法律状态公告日
法律状态信息
法律状态
2011-06-15
授权
授权
2010-04-28
实质审查的生效 IPC(主分类):G06F17/30 申请日:20090916
实质审查的生效
2010-02-24
公开
公开
技术领域
本发明涉及一种刑侦破案视频辅助分析方法及系统，属于视频分析技术领域。
背景技术
随着视频采集及分析系统在工作及生活中的普及，使得人们对视频的采集及利用视频为人们的工作和生活带来了极大的帮助，特别是在刑侦破案领域中应用较为广泛，为公安人员的破案做出了重要贡献。随着犯罪嫌疑人作案手段越来越科技化、越来越智能化，对刑侦破案也提出了新的课题。目前，中国视频监控市场在反恐、“平安城市”项目和各地、各行业安防项目需求加速增长等因素的强劲刺激和拉动下，取得了快速的发展。监控系统产生的视频数据也逐渐在公安业务中发挥着越来越重要的作用，但同时由于视频数据的特点，视频数据对刑侦破案的公安业务的支持并没有充分发挥出来，主要有以下原因：一是对视频的利用还处于传统文件搜索和人工内容搜索阶段，效率低下，容易遗漏关键信息，缺乏智能视频内容分析与检索产品；二是缺乏案件与视频的统一管理和综合分析平台；三是录像过程中摄像机抖动、夜晚低照度、雨雾天气等原因造成视频画面模糊不清，难以看清目标；四是不同生产厂家的生产的视频装置其视频格式不同，难以在公安业务平台上实施统一管理和利用。
专利申请号“200810115569.7”名称为“一种视频分析和存储方法、系统，以及一种视频检索方法、系统”，提出了一种节约了视频图像的存储空间和提高了视频检索效率的技术方案，其中的分析和存储方法、系统，对视频图像进行分析，存储含有运动目标的运动片段；其中的视频检索方法、系统，对视频图像进行分析，存储含有运动目标的运动片段，以及与此相关的运动目标信息和运动片段信息，根据这些信息及用户输入的检索项，对保存的运动片段进行检索，该发明也可广泛应用于视频处理系统尤其是视频监控系统。该专利在存储运动目标的片段以及检索方法有了创新，但存在的不足仍然是处理视频图像效率低下，对关键信息容易遗漏，同时对摄像过程的抖动、夜晚低照度及雨雾天气等原因造成的视频画面模糊不清的问题还是没有得到解决。
另一专利申请号为“200610140834.8”、名称为“一种视频内容分析系统”，是一个自动分析提取视频内容信息的系统。系统框架包括：输入接口、任务调度模块、视频流获取模块、视频内容分析模块(核心模块，结构如摘要附图所示)、视频分析结果审核模块、输出接口和用户界面。系统流程是：系统接收来自网络或本机的视频分析命令，由任务调度模块决定任务的执行顺序，经过视频流获取模块解码要分析的视频，之后视频内容分析模块从视频中分析提取出镜头信息、镜头关键帧信息、场景信息、场景关键帧信息、关键帧图像信息以及人脸信息，分析结果根据需求进行审核，最后以XML文件形式存储，通过输出接口上传到视频信息数据库中。该系统同样也存在着录像过程中摄像机抖动、夜晚低照度、雨雾天气等原因造成视频画面模糊不清，难以看清目标，以及不同生产厂家的生产的视频装置其视频格式不同，难以在公安业务平台上实施统一管理和利用的缺陷。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术中存在的不足，提供一种刑侦破案视频辅助分析方法及系统。
一种刑侦破案视频辅助分析方法，包括如下步骤：
步骤1：刑事案件发生之后，破案人员为该案件建立案件档案，具体步骤如下：
1.1：破案人员在案件档案管理装置输入案件信息如案发时间、案发地点等；
