用于沿著運輸路線跟蹤和監視資產的系統和方法
【專利摘要】本發明涉及一種用于沿著運輸路線跟蹤和監視資產的系統和方法。所述系統包括至少一個接收器，其用于接收從所述資產傳輸的資產標識，其中每個資產傳輸它自己的資產標識。所述接收器還接收所述資產中的每個資產的物理位置坐標。沿著所述運輸路線分布多個攝像機以便傳輸所述資產的攝像機圖像。所述系統還包括耦合到所述接收器和攝像機的服務器。所述服務器被配置為在所述攝像機圖像中識別所述資產，將來自所述接收器的所述資產標識與所述攝像機圖像中的所識別的資產相關聯，以及將所述資產中的每個資產的所述物理位置坐標與所述攝像機的物理位置坐標相關聯。所述系統監視所述資產的視覺外觀，并跟蹤它們是否遭受到物理損壞。
【專利說明】用于沿著運輸路線跟蹤和監視資產的系統和方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及沿著運輸路線跟蹤和監視資產。
【背景技術】
[0002]可以通過在對象上安裝GPS接收器和無線電發射器跟蹤移動對象(例如汽車和卡車、箱裝貨物，或者甚至人員)的位置，以便它們連續或頻繁地將其身份和地理空間坐標傳輸回集中式監視系統(主動模式)，或者當來自系統的無線電信號輪詢時傳輸它們(被動模式)。但是，用于跟蹤對象的常規系統通常不足以針對欺騙或冒充對象而防錯。可以發送虛假傳輸并可以呈現相似的仿制品。因此，常規資產位置報告通常不可信，數據庫更新可疑，并且最終數據庫中有關資產的信息不可信。
【發明內容】
[0003]相應地，本發明的一個實例實施例是一種用于沿著運輸路線跟蹤和監視資產的系統。所述系統包括至少一個接收器，其用于接收從所述資產傳輸的資產標識，其中每個資產傳輸它自己的資產標識。所述接收器還接收所述資產中的每個資產的物理位置坐標。沿著所述運輸路線分布多個攝像機以便傳輸所述資產的攝像機圖像。所述系統還包括耦合到所述接收器和攝像機的服務器。所述服務器被配置為在所述攝像機圖像中識別所述資產，將來自所述接收器的所述資產標識與所述攝像機圖像中的所識別的資產相關聯，以及將所述資產中的每個資產的所述物理位置坐標與所述攝像機的物理位置坐標相關聯。
[0004]本發明的另一個實例實施例是一種用于沿著運輸路線跟蹤和監視資產的計算機程序產品。所述計算機程序產品包括計算機可讀程序代碼，其被配置為:接收來自所述資產的資產標識和所述資產中的每個資產的物理位置坐標，其中每個資產傳輸它自己的資產標識；由沿著所述運輸路線分布的多個攝像機傳輸所述資產的攝像機圖像；在所述攝像機圖像中識別所述資產；以及將所述資產標識與所述攝像機圖像中的所識別的資產相關聯，并將所述資產中的每個資產的所述物理位置坐標與沿著所述運輸路線的所述攝像機的物理位置坐標相關聯。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0005]現在僅通過實例的方式參考附圖描述本發明的實施例，這些附圖是:
[0006]圖1示出根據本發明的一個實施例的用于沿著運輸路線跟蹤和監視資產的系統；
[0007]圖2示出本發明的一個實施例構想的兩個資產跟蹤情景；
[0008]圖3示出根據本發明的一個實施例的對象定位、驗證和檢查系統的流程圖；
[0009]圖4示出根據本發明的一個實施例的驗證特定對象的一個詳細實例；
[0010]圖5示出根據本發明的一個實施例的驗證多個對象的一個實例；
[0011]圖6是示出根據本發明的一個實施例的用于沿著運輸路線跟蹤和監視資產的方法的流程圖；以及[0012]圖7示出編碼有執行根據本發明的一個實施例的用于沿著運輸路線跟蹤和監視資產的方法的指令的計算機可讀介質。
