监控视频数据关联描述和存储管理的方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种监控视频数据关联描述和存储管理的方法及系统，对监控视频的结构化数据建立关联描述和存储管理，该方法的步骤为：构建监控目标图像表示元组；构建监控本体，建立监控本体类，以及监控本体类之间的关联关系；预设基于监控本体属性的规则库，采用推理机对监控本体进行推理分析，获取数据的隐性关系；从外部数据源抽取数据映射到监控本体，将监控本体转换为RDF格式的临时文件；将监控本体转换后的RDF格式的临时文件通过映射转储到图数据库中。本发明专利技术从关联数据的角度出发，借助本体在数据组织、表示、共享、重用等方面的优势，提出视频结构化对象的画像表示方法，并构建其本体库，对安防大数据的管理和应用有一定的参考意义。

Method and system of association description and storage management of surveillance video data

【技术实现步骤摘要】
监控视频数据关联描述和存储管理的方法及系统
本专利技术涉及一种数据描述与管理
，具体是一种监控视频数据关联描述和存储管理的方法及系统。
技术介绍
随着标清视频大规模向高清视频转化，监控视频数据量急剧增长，产生了海量的监控视频数据，随着人工智能相关技术的发展，监控视频结构化技术也得到了快速发展。视频结构化是一种将视频内容中的重要信息进行结构化提取的技术，利用它对视频内容按照语义关系，采用时空分割、特征提取、对象识别、深度学习等处理手段，组织成可供计算机可理解的结构化数据或面向人可视化图形信息，在实际应用中，监控视频结构化数据可作为实战智能应用的分析处理基础，实现视频数据向有效情报和智能应用的转化。在现有的技术当中，一般将监控视频结构化数据及卡口数据存储到关系型数据库或一些基于大数据框架的Nosql数据库中，面对快速增长的数据量，虽然这些存储系统依然可以支持快速的检索即相关的应用，但依旧利用传统的检索方法进行全库遍历，并且缺少了相关的关联语义检索和高效协同计算。
技术实现思路
为了克服现有技术存在的缺陷与不足，针对业务系统多而孤立，数据融合应用的新需求，本专利技术提供一种监控视频数据关联描述和存储管理的方法及系统，能够实现对监控视频结构化数据的本体化存储，以使用户更容易发现监控视频结构化对象之间的关联关系，满足研判和发现可疑车辆、人员的发展需求。为了达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案：本专利技术提供一种监控视频数据关联描述和存储管理的方法，包括下述步骤：r>S1：构建监控目标图像表示元组；S2：构建监控本体，建立监控本体类，以及监控本体类之间的关联关系；S3：预设基于监控本体属性的规则库，采用推理机对监控本体进行推理分析，获取数据的隐性关系；S4：从外部数据源抽取数据映射到监控本体，将监控本体转换为RDF格式的临时文件；S5：将监控本体转换后的RDF格式的临时文件通过映射转储到图数据库中。作为优选的技术方案，步骤S1中所述构建监控目标图像表示元组，所述监控目标图像表示元组采用四元组，具体表示为：VSP＝(T，SA，DA，R)；其中，T表示监控目标画像类型，SA表示监控目标画像的静态属性，DA表示监控目标画像的动态特征属性，R表示监控目标画像的关系特征。作为优选的技术方案，步骤S2中所述构建监控本体，所述监控本体划分为基础层和核心层，所述基础层包括时间本体和地点本体，所述核心层包括车辆本体、人员本体和摄像头本体。作为优选的技术方案，将所述监控本体表示为五元组，具体为：O＝(OS,PS,RS,IS,Rules)；其中，OS表示监控本体类的集合，PS表示监控本体类的属性集合，RS表示监控本体类之间的关联关系集合，IS表示视频结构化对象本体类的实例集合，Rules表示监控本体中的推理规则。作为优选的技术方案，将所述监控本体类之间的关联关系集合设置为：包括车辆本体与车辆本体间的关系，车辆本体与地理位置的关系，车辆本体与摄像头本体的关系，车辆本体与人员本体的关系，人员本体与人员本体的关系，人员本体与地理位置的关系，人员本体与摄像头本体的关系。作为优选的技术方案，步骤S2中所述构建监控本体，构建方法采用七步法、骨骼法或模块化构建方法中任意一种，构建工具采用Protégé本体构建工具，采用OWL逻辑描述语言进行描述，得到OWL文件，并以临时文件的形式存在。作为优选的技术方案，步骤S3中所述预设基于监控本体属性的规则库，对监控本体属性规则进行形式化处理，形式化表示为：Prel(A)＝predicate(S(B))；其中，rel表示对象属性，即关系，用于链接其他概念，Prel表示监控本体间的关系，S(B)代表同一个概念集合，A表示一个概念，predicate表示对应的对象属性，即谓词。作为优选的技术方案，步骤S4中所述从外部数据源抽取数据映射到监控本体，所述外部数据源采用关系数据库，映射工具采用D2RQ。作为优选的技术方案，步骤S5中所述将监控本体转换后的RDF格式的临时文件通过映射转储到图数据库中，具体步骤为：S51：遍历某个RDF节点的所有属性，包括对象属性和数据属性；S52：将步骤S51中的RDF节点与图数据库的资源标识符节点映射，创建开始节点；S53：将对象属性与图数据库的资源标识符节点映射，创建结束节点，并且将对应的谓词与图数据库的有向边进行映射，作为图数据库边的属性，建立开始节点到结束节点的关系映射；S54：将数据属性与开始节点进行映射，创建开始节点的属性。本专利技术提供一种监控视频数据关联描述和存储管理的系统，包括：监控目标画像表示模块、监控本体构建模块、推理模块、数据抽取模块、数据转换及存储模块；所述监控目标画像表示模块用于构建监控目标图像表示元组，形式化描述监控目标图像；所述监控本体构建模块用于建立监控本体、监控本体类以及监控本体类之间的关联关系；所述推理模块用于采用预设基于监控本体属性的规则库对监控本体进行推理分析，获取数据的隐性关系；所述数据抽取模块用于抽取监控数据；所述数据转换及存储模块用于将监控数据转换成RDF格式的临时文件，将RDF格式的临时文件映射到图数据库中，并存储监控目标图像和预设的基于监控本体属性的规则库。本专利技术与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：(1)本专利技术构建了监控目标图像表示模型，用于描述监控视频目标的车辆档案数据，可满足不同业务部门的应用需要。(2)本专利技术通过构建监控视频结构化数据的本体库，汇聚多个边缘域的动态车辆、人员信息，以及其他可能的更多业务数据，为后续对监控数据以及其他数据的挖掘分析提供了基本的数据存储管理方式；并提出监控本体之间关联关系以及属性推理规则，提高监控目标关联发现和推理能力。(3)本专利技术提出监控本体RDF格式到图数据库的映射方法，将监控本体转储到Neo4j图数据库中，可以显著提高后续监控结构化数据的查询效率。附图说明图1为本实施例监控视频结构化数据的存储管理方法的流程示意图；图2为本实施例监控本体RDF格式临时文件到图数据库的映射流程示意图；图3为本实施例监控本体RDF格式临时文件到图数据库的映射过程示例图；图4为本实施例监控视频结构化数据的存储管理系统的结构示意图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。实施例如图1所示，在本实施例中，提供一种监控视频数据关联描述和存储管理的方法，包括下述步骤：S1：构建监控目标画像的表示元组，用于形式化描述监控目标图像，包括车辆图像和人员画像，在本实施例中，监控本体数据来源，包括车辆卡口、人脸卡口、电子警察以及经过视频结构化技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种监控视频数据关联描述和存储管理的方法，其特征在于，包括下述步骤：/nS1：构建监控目标图像表示元组；/nS2：构建监控本体，建立监控本体类，以及监控本体类之间的关联关系；/nS3：预设基于监控本体属性的规则库，采用推理机对监控本体进行推理分析，获取数据的隐性关系；/nS4：从外部数据源抽取数据映射到监控本体，将监控本体转换为RDF格式的临时文件；/nS5：将监控本体转换后的RDF格式的临时文件通过映射转储到图数据库中。/n