1.2：破案人员在案件档案管理装置中按下提交按钮，案件档案管理装置将案件信息存入数据库；
步骤2：破案人员收集案件视频并将收集的视频即监控录像文件导入视频库管理装置，具体步骤如下：
2.1：破案人员在所述案件档案管理装置中选择当前要处理的案件，并由所述案件档案管理装置传递到视频库管理装置；
2.2：破案人员通过视频库管理装置中的视频导入装置将破案人员收集的视频导入所述视频库管理装置，在导入时将视频信息如拍摄时间、DVR型号等一并录入到所述视频库管理装置；
2.3：视频库管理装置将步骤2.2中导入的视频与步骤2.1中选择的案件的对应关系即每个视频属于哪个案件记录到数据库中；
步骤3：破案人员使用视频分析与目标特征提取装置对所述视频进行辅助分析，具体步骤如下：
3.1：破案人员在视频分析与目标特征提取装置选择需要进行视频辅助分析的视频，并为选择的视频设置需要分析的功能如运动检测、人形识别等，然后向视频分析与目标特征提取装置提出分析请求；
3.2：视频分析与目标特征提取装置通过网络中的多个分析单元装置来协同进行分析，从而提高分析效率，其分析步骤如下：
3.2.1：分析单元装置启动后向调度中心装置注册，注册后分析单元装置的初始状态为空闲；
3.2.2：调度中心装置将步骤3.1中破案人员选择需进行辅助分析的视频和功能转换成用xml描述的任务指令，每个任务包含一个视频需要分析的所有功能；
3.2.3：调度中心装置查询步骤3.2.1中注册的分析单元装置状态，将任务依次分配给空闲的分析单元装置，每个分析单元装置每次分配一个任务；
3.2.4：分析单元装置获得任务后，向视频解码与播放装置提出解码请求，视频解码与播放装置收到请求后，对视频进行解码，其解码步骤如下：
3.2.4.1：视频解码与播放装置启动时自动从数据库更新最新的解码组件和解码关系表，其中解码关系表记录视频DVR型号与解码组件的对应关系；
3.2.4.2：视频解码与播放装置根据步骤3.1中任务对应的视频DVR型号由步骤22录入，查找对应解码组件；
3.2.4.3：视频解码与播放装置将步骤3.2.4.2中查找到的解码组件自动构建成完整的解码链路进行解码；
3.2.4.4：视频解码与播放装置将解码产生的每一帧图片发送到分析单元装置；
3.2.5：分析单元装置对从视频解码与播放装置中获得每一帧图片，并分别分析所有的功能，这样，只要播放一遍视频，即可分析完所有的功能；
3.2.6：分析单元装置将步骤3.2.5分析的结果包括从视频中提取可疑的运动目标及静止目标的特征信息保存到数据库中；
3.2.7：分析单元装置完成一个任务后，向调度中心装置发送任务完成的消息；如果调度中心装置有未分析的任务，则立即分配一个新任务给该分析单元装置，否则更新该分析单元装置的状态为空闲；
3.2.8：重复步骤3.2.3至3.2.7，直到所有任务都完成。
步骤4：串并案分析装置对不同视频中根据步骤3提取的可疑目标的特征信息计算相似度，提取相似度超过设定阈值的目标，通过串并案分析装置显示给破案人员，提供串并案分析线索；
步骤5：破案人员在视频检索装置输入综合智能检索条件如作案时间或/和地点信息或/和目标图片或/和特征描述或/和事件类型；
步骤6：视频检索装置将破案人员输入的综合智能检索条件转换成数据库查询语言，与数据库中步骤3提取的可疑目标的特征信息进行比对，找出相似度超过设定阈值的目标，通过视频检索装置显示给破案人员；
步骤7：破案人员在视频检索装置选中在步骤6输出结果中的视频，由视频解码与播放装置进行解码播放，视频解码与播放装置能够在进度条中标出目标出现的时间段，在屏幕上标出目标出现的位置和轨迹；
