一种智能视觉感知系统技术方案

本发明专利技术提供了一种智能视觉感知系统，包括可变焦距的摄像机和指定监测区域的假目标反馈特征信息库；摄像机以第一分辨率对所述监测区域进行视频图像采集，采用一次目标检测算法，进行区域内一次目标检测，包括：基于假目标反馈特征信息库判断所述指定监测区域是否包含疑似目标；当发现监测区域包含疑似目标时，调整摄像机，以第二分辨率对所述疑似目标进行视频图像采集，采用二次目标检测算法，进行二次目标检测，以确定所述疑似目标为真目标或假目标；当疑似目标为假目标时，根据假目标的信息更新假目标反馈特征信息库；当疑似目标为真目标时，对所述真目标进行跟踪监测。该智能视觉感知系统，提高了系统捕捉环境异常的精度和准确性。

【技术实现步骤摘要】
一种智能视觉感知系统
本专利技术涉及安防领域，特别涉及一种智能视觉感知系统。
技术介绍
常见的可运动摄像机包括云台摄像机、PTZ摄像机等，它们通常具有水平转动、竖直转动和焦距变化三个控制参数。通过调整这些参数，可运动摄像机不但可以改变焦距，从而获得拍摄场景中目标或区域的不同分辨率信息，并且可以改变角度，从而获得拍摄场景中目标或区域的不同视场方向信息。但是，这些摄像机，拍摄不同区域场景时，都是通过云台来实现摄像机的视场方向控制，而且视场方向位都是预先设置好的，这种方式仅仅实现了一种自动化监测。多目摄像机是较为常用的摄像设备，多目摄像机的机体上搭载有多个镜头，多个镜头沿着机体的圆周方向分布。目前的多目摄像机的多个镜头通常固定在基座上，进而进行各个角度方向的拍摄。多个镜头所拍摄的图像能合成多目摄像机的全景图像。但是目前这些多目摄像机，主要功能还是实现全景方位视频拍摄，其目标的可发现距离与目标的可辨识距离都较小。如果将这些多目摄像机镜头焦距都加长，则这些多目摄像机体积都比较大，不适合实际场景应用。现有的视频监控系统多为被动式的监控。这样的系统基本是“监而不控”，出现问题无法做到快速响应；也不能做到有选择性和智能地采集视频数据，系统消耗资源很大，但效率很低。在监测较大的区域时，广角高清全景摄像机虽然能够看到整个场景宽度，但摄像机所能看清的距离非常有限。在视频中出现需要监控目标时，只能从全景视场方向去寻找和发现目标的细节，这种情况下一般只能得到较为粗略的信息。系统不能自动地对这些目标进行主动的捕捉、追踪、放大和采集，无法得到目标的细节信息。虽然也有少数智能视频系统可以对目标进行智能识别和跟踪，但它们只能在单个区域上进行，无论是监测区域范围、效率，还是准确度都不理想。同时由于缺少对疑似目标的准确判断，产生了系统额外动作，同时对真假目标没有二次验证，产生很多虚假的报警信息，导致监控人员怠于处理系统报警事件，当危险真正发生时，延误处理时间，导致此类安防系统没有发挥其真正的作用，产生了难以弥补的损失。
技术实现思路
为了克服现有技术的缺陷，本专利技术提供了一种智能视觉感知系统，能够实时发现目标、跟踪目标、识别目标并及时告警，提高了系统捕捉环境异常的精度和准确性，弥补了现有技术的缺憾。本专利技术提供的一种智能视觉感知系统，其中，系统包括可变焦距的摄像机和指定监测区域的假目标反馈特征信息库；摄像机以第一分辨率对监测区域进行视频图像采集，对采集的视频图像，采用一次目标检测算法，进行区域内一次目标检测，包括：基于假目标反馈特征信息库判断指定监测区域是否包含疑似目标；当发现监测区域包含疑似目标时，调整摄像机，以第二分辨率对疑似目标进行视频图像采集，并基于采集的视频图像，采用二次目标检测算法，进行二次目标检测，以确定疑似目标为真目标或假目标；当疑似目标为假目标时，根据假目标的信息更新假目标反馈特征信息库；当疑似目标为真目标时，对真目标进行跟踪监测；第二分辨率大于第一分辨率。本专利技术分两次检测出区域中的有价值目标，可以兼顾监控区域的较大场景和目标细节之间的矛盾，通过一次目标检测可以在较大的监控区域中检测出疑似的目标，大分辨率图像上的检测结果往往有较高的准确度，通过二次目标检测可以得到可靠的检测结果。优选地，目标反馈特征信息库包括假目标的位置信息和假目标特征描述信息；摄像机以第一分辨率对监测区域进行视频图像采集包括：摄像机以大视野小分辨率对监测区域进行视频图像采集；一次目标检测包括：基于假目标反馈特征信息库，判断监测区域内的图像特征与该区域的假目标反馈特征描述和位置信息匹配度是否满足指定条件，若满足，则不判为疑似目标；一次目标检测算法包括基于固定背景模型的运动目标检测算法，和/或与背景无关的目标分类检测算法；当发现监测区域包含一个或多个疑似目标时，调整摄像机的视场方向和视场角，以第二分辨率对疑似目标进行视频图像采集，包括：以小视野大分辨率依次对疑似目标进行视频图像采集；二次目标检测算法为与背景无关的目标分类检测算法；根据假目标的信息更新假目标反馈特征信息库包括：将大分辨率图像下确定的假目标，映射到小分辨率图像中，获取假目标位置信息，并提取假目标特征描述信息，更新假目标反馈特征信息库；当疑似目标为真目标时，对真目标进行跟踪监测，并输出大分辨率视频数据，输出告警信息和/或目标特征信息；大视野小分辨率指通过设定PTZ参数，使视频图像覆盖需要监控的区域；小视野大分辨率指通过调整PTZ参数，使目标缩放到视频图像高度的1/10～4/5。