專利名稱：一種集成可量測實景影像和電子地圖的視頻監控巡航方法
技術領域：
本發明屬于視頻監控技術領域，涉及ー種集成可量測實景影像和電子地圖的視頻監控巡航方法。
背景技術：
傳統的地理信息系統是用電子地圖來表現地物的空間特征，通過抽象化和濃縮化的方式使人們獲得宏觀世界的簡潔認識。然而在很多地理信息系統應用中，僅僅抽象地表達地理空間是不夠的，單純的電子地圖不足以提供足夠多的用于決策的信息，例如在城市管理中，需要掌握每ー個城市部件的位置及其周邊環境，需要了解每ー個城市部件在若干時間內的變化，需要知道在某ー個位置的實時情況，這些都是傳統的電子地圖無法提供的信息。可量測實景影像是ー種以地面近景攝影測量立體影像文件及其外方位元素構成的基礎地理信息產品，通過可量測實景影像提供的開發包可直接對立體影像進行測量、信息提取并與其他基礎地理信息產品集成。可量測實景影像庫是我國基礎地理信息數據庫為適應按需測量采集更新空間信息的ー種新的產品，在城管、軍事、勘測、電信、交通管理、道路管理、城市規劃、堤壩監測、電カ設施管理、海事等各個方面都有著廣泛的應用。然而可量測實景影像的數據量很大，在使用過程中無法對地理空間進行很好的抽象表達，也無法獲取現時性的空間信息。目前，眾多城市均安裝了大量的視頻攝像頭，用于對城市中發生的事件進行實時監控，其突出優點在于距離和控制，使得用戶坐在監控中心就可以監控若干個感興趣的區域或者地點的情況。然而，單純依靠對于某個地點的視頻監控，用戶很難準確地把握和了解各個地點的情況；單純依靠用戶逐個查看攝像頭畫面，很難提高辦事效率；同時用戶也需要將視頻監控與GIS系統聯系起來。針對上述需求，本領域急需提供新的技術方案，能夠將可量測實景影像、電子地圖和視頻監控結合起來，既能宏觀地了解城市的地理空間特征，又能查看城市部件周圍的歷史情況，還能實現實時監控和視頻巡航。
發明內容
本發明的目的在于針對現有技術的缺點和不足，提供ー種集成可量測實景影像和電子地圖的視頻監控巡航方法，通過電子地圖提供城市的宏觀空間特征，通過可量測實景影像展示城市的實景影像，通過視頻攝像頭對城市中發生的每ー個事件進行實時監控和視頻巡航。本發明所采用的技術方案是ー種集成可量測實景影像和電子地圖的視頻監控巡航方法，包括以下步驟
步驟1，通過視頻圖像與可量測實景影像的匹配，獲取每一個視頻攝像頭的監控范圍，包括以下分步驟，
步驟I. 1，獲取視頻監控巡航線路上的所有視頻攝像頭的地理坐標；
步驟I. 2，獲取每ー個視頻攝像頭的監控范圍，并存入數據庫；所得獲取每ー個視頻攝、像頭的監控范圍的實現方式為，對任ー視頻攝像頭執行以下子步驟，
步驟I. 2. 1，查詢得到視頻攝像頭的地理坐標，提取視頻攝像頭獲取的一幅視頻圖像；步驟I. 2. 2，根據步驟I. 2. I查詢所得視頻攝像頭的地理坐標，從可量測實景影像庫中查詢地理坐標附近的可量測實景影像；
步驟I. 2. 3，將步驟I. 2. 2查詢得到的所有可量測實景影像與步驟I. 2. I所得視頻攝像頭獲取的視頻圖像進行圖像匹配操作；
步驟I. 2. 4，記錄下每一幅匹配好的可量測實景影像的地理坐標，構成視頻攝像頭的監控范圍，將視頻攝像頭的監控范圍和地理坐標存入數據庫；
步驟2，視頻巡航，包括以下分步驟，
步驟2. 1，獲取視頻巡航線路上的所有點的地理坐標； 步驟2. 2，對視頻巡航線路上的所有點進行可量測實景影像的顯示和對應的視頻顯示與關閉，實現方式為對視頻巡航線路上的任一點執行以下子步驟，
