專利名稱：用于監(jiān)控環(huán)境的方法和系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及根據(jù)權利要求1的前序部分所述的一種用于監(jiān)控環(huán)境的監(jiān)視方法。
本發(fā)明還涉及一種適合于實施所述監(jiān)視方法的系統(tǒng)。
背景技術：
在從公共場所到私人公司的許多狀況下，存在出于檢測任何異常事件的目的來對環(huán)境進行監(jiān)控的需要，所述異常事件諸如是偷盜、破壞行為、侵入、搶劫以及一般來說任何使人和財產(chǎn)處于危險之中的事件。 為此，普遍使用監(jiān)視系統(tǒng)，其中多個諸如視頻記錄裝置(例如攝影機)或者運動傳感器(例如紅外傳感器或者容積傳感器)之類的傳感器監(jiān)控所關注環(huán)境的不同區(qū)域。
由傳感器所發(fā)送的信息信號(例如房間的視頻或者傳感器的報警信號)由看守者所在的監(jiān)控站接收。 公知的監(jiān)視系統(tǒng)需要集中于傳感器的設置階段。 在該設置階段期間，創(chuàng)建該系統(tǒng)的模型，該模型為每個傳感器定義監(jiān)控區(qū)域和鄰接傳感器，即監(jiān)控所述區(qū)域的邊界的傳感器。 因而，在追蹤過程(procedure)期間，該系統(tǒng)將通過從在設置時所標明的一個傳感器切換到鄰接的傳感器來跟隨所追蹤的目標。 在諸如由專利申請US2003/0085992和W02005/120071所公開的增強型視頻監(jiān)視系統(tǒng)中，這種配置(configuration)提供， 一旦已經(jīng)通過監(jiān)控器選定環(huán)境區(qū)域，該系統(tǒng)就將自動地回放(recall)與該區(qū)域相關聯(lián)的攝影機的視頻信號。 然而，所有公知的監(jiān)視系統(tǒng)都存在如下缺點如果傳感器失效，則系統(tǒng)將不能對缺少該傳感器進行自動補償。 例如，在追蹤算法的執(zhí)行期間，系統(tǒng)一切換到故障攝影機，目標就將丟失并且算法將停止。 當系統(tǒng)的兩個用戶(例如使用兩個不同監(jiān)控站的兩個看守者)想要查看所監(jiān)控環(huán)境的相同區(qū)域時，公知監(jiān)視系統(tǒng)所存在的另一問題出現(xiàn)。雖然視頻信號可以被發(fā)送給這兩個監(jiān)控站，但是對主攝影機的控制只能被授予一個用戶(通常根據(jù)優(yōu)先級標準來選擇該用戶)。在這種情況下，第二用戶必須自主地選擇另一攝影機并且手動地對其進行控制。
在具有多個傳感器和攝影機的大型系統(tǒng)中，對攝影機的搜索會是一項繁重的任務。 公知監(jiān)視系統(tǒng)的另一缺點是設置階段的復雜性，其中安裝者必須在系統(tǒng)中規(guī)定哪個傳感器監(jiān)控該環(huán)境的某個區(qū)域以及哪個鄰接傳感器覆蓋該監(jiān)控區(qū)域的邊界。從專利申請US2003/0085992中得知該過程的示例，根據(jù)該專利申請，對于由攝影機所拍攝的每個情景，安裝者必須在系統(tǒng)中規(guī)定拍攝攝影機的名稱并且通過指示哪個攝影機覆蓋北部邊界、哪個攝影機覆蓋南部邊界等等來建立表。 這樣的配置是不利的并且在包括許多傳感器的大型系統(tǒng)中難以實施。
為了克服該缺點，專利US 6， 437， 819公開了一種設置過程，該設置過程不需要手 動輸入(這可能導致錯誤)傳感器名稱和鄰接傳感器。 然而，在專利US 6， 437， 819中所描述的設置過程所具有的缺點是該設置過程需 要跟隨監(jiān)控區(qū)域內(nèi)的適當路徑的安裝者的存在。在待監(jiān)控區(qū)域非常寬廣(例如停車場、機 場候機樓)的地方，這是不利的。而且，所述過程不適用于其中某些區(qū)域不能由安裝者訪問 的情況，例如當更新監(jiān)獄中或者處理危險物質(zhì)的工廠中的舊監(jiān)視系統(tǒng)時。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服公知視頻監(jiān)視系統(tǒng)的問題。 特別是，本發(fā)明的目的是，每當系統(tǒng)不能使用傳感器時就通過提供系統(tǒng)的動態(tài)適 應來改進監(jiān)視系統(tǒng)、特別是視頻監(jiān)視系統(tǒng)的可靠性。 該目的通過包含從屬權利要求中所闡述特征的監(jiān)視方法和監(jiān)視系統(tǒng)來實現(xiàn)，其中 所述從屬權利要求是本發(fā)明不可分割的部分。 本發(fā)明所基于的思想是，集中于環(huán)境、而不是傳感器來執(zhí)行設置階段。 在根據(jù)本發(fā)明的設置階段，安裝者首先通過定義所述環(huán)境的例如停車場、主入口
等的多個區(qū)域來創(chuàng)建該環(huán)境的模型。 然后，安裝者將每個區(qū)域與在一個或多個傳感器的可能位置(預設位置)中的至 少一個傳感器相關聯(lián)并且為每個位置分配區(qū)域監(jiān)控判斷(monitoring judgment)。
監(jiān)控判斷優(yōu)選地與對借助于有關傳感器檢測到在相關聯(lián)區(qū)域中所發(fā)生事件的概 率的估計相對應，并且在操作階段(operational stage)，監(jiān)控判斷允許執(zhí)行對傳感器的智 能選擇以便監(jiān)控環(huán)境。對于攝影機來說，監(jiān)控判斷基本上對應于在所考慮的預設(preset) 位置中的區(qū)域可見性判斷。 在操作階段期間，監(jiān)視系統(tǒng)的控制系統(tǒng)在所安裝的所有傳感器中找出那些能夠被 使用的傳感器(例如，那些未發(fā)生故障或者未被其它用戶使用的傳感器)以便執(zhí)行監(jiān)視功 能。 —旦已經(jīng)驗證了可用傳感器，控制系統(tǒng)就通過參考在系統(tǒng)設置階段期間所創(chuàng)建的 模型以及由操作者分配給傳感器的各個預設位置的監(jiān)控判斷來控制一個或多個可用傳感 器。 這允許待監(jiān)控區(qū)域與傳感器之間的動態(tài)關聯(lián)如果不能利用在感興趣區(qū)域中進行
操作的傳感器(因為該傳感器發(fā)生故障或者已經(jīng)由另一用于所使用)，則將不考慮該傳感
器并且控制系統(tǒng)將選擇其配置中最適合監(jiān)控該感興趣區(qū)域的第二傳感器。 另外，如果傳感器失效，則系統(tǒng)將通過以如下方式對其余傳感器定位來重新安排
所述其余傳感器通過使用可用傳感器來對檢測到環(huán)境中的事件的概率進行優(yōu)化。更具體
地，這通過如下事實成為可能對傳感器的選擇不只取決于其與感興趣區(qū)域的關聯(lián)，而且還