【具體實施方式】
[0013]參考本發明的實施例描述本發明。在本發明的說明書中，對圖1-7進行參考。當參考附圖時，使用相同的參考標號指示所有附圖中示出的相同結構和元素。
[0014]圖1示出根據本發明的一個實施例的用于沿著運輸路線106跟蹤和監視資產104的實例系統102。所述系統包括至少一個接收器108，其用于從資產104接收無線電傳輸。來自資產104的每個傳輸包括該資產的唯一資產標識。所述系統還包括沿著運輸路線分布的多個攝像機110，以便傳輸資產104的攝像機圖像。攝像機110可以位于沿著資產的運輸路線106的不同位置處。所述系統還包括數據庫112，其包含多個數據庫圖像114，以便識別每個資產104。
[0015]服務器116耦合到接收器108、攝像機110和數據庫112。服務器116可以通過諸如局域網(LAN)或廣域網(WAN)之類的計算機網絡，與接收器108、攝像機110和數據庫112通信。服務器116被配置為使用數據庫圖像114在攝像機圖像中識別資產，并且將來自接收器108的資產標識與攝像機圖像中的所識別的資產關聯。在一個實施例中，數據庫圖像可以包括用于判定資產104是否損壞的圖像115。此外，服務器116可以被配置為如果確定至少一個資產104損壞，則發送警報。
[0016]系統102可以還包括由每個資產攜帶的發射器118。發射器118被配置為傳輸其相應資產104的唯一資產標識。發射器118還可以被配置為傳輸其相應資產104的物理位置坐標。在一個特定實施例中，每個資產104包括全球定位系統(GPS)接收器120，以便確定該資產的物理位置坐標。在另一個實施例中，發射器118是射頻識別(RFID)發射器。在該配置中，接收器108是靠近攝像機110之一的RFID接收器。在另一個實施例中，通過從資產傳輸的資產標識消息或其它消息的三角測量來確定每個資產的物理位置坐標。
[0017]服務器116可以被配置為將來自每個資產104的物理位置坐標與沿著運輸路線的攝像機110的物理位置坐標相關聯。服務器可以被進一步配置為如果當資產104中的至少一個資產被確定為在相應攝像機110的視場122內時未識別到該資產，則發送警報。如果當資產104中的至少一個資產被確定為在相應攝像機110的視場122外時識別到該資產，則服務器也可以發送警報。
[0018]根據本發明的一個實施例，一種系統包括數據庫，其包括某些感興趣的移動對象(在此也稱為“資產”)及其位置和外觀。所述資產附帶了定期報告其位置和身份的GPS發射器。
[0019]轉到圖2，在給定時刻，可以存在這些對象的兩個子集；一個子集是GPS發射器報告它們在特定GPS位置讀數覆蓋的區域(橫向條紋區域202)內的那些對象，另一個子集是在該GPS位置處的視頻攝像機的視場(縱向條紋區域204)內的那些對象。這兩個區域的交集可以分為兩種情況，由V和U指示。具體地說，V指示對象的外觀(在圖像中)與其ID (來自GPS)匹配的情況。因此，在對象(資產)數據庫中驗證了這些對象。相比之下，U指示對象的外觀(在圖像中)與其ID (來自GPS)不完全匹配的情況。在這種情況下，需要檢查這些對象以便確保GPS設備沒有出錯，或者GPS設備未被替換。注意，攝像機故障(例如鏡頭上的灰塵)也可以導致此類不匹配。在這種情況下，可能需要檢查攝像機。但是，在該實施例中，假設所有攝像機都正常工作。通過檢查之后，對象/資產數據庫中的對象表項將使用其最新的視覺外觀進行更新。該過程隨時間而重復。通過這些方式，資產數據庫保持最新。
[0020]如圖3中所示，假設每個移動對象自身均攜帶GPS設備，該GPS設備可用于唯一標識該對象(將其表示為對象0，其具有身份IDo)以及報告其物理位置，則當其進入固定攝像機監視的區域之后，可以執行以下過程和分析。