【技术特征摘要】
1.一种监控视频数据关联描述和存储管理的方法，其特征在于，包括下述步骤：
S1：构建监控目标图像表示元组；
S2：构建监控本体，建立监控本体类，以及监控本体类之间的关联关系；
S3：预设基于监控本体属性的规则库，采用推理机对监控本体进行推理分析，获取数据的隐性关系；
S4：从外部数据源抽取数据映射到监控本体，将监控本体转换为RDF格式的临时文件；
S5：将监控本体转换后的RDF格式的临时文件通过映射转储到图数据库中。


2.根据权利要求1所述的监控视频数据关联描述和存储管理的方法，其特征在于，步骤S1中所述构建监控目标图像表示元组，所述监控目标图像表示元组采用四元组，具体表示为：
VSP＝(T，SA，DA，R)；
其中，T表示监控目标画像类型，SA表示监控目标画像的静态属性，DA表示监控目标画像的动态特征属性，R表示监控目标画像的关系特征。


3.根据权利要求1所述的监控视频数据关联描述和存储管理的方法，其特征在于，步骤S2中所述构建监控本体，所述监控本体划分为基础层和核心层，所述基础层包括时间本体和地点本体，所述核心层包括车辆本体、人员本体和摄像头本体。


4.根据权利要求1或3所述的监控视频数据关联描述和存储管理的方法，其特征在于，将所述监控本体表示为五元组，具体为：
O＝(OS,PS,RS,IS,Rules)；
其中，OS表示监控本体类的集合，PS表示监控本体类的属性集合，RS表示监控本体类之间的关联关系集合，IS表示视频结构化对象本体类的实例集合，Rules表示监控本体中的推理规则。


5.根据权利要求4所述的监控视频数据关联描述和存储管理的方法，其特征在于，将所述监控本体类之间的关联关系集合设置为：包括车辆本体与车辆本体间的关系，车辆本体与地理位置的关系，车辆本体与摄像头本体的关系，车辆本体与人员本体的关系，人员本体与人员本体的关系，人员本体与地理位置的关系，人员本体与摄像头本体的关系。


6.根据权利要求1所述的监控视频数据关联描述和存储管理的方法，其特征在于，步骤S2中所述构建监控本体，构建方法采用七步法、骨骼法或模块化构建方法中任意一种，构建工具采用Prot...

【专利技术属性】
技术研发人员：范冰冰，黄煜楠，
申请(专利权)人：华南师范大学，
类型：发明
国别省市：广东;44