设定假目标反馈特征信息库，可以有针对性地进行目标筛选，有别于通用的计算模式，可以提高系统捕捉环境异常的准确度，取得了意想不到的效果。二次目标检测时确认疑似目标为假目标时，对假目标进行特征描述，将特征反馈给视频图像目标检测算法，可使得系统对本区域以大视野小分辨率进行一次目标检测时，融合假目标特征，降低假目标再次被误判为疑似目标的概率。随着系统运行时间的增长，假目标特征描述越来越精确，系统再进行一次目标检测的误检概率将会越来越低，准确度会越来越高，系统性能自动得到提升。本专利技术既保证能监测尽可能大的区域，又可以保证监测结果的可靠性。而在检测出有用目标后，可以持续跟踪目标的细节。优选地，本专利技术提供的一种智能视觉感知系统，其中，小视野大分辨率指通过调整PTZ参数，使目标缩放到视频图像高度的1/6～2/3，并调整到视野中心。优选地，本专利技术提供的一种智能视觉感知系统，其中，目标特征信息包括表征目标具体分类的特征信息和/或表征目标具体身份的特征信息；表征目标具体分类的特征信息包括人、动物、车和/或车型、飞行物、指定异物中的一种或多种，其中指定异物包括自然掉落物和/或扩散物、人类遗落物中的一种或多种；表征目标具体身份的特征信息包括人的身份、动物的种类、车的车牌、其它异物种类中的一种或多种。在现实生活中，将智能视觉感知系统应用在安防领域，通过建立智能识别算法和特征库，针对监测领域中出现的疑似目标，当检测发现疑似目标为真目标时，表征目标具体分类信息和目标具体身份信息，发送监测终端，使告警信息真实、具体、可信，有利于操作者后续对于侵入目标采取合理的排除措施，提高应急响应效率。优选地，本专利技术提供的一种智能视觉感知系统，对假目标特征描述信息设定更新速率，优化假目标反馈特征信息库。本专利技术通过对假目标特征描述信息设定更新速率，进而使假目标反馈特征信息库带有时间特征，更贴合实际，加快该特征库的自适应和自学习速度，进一步提高了系统一次检测准确性，从而提高系统整体性能。优选地，本专利技术提供的一种智能视觉感知系统，其中，监测区域为N个，其中N≥1；系统监测过程包括：在第M个监测区域进行一次目标检测，当一次目标检测发现无疑似目标时，调整摄像机的视场方向和焦距，以大视野小分辨率对下一个监测区域进行一次目标检测，其中，1≤M≤N；对第M个监测区域的真目标进行跟踪，当真目标消失或跟踪时间本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种智能视觉感知系统，其特征在于，所述系统包括可变焦距的摄像机和指定监测区域的假目标反馈特征信息库；/n所述摄像机以第一分辨率对所述监测区域进行视频图像采集，对采集的视频图像，采用一次目标检测算法，进行区域内一次目标检测，包括：基于假目标反馈特征信息库判断所述指定监测区域是否包含疑似目标；/n当发现所述监测区域包含疑似目标时，调整所述摄像机，以第二分辨率对所述疑似目标进行视频图像采集，并基于采集的视频图像，采用二次目标检测算法，进行二次目标检测，以确定所述疑似目标为真目标或假目标；/n当所述疑似目标为假目标时，根据所述假目标的信息更新假目标反馈特征信息库；/n当所述疑似目标为真目标时，对所述真目标进行跟踪监测；/n所述第二分辨率大于所述第一分辨率。/n

【技术特征摘要】
1.一种智能视觉感知系统，其特征在于，所述系统包括可变焦距的摄像机和指定监测区域的假目标反馈特征信息库；
所述摄像机以第一分辨率对所述监测区域进行视频图像采集，对采集的视频图像，采用一次目标检测算法，进行区域内一次目标检测，包括：基于假目标反馈特征信息库判断所述指定监测区域是否包含疑似目标；
当发现所述监测区域包含疑似目标时，调整所述摄像机，以第二分辨率对所述疑似目标进行视频图像采集，并基于采集的视频图像，采用二次目标检测算法，进行二次目标检测，以确定所述疑似目标为真目标或假目标；
当所述疑似目标为假目标时，根据所述假目标的信息更新假目标反馈特征信息库；
当所述疑似目标为真目标时，对所述真目标进行跟踪监测；
所述第二分辨率大于所述第一分辨率。