[0021]首先，根據移動對象的GPS數據，以及有關特定攝像機可以覆蓋的區域的現有知識，可以粗略估計對象是否已進入攝像機的視野。其次，確定具有IDo的對象進入該攝像機的視野之后，繼續從捕獲的視頻檢測和識別對象。然后對于每個識別的對象，將其身份與IDo相比較。如果它們匹配，則確認該特定對象O在某一特定時間在該特定位置處出現。否貝U，如果從視頻識別的對象的ID與IDo不匹配，則該對象的外觀可能已改變。因此，需要針對該對象進行更徹底的檢查。
[0022]另一方面，還可能從視頻流檢測和識別到具有特定ID的某些對象，然而被假定為隨之攜帶的GPS設備并未報告這些對象。這可能意味著這些對象具有損壞的或者與對象分離的GPS設備。
[0023]圖4示出根據本發明的一個實施例的驗證特定對象的一個詳細實例。如圖所示，從GPS設備接收對象ID之后，首先基于此類ID從對象數據庫檢索該對象的視覺外觀。同時，根據該對象的GPS定位信息，獲得捕獲該對象的視頻幀(多個)。接下來，嘗試單獨根據對象的外觀，從視頻識別和驗證該對象。如果確實識別到對象，則獲得該對象的確切位置以及最新外觀，并在對象數據庫中更新此類信息。
[0024]遵循類似的邏輯，可以同時驗證多個對象(如圖5中所示)，作為更實際和高效的解決方案。更具體地說，如果給出視頻幀，則首先根據GPS定位數據，(從GPS設備)檢索在攝像機視場內的對象的ID列表。然后從對象數據庫檢索這些對象的視覺外觀。接下來，根據對象在視頻幀中的外觀，識別和驗證這些對象。最后，使用最新對象外觀信息及其當前位置，更新對象數據庫(如果必要)。
[0025]圖6是示出根據本發明的一個實施例的用于沿著運輸路線跟蹤和監視資產的方法的流程圖。所述方法在定位步驟602開始。在該操作期間，在沿著資產的運輸路線的不同位置處布置攝像機。攝像機覆蓋范圍無需沿著運輸路線是連續的。換言之，在運輸期間，資產不必始終在攝像機視野內。在完成定位步驟602之后，所述方法繼續到傳輸步驟604。
[0026]在傳輸步驟604,每個資產傳輸其唯一資產標識。在本發明的一個實施例中，資產還傳輸其物理位置坐標。例如，可以使用每個資產攜帶的GPS接收器確定資產的物理位置坐標。在一個備選實施例中，每個資產可以攜帶RFID發射器。在該布置中，RFID接收器被布置為靠近攝像機之一，以便資產的位置坐標基于攝像機或RFID接收器的位置。在另一個實施例中，通過對資產傳輸的消息(例如資產標識)進行三角測量，確定每個資產的物理位置坐標。在完成傳輸步驟604之后，所述過程繼續到接收步驟606。
[0027]在接收步驟606，接收來自每個資產的唯一資產標識。如上所討論的，唯一資產標識可以附帶有資產的物理位置坐標。在完成接收步驟606之后，所述過程繼續到傳輸步驟608。
[0028]在傳輸步驟608，沿著運輸路線分布的多個攝像機傳輸資產的攝像機圖像。攝像機圖像可以是靜態圖像或者是流視頻饋送的一部分。在完成傳輸步驟608之后，所述方法繼續到識別步驟610。
[0029]在識別步驟610，在攝像機圖像中識別資產。在一個實施例中，使用存儲在數據庫中的數據庫圖像識別資產，該數據庫包括被跟蹤和監視的所有資產。例如，具有一個或多個計算機處理器的服務器可以通過將部分或全部攝像機圖像與存儲的數據庫圖像相匹配而執行對象識別。在完成識別步驟610之后，所述方法繼續到關聯步驟612。
[0030]在關聯步驟612，將資產標識與攝像機圖像中的所識別的資產相關聯。在一個實施例中，將來自每個資產的物理位置坐標與沿著運輸路線的攝像機的物理位置坐標相關聯。