取決于監(jiān)控判斷，該監(jiān)控判斷如前所述表示通過傳感器檢測到事件的概率。 特別是，所述監(jiān)控判斷可以被用于根據(jù)試探法(heuristicmethodology)來選擇
傳感器，該試探法例如將具有最高監(jiān)控判斷的可用傳感器分配給小區(qū)監(jiān)控任務。 這些解決方案允許降低被用于管理傳感器的算法的計算復雜性。 可替換地，根據(jù)本發(fā)明的方法可以提供對傳感器進行設置，以便在定義待監(jiān)控區(qū)域和對可用傳感器的約束后使檢測到事件的概率最大化。
這允許使監(jiān)控性能最優(yōu)化。 另外，該監(jiān)視系統(tǒng)優(yōu)選地具有分布式體系結構，該分布式體系結構具有多個通過 網(wǎng)絡相互通信的計算機。每個計算機都與一組傳感器相關聯(lián)。 這(在統(tǒng)計上)減少了每個計算機必須同時執(zhí)行的算法的數(shù)量，以便例如管理向
不同傳感器所請求的幾個任務，其中所述不同傳感器由一個計算機管理。 在優(yōu)選的解決方案中，計算機被集成在傳感器中，傳感器因而變得智能并且能夠
相互通信以便自動地選擇其用于執(zhí)行由操作者所請求任務的最優(yōu)配置。
根據(jù)下述說明并且根據(jù)以非限制性示例方式所提供的附圖，本發(fā)明的其它目的和 優(yōu)點將變得顯而易見，其中 圖1示出根據(jù)本發(fā)明的視頻監(jiān)視系統(tǒng)； 圖2a、2b和2c示出由該系統(tǒng)所使用的用于激活攝影機的環(huán)境模型；
圖3a和3b示出由該系統(tǒng)所使用的用于激活攝影機的環(huán)境模型。
具體實施例方式
監(jiān)視系統(tǒng)的體系結構 在圖1中，附圖標記1示意性地指示待監(jiān)控的環(huán)境。環(huán)境1包括建筑物100和戶 外庭院200。 下列特別感興趣的區(qū)域在環(huán)境1中加以識別
-建筑物入口 區(qū)域Cl ;
-停車場Pl :區(qū)域C2 ;
-停車場P2:區(qū)域C3;
-入口門區(qū)域C4。 區(qū)域Cl-C4由四個攝影機Sl-S4和一個被布置在待監(jiān)控環(huán)境內(nèi)的容積傳感器S5 環(huán)境被劃分成的區(qū)域數(shù)量和傳感器(攝影機和其它傳感器)數(shù)量不是本發(fā)明的限 制因素，而是取決于安裝者的選擇。 攝影機Sl-S4可以是固定的或者可移動的攝影機，特別是PTZ類型(平移/傾斜 /變焦(pan/tilt/zoom))。 在圖1的示例中，攝影機Sl和S3是固定攝影機并且只拍攝相應區(qū)域Cl和C3，而 攝影機S2和S4是能夠分別拍攝區(qū)域Cl-C2和C3-C4的PTZ攝影機。 容積傳感器S5是固定傳感器，并且在其檢測到建筑物11內(nèi)部的運動時(例如因 為入口 Cl的門被打開)發(fā)送報警信號。 傳感器被連接到數(shù)據(jù)網(wǎng)絡2，通過該數(shù)據(jù)網(wǎng)絡2，傳感器與監(jiān)控站3交換信號，例如 攝影機Sl-S4發(fā)送所拍攝的圖像。 數(shù)據(jù)網(wǎng)絡2可以是有線LAN，但是所述數(shù)據(jù)網(wǎng)絡當然還可以包括可以有助于攝影 機的安裝的無線元件。
來監(jiān)控
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監(jiān)控站3包括從攝影機接收圖像并且將這些圖像顯示在合適的可視化裝置32上 的計算機31，其中所述可視化裝置32適于同時顯示多個圖像33。 所述可視化裝置優(yōu)選地包括多個屏幕或者顯示彼此相鄰的幾幅圖像的單個屏幕 (這種解決方案被公知為"復用(multiplexing)")。 監(jiān)控站3還包括其它本身公知的部件，諸如鍵盤34、鼠標35和看守者用來通過改 變PTZ攝影機的平移、傾斜和變焦角度來控制該PTZ攝影機的控制桿36。
類似可視化裝置，這些部件也被連接到配備有合適接口的計算機31，例如用于控 制桿36的接口、用于將從攝影機Sl-S4接收到的圖像發(fā)送給可視化裝置32的視頻接口以 及網(wǎng)絡接口 ，其中通過該網(wǎng)絡接口將控制數(shù)據(jù)發(fā)送給攝影機。 該用戶接口與鍵盤、控制桿和鼠標一起允許用戶選擇并控制攝影機，因而激活了 將圖像從一個或多個攝影機傳送到可視化裝置32。 當區(qū)域Cl-C4中的任何一個(例如停車場P2)被選擇時，從攝影機(例如S2)傳 送圖像，根據(jù)預定標準該攝影機被自動地與所選擇的區(qū)域相關聯(lián)，其目的在于(如下所述) 使檢測到感興趣區(qū)域中的異常事件的概率最大化。 在后面在專門部分中將說明允許回放攝影機的接口的詳細情況。 在圖1的示例中，系統(tǒng)的體系結構是集中型，其中單個計算機31執(zhí)行控制傳感器
所需的計算算法并且執(zhí)行監(jiān)視功能，諸如追蹤在環(huán)境內(nèi)運動的目標、記錄視頻部分以及自
動的事件檢測。其它解決方案也仍然是可能的；例如，可以以分布式系統(tǒng)的形式來提供該監(jiān)
視系統(tǒng)，所述分布式系統(tǒng)如在后面在題為"利用具有分布式體系結構的控制系統(tǒng)的變型方
案"的部分中所描述的分布式系統(tǒng)。 系統(tǒng)設置 根據(jù)本發(fā)明，在監(jiān)視系統(tǒng)的設置階段期間，通過定義環(huán)境及其鄰接區(qū)域的感興趣 區(qū)域Cl-C4來創(chuàng)建該環(huán)境模型。 在下述說明中，所述模型的區(qū)域?qū)⒈环Q為"小區(qū)(cell)"以便避免與環(huán)境的物理區(qū) 域的任何混淆。 隨后，將每個小區(qū)Cl-C4與一個或多個傳感器相關聯(lián)，所述一個或多個傳感器能 夠監(jiān)控與該小區(qū)相對應的區(qū)域的至少一部分。 特別是，因為PTZ攝影機可以拍攝到多個位置，所以每個小區(qū)不僅與攝影機相關 聯(lián)，而且是與給定位置中的攝影機相關聯(lián)(被稱為"預設")。 當然，對于固定的攝影機或傳感器來說，只存在一個在安裝傳感器時所設定的預 定位置。 在設置階段期間，傳感器被順序地激活。 對于每個可移動攝影機或傳感器來說，操作者定義最好地滿足操作者的監(jiān)視需求 的可移動傳感器的預設位置。 對于每個預設位置，操作者通過選擇裝置將傳感器與環(huán)境區(qū)域相關聯(lián)，并且分配 表示所拍攝圖像的質(zhì)量的監(jiān)控判斷(例如表示為0與1之間的值)。 監(jiān)控判斷對應于對通過所述傳感器檢測到在小區(qū)內(nèi)發(fā)生的事件的概率的估計，其 中在特定的預設位置中的傳感器被已經(jīng)與該小區(qū)相關聯(lián)。 在操作階段，這允許通過將傳感器定位在那些使監(jiān)控環(huán)境的概率最大化的預設位置來控制傳感器。 圖2a-2c和3a_3b的示例圖解說明了兩個不同的環(huán)境模型，這兩個不同的環(huán)境模
