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CN104034316B - 一种基于视频分析的空间定位方法 - Google Patents

一种基于视频分析的空间定位方法 Download PDF

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CN104034316B
CN104034316B CN201310071391.1A CN201310071391A CN104034316B CN 104034316 B CN104034316 B CN 104034316B CN 201310071391 A CN201310071391 A CN 201310071391A CN 104034316 B CN104034316 B CN 104034316B
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张宝运
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Shenzhen Institute of Advanced Technology of CAS
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
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Abstract

本发明涉及一种基于视频分析的空间定位方法，包括以下步骤：步骤一，获取并存储范围内若干摄像头的坐标信息、参数信息及其相关属性信息；步骤二，获取并存储包含目标的视频数据；步骤三，根据目标的特征信息搜索出包含目标的视频数据；步骤四，根据目标相对于摄像头的位置信息、摄像头的位置坐标信息、参数信息及其相关属性信息，实时地获取并存储目标在各个时刻的坐标信息；步骤五，根据目标在各个时刻的坐标信息，获取目标的运动轨迹。本发明充分利用城市场景所布设的密集监控设施，快速定位目标的准确位置并获得被监控目标一段时间内的运动轨迹，解决了城市复杂场景精确定位的问题，避免单纯经纬度定位所存在的位置描述的复杂性。

Description

一种基于视频分析的空间定位方法
【技术领域】
本发明涉及空间定位技术，尤其涉及一种基于视频分析的空间定位方法。
【背景技术】
现有技术中的空间定位方法往往基于摄像头对其监控范围内的目标进行跟踪定位。在城市场景复杂、目标大范围快速移动的情况下，上述空间定位方法未充分利用城市场景的密集监控设备，难以快速、精确地获得所述目标的位置，并且难以获得所述目标在一段时间内的运动轨迹。
【发明内容】
本发明旨在解决上述现有技术中存在的问题，提出一种基于视频分析的空间定位方法，用于获取目标在某一范围内的运动轨迹。该方法包括以下步骤：步骤一，获取并存储所述范围内若干摄像头的坐标信息、参数信息及其相关属性信息；步骤二，获取并存储包含所述目标的视频数据；步骤三，根据所述目标的特征信息搜索出包含所述目标的视频数据；步骤四，根据所述目标相对于所述摄像头的位置信息、所述摄像头的位置坐标信息、参数信息及其相关属性信息，实时地获取并存储所述目标在各个时刻的坐标信息；步骤五，根据所述目标在各个时刻的坐标信息，获取所述目标的运动轨迹。
本发明充分利用城市场景所布设的密集监控设施，快速定位目标的准确位置，解决了城市复杂场景精确定位的问题，避免单纯经纬度定位所存在的位置描述的复杂性，可以获得被监控目标一段时间内的运动轨迹。
【附图说明】
图1所示为本发明一实施例的一种基于视频分析的空间定位方法流程图。
【具体实施方式】
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清晰，以下结合具体实施例及附图，对本发明作进一步详细说明。应当理解，文中所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明的技术方案，而不应当理解为对本发明的限制。
本发明提供一种基于视频分析的空间定位方法，用于获取被监控目标在某一范围内的运动轨迹，该方法包括以下步骤：
步骤S100，获取并存储摄像头的坐标信息、参数信息及其相关属性信息；
步骤S200，获取并存储包含目标的视频数据；
步骤S300，搜索出包含所述目标的视频数据；
步骤S400，获取并存储目标在各个时刻的坐标信息；
步骤S500，获取目标运动轨迹。
下文以在某一城市对某一目标车辆监控为例，对本发明包含的各个步骤进行详细描述。
在步骤S100中，获取并存储所述目标车辆运动范围内若干摄像头的坐标信息、参数信息及其相关属性信息。具体地，上述若干摄像头的监控范围应尽可能地覆盖所述目标车辆的整个运动范围，在本实施例中，以所述目标车辆的运动范围是整个城市为例。
上述所有摄像头均与一数据服务器相连接，所述数据服务器同一管理并存储所述若干摄像头的坐标信息、参数信息、相关属性信息，所述坐标信息表明了摄像头所布设的地理位置坐标。
此外，所述摄像头具有参数信息以及相关属性信息。所述参数信息包括但不限于所述若干摄像头的监控半径、分辨率、显示比例等信息。所述相关属性信息表明了该摄像头所布设位置所属的区域、街道以及所述区域所属的类别，例如，所述区域所属的类别包括建筑物、室外街道、公路、交通工具等，其表明了该摄像头布设于建筑物内、室外街道上、公路上、交通工具内等场所中的一种，该相关属性信息可用于辅助绘制最终所述目标车辆的运动轨迹，用于表明所述目标车辆在一段时间内经过的具体场所与地点。
在步骤S200中，所述数据服务器统一管理并存储所述若干摄像头所拍摄的视频数据。在本实施例中，在所述城市、一段时间内的所有摄像头拍摄了海量的视频数据，如上文所述，假设所述若干摄像头的监控范围已覆盖所述目标车辆的整个运动范围，则在任一时刻所述目标车辆应当处于所述若干摄像头中的至少一个摄像头的监控范围内，因此，上述海量视频数据中应当有一部分视频数据包含了所述目标车辆的运动信息。
在步骤S300中，根据所述目标车辆的特征信息在所述海量视频数据中搜索出包含所述目标车辆的视频数据。此处所指的特征信息包括但不限于所述目标车辆的型号、颜色、大小、轮廓形状、车牌号等区别于其他物体的信息。基于目标特征信息搜索出包含目标视频数据的算法在现有技术中已较为成熟，在此不举例赘述。
在步骤S400中，根据所述目标车辆相对于所述摄像头的位置信息、所述摄像头的位置坐标信息、参数信息及其相关属性信息，实时地获取并存储所述目标车辆在各个时刻的坐标信息。具体地，通过所述摄像头拍摄的视频数据获取所述目标车辆相对于所述摄像头的位置信息在现有技术中也已有较为成熟的算法与技术，例如，基于所述摄像头的监控半径、分辨率、显示比例等参数信息，在上述包含所述目标车辆的视频数据中，所述数据服务器可通过计算所述摄像头所拍摄图像画面中每一个像素所对应实际场地中地面的大小，并通过计算目标车辆垂线与所述摄像头位置的连线夹角从而得到所述目标车辆的相对于所述摄像头的位置信息。所述数据服务器再根据所述目标车辆在各个时刻相对于所述摄像头的位置信息、所述摄像头的位置坐标信息、参数信息及其相关属性信息，实时地获取并存储所述目标车辆在各个时刻的坐标信息，该坐标信息为所述目标车辆的绝对地理位置信息，与所述摄像头的布设位置无关。
在步骤S500中，根据步骤S400中所获取的目标车辆在各个时刻的坐标信息，获得所述目标车辆的运动轨迹。具体地，可在电子地图中，将所述目标车辆在各个时刻的位置信息组合起来，最终获得所述目标车辆在一段时间内的运动轨迹。
本发明提出的基于视频分析的空间定位方法充分利用城市场景所布设的密集监控设施，快速定位目标的准确位置，解决了城市复杂场景精确定位的问题，避免单纯经纬度定位所存在的位置描述的复杂性，可以获得被监控目标一段时间内的运动轨迹。
虽然本发明参照当前的较佳实施方式进行了描述，但本领域的技术人员应能理解，上述较佳实施方式仅用来解释和说明本发明的技术方案，而并非用来限定本发明的保护范围，任何在本发明的精神和原则范围之内，所做的任何修饰、等效替换、变形、改进等，均应包含在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (4)

