容错背景模型化制造技术

本发明专利技术公开了容错背景模型化。这里公开了用于检测照相机网络系统(200)中的第一照相机(260)的窜改的系统和方法，其中，第一照相机(260)适于在第一照相机(260)的视场(220)中捕获场景的一部分。该方法检测第一照相机(260)的视场(220)中的该场景的阻塞，并改变第二照相机(270)的视场(225)以与第一照相机(260)的视场(220)重叠。该方法确定改变视场的第二照相机(270)所捕获的图像与和第一照相机(260)的视场(220)有关的一组基准图像之间的差值。方法然后基于差值超过预定阈值检测到第一照相机(260)的窜改。

【技术实现步骤摘要】
容错背景模型化对于相关专利申请的引用本申请要求在2011年4月29日提交的澳大利亚专利申请No.2011201953的提交日期的权益，在此通过引用并入其全部内容。
本公开总体上涉及视频处理，并且更特别地，涉及检测照相机网络内的照相机的窜改(tampering)并且在被窜改的照相机的位置处继续前景物体与背景的分离。
技术介绍
诸如摇摄倾斜变焦(Pan-Tilt-Zoom)(PTZ)照相机的视频照相机当今得到普遍应用，并且常常被用于监视目的。照相机可处理比观察人员可处理的数据多的数据(视频内容)。由此，需要视频内容的自动分析。视频分析学的领域针对视频内容的自动分析的这种需求。一般在硬件或软件或它们的组合中实现视频分析。用于执行视频分析的功能部件可位于照相机自身上，或者位于与照相机连接的计算机或视频记录单元上。不管如何实现视频分析，视频分析中的通常实施的技术是通过将输入帧与场景模型比较以将视频内容分离成前景物体与背景场景。场景模型具有关于场景的历史信息，诸如在过去的不同时间的场景中的门的不同位置。由于前景/背景分离用作诸如物体检测和跟踪的应用的启用技术，因此前景/背景分离是重要的。术语“前景物体”指的是场景中的瞬时的物体。即使场景的剩余部分包含移动，场景中的剩余部分仍被视为背景区域。这种移动可包含例如树的摇摆或叶子的沙沙作响的移动。一般通过使用单个或多个照相机实现位置的视频监视。在安装一个或更多个照相机的位置处，监控诸如闲逛、丢弃的物体、侵入、人或物体跌落的事件。使用视频分析以检测这些事件，从而可激起警报以传达已出现了这些事件。随着视频分析的普及性增加，监视系统越来越依赖于视频分析以长时间可靠地工作。并且，为了用另一照相机确保窜改照相机的视场的连续监视，内置于监视系统中的自动照相机窜改检测和应急措施是十分重要的。术语“窜改”指的是遮蔽或破坏照相机的视场以使之减小或完全去除该照相机的有效监视覆盖范围。存在各种已知的用以检测照相机的窜改并继续执行监视的技术。一种检测照相机的窜改的方法是通过将场景的基准图像与从照相机的视场获得的图像或图像的部分相比较。在这种情况下，当在基准图像中的任一个与照相机的视场中的图像或图像的部分之间不存在匹配时，检测到照相机的窜改。但是，缺点在于该技术没有区分照相机的窜改与临时阻挡受监视的视野的真实物体。另一检测照相机的窜改并提供监视连续性的方式是通过在受监视的各地点处复制照相机传感器。在该配置中，复制的传感器中的每一个持续地通信并且验证彼此的窜改状态。该方法的缺点是可能相当明显的硬件成本的增加，并且对于大的安装来说，这种成本是高得付不起的。因此，需要提高照相机网络系统对于这种窜改攻击的容限(tolerance)。
技术实现思路
本公开的一个或更多个实施例的目的是基本克服或至少改善现有的配置的一个或更多个缺点。本公开提供了通过使用第二照相机检测照相机的窜改的方法。第二照相机被选择以改变其视场以与第一照相机的视场重叠，并且差值分数被计算以确认第一照相机的视场的窜改位置。在确认第一照相机窜改时，第一照相机的场景模型被第二照相机部分地重用，以用于连续的物体检测。根据本公开的第一方面，提供了一种用于检测照相机网络系统中的第一照相机的窜改的方法，其中，第一照相机适于在第一照相机的视场中捕获场景的一部分。方法包括以下的步骤：检测第一照相机的视场中的场景的阻塞(occlusion)；改变第二照相机的视场以与第一照相机的视场重叠；确定改变视场的第二照相机所捕获的图像与和第一照相机的视场有关的一组基准图像之间的差值；和基于差值超过预定阈值检测到第一照相机的窜改。根据本公开的第二方面，提供了一种用于检测图像序列中的前景物体的方法。该方法通过使用与第一照相机的第一视场相关的场景模型检测第一照相机的第一视场中的前景物体，并且，基于检测到的前景物体检测在第一照相机的事件。该方法向第二照相机传送与第一照相机的第一视场相关的背景模型以及与第一照相机相关的校准信息，并且基于与第一照相机相关的校准信息确定，与第一照相机的第一视场相关的背景模型的可重使用部分。该方法改变第二照相机的第二视场以与第一照相机的第一视场重叠，并且，基于确定的背景模型的可重使用部分检测第二照相机的改变的视场中的前景物体。根据本公开的第三方面，提供了一种用于监控场景的照相机网络系统，系统包括：具有第一视场的第一照相机；具有第二视场的第二照相机；用于存储与和第一照相机的第一视场对应的场景的一部分相关的背景模型的存储器；用于存储计算机程序的存储装置；和用于执行程序的处理器。程序包含用于执行以下的方法步骤的代码：检测第一照相机的视场中的场景的阻塞；改变第二照相机的第二视场以与第一照相机的第一视场重叠；确定改变视场的第二照相机所捕获的图像与和第一照相机的第一视场有关的一组基准图像之间的差值；和基于差值超过预定阈值检测到第一照相机的窜改。根据本公开的第四方面，提供了一种用于检测照相机网络系统中的第一照相机的窜改的方法，其中第一照相机适于在第一照相机的视场中捕获场景的一部分。该方法包括以下的步骤：检测第一照相机的视场中的场景的阻塞；改变第二照相机的视场以与第一照相机的视场重叠；确定改变视场的第二照相机所捕获的图像与和第一照相机的视场有关的基准图像之间的差值；和基于差值超过预定阈值检测到第一照相机的窜改。根据本公开的另一方面，提供了用于检测照相机网络系统中的第一照相机的窜改的方法，第一照相机适于在第一视场中捕获场景，所述方法包括：检测第一视场中的场景的阻塞；响应检测到的阻塞改变第二照相机的第二视场以与第一照相机的第一视场重叠；和将第一照相机的第一视场中的场景的背景模型传送到第二照相机。根据本公开的另一方面，提供用于实现上述的方法中的任一个的装置。根据本公开的另一方面，提供了包括计算机可读介质的计算机程序产品，在该计算机可读介质上记录了用于实现上述的方法中的任一个的计算机程序。还公开了本公开的其它方面。附图说明现在将参照以下的附图描述本专利技术的至少一个实施例，其中，图1是执行前景/背景分离的网络照相机的功能框图；图2是监视场景中的各视场的两个网络照相机的框图；图3A表示第一照相机被窜改的情景；图3B表示第一照相机未被窜改的情景；图4是表示第一照相机与第二照相机之间的重叠的视场的功能图；图5是表示照相机处的窜改检测的总体处理的示意性流程图；图6是表示通过计算差值分数确定第一照相机是否已被窜改的处理的示意性流程图；图7是表示将第一照相机的背景模型转换成图像的处理的示意性流程图；图8是表示第二照相机在第一照相机被窜改的情况下继续视频记录的处理的示意性流程图；图9是表示确定来自第一照相机的场景模型的可重使用部分的处理的示意性流程图；图10A是由局部元素模型构成的场景模型的框图；图10B示出使用场景模型的物体检测算法的一种布置；图11A是表示四个照相机的网络的设置的框图，每个照相机监视场景中的非重叠视场；图11B是表示在图11A所示的照相机中的一个检测到闭塞时的照相机选择的处理的示意性流程图；以及图12A和图12B形成可实施描述的布置的通用计算机系统的示意性框图。具体实施方式在附图中的任一个或更多个中参照具有相同的附图标记的步骤和/或特征的情况本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于检测照相机网络系统中的第一照相机的窜改的方法，第一照相机适于在第一视场中捕获场景，所述方法包括：检测第一视场中的该场景的阻塞；响应检测到的阻塞，改变第二照相机的第二视场以与第一照相机的第一视场重叠；以及将第一照相机的第一视场中的该场景的背景模型传送到第二照相机。