型被用戶界面用于將待監(jiān)控的環(huán)境示出給安裝者并且用于允許該安裝者選擇區(qū)域。 參照圖2a，2b和2c的示例，提供用戶界面的程序允許通過圖形界面來定義小區(qū)列
表及其連接，其中該圖形界面允許繪制將小區(qū)表示為通過弧(arch)來連接的節(jié)點的圖。 有利地，節(jié)點的空間布置是自由的，從而在設置階段期間，操作者能夠以反映待監(jiān)
控區(qū)域的地理布置的方式來對節(jié)點進行布置，因而允許看守者在操作階段期間立刻發(fā)現(xiàn)待
監(jiān)控的區(qū)域。 根據(jù)可替換的解決方案(其從計算的角度來看不那么復雜，但是稍微不那么方便 用戶使用)，能夠以文本模式來對區(qū)域及其連接進行定義。 重新參照圖2a-2c的示例，在設置階段，操作者創(chuàng)建環(huán)境模型，然后順序地激活傳
感器(例如使攝影機循環(huán))。對于每個傳感器，操作者驗證監(jiān)控區(qū)域(例如他看到屏幕上由
攝影機所拍攝的圖像)并在分配監(jiān)控判斷的同時創(chuàng)建與模型區(qū)域的連接。 可以在表示傳感器的圖標與表示框架區(qū)域的方框之間畫一條鏈接(link)來提供
傳感器/區(qū)域連接。 以這種方式，創(chuàng)建如在圖2c中所示出的小區(qū)/傳感器圖形。
傳感器的預設和監(jiān)控判斷通過軟件被存儲到控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫中。
在圖3a-3b的示例中，環(huán)境模型包括待監(jiān)控區(qū)域的地圖。 圖3a所示的地圖可以由操作者通過使用常見的圖形程序來以電子方式建立，或 者該地圖可以是輸入的圖形文件。 在圖3a-3b的解決方案中，在設置階段期間，操作者選擇傳感器并且如圖3b所示 那樣針對每個預設位置在地圖上標記監(jiān)控區(qū)域，并且例如通過在鍵盤34上鍵入值或者通 過以鼠標35選擇所顯示的值來使監(jiān)控判斷相關聯(lián)。 當選定了對應于由傳感器所監(jiān)控區(qū)域的一組像素時，軟件將自動地創(chuàng)建模型小區(qū) 和相應的鄰接區(qū)域。 在本發(fā)明的實施例中，每個像素選擇對應于模型的一個小區(qū)。
相鄰的像素組是鄰接小區(qū)。 在優(yōu)選實施例中，相互重疊足夠大程度的像素組被分組到單個小區(qū)中。 在編程階段期間定義用于判斷兩個像素組是否應該被共同分組到單個小區(qū)中的
標準如果兩個像素組剛剛接觸，則事實上可優(yōu)選將這兩個小區(qū)保持為分離的。 與每個小區(qū)(區(qū)域，形狀)相關聯(lián)的幾何信息和關于小區(qū)之間的過渡(transit)
方向的信息被自動提取出來。 可以在地圖中包括在計算鄰接區(qū)域時將要考慮進去的屏障(barrier);例如，兩 個非通信空間彼此不鄰接。 —旦模型已經(jīng)被建立，用戶就可以添加其它信息(小區(qū)標簽、區(qū)域移動性、依賴于 時間的屏障、弧定向等)。 當完成設置時，控制系統(tǒng)將畫出如圖2c所示的小區(qū)/傳感器圖形。
用于最優(yōu)覆蓋的算法 在設置階段之后，控制系統(tǒng)準備好開始環(huán)境監(jiān)視的操作階段。
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給定感興趣區(qū)域和傳感器集合，目標是通過選擇最合適的傳感器并且通過以最適當方式控制這些傳感器來監(jiān)控所述區(qū)域。 這轉化為使檢測到發(fā)生在給定的感興趣區(qū)域中的異常事件的概率最大化。
特別是，假設感興趣區(qū)域是在設置階段期間所建立的環(huán)境模型的N個小區(qū)的集合。 &指示發(fā)生在小區(qū)i中的異常事件。 監(jiān)視系統(tǒng)包括M個傳感器，Xj指示傳感器j的位置。 特別是，對于PTZ(平移傾斜變焦)傳感器來說，該位置可以取被稱為"預設(preset)"的值的有限離散集合中的值。 可以像對待只具有一個預設的特定PTZ傳感器那樣來對待固定傳感器。 —般來說，傳感器的位置可以取連續(xù)域中的值并且可以包括針對位于移動裝置
(巡視車，機器人等)上的傳感器的地理坐標。 事件的檢測被表示為D，表達式 p (D I Q U C2 UU CN， Xl， ， xM) (1) 指示在如下條件下檢測到異常事件的概率所述條件是事件只發(fā)生在與待監(jiān)控的
環(huán)境部分相關聯(lián)的N個小區(qū)之一中并且M個傳感器在特定的預設Xj中。 因此，最優(yōu)覆蓋給定區(qū)域的問題轉化為尋找將使所述概率最大化的最優(yōu)傳感器配
置。所述配置可以被表達為
;,，;2,…，j^ =argmax/ (D| CuC2 u…uCw,x,，…，Xm) ( 2 )
、，..',~ 檢測概率可以被表達為
l;，c,，x,，...，c) 上面的表達式是通過利用立即觀察來獲得的小區(qū)i中的事件發(fā)生與M個傳感器的位置無關，即p(CJx"…Xm) =p(C》 在給定小區(qū)i中發(fā)生事件的概率p(Ci)可以與對應區(qū)域的大小以及與從監(jiān)視點的角度表征小區(qū)的臨界狀態(tài)(criticality)成比例。 出于簡化的目的，在下面假設模型的所有區(qū)域都具有相同的概率；因而，檢測概率
表達式變?yōu)?br>
l^ic,,;...^)
/7(DIC,UC2U…UCw,^…，X丄^-^-- (4) 其中p(D|Ci， Xl， . . . xM)是在小區(qū)i中發(fā)生事件并且傳感器在特定的預設Xj中時的事件的檢測概率。
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現(xiàn)在考慮由監(jiān)視系統(tǒng)的單個傳感器(例如傳感器1)來看守給定小區(qū)的情況。
因而獲得p(DlCi， Xl， ...xM) = p(D|Ci， x》，即小區(qū)i中的檢測不依賴于那些不監(jiān) 控小區(qū)i的傳感器的位置。 p(DlCi，x》被假設為在設置該監(jiān)視系統(tǒng)時由安裝者所分配的監(jiān)控判斷。更具體地， 所述監(jiān)控判斷是在其被與小區(qū)i相關聯(lián)時被分配給位置Xl中的傳感器1的監(jiān)控判斷。
