一種面向多場(chǎng)景監(jiān)控視頻的自主管理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及圖像識(shí)別和人工智能領(lǐng)域，具體涉及一種面向多場(chǎng)景監(jiān)控視頻的自主管理方法。
【背景技術(shù)】
[0002]自主管理技術(shù)目標(biāo)是降低大規(guī)模、動(dòng)態(tài)系統(tǒng)管理的復(fù)雜性，使復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備能夠在預(yù)定的策略下實(shí)現(xiàn)自身管理。IBM的白皮書An Architecture Blueprint forAutomatic Computing提出一個(gè)普適的自主系統(tǒng)構(gòu)架，專利CN 1581154 B提出了一個(gè)5層通用自主系統(tǒng)構(gòu)架。但已有系統(tǒng)和架構(gòu)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(dá)和存儲(chǔ)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(shí)時(shí)控制系統(tǒng)、監(jiān)視系統(tǒng)及管理信息系統(tǒng)組成。實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)完成實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集處理、存儲(chǔ)、反饋的功能；監(jiān)視系統(tǒng)完成對(duì)各個(gè)監(jiān)控點(diǎn)的全天候的監(jiān)視，能在多操作控制點(diǎn)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(gè)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(shí)間，從19世代80年代模擬監(jiān)控到數(shù)字監(jiān)控，再到網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控，發(fā)生了巨大的變化。在IP技術(shù)飛速發(fā)展的今天，我們有必要重新認(rèn)識(shí)視頻監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展歷史。從技術(shù)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(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)(IPVS)。
[0005]隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，雖然視頻監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)具有以下突出特點(diǎn):
監(jiān)控范圍廣:只要有網(wǎng)絡(luò)覆蓋的地方，就可以進(jìn)行監(jiān)控，甚至是廣域網(wǎng)范圍，超長(zhǎng)遠(yuǎn)距離范圍。
[0006]擴(kuò)展能力強(qiáng):系統(tǒng)幾乎具有無(wú)限擴(kuò)展的能力，所有設(shè)備都以IP地址進(jìn)行標(biāo)識(shí)，增加設(shè)備只是意味著IP地址的擴(kuò)充?？梢越M成非常復(fù)雜的監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，由于Web服務(wù)器輸出已完成模擬到數(shù)字的轉(zhuǎn)換并壓縮，采用統(tǒng)一的協(xié)議在網(wǎng)絡(luò)上傳輸，支持跨網(wǎng)關(guān)，跨路由器的遠(yuǎn)程視頻傳輸。
[0007]但是，視頻監(jiān)控系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)對(duì)視頻的自動(dòng)分析處理需要額外的開發(fā)，且可擴(kuò)展性較差。當(dāng)視頻類型、數(shù)據(jù)量非常多時(shí)，如何集中控制管理、分析處理來(lái)自不同監(jiān)控場(chǎng)景的視頻信息，如何及時(shí)高效地甄別危險(xiǎn)信號(hào)是一個(gè)困難的任務(wù)。僅僅依靠獨(dú)立分散的監(jiān)控中心，簡(jiǎn)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(nèi)容】