[0031]因此，跟蹤和管理資產使用兩種模式，它們都由資產直接或間接生成。例如，可以通過以下操作實現資產信息的驗證:(I)在彼此的短時間間隔內獲得從一個資產本身傳輸的消息，該消息包含該資產標識代碼的聲明，并且可以從該消息確定該對象的位置(從其內容或者通過對其傳輸點進行三角測量)，以及(2)對象的視覺觀察，如通過推斷的位置附近的視頻攝像機，針對(I)的參考位置坐標/幀校準該視覺觀察的視圖幾何形狀。
[0032]因此，通過例如將資產上的GPS和攝像機組合在一起，可以產生完整的系統，該系統在廣泛區域內高精度地跟蹤已驗證的資產，并管理資產的完整性。具體地說，時間上接近的兩個報告(一個報告來自資產的GPS，報告非常接近攝像機位置的位置；一個報告來自該攝像機，報告它看到該對象(或者至少看到如下對象:其外觀與該對象的先前已知外觀沒有區別))提供了具有很高確定性的證據，表明該對象在該時刻在該位置處。
[0033]如果對象的外觀不同于預期的外觀，則可以執行分析以便判定它是正確的但以某種方式被損壞的對象，還是不同的可能進行欺騙的對象。此外，可以使用沒有任何對應GPS報告的對象的視覺觀察作為檢查技術，以便查找錯誤地未附帶有GPS單元的對象，或者其GPS單元發生故障(B卩，電池沒電或損壞的發射器)的對象。
[0034]在完成關聯步驟612之后，過程流傳遞到發送操作614。在一個實施例中，如果當所述資產中的至少一個資產被確定為在相應攝像機的視場內時未識別到該資產，則發送警報。如果當所述資產中的至少一個資產的物理位置被確定為在多個攝像機中的相應攝像機的視場外時識別到該資產，則也可以發送警報。如果根據數據庫圖像確定所述資產中的至少一個資產損壞，則也可以發送警報。
[0035]圖7示出編碼有執行根據本發明的一個實施例的用于沿著運輸路線704跟蹤和監視資產的方法的指令702的計算機可讀介質702，例如CDR0M。
[0036]所屬【技術領域】的技術人員知道，本發明的各個方面可以實現為系統、方法或計算機程序產品。因此，本發明的各個方面可以具體實現為以下形式，即:可以是完全的硬件、也可以是完全的軟件(包括固件、駐留軟件、微代碼等)，還可以是硬件和軟件結合的形式，本文一般稱為“電路”、“模塊”或“系統”。此外，本發明的各個方面還可以實現為在一個或多個計算機可讀介質中的計算機程序產品的形式，該計算機可讀介質中包含計算機可讀的程序代碼。
[0037]可以采用一個或多個計算機可讀介質的任意組合。計算機可讀介質可以是計算機可讀信號介質或者計算機可讀存儲介質。計算機可讀存儲介質例如可以是一但不限于一電、磁、光、電磁、紅外線、或半導體的系統、裝置或器件，或者上述的任意合適的組合。計算機可讀存儲介質的更具體的例子(非窮舉的列表)包括:具有一個或多個導線的電連接、便攜式計算機磁盤、硬盤、隨機存取存儲器(RAM)、只讀存儲器(ROM)、可擦式可編程只讀存儲器(EPROM或閃存)、光纖、便攜式緊湊磁盤只讀存儲器(CD-ROM)、光存儲器件、磁存儲器件、或者上述的任意合適的組合。在本文件中，計算機可讀存儲介質可以是任何包含或存儲程序的有形介質，該程序可以被指令執行系統、裝置或者器件使用或者與其結合使用。
[0038]計算機可讀的信號介質可以包括例如在基帶中或者作為載波一部分傳播的數據信號，其中承載了計算機可讀的程序代碼。這種傳播的數據信號可以采用多種形式，包括一但不限于一電磁信號、光信號或上述的任意合適的組合。計算機可讀的信號介質可以是計算機可讀存儲介質以外的任何計算機可讀介質，該計算機可讀介質可以發送、傳播或者傳輸用于由指令執行系統、裝置或者器件使用或者與其結合使用的程序。