相當合理地，如果監(jiān)控判斷很高，則在模型的給定區(qū)域中檢測到事件的概率也會 很高。反之亦然，如果判斷是零，則將不可能(零概率)實現(xiàn)利用預設A中的傳感器1在 給定小區(qū)中的檢測。 現(xiàn)在考慮由適當預設中的多個傳感器來看守小區(qū)i的情況。
以幫助安裝者為目的，上述設置過程不提供組合的監(jiān)控信息。 出于該原因，在缺少這樣的信息的情況下，將考慮最壞情況找到具有最高可見性 的傳感器，并且假設其它傳感器不能添加任何可增加模型的給定區(qū)域的可見性的信息。因 而獲得 / (D|C,.,x ..x )= max p(Z)IC,，氣) (5) 現(xiàn)在考慮下列示例。位于Xl和x2中的兩個傳感器si和s2分別以可見性判斷0. 8 和0.6看到給定小區(qū)Ci。 假設其它傳感器沒有看到在任何預設中的給定小區(qū)，或者這些其它傳感器位于其 不能看到給定小區(qū)的預設中。 因而獲得p(DlCi，x》=0.8，p(D|Ci，x2) = 0. 6， p (D |&， Xj) = 0， j > 2并且根據(jù) 前面的表達式，P(DlCi，XpX2， ... ，xM) = 0.8。
通過基于該假設來進行展開(4)，因而獲得
Zmax p(Z) I C,，x,) .一，產(chǎn)i,….M尸、1 ,， ^ ,、
uC2U…uC"，…，;c丄^-^- (6) 其中p(DlCi，Xj)是預設Xj中的傳感器j正在監(jiān)控小區(qū)Ci的監(jiān)控判斷。上面的表 達式嚴格地對給定區(qū)域的覆蓋的質(zhì)量進行量化，因而允許對用于該目的的不同傳感器配置 進行比較。 可以在下面解釋的所有可能配置中搜索最優(yōu)配置；^,…，^ 。 允許找到最優(yōu)配置的算法從在設置監(jiān)視系統(tǒng)時所繪制的小區(qū)/傳感器圖形(圖 2c)中所包含的信息開始。 對于每個小區(qū)，存在一個或多個將該小區(qū)與對其進行監(jiān)控的傳感器相聯(lián)系(tie) 的弧。 對于每個弧，存在指示傳感器預設的一條信息。通過將待覆蓋區(qū)域的所有小區(qū)都
考慮進來，有可能利用相應預設來建立將被用于獲得所述覆蓋的傳感器的集合。 最優(yōu)傳感器配置^;2,...,;^是使檢測概率最大化的一種配置；因此，在優(yōu)選的解
決方案中，該算法通過針對每種傳感器組合進行計算(6)來進行，然后該算法選擇具有最 高檢測概率的傳感器組合。 根據(jù)以下示例將變得顯而易見的是給定三個小區(qū)Q， C2和C3 ;小區(qū)Q被預設x,中的傳感器1看到，小區(qū)C2被預設和預設x22中的傳感器2看到，并且小區(qū)C3被預設x22中的傳感器2看到。 可能配置的范圍包括(x,， x20和(x,， x22)對。 當然，如(x/， x2、 x22)那樣的配置不能被接受，因為在任一瞬間，給定傳感器只能處于一個位置。 —旦兩個可能的配置已經(jīng)被確定下來，該算法就計算對應于所述兩個配置的檢測概率。 現(xiàn)在假設，除預設x22的那個等于0. 8的監(jiān)控判斷之外(該預設看到2個小區(qū)，但是質(zhì)量較低)，所有監(jiān)控判斷都等于1。 在這些條件下，第一配置(x/，x。的檢測到在該環(huán)境中發(fā)生異常事件的概率等于
uC2 uC3，x;，x;)， 而第二配置(x/， x22)的檢測到在該環(huán)境中發(fā)生異常事件的概率等于
; (DIC, uquC",^——— 該算法然后將兩個計算出來的檢測概率進行比較并且選擇配置(x/， x力，S卩，使在給定區(qū)域中檢測到事件的概率最大化的那個配置，其中所述給定區(qū)域在這種情況下對應于整個環(huán)境。 從上述說明中顯而易見的是，如果可能配置的數(shù)量大，則針對最優(yōu)配置所進行的搜索可能是繁重的計算任務。 在這樣的情況下，可以應用運籌學方法以便獲得次優(yōu)的解決方案。 盡管基于監(jiān)控判斷和小區(qū)/傳感器圖形，但是這些方法使從檢測概率所獲得的合
適的成本函數(shù)最小化。 可替換地，還可以通過引入試探法來降低計算復雜性；例如，可以選擇將每個傳感器都設定到具有最高監(jiān)控判斷的位置，以便監(jiān)控一個或多個只能由該傳感器所看到的小區(qū)。 —旦被確立，這些試探法便與檢測概率的計算無關，即使該概率可以被用于在設計算法時對不同試探法的性能進行比較如果提出了幾個試探法，則檢測概率的計算將允許確定那些由試探法所提出的配置中的哪個配置對于檢測事件是最適當?shù)摹?br>
利用最低數(shù)量傳感器的最優(yōu)覆蓋 可以通過約束必須使用最低可能數(shù)量的傳感器來補充在前一部分中所討論的最優(yōu)覆蓋問題。 利用最低數(shù)量的傳感器來計算最優(yōu)覆蓋的算法也基于如下假設即在小區(qū)中檢測到事件的概率不隨用于覆蓋該小區(qū)的傳感器數(shù)量而增加。因而假設M"IC,，x,，…Xm)^ ，5 ; (D|C,，x ) (7) 因此，該算法只考慮在所有那些看到相同小區(qū)的傳感器中具有最高監(jiān)控判斷的傳感器。 具有較低判斷的傳感器被視為冗余的。雖然從實際的角度來看，從更多傳感器添加信息(例如，添加區(qū)域框架)以便將監(jiān)控性能改善至某種程度可能是有用的，但是盡管如
12此仍然存在以下情況，其中重要的是沒有接收到冗余信息接收到冗余信息的操作者將評 估是什么在監(jiān)控場景中更慢并且更困難地發(fā)生。 同樣重要的是，在多用戶和多任務系統(tǒng)中使用最小數(shù)量的資源將增加同時服務于 更多操作者和任務的概率。 通過考慮將被用于最優(yōu)覆蓋的傳感器全集中的所有可能子集來找出在上述約束 情況下的最優(yōu)解決方案。 對于每個子集，如在前一部分"用于最優(yōu)覆蓋的算法"中所述那樣找出最優(yōu)的預設 配置。 通過具有最高檢測概率的最小基數(shù)集合(minimum cardinality set)來表示當前 問題的解決方案。 應該注意，沒有必要考慮所有可能的傳感器子集當在具有N個基數(shù)的傳感器子 集中所搜索的最優(yōu)解決方案的檢測概率等于在具有N-l個基數(shù)的子集中所搜索的最優(yōu)檢 測概率時，則最優(yōu)解決方案將是具有N-l個傳感器的配置。 因此，該方法有利地提供了在增加基數(shù)的傳感器子集中搜索針對最優(yōu)覆蓋問題的 解決方案。 時變(Time-variant)的最優(yōu)覆蓋 現(xiàn)在考慮最優(yōu)解決方案不能提供對整個環(huán)境的覆蓋的情況，例如是因為可用傳感 器的數(shù)量相當小。 為了監(jiān)控整個環(huán)境，執(zhí)行包括如下步驟的被稱為"巡查(patrol)"的任務。 首先，計算使檢測到在環(huán)境中發(fā)生的事件的概率最大化的配置；這通過在上面部