步驟2. 2. 1，對于視頻巡航線路上的某一點，獲取地理坐標，在電子地圖上顯示點所對應的位置；
步驟2. 2. 2，根據步驟2. 2. I所得點的地理坐標，從可量測實景影像庫中查詢地理坐標附近的可量測實景影像，顯示查詢得到的所有可量測實景影像；
步驟2. 2. 3，根據步驟2. 2. I所得點的地理坐標，從數據庫中查詢地理坐標是否在某一個視頻攝像頭的監控范圍之內，如果在，則獲取對應的視頻攝像頭的地理坐標，進行視頻顯示；如果不在，則不顯示視頻。而且，步驟I. 2.3中，將步驟1.2.2查詢得到的所有可量測實景影像與步驟1.2. I所得視頻攝像頭獲取的視頻圖像進行圖像匹配操作時，采用SIFT匹配方法實現。而且，在進行步驟I后，用戶要求對從電子地圖上的任一點進行單點視頻監控時，執行以下分步驟
步驟a，從電子地圖上獲取某個點的地理坐標，并在電子地圖上顯示地理坐標所對應的位置；
步驟b，根據步驟a所得點的地理坐標，從可量測實景影像庫中查詢地理坐標附近的可量測實景影像，顯示查詢得到的所有可量測實景影像；
步驟C，根據步驟a所得點的地理坐標，從數據庫中查詢地理坐標是否在某ー個視頻攝像頭的監控范圍之內，如果在，則獲取對應的視頻攝像頭的地理坐標，進行視頻顯示，用于監控；如果不在，則不顯示視頻。本發明提供的技術方案的有益效果為通過將可量測實景影像與視頻攝像頭獲取的視頻圖像匹配的手段，確定攝像頭的監控范圍，自動控制視頻巡航時攝像頭的切換；將可量測實景影像、電子地圖和視頻監控結合起來，既能通過電子地圖宏觀地了解城市的地理空間特征，又能通過可量測實景影像查看城市部件周圍的歷史情況，還能通過視頻實現城市的實時監控和巡航，有效地解決了現有系統中可量測實景影像、電子地圖和視頻監控各自的缺陷，實現了三者之間的有效整合。
圖I為本發明實施例的流程圖。
具體實施例方式為了更好地理解本發明的技術方案，下面結合附圖和實施例對本發明做進ー步的詳細說明。實施例的流程可采用計算機軟件技術自動執行，參見圖I :
步驟1，通過視頻圖像與可量測實景影像的匹配，獲取每一個視頻攝像頭的監控范圍，包括以下分步驟
步驟1.1，獲取視頻監控巡航線路上的所有視頻攝像頭的地理坐標；
步驟I. 2，獲取每ー個視頻攝像頭的監控范圍，并存入數據庫；所得獲取每ー個視頻攝像頭的監控范圍的實現方式為，對任ー視頻攝像頭執行以下子步驟，
步驟I. 2. 1，查詢得到視頻攝像頭的地理坐標，提取視頻攝像頭獲取的一幅視頻圖像。·步驟I. 2. 2，根據步驟I. 2. I查詢所得視頻攝像頭的地理坐標，從可量測實景影像庫中查詢地理坐標附近的可量測實景影像。步驟I. 2. 3，將步驟I. 2. 2查詢得到的所有可量測實景影像與步驟I. 2. I所得視頻攝像頭獲取的視頻圖像進行圖像匹配操作；實施例所使用的圖像匹配方法是SIFT方法，它是目前圖像匹配領域適應性最好的方法之一，能夠準確地實現圖像的匹配。具體實施時，本領域技術人員可根據需要選擇其他圖像匹配方法。步驟I. 2. 4，記錄下每一幅匹配好的可量測實景影像的地理坐標，構成視頻攝像頭的監控范圍，將視頻攝像頭的監控范圍和地理坐標存入數據庫。根據步驟I. 2. I至步驟I. 2. 4獲取每一個視頻攝像頭的監控范圍時，可以采用并行處理方式，也可依次取視頻監控巡航線路上的ー個視頻攝像頭執行步驟I. 2. I至步驟I. 2. 4，對當前所取的視頻攝像頭執行完步驟I. 2. 4后，取視頻監控巡航線路上的下ー個視頻攝像頭返回執行步驟I. 2. I至步驟I. 2. 4，直到對視頻監控巡航線路上的所有視頻攝像頭處理完畢。在進行步驟I后，可以根據用戶要求，對從電子地圖上的任一點進行單點視頻監控，執行以下分步驟
