关于目标自动跟踪智能系统的探讨

关于目标自动跟踪智能系统的探讨

中交机电工程局有限公司天津300457

摘要:当前,根据社会发展趋势,目标检测与自动跟踪逐渐成为摄像机及其系统的一个重要发展方向。智能一体化摄像机在工业、民用等各行业视频监控领域发挥着重要的作用。本文通过智能跟踪系统软件功能,结合在软件平台上实现目标自动检测,将检测到的目标信息处理后通过通讯发送给摄像机,控制摄像机云台运动,从而实现目标跟踪。

关键词:目标监控;目标自动跟踪

1概述

智能追踪摄像机是基于IP的智能网络追踪系统的基础设备。应用新一代活动目标电子识别和追踪技术,能够实现全方位监控。可以代表新一代安防监控产品的发展潮流。集成了全天候防护罩、云台和数字解码器及多种变焦功能的彩色/黑白一体化摄像机。全天候防护罩符合国际标准IP66防护等级,内置自动恒温装置。可适用于恶劣环境,安装方式采用吊装或壁装。摄像机可在水平方向实现360°无限位旋转,垂直方向180°旋转。

智能追踪摄像机的特性使之适用于各种行业的应用。如电力系统、电信部门、平安城市、监狱、安保领域、厂矿企业、机场、车站等各种监控场合。

2目标自动跟踪技术现状

由于系统独具的智能追踪功能,使得工作人员能够从繁杂的操作中得到解脱,在发生紧急情况下,能够更快速、便捷地将清晰的监控图像传送到监控中心。

目前,以自动跟踪技术为例,摄像机不需要通过后端的软件平台去控制,只要在前端就可以自动完成跟踪任务。在国内外市场,具备智能识别和自动跟踪技术有效地满足了街道、银行、城市、场区等各行业的特殊监控需求。与传统的视频跟踪技术相比,采用自动跟踪技术使用更人性化,实现“主动监控”。

3自动跟踪智能化功能

远距离控制、变焦、图像捕捉、预置巡航、自动跟踪等功能是作为具有核心控制方式的前端监控设备的基础功能。在类似的需求下,自动跟踪技术逐渐成长为近年来飞速发展的智能化技术之一。

3.1智能化设备

目前自动跟踪设备已经具备一些初步智能功能,如摄像机内部温度和湿度、自动启动内部散热除湿设备、智能监控风扇转动状态、智能识别系统故障等功能,然而这些智能功能只是针对摄像机内部工作环境及性能的智能检测,并非对外界被监控对象的智能检测及分析,而要真正在摄像机对监控目标进行智能化的检测,则需要结合智能软件模块来完成。摄像机的智能化功能主要分为由摄像机独立完成和由软件平台配合摄像机共同完成两种。

3.2软件平台智能化

所谓软件平台智能化是对摄像机发出驱动命令之前,先通过软件算法对视频进行分析。摄像机独立完成的功能,可以通过以下方式进行实现:一是将智能模块的算法嵌入到摄像机的核心控制芯片中来实现,二是增加智能模块,将模块的智能功能输入到摄像机的控制中完成。

4软件设计

摄像机控制芯片的智能系统,由顶层监控服务软件和执行层监控功能软件两部分组成。顶层部分主要进行功能选择和结果的输出,执行层部分主要进行智能监控和数据处理算法实现。智能监控软件需要在两个核心芯片上进行数据处理,将服务软件和视频监控设备协同工作。

4.1顶层监控软件

顶层监控软件是用户使用智能监控系统的基础平台,主要由数据处理模块、监控功能模块、操作客户端组成。数据处理模块包括软件模块和通讯模块。软件模块是实现顶层输出的监控服务软件和执行层核心芯片的监控功能程序之间进行通信;通讯模块是将计算机硬接口与执行层核心芯片之间的数据流进行传输。监控功能模块是对执行层核心芯片监控功能进行调用,实现相应的监控功能。操作客户端是智能监控系统和用户进行信息交互的平台,它整合了各个监控功能模块,用户通过它完成各个功能模块的参数的选择、调用、结果显示等。

4.2执行层功能

执行层是整个监控功能实现的核心,由视频压缩、功能实施和数据处理组成。其中执行层监控功能直接负责完成相应的监控功能,由监控功能选择模块进行调用,最后将结果传输到顶层监控软件。视频压缩模块负责将输入视频图像进行H.264压缩,通过物理接口将压缩后的视频图像传输到顶层监控软件。数据处理功能是利用通讯协议实现与顶层监控软件的通信。监控功能首先都需要进行运动对象的提取。自动跟踪通过对运动物体的跟踪,实现对于运动对象的连续检测,获得其位置、运动轨迹等信息,本系统运动对象的提取主要流程如下所示。

图运动对象提取

5自动跟踪技术的工作原理

自动跟踪技术是在智能识别的基础上,对图像进行由分解、转换后的数据进行重新计算,自动识别目标的运动状况,并自动对云台发出控制命令,对移动目标进行跟踪,目标在视频设备监控到的范围段时间内,高清晰自动变焦镜头将目标的所有动作传输至监控中心。

自动跟踪技术,有效满足了用户监控范围、距离控制、监控清晰度、智能化等方面的需求,适用于智慧城市、智慧生产等诸多领域。然而由于监控设备所在环境的复杂性,达到上述的要求还是不能完全满足要求的,在跟踪监控过程中,往往出现多个移动物体的情况,这将给监控模块造成影响,使得监控不准确。

自动跟踪系统一般由精密传动装置、动力机构、数字解析、摄像头组成。其功能实现,需要依赖特有的软件功能模块,机械设计结构紧凑轻巧,定位精度和可靠性高,这使得智能监控摄像机能够快速、准确地进行自动跟踪,实现无盲点监控。

针对多个移动物体的问题,自动跟踪系统采用了新型的计算方法,即锁定跟踪目标的方式,系统按照指定的目标自动跟踪物体的移动,针对特定的物体,摄像机可以进行锁定跟踪目标,当有其他的物体进入监控范围,摄像机进行锁定目标数据处理的方式对目标进行跟踪,对锁定目标物体进行持续跟踪。这样一来,在人流量较大广场,只要手动锁定被跟踪的目标之后,就不会出现跟踪不准确的现象。

6结束语

综上所述,智能跟踪系统是监控系统领域内的专业化系统,智能追踪的技术发展与市场需求相互促进、相互影响。随着用户需求的不断具体和细化,该项技术也将逐步更新和发展,并逐渐走向成熟,从最初的区域范围跟踪,到现在的锁定跟踪目标技术的出现,大大的提升了智能跟踪系统的可靠性,这将是行业技术进步的有力体现。

参考文献:

[1]盛琥,赵温波,王立明,等.基于量测转换与输入估计的机动目标跟踪算法[J].系统工程与电子技术,2015,37(1):31?36.

[2]任航.基于拟蒙特卡洛滤波的改进式粒子滤波目标跟踪算法[J].电子测量与仪器学报,2015,29(2):289?295.

标签:;  ;  ;  

关于目标自动跟踪智能系统的探讨
下载Doc文档

猜你喜欢