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攝像機組合應(yīng)用 深入多目標智能跟蹤技術(shù)
2013年01月05日 11:00:40來源:中國安防展覽網(wǎng)整理點擊量:3716
導讀多目標識別與跟蹤技術(shù)是以單球機智能跟蹤作為基礎(chǔ),能夠同時實現(xiàn)對大范圍內(nèi)多個活動目標的智能識別與跟蹤,并對其中單個目標進行智能跟蹤的技術(shù)。多目標識別與跟蹤技術(shù)的實現(xiàn),是以單球機智能跟蹤技術(shù)系統(tǒng)作為基礎(chǔ)的,因此市場上可見到的具有多目標識別與跟蹤產(chǎn)品的廠商,往往都會有對應(yīng)的智能跟蹤球機產(chǎn)品系列。本文著重探討多目標識別過程及其技術(shù)發(fā)展狀況。
中國安防展覽網(wǎng)訊 多目標識別與跟蹤技術(shù)是以單球機智能跟蹤作為基礎(chǔ),能夠同時實現(xiàn)對大范圍內(nèi)多個活動目標的智能識別與跟蹤,并對其中單個目標進行智能跟蹤的技術(shù)。多目標識別與跟蹤技術(shù)的實現(xiàn),是以單球機智能跟蹤技術(shù)系統(tǒng)作為基礎(chǔ)的,因此市場上可見到的具有多目標識別與跟蹤產(chǎn)品的廠商,往往都會有對應(yīng)的智能跟蹤球機產(chǎn)品系列。本文著重探討多目標識別過程及其技術(shù)發(fā)展狀況。
多目標跟蹤過程
數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián):在觀測數(shù)據(jù)和目標之間建立起對應(yīng)關(guān)系。常見的方法有近鄰算法、聯(lián)合概率數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)濾波器、多假設(shè)跟蹤算法。狀態(tài)估計:每個目標根據(jù)其對應(yīng)的觀測進行狀態(tài)估計
通常采用基于貝葉斯理論的方法,將多目標跟蹤問題轉(zhuǎn)化成對多個單目標的跟蹤過程,并建立相應(yīng)的狀態(tài)空間模型。為每個目標分配一個單目標跟蹤器,相互獨立地跟蹤每個目標,通過設(shè)計一些特殊的方法來處理目標之間的交互和遮擋問題。
坐標傳遞:在主攝像機和球機間建立統(tǒng)一的坐標系在多目標監(jiān)控場景中,提取目標的位置和運動軌跡信息,發(fā)送給從攝像機,從攝像機根據(jù)目標的位置和運動軌跡信息跟蹤鎖定目標。
另外,多目標跟蹤技術(shù)在實際的應(yīng)用中,還需要重點優(yōu)化和改進以下方面:提升算法的效率,以實現(xiàn)同時能夠跟蹤盡量多的目標;需要改進算法的抗干擾性能,以減輕光線變化、影子、目標間遮擋等常見的干擾因素;需要能夠?qū)γ總€目標排定警戒優(yōu)先級,以使球機在跟蹤時能夠及時切換到威脅等級更高的目標。
多目標識別與跟蹤技術(shù)的產(chǎn)品形態(tài)
多目標識別與跟蹤產(chǎn)品目前在市場上可見的產(chǎn)品并不多,主要分為兩種形態(tài):槍球機一體式和獨立型產(chǎn)品(包括NVS、DVR、智能盒等)。
槍球機一體式產(chǎn)品,是指通過獨特的模具設(shè)計,在球機上方嵌入一個廣角攝像機,通過內(nèi)部的連線,實現(xiàn)一個可以完全獨立安裝和使用的一體化多目標跟蹤系統(tǒng)。由于槍機的位置固定在球機內(nèi)不可移動,因此在算法上更加容易實現(xiàn),在場景匹配和目標坐標傳遞方面有良好的精度。