分中所討論的"最優(yōu)覆蓋算法"來獲得。 通過所述算法的作用(effect)，傳感器將其自身以監(jiān)控X個小區(qū)的方式定位，其 中X個小區(qū)小于小區(qū)總數(shù)(其被假設為數(shù)目N)。 該配置被保持達預定時間，之后該最優(yōu)覆蓋算法被應用到未被先前計算的配置的 傳感器所監(jiān)控的N-X個小區(qū)。 新的傳感器配置被保持達預定時間，其優(yōu)選地由操作者來設定。 如果新的配置沒有覆蓋所有小區(qū)，則該方法將為其余的小區(qū)再次應用該最優(yōu)覆蓋
算法并且將把該新的配置保持達預定時間。 重復該過程直到所有小區(qū)都被覆蓋為止。 可能的是，當使在數(shù)量逐漸減少的小區(qū)中檢測到事件的概率最大化時，發(fā)現(xiàn)包括 冗余傳感器的配置；為此，在應該使用最低數(shù)量的傳感器的約束下使用該最優(yōu)覆蓋算法可 能是有利的。 以這種方式，在覆蓋選定小區(qū)方面冗余的任何傳感器將被用于覆蓋已經(jīng)在前面的 步驟中看到的小區(qū)，以便使環(huán)境中的檢測概率最大化。如在下面將要詳細解釋的那樣，在傳 統(tǒng)視頻監(jiān)視系統(tǒng)中，巡查功能利用在其相應預設中循環(huán)的獨立傳感器，并且不為覆蓋監(jiān)控 區(qū)域而共同合作。
最優(yōu)邊界覆蓋 監(jiān)視系統(tǒng)提供被稱為"目標追蹤"的功能，即在所監(jiān)控的環(huán)境中追蹤移動的目標。
被目標所占用的小區(qū)被稱為"活躍小區(qū)(active cell)"，而鄰接小區(qū)被稱為"邊界
在系統(tǒng)設置時所繪制的小區(qū)/傳感器圖形中定義小區(qū)之間的鄰接性。 為了不丟失目標，在將傳感器定位在活躍小區(qū)上的同時，其它傳感器被配置為使
得提供對該邊界區(qū)域的最優(yōu)覆蓋。 最優(yōu)邊界覆蓋算法的目的是使下列概率最大化
p(D|5k， Q U C2 U U CN， Xl， ， xM) (8) 所述概率對應于在如下條件下檢測到事件的概率所述條件是該事件來自小區(qū)k
并且發(fā)生在小區(qū)k的N個邊界小區(qū)&之一中，并且M個傳感器處于特定位置Xj。 在類似于那些針對最優(yōu)覆蓋算法所述的條件下，通過以下關系來給出檢測概率
MDI^，C,uC2U…uCw，x,'=' ' 'w-z- (9) 其中p (D I Ci， Xj)是在預設Xj中的看守小區(qū)&的傳感器j的監(jiān)控判斷，而p |5k)是目標從活躍小區(qū)移動到可能已有的邊界小區(qū)i的概率。 根據(jù)優(yōu)選實施例，當在設置階段期間創(chuàng)建環(huán)境模型時，有必要規(guī)定從一個小區(qū)轉移到另一小區(qū)的概率。 這些概率對應于上面公式中的p (Ci 15k)實例。 如果沒有規(guī)定關于從一個小區(qū)轉移到鄰接小區(qū)的概率的信息，如參照圖2a-2c和3a-3b所描述的實施例中那樣，則所有的p(Cil&)實例都相等并且用于計算在邊界小區(qū)中檢測到事件的概率的關系被給出為
「 ， y max C,',x,.) _ ,m,、1 '， ^
剩q，C,uC2U…u;x,，…,^)-^-^- ( 10) 最后，因為邊界覆蓋是特別的最優(yōu)覆蓋問題，所以邊界覆蓋也可以通過使用類似
于在"時變的最優(yōu)覆蓋"部分中所描述的時變覆蓋方法來解決。云誠,鵬^H乍禾口飾配,罾 在給定的監(jiān)視系統(tǒng)中，能夠參與用于提供給定區(qū)域的最優(yōu)覆蓋的任務的傳感器集合將由于待執(zhí)行任務的不同優(yōu)先級和請求這些任務的各個操作者的不同優(yōu)先級而隨時間改變。 舉例來說，可能的是，在系統(tǒng)執(zhí)行"巡查"功能以檢查環(huán)境時，操作者請求對攝影機的控制；如果該操作者具有高于自動巡查過程的優(yōu)先級，則顯然將必須在沒有由操作者控制的攝影機的情況下執(zhí)行所述過程。 此外，任何發(fā)生故障的傳感器將隨時間改變可用傳感器的集合。 為了應付這些狀況，每當參與覆蓋的傳感器集合改變時系統(tǒng)都計算用于覆蓋給定
區(qū)域的最優(yōu)配置。 例如，當可以用于任務的攝影機數(shù)量減少時，將以提供更寬變焦框架的方式或者根據(jù)將隨時間改變?nèi)【?framing)的時變的覆蓋過程(如上所述)來控制覆蓋給定區(qū)域的其余攝影機以便覆蓋所有小區(qū)。
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在后一種情況下，可以減少在給定配置中的傳感器的持久性(permanence)時間以便確保充足的覆蓋。 反之亦然，如果傳感器的數(shù)量增加，則所使用的傳感器配置將目的在于覆蓋更小的區(qū)域，例如具有更高變焦等級的攝影機，其中每個傳感器在特定預設中的持久性時間增加。 因而，根據(jù)本發(fā)明的監(jiān)視方法允許動態(tài)地重新配置傳感器。 該監(jiān)視系統(tǒng)的控制系統(tǒng)——無論是集中系統(tǒng)(如圖1所示)還是分布式系統(tǒng)(如在下面在"利用具有分布式體系結構的控制系統(tǒng)的變型方案"的部分中所示)——驗證哪些傳感器是可用的并且決定這些傳感器必須參與哪個任務。 例如，當追蹤事件時，一旦在活躍小區(qū)中發(fā)現(xiàn)目標，監(jiān)控邊界的傳感器就被以提供
最佳邊界覆蓋的方式來配置。然后，根據(jù)最優(yōu)邊界覆蓋算法來控制這些傳感器。 其余的傳感器被專用于其余小區(qū)的最優(yōu)覆蓋任務，并因而被配置為使得檢測到其
余小區(qū)中的事件的概率最大化。 通過將覆蓋問題作為環(huán)境的函數(shù)和小區(qū)/傳感器圖形的函數(shù)、而不是傳感器鄰接性的函數(shù)來表示這一事實使得動態(tài)的傳感器配置成為可能。 該方法在選擇傳感器方面帶來一定的自由度，因為可以通過使用不同配置中的傳感器以不同的方式來對區(qū)域進行覆蓋。 這些自由度允許管理那些參與覆蓋任務的傳感器可能變化的情況。 邊界覆蓋是合作的更廣泛形式，除了目的在于獲得最優(yōu)邊界覆蓋的合作之外，其
還提供活躍傳感器與邊界傳感器之間的合作。當活躍傳感器或者給定活躍傳感器的位置
改變時，邊界也將隨覆蓋該邊界的傳感器及其配置而改變。這種功能被稱為"輔助導航
(assisted navigation)"并且將在下一部分中詳細說明。 輔助導航 根據(jù)本發(fā)明的監(jiān)視系統(tǒng)執(zhí)行被稱為"輔助導航"的功能，該功能對環(huán)境中的移動目標提供簡單且有效的追蹤。 追蹤目標的運動(目標追蹤)是一項困難的任務，并且如所公知的那樣造成涉及如下方面的幾個問題對活躍攝影機(對目標取景的那個攝影機)的選擇以及從活躍攝影機切換到另一待激活的攝影機以便繼續(xù)追蹤目標。
