全狀況掌控之沉浸式監視系統

內容簡介

第一階段:三維場景建構與動態立體場景
        以監視區域之衛星影像為基礎,結合建物高度、樓層數、各樓面、房間配置等資訊,並貼上靜態材質,視監控需求,建立詳細程度不等之監視區域三維靜態場景,並將監視區域中各攝影機擷取之即時二維影像對應至所建構之三維場景,以單一監控環境呈現所有攝影機畫面,建構立體動態監控場景。

第二階段:多攝影機間之協同偵測
        影片畫面具監控意義之移動物體通常屬於前景,故必須將前景與背景分開再針對前景部分做處理;分析由各監視器回傳之監控影片,針對影像序列中每一張影像根據以像素穩定度為基礎之背景更新演算法計算背景,以此背景過濾前景以進行前景偵測擷取前景明顯移動物體,藉前景擷取結果以connected component labeling過濾前景破碎小區塊並記錄各區塊相關資訊,接著針對各攝影機所擷取出之前景以RGB分量百分比與其區塊內對應位置資訊進行人物辨識,並將各人物區分為5種state(Enter、Leave、Match、Occlusion、Fraction)進行追蹤,於自行建置之三維動態場景勾勒出每個人於此攝影機之視野範圍中實際移動路線,再分析攝影機與攝影機間所擷取出之移動物體關連性,若人物位於Camera View重疊區域則進行雙重確認,若人物離開一Camera View並於另一Camera View中出現,則進行虛擬行走路徑規劃,融合多攝影機進行協同偵測完成全域場景人物即時監控目標。

第三階段:虛擬巡邏、夜間影像增強等應用
        使用者可依自行設定之巡邏路徑主動進行固定頻率巡邏,同時參考廣角鏡頭之大範圍涵蓋特性及長鏡頭細部影像擷取能力,巡邏途中可以不同角度及距離觀看場景或特定物件,如虛擬實境般置身場景進行巡邏。
        傳統監視器固定設置於同一地點,因晝夜變化或環境光亮暗等限制,同一空間不同時間點所拍攝之監視影像不盡相同,於白天時段所攝錄之監視影像光源足夠,其視野範圍多屬明顯易見,相較於此白天影像序列,夜間影像則因場景光源亮暗分佈不均而顯得模糊不清,光用人眼無法輕易追蹤,為保證夜間時段監控安全效益,使系統亦能於陰暗環境底下清楚辨識移動物體,本論文使用模糊理論將夜間監視影像之亮度值轉成模糊矩陣,針對此矩陣做即時模糊強化並保留各像素原飽和度資訊,目標在於清楚辨識監視器視野範圍中陰暗部份之移動物體,並將結果貼上訓練完成之白天背景再分割成天花板、地板、牆壁三部分以貼材質方式貼進3D場景,擷取出夜間移動物體將有利提昇整體監控安全性。

系統架構