【技术特征摘要】
2011.04.29 AU 20112019531.一种用于检测照相机网络系统中的第一照相机的窜改的方法，第一照相机适于在第一视场中捕获场景，所述方法包括：检测第一视场中的该场景的阻塞；响应检测到的阻塞，改变第二照相机的第二视场以与第一照相机的第一视场重叠；将第一照相机的第一视场中的该场景的历史信息传送到第二照相机；以及通过确定第二照相机的改变视场的图像与根据从第一照相机向第二照相机传送的该场景的历史信息产生的图像的类似性，来检测第一照相机的篡改。2.根据权利要求1所述的方法，还包括：变换第一照相机的视场中的该场景的一部分的历史信息，以获得与第一照相机的该视场有关的一组基准图像。3.根据权利要求2所述的方法，还包括：确定改变的视场的第二照相机所捕获的图像与和第一照相机的所述视场有关的该组基准图像之间的差值；以及基于差值小于预定阈值检测到第一照相机的窜改。4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述确定差值的步骤包括：确定该组基准图像的至少一个基准图像中的第一特征点；确定所述第二照相机的所述改变的视场的第二照相机所捕获的图像中的第二特征点；以及计算第一特征点与第二特征点之间的距离分数以确定差值。5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述第一特征点和所述第二特征点与该场景中的基本相同的位置对应。6.根据权利要求2所述的方法，其中，该组基准图像与第一照相机的视场中的该场景的历史信息被存储于第一照相机的存储器中。7.根据权利要求2所述的方法，其中，该组基准图像与第一照相机的视场中的该场景的历史信息被存储于与第一照相机和第二照相机中的每一个耦合的服务器上。8.根据权利要求1所述的方法，还包括：基于与第一照相机的第一视场的预定阈值部分重叠的第二照相机的改变的视场，选择第二照相机。9.一种用于监视场景的照相机网络系统，所述系统包括：具有第一视场的第一照相机；具有第二视场的第二照相机；用于存储与和所述第一照相机的所述第一视场对应的场景的一部分相关的历史信息的存储器；用于存储计算机程序的存储装置；以及处理器，被配置为：检测第一照相机的第一视场中的该场景的阻塞；响应检测到的阻塞改变第二照相机的第二视场以与第一照相机的第一视场重叠；将第一照相机的第一视场中的该场景的历史信息传送到第二照相机；以及通过确定第二照相机的...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·K·谷帕塔，刘新宇，J·温德瑞格，V·M·S·都德巴拉普尔，
申请(专利权)人：佳能株式会社，
类型：发明
国别省市：