[发明专利]基于时空连续性的单目跨相机多目标识别定位跟踪装置及方法

说明书

本发明公开了一种基于时空连续性的单目跨相机多目标识别定位跟踪装置及方法，包括信息采集模块、时间同步模块、服务器和显示屏，所述信息采集模块包括若干个光学感应设备，所述时间同步模块包括设于光学感应设备内的时钟模块和设于服务器内的授时模块，所述服务器内还设有数据库、畸变矫正模块、视场标定模块、目标识别模块、分类检测模块、时空分析模块、在线学习模块和坐标匹配模块，所述光学感应设备通过通信网络与服务器连接，所述显示屏通过视频线与服务器连接。本发明可以实现单目、跨相机、多目标的识别与跟踪，并形成目标的运动轨迹，以此来追溯、跟踪目标的运动行为，可广泛应用于交通监控、治安防控等领域，提高了居住和办公环境的安全性。

技术领域

本发明涉及目标轨迹跟踪监控技术领域，特别涉及一种基于时空连续性的单目跨相机多目标识别定位跟踪装置及方法。可以应用于武器系统、航空航天、铁路交通、军事、经济、社会等领域，具体在智能视频监控（基于运动识别、基于步法的人类识别、自动物体检测等）、自动化监测（监视一个场景以检测可疑行为）、交通监视（实时收集交通数据用来指挥交通流动）、治安防控等方面具有很好的应用前景。

背景技术

随着经济和科技的发展，人们对居住和办公环境的安全性提出了更高的要求 ，对关乎经济命脉的重点设施或区域 （如核电站、水电站、银行、高速公路和机场等）的安全运行和防护，名胜古迹和文物博物馆 ( 文字博物馆和故宫博物院等 ) 的安防以及重点军事目标和区域(如军械库)的安防提出了更高的要求 ，当重点目标和区域发生突发事件时，对现场事件的远程分析、指挥和调度的快速性、准确性提出了更高的要求。对这些目标进行安防的一种重要手段就是跨相机监控识别及跟踪。现有技术的监控跟踪都是单个相机在一定的范围和场景内的识别跟踪，在跨相机监控跟踪领域依旧存在时间和空间的跟踪难同步，多个目标交叉难识别，难跟踪等问题。

发明内容

为了克服现有技术不足，本发明提供一种基于时空连续性的单目跨相机多目标识别定位跟踪装置及方法，目的是通过建立相机之间出现目标的坐标、特性和时间序列之间的关系来快速的识别目标、跟踪目标并展现目标的历史轨迹，以提高在复杂场景、多监控视频、多目标中更为准确、快速的识别并跟踪目标。

本发明的技术解决方案：

基于时空连续性的单目跨相机多目标识别定位跟踪装置，其特征在于：包括信息采集模块、时间同步模块、服务器和显示屏，所述信息采集模块包括若干个光学感应设备，所述时间同步模块包括设于光学感应设备内的时钟模块和设于服务器内的授时模块，所述服务器内还设有数据库、畸变矫正模块、视场标定模块、目标识别模块、分类检测模块、时空分析模块、在线学习模块和坐标匹配模块，所述光学感应设备通过通信网络与服务器连接，所述显示屏通过视频线与服务器连接，所述光学感应设备负责输出视频流，所述授时模块负责给所有光学感应设备统一时间序列，所述时钟模块负责校对光学感应设备的内部时间轴，所述畸变矫正模块负责将光学感应设备输出的视频流的畸变部分进行矫正，所述视场标定模块负责将矫正后的所有视频流统一坐标系，所述目标识别模块负责识别视频中特定目标的特性并进行标定，所述分类检测模块负责识别目标的类别并输出特定目标的坐标信息和时间序列，所述时空分析模块负责分析相邻两个时刻的目标是否是同一个目标，所述在线学习模块负责将目标识别模块和分类检测模块给出的目标特征做初步记录和保存，并将通过时空分析模块分析得出的同一目标特征再进行分类在线学习，所述显示屏用于显示特定目标的当前坐标和历史轨迹。

优选的，所述畸变矫正模块包括MATLAB、OPENCV，MATLAB计算光学感应设备输出的视频流所需矫正的参数，OPENCV根据MATLAB计算出来的参数，对光学感应设备输出的视频流进行矫正，并输出矫正后的视频流。

优选的，所述目标识别模块包括CNN算法和RNN算法，目标识别模块内预存有目标标准参数库，所述分类检测模块包括CNN算法和RNN算法，分类检测模块内预存有多种类别特征库。

优选的，所述时空分析模块包括时间分析算法和空间分析算法。