輔助導航功能是對所述問題的解決方案。 —旦已經(jīng)檢測到事件(自動地或者通過操作者)，操作者就選擇拍攝事件的攝影機并且開啟導航功能。 輔助導航算法檢測由操作者所選擇的傳感器(活躍傳感器)，由此識別該傳感器并且獲得其定位數(shù)據(jù)(空間中的定向)。 通過在設置階段期間所繪制的小區(qū)/傳感器圖形，導航算法通過計算形成活躍地
區(qū)的小區(qū)集合來確定當前由活躍傳感器所監(jiān)控的環(huán)境部分(活躍地區(qū))。 當正在監(jiān)控活躍小區(qū)的傳感器由操作者手動控制時，如在PTZ傳感器的情況下那
樣，后者可能位于不同于在設置時所記錄的預設位置的位置中；這是因為以下事實PTZ傳
感器能夠在基本上連續(xù)的位置集合中移位，而根據(jù)本發(fā)明的方法需要(在設置時)記錄多
個離散位置。
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基于合適的度量，該算法估計與由操作者設定的位置最接近的預設位置。 從由此計算出的預設位置開始，該算法然后獲得活躍地區(qū)的邊界，即不屬于活躍
地區(qū)但是與其鄰接的小區(qū)的集合。 對活躍小區(qū)和對邊界的計算是動態(tài)的；因此，如果活躍傳感器改變其位置，則輔助 導航算法將重復該計算并且相應地更新邊界。 通過使用該最優(yōu)邊界覆蓋算法，該輔助導航算法選擇最合適的傳感器并將這些傳 感器以使對活躍地區(qū)邊界的監(jiān)控最大化的方式來定位。在系統(tǒng)中的所有傳感器中，該過程 只選擇那些能夠潛在地檢測到目標(如果該目標離開該活躍區(qū)域)的傳感器，即活躍傳感 器的范圍。 如果傳感器是攝影機，則輔助導航功能提供同時顯示活躍攝影機的視圖以及正在 監(jiān)控邊界的攝影機(鄰接攝影機)的視圖。 當目標離開活躍攝影機的可見范圍時，如果邊界受到完全監(jiān)控，則其將出現(xiàn)在鄰 接攝影機的視圖之一中。發(fā)現(xiàn)鄰接視圖之一中的目標對于操作者來說是容易的任務，該操 作者因而可以容易地確定該新的活躍攝影機的位置并且可能取得對該攝影機的控制。
有利地，由攝影機所拍攝的圖像被顯示在觸摸屏上。 在該實施例中，通過觸摸包含目標的視圖，操作者生成信號，該信號被輔助導航算 法所使用以用于識別負責所選擇視圖的攝影機，并且借助于所述信息，用于執(zhí)行上述算法 步驟。 如果邊界未被完全監(jiān)控，則對于其余小區(qū)的最優(yōu)覆蓋的任務來說，通過使用那些
未被導航任務所采用的傳感器來使丟失目標的概率最小化。 每個區(qū)域的序列(SEQUENCE PER AREA) 由根據(jù)本發(fā)明的監(jiān)視系統(tǒng)所提供的另一功能被稱為"每個區(qū)域的序列"。 該功能允許克服公知序列的缺點，根據(jù)在設置時操作者所定義的序列，其每次示
出由系統(tǒng)攝影機所拍攝的圖像。 根據(jù)本發(fā)明的方法在設置階段期間要求操作者選擇依次監(jiān)控的區(qū)域。 對區(qū)域的選擇可以通過凸顯(highlight)電子地圖的一部分或者通過指定形成
感興趣區(qū)域的小區(qū)集合來完成。 在該階段，操作者只必須指定待監(jiān)控的區(qū)域、視圖的長度以及(可選地)覆蓋方 向。 優(yōu)選地，操作者將不提供關于將被用于創(chuàng)建序列的傳感器的任何指示；然而，操作 者可以為一個或多個傳感器的選擇設定約束。 基于該信息，該方法在只應該使用攝影機的約束下并且優(yōu)選地還在應該使用最低 數(shù)量的攝影機的約束下執(zhí)行該最優(yōu)覆蓋算法，由此找出將覆蓋由操作者所指定的區(qū)域的攝 影機配置。 如上所述，該最優(yōu)覆蓋算法將傳感器的可用性和優(yōu)先級考慮進來如果傳感器忙 于執(zhí)行另一任務，則該算法將通過只考慮可用傳感器來進行計算。
傳感器計算是動態(tài)的并且取決于針對其使用傳感器的活動。 在選擇將參與該序列的傳感器集合之后，有必要定義待顯示的圖像序列的時間次序。
在本發(fā)明的實施例中，操作者指定對與待由序列所監(jiān)控的區(qū)域相關聯(lián)的小區(qū)的拍 攝次序。 在優(yōu)選實施例中，區(qū)域的序列算法執(zhí)行最后的計算步驟以確定時間次序，根據(jù)該 時間次序傳感器將被激活。 通過使用關于在小區(qū)/傳感器圖形中所包含的傳感器的位置的信息進行該最后 的計算。 優(yōu)選地，該算法提供不同視圖的空間連續(xù)性，從而拍攝鄰接小區(qū)的傳感器將在序 列中是連續(xù)的。 上述"每個區(qū)域的序列"方法允許自動地計算在每個區(qū)域的序列中所涉及的傳感 器的序列，因而允許克服由操作者手動設定序列的效率限制。 此外，上述"每個區(qū)域的序列"方法提供動態(tài)的傳感器選擇，從而即使在存在由多 用戶和多任務環(huán)境所引起的沖突的情況下(例如兩個用戶或任務同時請求相同的傳感器) 也有可能執(zhí)行對感興趣區(qū)域進行覆蓋的次優(yōu)的序列。
用戶界面 本發(fā)明使用允許操作者快速地并有效地監(jiān)控整個環(huán)境的高級界面。 該界面以小區(qū)/傳感器圖形(圖2c)或者電子地圖的形式為操作者示出環(huán)境的模型。 這允許操作者簡單地通過選擇小區(qū)/傳感器圖形中的對應小區(qū)或者通過用鼠標 指出該小區(qū)或在電子地圖上觸摸該小區(qū)(如果使用觸摸屏的話)來對區(qū)域的圖像進行回 放。 這提供快速的監(jiān)視，因為看守者能夠迅速地并且直觀地集中在感興趣區(qū)域的圖像 上。 用戶的選擇通過該界面被讀取并且被發(fā)送到控制系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)然后對正在監(jiān)
控選定區(qū)域的一個或多個傳感器的圖像(或者一般來說，信息)進行回放。 根據(jù)選定區(qū)域并且根據(jù)操作者的偏好來選擇傳感器，該操作者例如可以決定顯示
該區(qū)域的單個幀或者執(zhí)行對該區(qū)域的最優(yōu)覆蓋。 例如可以通過下拉菜單來設定這些偏好，其中可以通過用鼠標右鍵點擊該感興趣 區(qū)域來打開該下拉菜單。 利用具有分布式體系結構的控制系統(tǒng)的變型方案
上述監(jiān)視系統(tǒng)和方法考慮到多用戶和多任務監(jiān)控。 因此，有可能的是，在給定時刻多個任務被請求(如對不同環(huán)境區(qū)域的最優(yōu)覆 蓋)，或者上述導航和每個區(qū)域的序列功能被激活。 因而，顯而易見的是，該系統(tǒng)的計算能力必須是充分的以承受由多算法的同時激 活所帶來的計算復雜性。 在具有許多傳感器的大型監(jiān)視系統(tǒng)中，這樣的計算復雜性可能并不易于由具有如 圖1所示集中式體系結構的控制系統(tǒng)來處理。 在有利的實施例中，執(zhí)行各種任務的算法的控制系統(tǒng)是分布式系統(tǒng)，即該系統(tǒng)包 括多個通過數(shù)據(jù)網(wǎng)絡相互通信的計算機。 大量計算機還在發(fā)生任何故障的情況下確保了良好的冗余水平。