步骤8：破案人员选择通过模糊视频处理装置对解码播放的视频进行增强图像质量的模糊图像处理，模糊视频处理装置可动态扩展处理功能，如去除抖动、视频增强、运动模糊复原、去除场效应、超分辨率处理。
一种刑侦破案视频辅助分析系统，包括如下装置：
(1)案件档案管理装置，用于将案件信息存储到数据库或文件中，提供对案件的增、删、查、改等数据操作；
(2)视频库管理装置，用于将视频导入到视频服务器，将视频附加信息存储到数据库或文件中，提供对视频的增、删、查、改等数据操作功能；
(3)视频解码与播放装置，用于对来自不同DVR的视频进行统一的解码和播放，并能够对视频进行抓图并保存在本地；
(4)模糊视频处理装置，用于对模糊视频进行处理，提高视频质量；
(5)视频分析与目标特征提取装置，用于从视频中提取感兴趣的目标，如运动目标、静止的可疑物、人、车、人脸、车牌；
(6)视频检索装置，用于检索符合破案人员输入的视频；
(7)串并案分析装置，用于自动查找出不同视频、不同案件中出现的同一目标；
其中：案件档案管理装置与视频库管理装置连接，所述视频库管理装置与视频分析与目标特征提取装置连接，所述视频分析与目标特征提取装置与串并案分析装置连接，所述串、并案分析装置与视频检索装置连接，而且，所述视频检索装置与视频解码与播放装置连接，所述视频解码与播放装置与模糊视频处理装置连接，所述视频分析与目标特征提取装置也与视频解码与播放装置连接。
所述视频库管理装置包括视频导入装置，所述视频导入装置支持破案人员从移动硬盘、光盘等介质导入视频，还提供从网络中根据破案人员设定的时间、地点等信息从联网的DVR中自动导入视频。
所述视频导入装置包括自动视频时间解析装置，所述自动视频时间解析装置对以时间命名的视频根据视频名称解析视频的拍摄时间，并根据破案人员设定的时间偏量进行时间校准。
所述视频分析与目标特征提取装置包括调度中心装置和多个分析单元装置，所述调度中心装置将破案人员的请求转换成xml指令，并将其合理分配给分析单元装置，分析单元装置对视频进行分析，并将结果写入数据库。
本发明相对于现有技术所具有有益效果：
1、本发明的方法具有视频内容智能检索、基于人物时地事的综合视频检索、视频质量改善、串并案分析等实用功能，实现了案件视频的统一管理与综合分析平台，将提高视频排查速度，增强打击犯罪的力度和精确度；
2、本发明通过插件式架构，实现了一个可动态扩展模糊视频处理功能和智能视频分析检索功能的公安应用平台，可根据具体破案需求灵活配置。
3、本发明通过各种分析模块的结合，使得被关注的目标不局限于运动目标检测，从而有效减少了目标移动缓慢或光照变化、噪声干扰等造成的检索误差。
附图说明
图1为本发明的一种刑侦破案视频辅助分析方法流程图；
图2为本发明一种刑侦破案视频辅助分析系统模块结构示意图；
具体实施方式
为了使本领域的一般技术人员能够清楚理解本发明的技术方案，现结合附图及实施对本发明的技术方案作进一步详尽地说明：
一种刑侦破案视频辅助分析系统，包括如下装置：
(1)案件档案管理装置10，用于将案件信息存储到数据库或文件中，提供对案件的增、删、查、改等数据操作；
(2)视频库管理装置20，用于将视频导入到视频服务器，将视频附加信息存储到数据库或文件中，提供对视频的增、删、查、改等数据操作功能；
(3)视频解码与播放装置60，用于对来自不同DVR的视频进行统一的解码和播放，并能够对视频进行抓图并保存在本地；
(4)模糊视频处理装置70，用于对模糊视频进行处理，提高视频质量；
(5)视频分析与目标特征提取装置30，用于从视频中提取感兴趣的目标，如运动目标、静止的可疑物、人、车、人脸、车牌；
