智能摄像机网络系统及摄像机网络动态任务分配方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及智能交通领域，特别是涉及一种智能摄像机网络系统及摄像机网络动 态任务分配方法。
【背景技术】
[0002] 近年来，随着嵌入式系统和传感器网络研究的进展，基于嵌入式智能摄像机的视 频前端系统在智能交通领域得到了广泛应用。现有的视频前端系统大部分采用集中式的系 统架构，系统主要包括中央控制机和放置在各个路口的摄像机。路口摄像机作为分支节点， 仅具备路口视频的采集和传输功能。位于后台的中央控制机作为中心控制节点。系统主要 依靠中心控制节点的控制功能对各分支节点进行控制，并且视频的分析处理均在中心控制 节点进行。由于受制于中心控制节点，这种视频前端系统对中心控制节点的信息计算负载 要求较高、失败代价高（例如中心控制节点损坏导致整个系统无法运行）、可扩展性差等问 题，这些因素导致当前集中式的视频前端系统不能够满足未来大规模智能交通系统的发展 需求。
[0003] 基于嵌入式智能摄像机的智能摄像机网络是未来智能交通视频前端系统的发展 趋势，具有成本低、鲁棒性强和扩展性好等特点。分布在各个路口的智能摄像机组成了一个 分布式的摄像机网络，能够满足智能交通对大规模多应用的需求。例如，对于面向交通场景 的目标跟踪问题，考虑到资源利用和维护管理的效用，无需将摄像机视域覆盖所有监控区 域。为实现广域交通视频监控环境下的目标跟踪，须研究非重叠视域环境下的摄像机网络 在交通场景下目标跟踪的动态任务分配方法。
【发明内容】
[0004] 鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种智能摄像机网络系统 及摄像机网络动态任务分配方法，用于解决现有技术中中心控制节点的信息计算负载要求 较高、失败代价高、可扩展性差等问题。
[0005] 为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种智能摄像机网络系统，所述智 能摄像机网络系统至少包括：
[0006] 设置于多个路口的智能摄像机网络，用于对路口信息进行监测；其中，所述智能摄 像机网络包括多个分布于各路口的摄像机节点网络，各摄像机节点网络通过路由器接入互 联网，各摄像机节点网络包括多个接入交换机的摄像机节点；
[0007] 与所述智能摄像机网络通过互联网实现通信的管理中心，用于存储所述智能摄像 机网络的运行状态信息及分析结果；
[0008] 通过以太网连入所述智能摄像机网络的远程配置系统，用于配置所述智能摄像机 网络的节点参数及运行状态。
[0009] 优选地，所述摄像机节点包括对图像进行检测的图像处理模块、分析系统资源和 网络控制信号以控制所述摄像机节点行为的控制决策模块、以及实现所述摄像机节点和外 界通讯的通信模块。
[0010] 优选地，所述远程配置系统基于C/S架构对所述智能摄像机网络的节点参数及运 行状态进行配置。
[0011] 为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种摄像机网络动态任务分配方 法，所述摄像机网络动态任务分配方法至少包括：
[0012] 当摄像机节点首次检测到符合要求的目标时，启动目标首次跟踪任务触发流程， 确定跟踪目标，对所述跟踪目标建立主动跟踪任务，并通过组播形式向当前摄像机节点网 络中的其他摄像机节点发送所述跟踪目标的跟踪任务消息；
[0013] 当摄像机节点接收到当前摄像机节点网络中的其他摄像机节点发送过来的跟踪 任务消息时，启动跟踪任务消息处理流程，建立被动跟踪任务；
[0014] 当所述跟踪目标从上一摄像机节点的视阈范围进入下一摄像机节点的视阈范围 时，启动跟踪目标移交流程，上一摄像机节点结束主动跟踪任务，下一摄像机节点将所述跟 踪目标的被动跟踪任务转化为主动跟踪任务。
[0015] 优选地，所述目标首次跟踪任务触发流程包括：摄像机节点持续进行事件检测及 目标检测，当被检测的目标符合事件条件时，将所述目标加入当前摄像机节点的目标集中， 作为跟踪目标进行跟踪，并发送跟踪任务信息。
[0016] 更优选地，所述跟踪任务消息包括消息发布源节点及跟踪目标特征。