1.一种基于视频分析的空间定位方法，用于获取目标在某一范围内的运动轨迹，包括以下步骤：
步骤一，获取并存储所述范围内若干摄像头的坐标信息、参数信息及其相关属性信息，所述相关属性信息用于辅助绘制最终所述目标的运动轨迹，用于表明所述目标在一段时间内经过的具体场所与地点；
步骤二，获取并存储包含所述目标的视频数据；
步骤三，根据所述目标的特征信息搜索出包含所述目标的视频数据；
步骤四，根据所述目标相对于所述摄像头的位置信息、所述摄像头的位置坐标信息、参数信息及其相关属性信息，实时地获取并存储所述目标在各个时刻的坐标信息，所述坐标信息为所述目标的绝对地理位置信息，与所述摄像头的布设位置无关；
步骤五，根据所述目标在各个时刻的坐标信息，获得所述目标的运动轨迹。
2.根据权利要求1所述的基于视频分析的空间定位方法，所述参数信息包括所述若干摄像头的监控半径、分辨率以及显示比例。
3.根据权利要求1所述的基于视频分析的空间定位方法，所述相关属性信息包括所述若干摄像头所属的区域、街道以及所述区域所属的类别，所述类别包括建筑物、室外街道、公路以及交通工具。
4.根据权利要求1所述的基于视频分析的空间定位方法，所述特征信息包含所述目标的颜色、大小以及轮廓形状。
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