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計算機優(yōu)選位于不同的和遠距離的地方，以便確保較高的安全水平以免于針對其 物理性破壞的任何襲擊。 根據(jù)該實施例，在設置階段期間所繪制的環(huán)境模型和小區(qū)/傳感器圖形被存儲在 所有計算機中，從而每個計算機都能夠自主地執(zhí)行上述覆蓋算法。 每個計算機與傳感器的子集(優(yōu)選只有一個)相關聯(lián)，因此每個計算機通過小區(qū) /傳感器圖形與監(jiān)控環(huán)境中的區(qū)域的子集相關。 如果由計算機管理的傳感器之一在其預設的至少一個中看到區(qū)域中的至少一個
小區(qū)，則該計算機參與關于該給定區(qū)域的任務(例如每個區(qū)域的序列或者導航任務)。 計算機還根據(jù)所請求的不同任務的優(yōu)先級來決定其傳感器之一是否必須參與任
務。例如，如果每個區(qū)域的序列被請求并且所涉及的傳感器已經(jīng)被用于導航任務，則該計算
機可以決定不參與新任務，因為導航具有比每個區(qū)域的序列更高的優(yōu)先級。 —旦已經(jīng)決定參與某個任務，計算機就需要知道哪些其它傳感器也將參與該任務
以便計算最優(yōu)覆蓋。 這通過如下事實來做到每個計算機通過數(shù)據(jù)網(wǎng)絡向所有其它計算機發(fā)送一條指 示其傳感器正在參與的任務的信息。 因而，每個計算機知道參與該任務的傳感器的全集，并且因此能夠計算受控傳感 器的配置以便獲得最優(yōu)覆蓋。 每個計算機被定維(dimension)以用于針對整個環(huán)境執(zhí)行至少一個最優(yōu)覆蓋算 法。 然而，計算機同時涉及的任務數(shù)量隨著與其相關聯(lián)的傳感器數(shù)量的減少而下降； 結果是，與集中式控制系統(tǒng)所要求的計算能力相比，屬于分布式系統(tǒng)的每個單個計算機的 計算能力下降。 因此，最優(yōu)解決方案是為每個傳感器使用一個計算機，或者更好的是將計算機集
成到傳感器中，從而使傳感器變得智能。 監(jiān)視系統(tǒng)的其它變型方案 根據(jù)上面的說明，視頻監(jiān)視系統(tǒng)的優(yōu)點是顯而易見的，同時還很顯然的是可以對 該視頻監(jiān)視系統(tǒng)做出許多改變，例如通過將控制系統(tǒng)資源集中或者分散，或者通過使用等 效過程以用于管理由上述監(jiān)視方法所需要和處理的相同信息。 例如，已經(jīng)提出在設置階段的最后所繪制的小區(qū)/傳感器圖形，因為該小區(qū)/ 傳感器圖形允許操作者非常容易地讀取小區(qū)/傳感器關系。然而，出于嚴格地進行數(shù)值 (numerical)處理的目的，可以用包含關于小區(qū)與傳感器之間的關系的相同信息的小區(qū)/ 傳感器表來代替該小區(qū)/傳感器圖形。
權利要求
一種用于通過多個傳感器(S1-S5)來監(jiān)控環(huán)境(1)的方法，其中控制系統(tǒng)(31)從所述多個傳感器中的一個或多個傳感器接收信息并且使用所述信息以便監(jiān)控所述環(huán)境(1)，其特征在于，包括設置階段，其中所述控制系統(tǒng)的操作者-通過定義與所述環(huán)境的區(qū)域相對應的多個小區(qū)來創(chuàng)建環(huán)境的模型，-通過為所述多個傳感器中的每個傳感器定義至少一個可能位置(xi)并且將所述至少一個可能位置(xi)與所述多個小區(qū)中的至少一個小區(qū)相關聯(lián)來創(chuàng)建所述多個小區(qū)與所述多個傳感器之間的小區(qū)/傳感器關系，并且-為由此定義的每個可能位置(xi)分配用于相關聯(lián)小區(qū)的監(jiān)控判斷，以及包括操作階段，其中，為了對待監(jiān)控區(qū)域執(zhí)行監(jiān)視功能，所述控制系統(tǒng)-在所述多個傳感器中尋找能夠用于執(zhí)行所述監(jiān)視功能的傳感器，并且-通過將所述可用傳感器中的至少一個定位在可能的位置(xi)中來對其進行控制，其中所述可能位置(xi)是基于所述小區(qū)/傳感器關系并且基于與所述多個傳感器的可能位置(xi)相關聯(lián)的監(jiān)控判斷來選擇的。
2. 根據(jù)權利要求1所述的方法，其中所述監(jiān)控判斷對應于對檢測到在相關聯(lián)小區(qū)中發(fā) 生的事件的概率的估計。
3. 根據(jù)權利要求1或2所述的方法，其中所述多個傳感器包括至少一個攝影機，并且其 中分配給所述攝影機的至少一個位置的監(jiān)控判斷對應于對相關聯(lián)小區(qū)的可見性的判斷。
4. 根據(jù)前述權利要求中的任何一項所述的方法，其中當創(chuàng)建所述環(huán)境的模型時，所述 操作者在控制系統(tǒng)中指定所述小區(qū)之間的鄰接性。
5. 根據(jù)前述權利要求中的任何一項所述的方法，其中所述選擇的可能位置(Xi)使檢測 到所述待監(jiān)控區(qū)域中的事件的概率最大化。
6. 根據(jù)前述權利要求中的任何一項所述的方法，其中所述控制系統(tǒng)根據(jù)在所述多個可 用傳感器中的傳感器組的可能位置(Xi)的各個可能組合中所選擇的配置通過將所述傳感 器組定位在相應的可能位置(Xi)中來控制所述傳感器組。
7. 根據(jù)權利要求6所述的方法，其中所述配置使檢測到所述待監(jiān)控區(qū)域中的事件的概 率最大化。
8. 根據(jù)權利要求7所述的方法，其中所述概率被約束于使用執(zhí)行所述監(jiān)視功能所需的 最低數(shù)量傳感器。
9. 根據(jù)權利要求7或8所述的方法，其中所述待監(jiān)控區(qū)域與所述多個小區(qū)中的小區(qū)的 第一集合相關聯(lián)，并且其中所述傳感器配置覆蓋待監(jiān)控小區(qū)的子集，所述方法包括以下步 驟a. 定義所述傳感器配置，b. 以所述配置將所述可用傳感器保持達預定時間，c. 定義未被所述第一配置所覆蓋的小區(qū)的第二子集，d. 確定第二傳感器配置，所述第二傳感器配置使檢測到所述第二子集中的事件的概率 最大化。
10. 根據(jù)權利要求9所述的方法，其中如果所述第二配置沒有覆蓋所述第二子集的所 有小區(qū)，則步驟c)和d)被再次執(zhí)行，直到小區(qū)的所述第二子集為空為止。
11. 根據(jù)權利要求9或10所述的方法，其中所述預定時間由所述操作者設定。