步驟a，從電子地圖上獲取某個點的地理坐標，并在電子地圖上顯示地理坐標所對應的位置；
步驟b，根據步驟a所得點的地理坐標，從可量測實景影像庫中查詢地理坐標附近的可量測實景影像，顯示查詢得到的所有可量測實景影像；
步驟C，根據步驟a所得點的地理坐標，從數據庫中查詢地理坐標是否在某ー個視頻攝像頭的監控范圍之內，如果在，則獲取對應的視頻攝像頭的地理坐標，進行視頻顯示，用于監控；如果不在，則不顯示視頻。為滿足實現視頻監控巡航的目的，本發明實施例進ー步執行步驟2。步驟2，視頻巡航，包括以下分步驟
步驟2. 1，獲取視頻巡航線路上的所有點的地理坐標；
步驟2. 2，對視頻巡航線路上的所有點進行可量測實景影像的顯示和對應的視頻顯示與關閉，實現方式為對視頻巡航線路上的任一點執行以下子步驟，
步驟2. 2. 1，對于視頻巡航線路上的某一點，獲取地理坐標，在電子地圖上顯示點所對應的位置；
步驟2. 2. 2，根據步驟2. 2. I所得點的地理坐標，從可量測實景影像庫中查詢地理坐標附近的可量測實景影像，顯示查詢得到的所有可量測實景影像；
步驟2. 2. 3，根據步驟2. 2. I所得點的地理坐標，從數據庫中查詢地理坐標是否在某一個視頻攝像頭的監控范圍之內，如果在，則獲取對應的視頻攝像頭的地理坐標，進行視頻顯示；如果不在，則不顯示視頻。現有技術中，一般采用視頻服務器集中接收所有視頻攝像頭的視頻數據流。當判斷地理坐標在某ー個視頻攝像頭的監控范圍之內時，從視頻服務器上獲取該視頻攝像頭的視頻數據流，即可進行視頻顯示。通過以上步驟，判斷視頻巡航線路上的所有點是否進入或者離開某ー個視頻攝像頭的監控范圍，當循環到某點的地理坐標進入某一個視頻攝像頭的監控范圍時，自動開啟顯示視頻圖像功能；當該點的地理坐標離開某一個視頻攝像頭的監控范圍時，自動關閉顯 示視頻圖像功能。具體實施吋，對視頻巡航線路一般是逐點處理，因此流程可設計為，依次取視頻巡航線路上的某一點，執行步驟2. 2. I至步驟2. 2. 3，進行可量測實景影像的顯示和對應的視頻顯示與關閉；對當前所取的點執行完步驟2. 2. 3后，取視頻巡航線路上的下一點重復執行步驟2. 2. I至步驟2. 2. 3，直到視頻巡航線路上的所有點都巡航完畢為止，結束視頻巡航。由以上技術方案可見，本發明提供的ー種集成可量測實景影像和電子地圖的視頻監控巡航方法，與其它現有技術相比，具有以下優勢
I.提供視頻巡航功能，是城市視頻監控的一大創新。2.將可量測實景影像、電子地圖和視頻攝像頭結合起來，充分利用各種技術的優點，相互彌補缺陷，較現有技術中三者相互分離或者耦合程度不高的現狀，本發明較先前方法更為直觀并易于使用。3.將電子地圖的宏觀性、可量測實景影像的歷史性和視頻攝像頭的現時性緊密地結合在一起，較現有技術，更易于進行城市的管理。4.利用影像匹配技術，將可量測實景影像與視頻圖像進行匹配，從而精確地計算出每ー個攝像頭的監控范圍，自動控制攝像頭的切換。以上內容是對本發明所做的進ー步詳細說明，不能認定本發明的具體實施只限于這些說明。例如，步驟a到c實現的單點視頻監控功能，可以視為視頻巡航功能中獨立出來的ー個功能，能夠滿足人為干預下的視頻監控。本領域的技術人員應該理解，在不脫離由所附權利要求書限定的情況下，可以在細節上進行各種修改，都應當視為屬于本發明的保護范圍。
權利要求