(6)视频检索装置50，用于检索符合破案人员输入的视频；
(7)串、并案分析装置40，用于自动查找出不同视频、不同案件中出现的同一目标；
其中：案件档案管理装置10与视频库管理装置20连接，所述视频库管理装置20与视频分析与目标特征提取装置30连接，所述视频分析与目标特征提取装置30与串并案分析装置40连接，所述串、并案分析装置40与视频检索装置50连接，而且，所述视频检索装置50与视频解码与播放装置60连接，所述视频解码与播放装置60与模糊视频处理装置70连接，所述视频分析与目标特征提取装置30也与视频解码与播放装置60连接。
视频库管理装置包括视频导入装置201，视频导入装置201支持破案人员从移动硬盘、光盘等介质导入视频，还提供从网络中根据破案人员设定的时间、地点等信息从联网的DVR中自动导入视频。
视频导入装置201包括自动视频时间解析装置2011，自动视频时间解析装置2011对以时间命名的视频根据视频名称解析视频的拍摄时间，并根据破案人员设定的时间偏量进行时间校准。
视频分析与目标特征提取装置30包括调度中心装置31和多个分析单元装置32，调度中心装置31将破案人员的请求转换成xml指令，并将其合理分配给分析单元装置32，分析单元装置32对视频进行分析，并将结果写入数据库。
一种刑侦破案视频辅助分析方法，包括如下步骤：
步骤1：刑事案件发生之后，破案人员为该案件建立案件档案，具体步骤如下：
1.1：破案人员在案件档案管理装置10输入案件信息如案发时间、案发地点等；
1.2：破案人员在案件档案管理装置10中按下提交按钮，案件档案管理装置10将案件信息存入数据库；
步骤2：破案人员收集案件视频并将收集的视频即监控录像文件导入视频库管理装置20，具体步骤如下：
2.1：破案人员在所述案件档案管理装置10中选择当前要处理的案件，并由所述案件档案管理装置10传递到视频库管理装置20；
2.2：破案人员通过视频库管理装置20中的视频导入装置201将破案人员收集的视频导入所述视频库管理装置20，在导入时将视频信息如拍摄时间、DVR型号等一并录入到所述视频库管理装置20；
2.3：视频库管理装置20将步骤2.2中导入的视频与步骤2.1中选择的案件的对应关系即每个视频属于哪个案件记录到数据库中；
步骤3：破案人员使用视频分析与目标特征提取装置30对所述视频进行辅助分析，具体步骤如下：
3.1：破案人员在视频分析与目标特征提取装置30选择需要进行视频辅助分析的视频，并为选择的视频设置需要分析的功能如运动检测、人形识别等，然后向视频分析与目标特征提取装置30提出分析请求；
3.2：视频分析与目标特征提取装置30通过网络中的多个分析单元装置32来协同进行分析，从而提高分析效率，其分析步骤如下：
3.2.1：分析单元装置32启动后向调度中心装置31注册，注册后分析单元装置32的初始状态为空闲；
3.2.2；调度中心装置31将步骤3.1中破案人员选择需进行辅助分析的视频和功能转换成用xml描述的任务指令，每个任务包含一个视频需要分析的所有功能；
3.2.3：调度中心装置31查询步骤3.2.1中注册的分析单元装置32状态，将任务依次分配给空闲的分析单元装置32，每个分析单元装置32每次分配一个任务；
3.2.4：分析单元装置32获得任务后，向视频解码与播放装置60提出解码请求，视频解码与播放装置60收到请求后，对视频进行解码，其解码步骤如下：
3.2.4.1：视频解码与播放装置60启动时自动从数据库更新最新的解码组件和解码关系表，其中解码关系表记录视频DVR型号与解码组件的对应关系；
