[发明专利]基于M2M通信的无线智能监控装置及方法

说明书

技术领域

本发明属于电子信息技术领域，更进一步涉及无线通信领域、计算机视觉领域中的基于机器对机器(Machine To Machine，M2M)通信的无线智能监控装置及方法。

本发明利用M2M无线通信和视频智能化分析装置及方法，实现大型监控系统中对运动目标的行为分析和接力跟踪。

背景技术

目前，监控系统在各行各业已经得到广泛的应用，在这些监控系统中大多采用摄像机或者摄像头进行录像，将视频以有线的方式传送到监控中心进行分析和存储，这样不仅需要大量的人力物力，而且无法及时的发现可疑的目标和行为。然而，如果采用无线方式来进行视频传输同样面临巨大的后台处理压力和高昂的通信费用，尤其当被跟踪目标在室内多点活动或者当室内室外场景切换，给实时智能监控造成了较大的困难。

中国科学院自动化研究所提出的专利申请“大范围监控场景下异常目标检测及接力跟踪的方法及系统”(专利申请号CN201010191162.X，公开号CN101883261A)公开了一种大范围监控场景下异常目标的检测和接力跟踪方法。该方法的实施步骤是：步骤1，视频输入和帧抽取；步骤2，对图像进行亚采样；步骤3，高斯背景建模；步骤4，计算目标块在数字地图中的位置；步骤5，对目标进行跟踪和轨迹记录；步骤6，对目标异常行为进行检测；步骤7，对目标进行检测和接力跟踪。该专利申请还公开了一种装置，包括：目标检测模块、目标识别与跟踪控制模块、主动跟踪模块。该方法虽然利用主动跟踪主机和云台摄像机配合工作，通过确定目标在数字地图中的位置，实现了接力跟踪任务。但是仍然存在的不足是，该方法利用设置在高空的摄像机定位目标的位置，适用的监控场景比较单一，若目标移动到室内或者被环境遮挡，接力跟踪将无法进行。此外，该专利申请系统采用有线方式连接，并且监控场景范围较大，对于走线和后期维护都比较费力。

北京航空航天大学提出的专利申请“一种多摄像机场景下车辆接力跟踪方法”(专利申请号201010296640.3，公开号CN101950426A)公开了一种多摄像机场景下车辆接力跟踪方法，解决了复杂背景下实现多个摄像机覆盖范围内实时的持续跟踪。该方法实施步骤是：步骤1，获取相邻摄像机场景图像，利用SIFT算法提取图像特征；步骤2，找出相邻图像与基准图像特征点欧氏距离最近的前两个关键点，用于完成相邻场景图像特征匹配；步骤3，利用随机采样一致性算法(RANSAC)，剔除错误的匹配对；步骤4，采用了L-M算法优化透视矩阵，提高RANSAC算法对图像变换的准确率，步骤5，根据两幅图像匹配点的位置，确定摄像机交叠区域。该方法虽然对于多摄像机存在交叠视场区域的情况下，解决了摄像机交接过程中车辆唯一性身份确认问题，实现了复杂场景下车辆实时、准确的跟踪。但是仍然存在的不足是，仅适用于多摄像机有交叠区域场景下的车辆跟踪，在实际应用中尤其在大范围的监控场景无法做到摄像机如此密集的分布，而且对于其它运动目标的跟踪，例如对人的跟踪，可能存在室内室外多场景的切换，该发明的系统和方法则无法完成接力跟踪。

发明内容

本发明的目的在于克服上述已有技术的不足，提出了一种将M2M无线通信与视频智能化处理相结合的监控装置及方法，通过对视频中的运动目标进行自动分析，仅提取有用信息进行无线发送，既达到实时智能监控的目的，又不会造成高昂的通信费用，能满足远距离多场景下的运动目标接力跟踪和报警功能。同时，终端能接收并解析控制台的命令数据，用于支持人工提取监控录像和执行控制中心下发的监控指令。

实现本发明的技术思路是：通过一个智能监控系统来实现，该系统由一台控制台PC、多个M2M通信模块、多个摄像机以及必要的连接电路组成。一个M2M通信模块和一部摄像机通过电路连接，组成一个无线监控终端，多个监控终端按照实际需要安装，组成一个无线监控网络，控制台PC通过无线数据交互，实现对所有无线监控网络的组织和管理。无线监控终端中的视频智能化分析模块，自动识别和跟踪可疑目标，仅提取关键信息进行传递，同时控制台具有对监控点上报信息进行复核和纠错功能，提高了视频智能化分析结果的可靠性。当M2M通信模块中插入SIM卡、所有设备上电后，多个监控终端和控制台将通过无线网络通信，共同完成运动目标的行为分析和接力跟踪任务。