[0017] 更优选地，所述跟踪任务消息处理流程包括：摄像机节点接收到当前摄像机节点 网络中的其他节点发送过来的跟踪任务消息后，判断所述跟踪目标是否存在于当前摄像机 节点的任务集中，若已经存在则向所述消息发布源节点发送反馈信息，并更新所述跟踪目 标的信息，建立被动跟踪任务；若不存在则将所述跟踪任务消息加入到当前摄像机节点的 任务集中，建立被动跟踪任务。
[0018] 更优选地，所述跟踪目标移交流程包括：摄像机节点进行目标检测，若检测到的目 标存在于当前摄像机节点的目标集中，继续进行目标检测，直至检测到的目标不存在于目 标集中；判断检测到的目标是否存在于当前摄像机节点的任务集中，若不存在则表示检测 到的目标不是所述跟踪目标，返回目标检测，若存在则表示检测到的目标是所述跟踪目标， 将所述跟踪目标的被动跟踪任务转化为主动跟踪任务，然后向所述消息发布源节点发送反 馈信息，并通过组播形式向当前摄像机节点网络中的其他摄像机节点发送所述跟踪目标的 更新的跟踪任务消息。
[0019] 优选地，还包括邻接表更新流程，所述邻接表更新流程包括：摄像机节点接收当前 摄像机节点网络中的其他摄像机节点发送的反馈信息，根据所述反馈信息更新邻接表中各 摄像机节点关系。
[0020] 更优选地，摄像机节点根据其内部维护的邻接表中各摄像机节点间的关系强度按 概率发送跟踪任务消息，实现所述跟踪任务消息的组播通信。
[0021] 优选地，采用基于目标分辨率和节点负载的跟踪质量效用函数来衡量实时跟踪质 量。
[0022] 优选地，所述摄像机网络动态任务分配方法在软件的控制决策层实现。
[0023] 如上所述，本发明的智能摄像机网络系统及摄像机网络动态任务分配方法，具有 以下有益效果：
[0024] 本发明的智能摄像机网络系统及摄像机网络动态任务分配方法在线生成基于节 点间关系强度的网络拓扑，使得任务消息的发送能够实现组播通信，避免了广播通信代价 较高的问题，同时能够保证较好的跟踪质量。本发明的智能摄像机网络系统及摄像机网络 动态任务分配方法可扩展性好，适应区域交通应用的多目标跟踪场景。
【附图说明】
[0025] 图1显示为本发明的智能摄像机网络系统示意图。
[0026] 图2显示为本发明的智能摄像机的软件框架示意图。
[0027] 图3显示为本发明的摄像机网络动态任务分配方法示意图。
[0028] 图4显示为本发明的目标首次跟踪任务触发流程示意图。
[0029] 图5显示为本发明的跟踪任务消息处理流程示意图。
[0030] 图6显示为本发明的跟踪目标移交流程示意图。
[0031] 图7显示为本发明的邻接表更新流程示意图。
[0032] 元件标号说明
[0033] 1 智能摄像机网络系统
[0034] 11 智能摄像机网络
[0035] 111 摄像机节点网络
[0036] 112 路由器
[0037] 113 摄像机节点
[0038] 12 管理中心
[0039] 13 远程配置系统
【具体实施方式】
[0040] 以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书 所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实 施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离 本发明的精神下进行各种修饰或改变。
[0041] 请参阅图1~图7。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明 本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数 目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其 组件布局型态也可能更为复杂。
[0042] 如图1所示，本发明提供一种智能摄像机网络系统1，所述智能摄像机网络系统1 至少包括：
[0043] 智能摄像机网络11、管理中心12以及远程配置系统13。
[0044] 所述智能摄像机网络11设置于多个路口，用于对路口信息进行监测。
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