视频视域实时全程监控追踪方案

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系统主要通过在勤务沿线固定间距安装摄像头,根据车队GPS计算出实时速度,然后根据间距及实时速度以不同的时间间隔切换摄像头,从而实现车队沿线视频无缝监控。

1、视域配置

将各视频每个预置位实际看到的画面与GIS地图置于同一工作台上,系统利用图像识别技术,自动判断视频画面中边缘点的经纬度,并根据这些经纬度在下方GIS地图中绘制出该视频的可见范围,即视域。操作人员可以人工调整该视域的边界。视域在数据库中以其边缘数据点组P[n][2]={P(logitudei,latitudei),P(logitudei+1,latitudei+1)…P(logituden,latituden)}表示。该视域用于对视频位置模拟工具模拟的车队定位信息进行自动纠偏和在视频点位安装不规则时对视频切换提供支撑。

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2、定位信息采集与处理

通过GPS及北斗双模定位模块采集车队实时位置数据。由于存在数据漂移及定位精度有限等问题,需要对得到的定位数据进一步处理才能保证监控视频准确触发。为保证视频切换准确度及用户体验,系统还通过一系列算法,对切换结果进行了限定:(1)在车队起点附近,只有当连续3个数据点都在距线路15米范围内,才认为车队启动,此时监控视频才可以切换;在车队终点附近,只有当连续3个数据点都在距线路15米范围外时,才认为车队任务结束,视频监控保持最后一个视频预置位的画面不变。(2)车队位置只能沿路线向前移动,不能向后移动。遇到车队位置沿线路向后移动时,使用上一个点位的数据。

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3、点位与视域匹配

如图4所示,对于任意一个点,通过作一条以该点为起点指向某一多边形的水平射线,观察其与该多边形交点的个数m来确定这个点是否在多边形区域内部。如果m为偶数,即满足{m|m=2k,k∈Z},则该点在多边形区域外部,如点A和点B;如果m为奇数,即满足{m|m=2k+1,k∈Z},则该点在多边形区域内部,如点C和点D。为提高程序的运算效率,可以先确定任意一点的横纵坐标(x0,y0)与多边形顶点坐标的关系,如果x0>xmax或x0<xmin或y0>ymax或y0<ymin (其中xmax和xmin分别为多边形的最大横坐标与最小横坐标,ymax和ymin分别为多边形的最大纵坐标与最小纵坐标),则这个点一定在多边形外,据此减少部分计算量。

4、视频切换

某视频共沿警卫线路设置了3个预置位,即①②③,每个预置位均按照第五章“视域配置”一节所述的方法配置了视域。当车队处于起点位置时,由于静态漂移较大,车队有可能被误判为进入某路面视频视域。此时默认播放线路上第一个视频。当车队位于预设的警卫路线上时,根据第五章“点位与视域匹配”一节所述的原理,判断车队位置是否处在视域范围之内。如果车队进入某一视域,则对应的摄像头转向该预置位,播放相应视频。如果两视域存在重叠,则为保证跟踪效果,在重叠部分,切换为下一个预置位。当车队位于终点位置时,同样为了避免静态漂移大,车队被误判处在某路面视频视域内,此时播放线路上最后一个视频。

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