[0039]體現在計算機可讀介質上的程序代碼可以用任何適當的介質傳輸，所述介質包括但不限于:無線、有線、光纜、RF等，或上述的任意合適的組合。
[0040]可以以一種或多種程序設計語言或其組合來編寫用于執行本發明的各個方面的操作的計算機程序代碼，所述程序設計語言包括面向對象的程序設計語言一諸如Java、Smalltalk、C++，還包括常規的過程式程序設計語言一諸如“C”語言或類似的程序設計語言。程序代碼可以完全地在用戶計算機上執行、部分地在用戶計算機上執行、作為一個獨立的軟件包執行、部分在用戶計算機上部分在遠程計算機上執行、或者完全在遠程計算機或服務器上執行。在涉及遠程計算機的情形中，遠程計算機可以通過任意種類的網絡一包括局域網(LAN)或廣域網(WAN) —連接到用戶計算機，或者，可以連接到外部計算機(例如利用因特網服務提供商來通過因特網連接)。
[0041]本文中將參照本發明實施例的方法、裝置(系統)和計算機程序產品的流程圖和/或框圖描述本發明的各個方面。應當理解，流程圖和/或框圖的每個方框以及流程圖和/或框圖中各方框的組合，都可以由計算機程序指令實現。這些計算機程序指令可以提供給通用計算機、專用計算機或其它可編程數據處理裝置的處理器，從而生產出一種機器，這些計算機程序指令通過計算機或其它可編程數據處理裝置的處理器執行，產生了實現流程圖和/或框圖中的方框中規定的功能/操作的裝置。
[0042]也可以把這些計算機程序指令存儲在能使得計算機、其它可編程數據處理裝置或其他設備以特定方式工作的計算機可讀介質中，這樣，存儲在計算機可讀介質中的指令就產生出一個包括實現流程圖和/或框圖中的方框中規定的功能/操作的指令的制造品。
[0043]也可以把計算機程序指令加載到計算機、其它可編程數據處理裝置、或其它設備上，使得在計算機、其它可編程裝置或其它設備上執行一系列操作步驟，以產生計算機實現的過程，從而使得在計算機或其它可編程裝置上執行的指令提供實現流程圖和/或框圖中的方框中規定的功能/操作的過程。
[0044]附圖中的流程圖和框圖顯示了根據本發明的各實施例的系統、方法和計算機程序產品的可能實現的體系架構、功能和操作。在這點上，流程圖或框圖中的每個方框可以代表一個模塊、程序段或代碼的一部分，所述模塊、程序段或代碼的一部分包含一個或多個用于實現規定的邏輯功能的可執行指令。也應當注意，在有些作為替換的實現中，方框中所標注的功能可以以不同于附圖中所標注的順序發生。例如，兩個連續的方框實際上可以基本并行地執行，它們有時也可以按相反的順序執行，這依所涉及的功能而定。也要注意的是，框圖和/或流程圖中的每個方框、以及框圖和/或流程圖中的方框的組合，可以用執行規定的功能或操作的專用的基于硬件的系統來實現，或者可以用專用硬件與計算機指令的組合來實現。
[0045]出于示例目的給出了對本發明的各實施例的描述，但所述描述并非旨在是窮舉的或是限于所公開的實施例。在不偏離所說明的各實施例的范圍和精神的情況下，對于所屬【技術領域】的普通技術人員來說許多修改和變化都是顯而易見的。本文中所用術語的選擇，旨在最好地解釋各實施例的原理、實際應用或對市場中的技術的技術改進，或者使所屬【技術領域】的其它普通技術人員能理解本文公開的各實施例。
【權利要求】
1.一種用于沿著運輸路線跟蹤和監視資產的系統，所述系統包括: 至少一個接收器，其用于接收從所述資產傳輸的資產標識和所述資產中的每個資產的物理位置坐標，其中每個資產傳輸它自己的資產標識； 多個攝像機，其沿著所述運輸路線分布以便傳輸所述資產的攝像機圖像； 服務器，其耦合到所述至少一個接收器和攝像機，所述服務器被配置為在所述攝像機圖像中識別所述資產，將來自所述接收器的所述資產標識與所述攝像機圖像中的所識別的資產相關聯，以及將所述資產中的每個資產的所述物理位置坐標與所述攝像機的物理位置坐標相關聯。