3.2.4.2：视频解码与播放装置60根据步骤3.1中任务对应的视频DVR型号由步骤22录入，查找对应解码组件；
3.2.4.3：视频解码与播放装置60将步骤3.2.4.2中查找到的解码组件自动构建成完整的解码链路进行解码；
3.2.4.4：视频解码与播放装置60将解码产生的每一帧图片发送到分析单元装置32；
3.2.5：分析单元装置32对从视频解码与播放装置60中获得每一帧图片，并分别分析所有的功能，这样，只要播放一遍视频，即可分析完所有的功能；
3.2.6：分析单元装置32将步骤3.2.5分析的结果包括从视频中提取可疑的运动目标及静止目标的特征信息保存到数据库中；
3.2.7：分析单元装置32完成一个任务后，向调度中心装置31发送任务完成的消息；如果调度中心装置32有未分析的任务，则立即分配一个新任务给该分析单元装置32，否则更新该分析单元装置32的状态为空闲；
3.2.8：重复步骤3.2.3至3.2.7，直到所有任务都完成。
步骤4：串、并案分析装置40对不同视频中根据步骤3提取的可疑目标的特征信息计算相似度，提取相似度超过设定阈值的目标，通过串、并案分析装置40显示给破案人员，提供串并案分析线索；
步骤5：破案人员在视频检索装置50输入综合智能检索条件如作案时间或/和地点信息或/和目标图片或/和特征描述或/和事件类型；
步骤6：视频检索装置50将破案人员输入的综合智能检索条件转换成数据库查询语言，与数据库中步骤3提取的可疑目标的特征信息进行比对，找出相似度超过设定阈值的目标，通过视频检索装置50显示给破案人员；
步骤7：破案人员在视频检索装置50选中在步骤6输出结果中的视频，由视频解码与播放装置60进行解码播放，视频解码与播放装置60能够在进度条中标出目标出现的时间段，在屏幕上标出目标出现的位置和轨迹；
步骤8：破案人员选择通过模糊视频处理装置70对解码播放的视频进行增强图像质量的模糊图像处理，模糊视频处理装置70可动态扩展处理功能，如去除抖动、视频增强、运动模糊复原、去除场效应、超分辨率处理。
实施例
以一起银行抢劫案件为例：
步骤1：抢劫案件发生之后，破案人员首先在案件档案管理装置10中为该抢劫案件建立案件档案，建立案件档案的步骤如下：
1.1：破案人员在案件档案管理装置10中输入案件信息如案发时间、案发地点等；
1.2：破案人员在案件档案管理装置10中按下提交按钮，案件档案管理装置10将案件信息存入数据库；
步骤2：破案人员收集该抢劫案件的案件视频并将收集的案件视频即监控录像文件导入视频库管理装置20，具体步骤如下：
2.1：破案人员在案件档案管理装置10中选择当前要处理的案件，并由案件档案管理装置10传递到视频库管理装置；
2.2：破案人员通过视频库管理装置20中的视频导入装置201将破案人员收集到的银行抢劫案件的视频导入视频库管理装置20，在导入时将视频信息如拍摄时间、DVR型号等一并录入到视频库管理装置20；
2.3：视频库管理装置20将步骤2.2中导入的银行抢劫案件视频与步骤2.1中选择的当前要处理的案件的对应关系即每个视频属于哪个案件记录到数据库中；
步骤3：破案人员使用视频分析与目标特征提取装置30对银行抢劫案件视频进行辅助分析，具体步骤如下：
3.1：破案人员在视频分析与目标特征提取装置30选择需要进行视频辅助分析的视频，并为选择的视频设置需要分析的功能如运动检测、人形识别等，然后向视频分析与目标特征提取装置30提出分析请求；
3.2：视频分析与目标特征提取装置30通过网络中的多个分析单元装置32来协同进行分析，以提高分析效率，其分析步骤如下：
3.2.1：分析单元装置32启动后向调度中心装置31注册，注册后分析单元装置32的初始状态为空闲；
