一種面向多場景監(jiān)控視頻的自主管理方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及圖像識別和人工智能領域，具體涉及一種面向多場景監(jiān)控視頻的自主管理方法。
【背景技術】
[0002]自主管理技術目標是降低大規(guī)模、動態(tài)系統(tǒng)管理的復雜性，使復雜的網絡設備能夠在預定的策略下實現(xiàn)自身管理。IBM的白皮書An Architecture Blueprint forAutomatic Computing提出一個普適的自主系統(tǒng)構架，專利CN 1581154 B提出了一個5層通用自主系統(tǒng)構架。但已有系統(tǒng)和架構并未提及面向視頻監(jiān)控系統(tǒng)的自主管理，也沒有包括管理策略的具體表達和存儲方法，以及如何通過管理策略控制自主系統(tǒng)決策的推理方法。
[0003]視頻監(jiān)控系統(tǒng)由實時控制系統(tǒng)、監(jiān)視系統(tǒng)及管理信息系統(tǒng)組成。實時控制系統(tǒng)完成實時數(shù)據(jù)采集處理、存儲、反饋的功能；監(jiān)視系統(tǒng)完成對各個監(jiān)控點的全天候的監(jiān)視，能在多操作控制點上切換多路圖像；管理信息系統(tǒng)完成各類所需信息的采集、接收、傳輸、加工、處理，是整個系統(tǒng)的控制核心。
[0004]視頻監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展了短短二十幾年時間，從19世代80年代模擬監(jiān)控到數(shù)字監(jiān)控，再到網絡視頻監(jiān)控，發(fā)生了巨大的變化。在IP技術飛速發(fā)展的今天，我們有必要重新認識視頻監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展歷史。從技術角度出發(fā)，視頻監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展劃分為第一代模擬視頻監(jiān)控系統(tǒng)(CCTV)，到第二代基于“PC+多媒體卡”數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)(DVR)，到第三代完全基于IP網絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)(IPVS)。
[0005]隨著網絡技術的發(fā)展，雖然視頻監(jiān)控系統(tǒng)已經具有以下突出特點:
監(jiān)控范圍廣:只要有網絡覆蓋的地方，就可以進行監(jiān)控，甚至是廣域網范圍，超長遠距離范圍。
[0006]擴展能力強:系統(tǒng)幾乎具有無限擴展的能力，所有設備都以IP地址進行標識，增加設備只是意味著IP地址的擴充?？梢越M成非常復雜的監(jiān)控網絡，由于Web服務器輸出已完成模擬到數(shù)字的轉換并壓縮，采用統(tǒng)一的協(xié)議在網絡上傳輸，支持跨網關，跨路由器的遠程視頻傳輸。
[0007]但是，視頻監(jiān)控系統(tǒng)中實現(xiàn)對視頻的自動分析處理需要額外的開發(fā)，且可擴展性較差。當視頻類型、數(shù)據(jù)量非常多時，如何集中控制管理、分析處理來自不同監(jiān)控場景的視頻信息，如何及時高效地甄別危險信號是一個困難的任務。僅僅依靠獨立分散的監(jiān)控中心，簡單枯燥的人工觀察分析，很難滿足大規(guī)模監(jiān)控視頻的管理需求。

【發(fā)明內容】

[0008]為解決上述問題，本發(fā)明提供一種面向多場景監(jiān)控視頻的自主管理方法。適用于構建支持大規(guī)模監(jiān)控視頻動態(tài)接入，支持視頻智能分析、自主管理的視頻監(jiān)控管理系統(tǒng)。
[0009]本發(fā)明提供以下技術方案: 自主管理整體構架采用多Agent架構，多個相互獨立的自主管理節(jié)點連接各自的視頻分析算法插件，構成一個綜合性視頻分析網絡，向監(jiān)控應用層提供視頻分析危險警報的服務。應用層依賴不同的監(jiān)控中心或平臺的應用模式，可以接收來自自主管理節(jié)點的服務注冊，本發(fā)明不涉及具體企業(yè)應用時的層次結構設計。
[0010]所述多個相互獨立的自主管理節(jié)點之間為對等結構，任意一個自主管理節(jié)點都可以接收視頻數(shù)據(jù)對其進行分析處理。
[0011 ] 所述相鄰對等節(jié)點為同一網段上可訪問的自主管理器節(jié)點。
[0012]所述單個自主管理節(jié)點的結構包括:
視頻管理器，指接收流媒體層視頻服務器視頻傳輸?shù)慕涌冢约耙曨l分析處理管理接口，并向監(jiān)控應用層提交響應的危險預警的視頻圖像；
算法插件管理器，用于管理和維護視頻底層圖像特征插件和高層次視頻分析數(shù)據(jù)處理模塊，將其轉換為可供外部調用的視頻識別虛擬服務；
知識庫，指存儲和管理知識的數(shù)據(jù)庫模塊，所述知識包括視頻識別服務的本體描述，規(guī)則及規(guī)則之間優(yōu)先級關系；
規(guī)則引擎，通過規(guī)則和事件描述生成服務決策；
報警器，根據(jù)視頻識別服務分析處理的結果向事件管理器反饋結果；