1.一種集成可量測實景影像和電子地圖的視頻監控巡航方法，其特征在于包括以下步驟 步驟1，通過視頻圖像與可量測實景影像的匹配，獲取每一個視頻攝像頭的監控范圍，包括以下分步驟， 步驟1.1，獲取視頻監控巡航線路上的所有視頻攝像頭的地理坐標； 步驟I. 2，獲取每一個視頻攝像頭的監控范圍，并存入數據庫；所得獲取每一個視頻攝像頭的監控范圍的實現方式為，對任一視頻攝像頭執行以下子步驟， 步驟I. 2. 1，查詢得到視頻攝像頭的地理坐標，提取視頻攝像頭獲取的一幅視頻圖像；步驟I. 2. 2，根據步驟I. 2. I查詢所得視頻攝像頭的地理坐標，從可量測實景影像庫中查詢地理坐標附近的可量測實景影像； 步驟I. 2. 3，將步驟I. 2. 2查詢得到的所有可量測實景影像與步驟I. 2. I所得視頻攝像頭獲取的視頻圖像進行圖像匹配操作； 步驟I. 2. 4，記錄下每一幅匹配好的可量測實景影像的地理坐標，構成視頻攝像頭的監控范圍，將視頻攝像頭的監控范圍和地理坐標存入數據庫； 步驟2，視頻巡航，包括以下分步驟， 步驟2. 1，獲取視頻巡航線路上的所有點的地理坐標； 步驟2. 2，對視頻巡航線路上的所有點進行可量測實景影像的顯示和對應的視頻顯示與關閉，實現方式為對視頻巡航線路上的任一點執行以下子步驟， 步驟2. 2. 1，對于視頻巡航線路上的某一點，獲取地理坐標，在電子地圖上顯示點所對應的位置； 步驟2. 2. 2，根據步驟2. 2. I所得點的地理坐標，從可量測實景影像庫中查詢地理坐標附近的可量測實景影像，顯示查詢得到的所有可量測實景影像； 步驟2. 2. 3，根據步驟2. 2. I所得點的地理坐標，從數據庫中查詢地理坐標是否在某一個視頻攝像頭的監控范圍之內，如果在，則獲取對應的視頻攝像頭的地理坐標，進行視頻顯示；如果不在，則不顯示視頻。
2.根據權利要求I所述集成可量測實景影像和電子地圖的視頻監控巡航方法，其特征在于步驟I. 2. 3中，將步驟I. 2. 2查詢得到的所有可量測實景影像與步驟I. 2. I所得視頻攝像頭獲取的視頻圖像進行圖像匹配操作時，采用SIFT匹配方法實現。
3.根據權利要求I或2所述集成可量測實景影像和電子地圖的視頻監控巡航方法，其特征在于在進行步驟I后，用戶要求對從電子地圖上的任一點進行單點視頻監控時，執行以下分步驟， 步驟a，從電子地圖上獲取某個點的地理坐標，并在電子地圖上顯示地理坐標所對應的位置； 步驟b，根據步驟a所得點的地理坐標，從可量測實景影像庫中查詢地理坐標附近的可量測實景影像，顯示查詢得到的所有可量測實景影像； 步驟C，根據步驟a所得點的地理坐標，從數據庫中查詢地理坐標是否在某一個視頻攝像頭的監控范圍之內，如果在，則獲取對應的視頻攝像頭的地理坐標，進行視頻顯示，用于監控；如果不在，則不顯示視頻。
全文摘要
本發明提供一種集成可量測實景影像和電子地圖的視頻監控巡航方法，通過電子地圖獲取待視頻攝像頭的地理坐標，得到對應區域的可量測實景影像，利用影像匹配技術，實現可量測實景影像與視頻監控攝像頭獲取的視頻影像上靜態目標的匹配，實現了對視頻監控攝像頭獲取影像的內容的精確定位,有效地解決了現有系統中可量測實景影像、電子地圖和視頻監控單一數據源應用上的缺陷，實現了三者之間信息的有效整合,通過動靜數據的有效集成,實現了視頻實時監控和巡航。
文檔編號H04N5/232GK102685460SQ20121015301
公開日2012年9月19日 申請日期2012年5月17日 優先權日2012年5月17日
發明者劉軍, 邵振峰 申請人:武漢大學