[0008]為解決上述問題，本發(fā)明提供一種面向多場(chǎng)景監(jiān)控視頻的自主管理方法。適用于構(gòu)建支持大規(guī)模監(jiān)控視頻動(dòng)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(shù)方案: 自主管理整體構(gòu)架采用多Agent架構(gòu)，多個(gè)相互獨(dú)立的自主管理節(jié)點(diǎn)連接各自的視頻分析算法插件，構(gòu)成一個(gè)綜合性視頻分析網(wǎng)絡(luò)，向監(jiān)控應(yīng)用層提供視頻分析危險(xiǎn)警報(bào)的服務(wù)。應(yīng)用層依賴不同的監(jiān)控中心或平臺(tái)的應(yīng)用模式，可以接收來(lái)自自主管理節(jié)點(diǎn)的服務(wù)注冊(cè)，本發(fā)明不涉及具體企業(yè)應(yīng)用時(shí)的層次結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。
[0010]所述多個(gè)相互獨(dú)立的自主管理節(jié)點(diǎn)之間為對(duì)等結(jié)構(gòu)，任意一個(gè)自主管理節(jié)點(diǎn)都可以接收視頻數(shù)據(jù)對(duì)其進(jìn)行分析處理。
[0011 ] 所述相鄰對(duì)等節(jié)點(diǎn)為同一網(wǎng)段上可訪問的自主管理器節(jié)點(diǎn)。
[0012]所述單個(gè)自主管理節(jié)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)包括:
視頻管理器，指接收流媒體層視頻服務(wù)器視頻傳輸?shù)慕涌?，以及視頻分析處理管理接口，并向監(jiān)控應(yīng)用層提交響應(yīng)的危險(xiǎn)預(yù)警的視頻圖像；
算法插件管理器，用于管理和維護(hù)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(zhuǎn)換為可供外部調(diào)用的視頻識(shí)別虛擬服務(wù)；
知識(shí)庫(kù)，指存儲(chǔ)和管理知識(shí)的數(shù)據(jù)庫(kù)模塊，所述知識(shí)包括視頻識(shí)別服務(wù)的本體描述，規(guī)則及規(guī)則之間優(yōu)先級(jí)關(guān)系；
規(guī)則引擎，通過規(guī)則和事件描述生成服務(wù)決策；
報(bào)警器，根據(jù)視頻識(shí)別服務(wù)分析處理的結(jié)果向事件管理器反饋結(jié)果；
事件管理器，接收上層視頻分析請(qǐng)求，如本自主管理節(jié)點(diǎn)無(wú)法對(duì)事件響應(yīng)時(shí)，則發(fā)起一個(gè)協(xié)作請(qǐng)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(xiǎn)警報(bào)。
[0014]所述視頻識(shí)別服務(wù)由有序?qū)?p，v)描述，p表示屬性，V表示值，屬性和值組合可以表達(dá)復(fù)雜的對(duì)象。所述規(guī)則表示推理的知識(shí)，由有序?qū)?{F}，{A})構(gòu)成表達(dá)，其中{F}定義為一組由有序?qū)?P，v)組成的服務(wù)事實(shí)的非空集合，A為動(dòng)作集合。例如規(guī)則({( ColourAccept) (Space Distance, Accept)}, (Task Accept))表達(dá)(Colour Accept) V (SpaceDistance, Accept) => (Task Accept)這一執(zhí)行策略，S卩當(dāng)規(guī)則中的前置服務(wù)事實(shí)被滿足時(shí)，接收任務(wù)；規(guī)則({(Crowd Density Not Accept)}, ( Task Reject))表達(dá)人群密度分析服務(wù)未被接收時(shí)，拒絕任務(wù)。本發(fā)明限制{A}中元素?cái)?shù)目最大為1，{F}可為空集。
[0015]所述服務(wù)事實(shí)和規(guī)則構(gòu)成的知識(shí)庫(kù)，表達(dá)了自主管理節(jié)點(diǎn)視頻分析的能力。
[0016]自主管理節(jié)點(diǎn)啟動(dòng)后，從知識(shí)庫(kù)讀入服務(wù)事實(shí)和規(guī)則，進(jìn)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(wù)事實(shí)，以簡(jiǎn)化底層知識(shí)和上層規(guī)則的關(guān)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(gè)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(qǐng)求；
2.規(guī)則引擎生成服務(wù)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(qǐng)求，進(jìn)入?yún)f(xié)作流程，否則執(zhí)行第4步；
4.算法插件管理器調(diào)用視頻識(shí)別服務(wù)完成任務(wù)，并實(shí)施監(jiān)督過程，將服務(wù)結(jié)果反饋到報(bào)警器；
