监控摄像机，并按照巡逻时间设定以特定顺序和画面排列方式有序组合当前的场景设定下各个相应前端监控摄像机的关键帧；
[0011]监控显示终端，用于从视频巡逻组织服务器获得并显示经组合的关键帧。
[0012]优选的是，所述关键帧抽取单元包括:区域加权模块、帧差别计算模块、抽取率决定模块以及帧抽取模块；
[0013]其中，区域加权模块针对连续视频帧序列中的每一幅视频帧，将其分割为若干子块，获得该视频帧的各个子块像素亮度平均值序列；进而，调取区域加权模板中的权重值对各个子块的像素亮度平均值进行权重赋值计算，获得该视频帧的像素亮度平均值加权序列；
[0014]帧差别计算模块获得连续视频帧序列中的各个视频帧的像素亮度平均值加权序列，并且从视频帧的序列当中按照固定的帧间隔提取出一定数量的视频帧作为基准帧，基于像素亮度平均值加权序列计算位于基准帧之前和之后的连续视频帧与基准帧之间的差别值，获得属于基准帧的连续视频帧序列段，该连续视频帧序列段中的视频帧与基准帧的差别值均小于预定的差别阈值；
[0015]抽取率决定模块计算任何一个连续视频帧序列段中的相邻视频帧之间的差别值，进而求得该序列段的相邻视频帧平均差别值；进而，抽取率决定模块根据监控视频的各个连续视频帧序列段的序列长度L以及各个连续视频帧序列段的相邻视频帧平均差别值'，计算针对各连续视频帧序列段的关键帧抽取率；
[0016]帧抽取模块按照抽取率决定模块为各个连续视频帧序列段确定的抽取率，对各序列段抽取相应的若干关键帧，并且将全部关键帧按帧顺序排列在一起，形成该监控视频的关键帧序列。
[0017]进一步优选的是，区域加权模块对于处在监控视频画面有效区域的子块赋予更高的权重值。
[0018]优选的是，帧差别计算模块按照如下方法计算两个视频帧之间的所述差别值:视频帧F的像素亮度平均值加权序列为a l*fl，a 2*f2，a 3*f3......a k*fk，而视频帧F’的像素亮度平均值加权序列为aa2*f2，，a 3*f3，......a k*fk’，则可按照如下公式计算视频帧F与F’之间的差别值:
[0019]F-Fr I = |al*n-al*fl' | +1 a2*f2_a2*f2' | +1 a3*f3_a3*f3' +......+|ak*fk-ak*fV |。
[0020]优选的是，抽取率决定模块根据监控视频的各个连续视频帧序列段的序列长度L以及各个连续视频帧序列段的相邻视频帧平均差别值△，计算针对各连续视频帧序列段的关键帧抽取率β = α.Λ/L.β '，其中β '是基准抽取率，α是计算系数。
[0021]优选的是，视频巡逻组织服务器提供的场景设定包括常见堵点监控，并且视频巡逻组织服务器针对此种应用场景，决定了在视频图像关键帧的展现方面包括以下展现方式的任何一种:堵点前方入口以及后方出口的视频图像关键帧同步展现；堵点最近视频图像关键帧的同步展现，根据预先设置的摄像机排列顺序，依次从左到右进行排序并展现当前视频图像；多堵点各自关键帧的纵向并行展现。
[0022]优选的是，视频巡逻组织服务器提供的场景设定包括突发性堵车，并且视频巡逻组织服务器针对此种应用场景，决定了在视频图像关键帧的展现方面包括以下展现方式的任何一种:堵车路段前方入口以及后方出口视频图像关键帧的从左到右的同步展现；堵车路段内的视频图像关键帧的同步展现，根据预先设置的摄像机排列顺序，依次从左到右进行排序并展现当前视频图像；多个堵车路段关键帧的纵向并行展现。
[0023]优选的是，视频巡逻组织服务器提供的场景设定包括易肇事路段或隧道，并且视频巡逻组织服务器针对此种应用场景，决定了在视频图像关键帧的展现方面包括以下展现方式的任何一种:易肇事路段/隧道内的视频图像关键帧的同步展现，根据预先设置的摄像机排列顺序，依次从左到右进行排序并展现当前视频图像关键帧；多个路段/隧道关键帧的纵向并行展现。
[0024]优选的是，视频巡逻组织服务器提供的场景设定包括特殊出行引导