事件管理器，接收上層視頻分析請求，如本自主管理節(jié)點無法對事件響應時，則發(fā)起一個協(xié)作請求并監(jiān)督完成過程。
[0013]本發(fā)明中的規(guī)則引擎基于規(guī)則的推理方法生成危險警報。
[0014]所述視頻識別服務由有序對(p，v)描述，p表示屬性，V表示值，屬性和值組合可以表達復雜的對象。所述規(guī)則表示推理的知識，由有序對({F}，{A})構成表達，其中{F}定義為一組由有序對(P，v)組成的服務事實的非空集合，A為動作集合。例如規(guī)則({( ColourAccept) (Space Distance, Accept)}, (Task Accept))表達(Colour Accept) V (SpaceDistance, Accept) => (Task Accept)這一執(zhí)行策略，S卩當規(guī)則中的前置服務事實被滿足時，接收任務；規(guī)則({(Crowd Density Not Accept)}, ( Task Reject))表達人群密度分析服務未被接收時，拒絕任務。本發(fā)明限制{A}中元素數(shù)目最大為1，{F}可為空集。
[0015]所述服務事實和規(guī)則構成的知識庫，表達了自主管理節(jié)點視頻分析的能力。
[0016]自主管理節(jié)點啟動后，從知識庫讀入服務事實和規(guī)則，進入執(zhí)行過程。
[0017]本發(fā)明利用操作者定義規(guī)則，并從本體描述中提取服務事實，以簡化底層知識和上層規(guī)則的關聯(lián)過程。
[0018]視頻分析過程包括事件執(zhí)行流程、協(xié)作流程兩個執(zhí)行循環(huán):
事件執(zhí)行流程:
1.事件管理器接收事件，分析請求；
2.規(guī)則引擎生成服務決策；
3.如果判斷決策生成失敗，事件管理器發(fā)起協(xié)作請求，進入?yún)f(xié)作流程，否則執(zhí)行第4步；
4.算法插件管理器調用視頻識別服務完成任務，并實施監(jiān)督過程，將服務結果反饋到報警器；
5.報警器綜合視頻識別服務所反饋的結果，向事件管理器反饋報警信息；
6.事件管理器向請求發(fā)出方反饋結果。
[0019]自主管理器協(xié)作流程:
1.當前自主管理器節(jié)點作為主控端，通過視頻管理器廣播任務協(xié)作請求；
2.鄰近自主管理器節(jié)點接收協(xié)作請求，規(guī)則引擎分析任務，返回投標書，或放棄任務；
3.主控端接收標書，選擇合作節(jié)點，發(fā)送中標通知，開始等待；
4.合作節(jié)點開始任務，完成后反饋結果到主控端。
[0020]與現(xiàn)有的視頻監(jiān)控系統(tǒng)管理技術相比，本發(fā)明基于多Agent的技術架構實現(xiàn)多場景監(jiān)控視頻的接入和協(xié)作，提出簡化的規(guī)則推理保證基于策略自主管理的實施。上述自主管理的方法能夠接入和管理大多數(shù)監(jiān)控場景的監(jiān)控視頻和圖像，向監(jiān)控應用層提供視頻分析處理的服務。具體來說，本發(fā)明有以下有益的技術效果:
(1)本發(fā)明針對視頻監(jiān)控管理系統(tǒng)，多監(jiān)控場景、機械重復的視頻觀察工作，所提出自主管理方法和自主管理器設計適合需要監(jiān)控多工作場景的企業(yè)單位構造可伸縮的視頻監(jiān)控管理分析網絡。
[0021](2)本發(fā)明引入規(guī)則的推理機制和規(guī)則引擎的設計能夠將管理策略從底層系統(tǒng)中分分離開來，提高了管理規(guī)則的動態(tài)變更性，增強系統(tǒng)的穩(wěn)定性，使視頻分析管理配置靈活、可擴展性強。
【附圖說明】
[0022]附圖1本發(fā)明提供的多場景視頻監(jiān)控系統(tǒng)實施總體構架圖；
附圖2本發(fā)明實施例視頻分析節(jié)點設計結構圖。
【具體實施方式】
[0023]以下結合附圖和優(yōu)選實施例對本發(fā)明作進一步說明。
[0024]實施例一:
參見圖1和圖2，本面向多場景監(jiān)控視頻的自主管理方法，其特征在于:自主管理整體架構采用多Agent架構，包括若干個相互獨立的自主管理節(jié)點，每個自主管理節(jié)點連接各自的視頻分析算法插件，構成一個綜合性視頻分析層向應用層提供視頻分析服務；應用層依賴不同企業(yè)或平臺的應用模式，可接收來自自主管理節(jié)點的服務注冊，任意一個自主管理節(jié)點都可升級為主控節(jié)點向相鄰對等節(jié)點發(fā)起協(xié)作請求，并監(jiān)督協(xié)作的完成；所述相鄰對等節(jié)點為主控節(jié)點在同一網段上可訪問的自主管理器節(jié)點，所述插件是視頻分析算法插件；自主管理節(jié)點的結構包括視頻管理器，算法插件管理器，規(guī)則引擎，知識庫，報警器和事件管理器；所述自主管理節(jié)點啟動后，從知識庫讀入事實和規(guī)則，進入視頻分析過程，所述視頻分析過程包括事件執(zhí)行流程、協(xié)作流程兩個執(zhí)行循環(huán):
事件執(zhí)行流程:
1)事件管理器接收事件，分析請求；
2)規(guī)則引擎生成服務決策；
3)如果判斷決策生成失敗，事件管理器發(fā)起協(xié)作請求，進入?yún)f(xié)作流程，否則執(zhí)行第4步；
4)算法插件管理器調用視頻識別服務完成任務，并實施監(jiān)