2.根據權利要求1的系統，還包括由所述資產中的每個資產攜帶的發射器，所述發射器被配置為傳輸唯一資產標識。
3.根據權利要求2的系統，其中所述發射器被進一步配置為傳輸其物理位置坐標。
4.根據權利要求3的系統，還包括由所述資產中的每個資產攜帶的全球定位系統GPS接收器，以便確定所述資產的物理位置坐標。
5.根據權利要求2的系統，其中所述發射器是射頻識別RFID發射器。
6.根據權利要求5的系統，其中所述至少一個接收器是靠近所述攝像機之一的射頻識別RFID接收器。
7.根據權利要求1的系統，其中通過從所述資產傳輸的消息的三角測量來確定所述資產中的每個資產的所述 物理位置坐標。
8.根據權利要求1的系統，其中所述攝像機位于沿著所述資產的運輸路線的不同位置處。
9.根據權利要求1的系統，其中所述服務器被進一步配置為:如果當所述資產中的至少一個資產被確定為在所述多個攝像機中的相應攝像機的視場內時未識別到該資產，則發送警報。
10.根據權利要求1的系統，其中所述服務器被進一步配置為:如果當所述資產中的至少一個資產被確定為在所述多個攝像機中的相應攝像機的視場外時識別到該資產，則發送警報。
11.根據權利要求1的系統，還包括: 多個數據庫圖像包括用于判定所述資產是否損壞的圖像；以及 其中所述服務器被進一步配置為:如果確定所述資產中的至少一個資產損壞，則發送警報。
12.根據權利要求1的系統，還包括: 數據庫，其包括多個數據庫圖像以便識別所述資產中的每個資產；以及 其中所述服務器被配置為使用所述數據庫圖像在所述攝像機圖像中識別所述資產。
13.一種用于沿著運輸路線跟蹤和監視資產的方法，所述方法包括: 接收來自所述資產的資產標識和所述資產中的每個資產的物理位置坐標，其中每個資產傳輸它自己的資產標識； 由沿著所述運輸路線分布的多個攝像機傳輸所述資產的攝像機圖像； 在所述攝像機圖像中識別所述資產；以及 將所述資產標識與所述攝像機圖像中的所識別的資產相關聯，并將所述資產中的每個資產的所述物理位置坐標與沿著所述運輸路線的所述攝像機的物理位置坐標相關聯。
14.根據權利要求13的方法，還包括:由所述資產中的每個資產傳輸唯一資產標識。
15.根據權利要求14的方法,還包括:由所述資產中的每個資產傳輸該資產的物理位置坐標。
16.根據權利要求13的方法，還包括:將來自所述資產中的每個資產的物理位置坐標與沿著所述運輸路線的所述攝像機的物理位置坐標相關聯。
17.根據權利要求13的方法，還包括:如果當所述資產中的至少一個資產被確定為在所述多個攝像機中的相應攝像機的視場內時未識別到該資產，則發送警報。
18.根據權利要求13的方法，還包括:如果當所述資產中的至少一個資產被確定為在所述多個攝像機中的相應攝像機的視場外時識別到該資產，則發送警報。
19.根據權利要求13的方法，還包括: 多個數據庫圖像包括用于判定所述資產是否損壞的圖像；以及 如果確定所述資產中的至少一個資產損壞，則發送警報。
20.根據權利要求13的方法，還包括: 將所述資產的數據庫圖像存儲在數據庫中；以及 其中使用所述數據`庫圖像識別所述攝像機圖像中的所述資產。
【文檔編號】G06K17/00GK103678871SQ201310439490
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年9月24日 優先權日:2012年9月25日
【發明者】N·哈斯, A·漢帕普爾, 李瑛 , S·潘坎蒂 申請人:國際商業機器公司