2.如权利要求1所述的智能视觉感知系统，其特征在于，
所述目标反馈特征信息库包括假目标的位置信息和假目标特征描述信息；
所述摄像机以第一分辨率对所述监测区域进行视频图像采集包括：摄像机以大视野小分辨率对所述监测区域进行视频图像采集；
所述一次目标检测包括：基于假目标反馈特征信息库，判断所述监测区域内的图像特征与该区域的假目标反馈特征描述和位置信息匹配度是否满足指定条件，若满足，则不判为疑似目标；所述一次目标检测算法包括基于固定背景模型的运动目标检测算法，和/或与背景无关的目标分类检测算法；
当发现监测区域包含一个或多个疑似目标时，调整所述摄像机的视场方向和视场角，以第二分辨率对所述疑似目标进行视频图像采集，包括：以小视野大分辨率依次对所述疑似目标进行视频图像采集；
所述二次目标检测算法为与背景无关的目标分类检测算法；
根据所述假目标的信息更新假目标反馈特征信息库包括：将所述大分辨率图像下确定的假目标，映射到所述小分辨率图像中，获取假目标位置信息，并提取所述假目标特征描述信息，更新所述假目标反馈特征信息库；
当所述疑似目标为真目标时，对所述真目标进行跟踪监测，并输出大分辨率视频数据，输出告警信息和/或目标特征信息；
所述大视野小分辨率指通过设定PTZ参数，使所述视频图像覆盖需要监控的区域；
所述小视野大分辨率指通过调整PTZ参数，使所述目标缩放到所述视频图像高度的1/10～4/5。


3.如权利要求2所述的智能视觉感知系统，其特征在于，所述小视野大分辨率指通过调整PTZ参数，使所述目标缩放到所述视频图像高度的1/6～2/3，并调整到视野中心。


4.如权利要求1所述的智能视觉感知系统，其特征在于，所述目标特征信息包括表征目标具体分类的特征信息和/或表征目标具体身份的特征信息；所述表征目标具体分类的特征信息包括人、动物、车和/或车型、飞行物、指定异物中的一种或多种，其中所述指定异物包括自然掉落物和/或扩散物、人类遗落物中的一种或多种；所述表征目标具体身份的特征信息包括人的身份、动物的种类、车的车牌、其它异物种类中的一种或多种。


5.如权利要求1所述的智能视觉感知系统，其特征在于，对所述假目标特征描述信息设定更新速率，优化所述假目标反馈特征信息库。


6.如权利要求1所述的智能视觉感知系统，其特征在于，所述监测区域为N个，其中N≥1；系统监测过程包括：
在第M个监测区域进行一次目标检测，当所述一次目标检测发现无疑似目标时，调整所述摄像机的视场方向和焦距，以大视野小分辨率对下一个监测区域进行一次目标检测，其中，1≤M≤N；
对第M个监测区域的所述真目标进行跟踪，当所述真目标消失或跟踪时间达到设定值时，调整所述摄像机的视场方向和视场角，以小视野大分辨率对第M个监测区域的下一个所述真目标进行跟踪；
当第M个监测区域的所有所述真目标消失或跟踪时间达到设定值时，调整所述摄像机的视场方向和焦距，以所述大视野小分辨率对下一个监测区域进行一次目标检测；
依次对所述N个监测区域进行目标检测，循环往复。


7.如权利要求1所述的智能视觉感知系统，其特征在于，所述监测区域为N个，N≥1；
分别对所有N个监测区域进行一次目标检测，对一次目标检测发现疑似目标的区域计算各监测区域各自的特征权重；根据各监测区域各自特征权重的大小，按照指定顺序依序对所述各监测区域进行二次目标检测和跟踪。


8.如权利要求1所述的智能视觉感知系统，其特征在于，所述系统包括1个或多个智能视觉感知装置，所述智能视觉感知装置包括：
所述摄像机，用于所述视频图像采集，包括聚焦电机、变焦电机、驱动模块、图像信号采集处理单元中的一种或多种；
传动机构，用于调整所述摄像机的视场方向和大小；
数据处理单元，用于对所述摄像机采集的视频数据进行分析处理，控制所述摄像机进行焦距调整，控制所述传动机构调整所述摄像机视场方向和大小，和/或与云端平台或数据中心进行信息交互；
通信接口单元，用于与所述云端平台和/或数据中心进行信息交互，和/或与现场其它传感或动作装置，和/或其它关联系统的联动信息交互，包括有线和/或无线接口；
电源管理单元，用于给所有耗电单元供电；
防护外壳，用于...

【专利技术属性】
技术研发人员：李丰，万成凯，刘翔，
申请(专利权)人：北京世纪瑞尔技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11