獨立型產(chǎn)品是目前市場上比較常見的產(chǎn)品形態(tài)。通常是在NVS、DVR中提供該項功能,或是設(shè)計一款專用的視頻處理分析器,通過現(xiàn)場接線連接槍機和球機,通過平臺軟件的配置,實現(xiàn)主從式多目標跟蹤功能。獨立型產(chǎn)品的優(yōu)勢是應(yīng)用方式靈活,可以兼容不同廠商的各類攝像機,包括標清、高清、模擬型、網(wǎng)絡(luò)型的槍機、球機,不僅適用于新建的監(jiān)控系統(tǒng),也適用于現(xiàn)有監(jiān)控系統(tǒng)的升級改造,在方案設(shè)計和系統(tǒng)建設(shè)中具有高度的靈活性,未來可能會得到更大的發(fā)展。
多目標識別與跟蹤技術(shù)的發(fā)展與改進
多目標識別與跟蹤作為一項新興的技術(shù),從出現(xiàn)至今,始終在根據(jù)市場的需求不斷的改進和提升。我們可以嘗試從大安防的角度,分析該技術(shù)未來可能的主要發(fā)展方向。
1、更加智能化的目標優(yōu)先級排序能力
對目標的優(yōu)先級排序能力,決定了當前畫面是否能始終跟蹤危險等級高的目標,避免多目標時球機只按照簡單的輪換順序進行跟蹤,從而有效提升產(chǎn)品的應(yīng)用價值。提高該能力的有效方法,一是在場景中設(shè)立多條警戒線、區(qū)域的識別規(guī)則,二是可以考慮引入目標行為特征的分析技術(shù),將手中提包、某種衣著顏色、急速奔跑等目標特征作為判斷優(yōu)先級的依據(jù)。
2、更有效的對抗環(huán)境中的各種干擾因素
多目標監(jiān)控系統(tǒng)更多的會應(yīng)用于機場、廣場、道路等室外開闊地域,經(jīng)常會面對著局部強光、黑夜、大風、大雨、霧霾、地面積水等不良的監(jiān)控環(huán)境,需要智能算法不斷的進行針對性的調(diào)整與改進,以確保在各種真實環(huán)境下都能夠有效的跟蹤。
另外,多目標的相互遮擋,多目標運動狀態(tài)的差異和變化,也是影響跟蹤性能的主要因素。是否可以引入雙目識別技術(shù),通過多視角跟蹤多目標,來克服遮擋,這也是一種可能的解決途徑。
3、單槍機 多球機、球機 球機的組合應(yīng)用
單臺固定攝像機與單臺球機的組合,是目前標準的應(yīng)用方式。而在大型監(jiān)控系統(tǒng)中,對于機場、廣場等目標眾多,監(jiān)控地域廣大的場景,如果能夠?qū)崿F(xiàn)單槍機 多臺球機的組合,將會有效的提升在復雜環(huán)境中對多個高安保等級目標的同時監(jiān)控能力,這將對當前產(chǎn)品的技術(shù)層級是很大的提升。
另外,球機之間的聯(lián)動跟蹤、接力跟蹤,也是行業(yè)中關(guān)注的一項熱點技術(shù)。配合電子地圖的使用,能夠容易的實現(xiàn)對園區(qū)等場景的無縫式跟蹤,并實現(xiàn)目標軌跡描繪、*行為預警等高等級的安保需求。
結(jié)束語
多目標識別與跟蹤技術(shù)在監(jiān)控市場中還屬于新興的技術(shù)類型,但已經(jīng)呈現(xiàn)出良好的市場發(fā)展勢頭和廣闊的市場前景。相信隨著技術(shù)研究的不斷深入,會有越來越多的廠商和產(chǎn)品加入到這一領(lǐng)域,共同推進這一市場的蓬勃發(fā)展。
關(guān)于多目標跟蹤技術(shù)
多目標識別與跟蹤技術(shù)在應(yīng)用中,通常使用一臺固定攝像機,對廣域范圍內(nèi)目標進行的智能行為分析,并將同時監(jiān)控的多個目標按照既定的策略進行排序,并按照先后順序,指揮智能跟蹤球機逐個跟蹤監(jiān)控目標。與單目標跟蹤相比,多目標跟蹤技術(shù)的關(guān)鍵點是數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)問題,即建立一個統(tǒng)一的坐標系,使得固定攝像機可以將目標的坐標信息傳遞給跟蹤球機,實現(xiàn)聯(lián)動跟蹤。
關(guān)鍵詞
攝像機智能跟蹤多目標識別技術(shù)
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