3.2.2：调度中心装置31将步骤3.1中破案人员选择需进行辅助分析的视频和功能转换成用xml描述的任务指令，每个任务包含一个视频需要分析的所有功能；
3.2.3：调度中心装置31查询步骤3.2.1中注册的分析单元装置32状态，将任务依次分配给空闲的分析单元装置32，每个分析单元装置32每次分配一个任务；
3.2.4：分析单元装置32获得任务后，向视频解码与播放装置60提出解码请求，视频解码与播放装置60收到请求后，对银行抢劫案件的视频进行解码，其解码步骤如下：
3.2.4.1：视频解码与播放装置60启动时自动从数据库更新最新的解码组件和解码关系表，其中解码关系表记录视频DVR型号与解码组件的对应关系；
3.2.4.2：视频解码与播放装置60根据步骤3.1中任务对应的视频DVR型号由步骤22录入，查找对应解码组件；
3.2.4.3：视频解码与播放装置60将步骤3.2.4.2中查找到的解码组件自动构建成完整的解码链路进行解码；
3.2.4.4：视频解码与播放装置60将解码产生的每一帧图片发送到分析单元装置32；
3.2.5：分析单元装置32对从视频解码与播放装置60中获得每一帧图片，并分别分析所有的功能，这样，只要播放一遍该银行抢劫案件的视频，即可分析完所有的功能；
3.2.6：分析单元装置32将步骤3.2.5分析的结果包括从银行抢劫案件视频中提取可疑的运动目标及静止目标的特征信息保存到数据库中；
3.2.7：分析单元装置32完成一个任务后，向调度中心装置31发送任务完成的消息；如果调度中心装置31有未分析的任务，则立即分配一个新任务给该分析单元装置32，否则更新该分析单元装置32的状态为空闲；
3.2.8：重复步骤3.2.3至3.2.7，直到所有任务都完成。
步骤4：串、并案分析装置40对不同视频中根据步骤3提取的可疑目标的特征信息计算相似度，提取相似度超过设定阈值的目标，通过串、并案分析装置40显示给破案人员，提供串并案分析线索；
步骤5：破案人员在视频检索装置50输入综合智能检索条件如作案时间或/和地点信息或/和目标图片或/和特征描述或/和事件类型；
步骤6：视频检索装置50将破案人员输入的综合智能检索条件转换成数据库查询语言，与数据库中步骤3提取的可疑目标的特征信息进行比对，找出相似度超过设定阈值的目标，通过视频检索装置50显示给破案人员；
步骤7：破案人员在视频检索装置50选中在步骤6输出结果中的视频，由视频解码与播放装置60进行解码播放，视频解码与播放装置60能够在进度条中标出目标出现的时间段，在屏幕上标出目标出现的位置和轨迹；
步骤8：破案人员选择通过模糊视频处理装置70对解码播放的视频进行增强图像质量的模糊图像处理，模糊视频处理装置60可动态扩展处理功能，如去除抖动、视频增强、运动模糊复原、去除场效应、超分辨率处理。
本发明的方法具有视频内容智能检索、基于人物时地事的综合视频检索、视频质量改善、串并案分析等实用功能，实现了案件视频的统一管理与综合分析平台，将提高视频排查速度，增强打击犯罪的力度和精确度；通过插件式架构，实现了一个可动态扩展模糊视频处理功能和智能视频分析检索功能的公安应用平台，可根据具体破案需求灵活配置；通过各种分析模块的结合，使得被关注的目标不局限于运动目标检测，从而有效减少了目标移动缓慢或光照变化、噪声干扰等造成的检索误差。
机译： 一种视频信号符号解释辅助装置和一种相同的符号语言解释系统。
机译： 一种视频信号符号解释辅助装置和一种相同的符号语言解释系统。
机译： 一种基于实时特征的运动分析方法和系统，用于从视频中选择关键帧