5.報(bào)警器綜合視頻識(shí)別服務(wù)所反饋的結(jié)果，向事件管理器反饋報(bào)警信息；
6.事件管理器向請(qǐng)求發(fā)出方反饋結(jié)果。
[0019]自主管理器協(xié)作流程:
1.當(dāng)前自主管理器節(jié)點(diǎn)作為主控端，通過視頻管理器廣播任務(wù)協(xié)作請(qǐng)求；
2.鄰近自主管理器節(jié)點(diǎn)接收協(xié)作請(qǐng)求，規(guī)則引擎分析任務(wù)，返回投標(biāo)書，或放棄任務(wù)；
3.主控端接收標(biāo)書，選擇合作節(jié)點(diǎn)，發(fā)送中標(biāo)通知，開始等待；
4.合作節(jié)點(diǎn)開始任務(wù)，完成后反饋結(jié)果到主控端。
[0020]與現(xiàn)有的視頻監(jiān)控系統(tǒng)管理技術(shù)相比，本發(fā)明基于多Agent的技術(shù)架構(gòu)實(shí)現(xiàn)多場(chǎng)景監(jiān)控視頻的接入和協(xié)作，提出簡(jiǎn)化的規(guī)則推理保證基于策略自主管理的實(shí)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(chǎng)景的監(jiān)控視頻和圖像，向監(jiān)控應(yīng)用層提供視頻分析處理的服務(wù)。具體來(lái)說(shuō)，本發(fā)明有以下有益的技術(shù)效果:
(1)本發(fā)明針對(duì)視頻監(jiān)控管理系統(tǒng)，多監(jiān)控場(chǎng)景、機(jī)械重復(fù)的視頻觀察工作，所提出自主管理方法和自主管理器設(shè)計(jì)適合需要監(jiān)控多工作場(chǎng)景的企業(yè)單位構(gòu)造可伸縮的視頻監(jiān)控管理分析網(wǎng)絡(luò)。
[0021](2)本發(fā)明引入規(guī)則的推理機(jī)制和規(guī)則引擎的設(shè)計(jì)能夠?qū)⒐芾聿呗詮牡讓酉到y(tǒng)中分分離開來(lái)，提高了管理規(guī)則的動(dòng)態(tài)變更性，增強(qiáng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，使視頻分析管理配置靈活、可擴(kuò)展性強(qiáng)。
【附圖說(shuō)明】
[0022]附圖1本發(fā)明提供的多場(chǎng)景視頻監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)施總體構(gòu)架圖；
附圖2本發(fā)明實(shí)施例視頻分析節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]以下結(jié)合附圖和優(yōu)選實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0024]實(shí)施例一:
參見圖1和圖2，本面向多場(chǎng)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(gòu)采用多Agent架構(gòu)，包括若干個(gè)相互獨(dú)立的自主管理節(jié)點(diǎn)，每個(gè)自主管理節(jié)點(diǎn)連接各自的視頻分析算法插件，構(gòu)成一個(gè)綜合性視頻分析層向應(yīng)用層提供視頻分析服務(wù)；應(yīng)用層依賴不同企業(yè)或平臺(tái)的應(yīng)用模式，可接收來(lái)自自主管理節(jié)點(diǎn)的服務(wù)注冊(cè)，任意一個(gè)自主管理節(jié)點(diǎn)都可升級(jí)為主控節(jié)點(diǎn)向相鄰對(duì)等節(jié)點(diǎn)發(fā)起協(xié)作請(qǐng)求，并監(jiān)督協(xié)作的完成；所述相鄰對(duì)等節(jié)點(diǎn)為主控節(jié)點(diǎn)在同一網(wǎng)段上可訪問的自主管理器節(jié)點(diǎn)，所述插件是視頻分析算法插件；自主管理節(jié)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)包括視頻管理器，算法插件管理器，規(guī)則引擎，知識(shí)庫(kù)，報(bào)警器和事件管理器；所述自主管理節(jié)點(diǎn)啟動(dòng)后，從知識(shí)庫(kù)讀入事實(shí)和規(guī)則，進(jìn)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(gè)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(qǐng)求；
2)規(guī)則引擎生成服務(wù)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(qǐng)求，進(jìn)入?yún)f(xié)作流程，否則執(zhí)行第4步；
4)算法插件管理器調(diào)用視頻識(shí)別服務(wù)完成任務(wù)，并實(shí)施監(jiān)