12. 根據(jù)權利要求10或11所述的方法，其中所述預定時間由所述控制系統(tǒng)設定。
13. 根據(jù)權利要求9至12中的任何一項所述的方法，其中在所述第二配置的每次計算期間，所述控制系統(tǒng)在所述多個傳感器中尋找那些能夠被用于對所述小區(qū)的第二集合執(zhí)行所述監(jiān)視功能的傳感器。
14. 在權利要求8的基礎上根據(jù)權利要求9至13中的任何一項所述的方法，其中未被用于執(zhí)行所述監(jiān)視功能的所述多個傳感器中的傳感器被用于對待監(jiān)控的第二區(qū)域執(zhí)行第二監(jiān)視功能。
15. 根據(jù)權利要求6至8中的任何一項所述的方法，其中所述多個傳感器包括多個攝影機，并且其中所述監(jiān)視功能通過由所述多個攝影機所拍攝的圖像序列來監(jiān)控所述待監(jiān)控區(qū)域，所述配置在只應該使用攝影機的約束下被確定。
16. 根據(jù)權利要求15所述的方法，其中所述操作者為與所述待監(jiān)控區(qū)域相關聯(lián)的小區(qū)指定拍攝次序，并且其中由所述拍攝次序來確定所述圖像序列。
17. 在權利要求4的基礎上根據(jù)權利要求15所述的方法，其中所述圖像序列依照如下次序所述次序取決于與所述待監(jiān)控區(qū)域相關聯(lián)的小區(qū)之間的鄰接性。
18. 根據(jù)權利要求15至17中的任何一項所述的方法，其中通過由所述操作者對能夠被用于所述功能的攝影機所施加的約束來調(diào)整所述配置。
19. 在權利要求4的基礎上根據(jù)權利要求6至8中的任何一項所述的方法，其中事件在活躍小區(qū)中被檢測到，并且其中所述待監(jiān)控區(qū)域?qū)谒鲂^(qū)的邊界。
20. 根據(jù)權利要求19所述的方法，其中所述操作者在控制系統(tǒng)中指定其中檢測到所述事件的環(huán)境區(qū)域，并且其中所述控制系統(tǒng)定位所述活躍小區(qū)。
21. 根據(jù)權利要求20所述的方法，其中檢測到所述事件的所述環(huán)境區(qū)域?qū)谟伤霾僮髡哌x擇的攝影機所拍攝的環(huán)境部分。
22. 根據(jù)權利要求21所述的方法，其中所述選擇的攝影機是移動攝影機，并且其中所述操作者控制所述移動攝影機。
23. 根據(jù)權利要求22所述的方法，其中所述控制系統(tǒng)通過考慮到所述移動攝影機在由所述操作者定義的可能位置GO中來確定所述配置。
24. 根據(jù)權利要求23所述的方法，其中通過將所述移動攝影機的所述至少一個可能位置(Xi)與在所述監(jiān)視功能被執(zhí)行時的所述移動攝影機的位置進行比較來確定被納入考慮的所述可能位置GO 。
25. 根據(jù)權利要求19至24中的任何一項所述的方法，其中在只應該使用攝影機的約束下確定所述配置，并且其中所述方法還包括顯示圖像的操作，其中所述圖像由用于執(zhí)行所述監(jiān)視功能的所述控制系統(tǒng)控制的攝影機所拍攝。
26. 根據(jù)權利要求25所述的方法，其中在由所述選擇的攝影機所拍攝的圖像附近顯示所述顯示的圖像。
27. 根據(jù)權利要求26所述的方法，其中所述顯示的圖像和所述由所述選擇的攝影機所拍攝的圖像被顯示在觸摸屏上。
28. 根據(jù)權利要求27所述的方法，其中所述操作者通過觸摸所述觸摸屏的區(qū)域來激活監(jiān)視功能。
29. 根據(jù)權利要求1至4中的任何一項所述的方法，其中，為了執(zhí)行所述監(jiān)視功能，所述控制系統(tǒng)選擇可能位置(Xi)，其中用于待監(jiān)控區(qū)域的最高監(jiān)控判斷與所述可能位置(Xi)相關聯(lián)，并且控制系統(tǒng)通過將對應傳感器置于具有最高監(jiān)控判斷的所述可能位置(Xi)中來控制所述對應傳感器。
30. 根據(jù)權利要求1至5中的任何一項所述的方法，其中所述控制系統(tǒng)使用運籌學方法以用于確定將被控制用于執(zhí)行所述監(jiān)視功能的傳感器以及待控制的傳感器的位置。
31. 根據(jù)權利要求30所述的方法，其中所述監(jiān)視方法使取決于所述監(jiān)控判斷的成本函數(shù)最小化。
32. 根據(jù)前述權利要求中的任何一項所述的方法，其中通過所述小區(qū)的圖形表示來圖形化地建立所述模型。
33. 根據(jù)權利要求1至31中的任何一項所述的方法，其中所述操作者通過從所述環(huán)境的電子地圖中選擇像素組來定義所述小區(qū)。
34. 根據(jù)權利要求33所述的方法，其中部分重疊的像素組被分組到單個小區(qū)中。
35. 根據(jù)前述權利要求中的任何一項所述的方法，其中所述傳感器的可能位置(Xi)通過圖形過程與所述小區(qū)相關聯(lián)。
36. —種視頻監(jiān)視系統(tǒng)，包括適合于監(jiān)控環(huán)境的多個傳感器；和適合于從所述多個傳感器中的一個或多個傳感器接收信息并且使用所述信息以便監(jiān)控所述環(huán)境的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述控制系統(tǒng)適合于從操作者接收命令并且實施根據(jù)權利要求1至25中的任何一項所述的方法。
37. —種計算機程序，包括代碼部分，所述代碼部分適合于存儲在存儲區(qū)中并且由所述計算機出于實施根據(jù)權利要求1至35中的任何一項所述方法的目的來執(zhí)行。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于通過多個傳感器來監(jiān)控環(huán)境的方法，其中控制系統(tǒng)從所述多個傳感器中的一個或多個傳感器接收信息并且使用所述信息以便監(jiān)控所述環(huán)境。該方法包括設置階段，其中操作者通過定義與所述環(huán)境的區(qū)域相對應的多個小區(qū)來創(chuàng)建環(huán)境的模型，然后通過為每個傳感器定義與至少一個小區(qū)相關聯(lián)的至少一個可能位置來創(chuàng)建小區(qū)/傳感器關系。對于每個位置，操作者為傳感器分配用于相關聯(lián)小區(qū)的監(jiān)控判斷。該方法還包括操作階段，其中為了執(zhí)行監(jiān)視功能，控制系統(tǒng)尋找那些能夠被用于執(zhí)行所請求的監(jiān)視功能的傳感器并且基于監(jiān)控判斷和小區(qū)/傳感器關系來控制這些傳感器。
文檔編號G08B13/196GK101755457SQ200880025308
公開日2010年6月23日 申請日期2008年5月9日 優(yōu)先權日2007年5月19日
發(fā)明者A·塞尼德斯, F·德阿萊西, G·拉卡內(nèi)利, G·格納里, R·弗雷扎 申請人:視頻技術公司