專利名稱：一種基于認(rèn)知技術(shù)的視頻數(shù)據(jù)合成方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于自動(dòng)化系統(tǒng)的故障診斷系統(tǒng)領(lǐng)域，特別涉及一種基于認(rèn)知技術(shù)的視頻數(shù)據(jù)合成方法。
背景技術(shù)：
視頻置加的基本原理是通過控制聞速|(zhì)旲擬開關(guān)切換原始視頻/[目息和置加彳目息，按照電視制式的掃描時(shí)序，在顯示字符的像素點(diǎn)上，切換顯示字符點(diǎn)陣數(shù)據(jù)，這樣，就實(shí)現(xiàn)了在視頻信號上疊加字符。字符點(diǎn)陣數(shù)據(jù)由單片機(jī)通過PC機(jī)發(fā)送給它的圖形點(diǎn)陣信息自行生成，單片機(jī)和PC機(jī)通過串口通信，在PC機(jī)的支持下可以對字符內(nèi)容進(jìn)行在線修改、實(shí)時(shí)更新，并對顯示內(nèi)容的位置進(jìn)行實(shí)時(shí)的控制。電視的兩個(gè)相鄰的場掃描之間有一個(gè)ΙΟΟΟμ s的時(shí)間間隔，稱為“場消隱期”。在電視廣播技術(shù)中常利用這一間隔進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，視頻疊加器的刷新也可仿效該方法利用場消隱期實(shí)現(xiàn)由單片機(jī)(MCU)負(fù)責(zé)幀存隨機(jī)存儲(chǔ)器的寫入信息和刷新信息，同時(shí)由單片機(jī)將隨機(jī)存儲(chǔ)器中的字符信息通過寫端口的方式傳送給現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)，并由現(xiàn)場可編程門陣列完成疊加工作。但由于單片機(jī)端在場掃描期間要向現(xiàn)場可編程門陣列發(fā)送數(shù)據(jù)，這就會(huì)使單片機(jī)接近滿荷運(yùn)行，因而對隨機(jī)存儲(chǔ)器的刷新工作只能在場消隱期 (ΙΟΟΟμ s的時(shí)間間隔內(nèi))進(jìn)行，刷新速度慢，而且限制了單片機(jī)和PC機(jī)的通信時(shí)間，使得系統(tǒng)無法完成復(fù)雜的字幕疊加，能疊加的字符數(shù)目少，動(dòng)態(tài)特性差。實(shí)時(shí)生成文字圖片加載顯示可以實(shí)現(xiàn)視頻與文字的實(shí)時(shí)疊加。這種方法是基于PC 的桌面型軟件廣泛采用的方法。它首先提取字符的TextMetric和ABC結(jié)構(gòu)，從而獲取字符的顯示大小，以此大小建立一個(gè)圖片(Bitmap)，然后使用TextOut類函數(shù)輸出文字,最后從這個(gè)圖片上提取字符的輪廓信息，動(dòng)態(tài)疊加到圖像的相應(yīng)位置上。此方法的優(yōu)點(diǎn)是不需要單獨(dú)的字體資源，直接使用操作系統(tǒng)支持的字體即系統(tǒng)已經(jīng)安裝過的字體；缺點(diǎn)是實(shí)時(shí)生成圖片需要消耗CPU時(shí)間片和內(nèi)存，執(zhí)行效率不高。多點(diǎn)控制器疊加字幕的具體思路如下多點(diǎn)控制器首先把網(wǎng)絡(luò)接收的終端視頻數(shù)據(jù)解碼成YUV格式(或RGB格式)，再利用前面提到的“實(shí)時(shí)生成文字圖片加載顯示”方法對圖像數(shù)據(jù)(YUV格式或RGB格式)進(jìn)行字幕疊加，將疊加后的數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼，最后將編碼后帶字幕顯示的視頻數(shù)據(jù)發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)中，這樣終端接收后就能夠顯示帶有字幕的圖像了。 具體操作流程如圖I所示。目前，視頻疊加主要是依據(jù)字幕疊加或者是基于電子芯片技術(shù)實(shí)現(xiàn)?？紤]到冷鏈物流視頻監(jiān)控中對視頻疊加的實(shí)時(shí)性、動(dòng)態(tài)性和防偽性的要求，本發(fā)明主要解決以下問題(I)視頻信息與物流信息合成問題。近年來，視頻監(jiān)控得到了迅速的發(fā)展，應(yīng)用范圍不斷地?cái)U(kuò)展。尤其在冷鏈物流安全監(jiān)管中，視頻信息是不可缺少的，但是在生產(chǎn)、倉儲(chǔ)、運(yùn)輸和銷售等各個(gè)物流環(huán)節(jié)中的視頻信息僅僅被用于安全監(jiān)控，只是接收外部數(shù)據(jù)并把相關(guān)的信息實(shí)時(shí)地連同圖像顯示在監(jiān)控屏幕上，無法實(shí)現(xiàn)視頻信息中對物品的識別。
(2)信息安全性問題。對于視頻實(shí)時(shí)監(jiān)控，要實(shí)現(xiàn)視頻監(jiān)控端接收到圖像的真實(shí)性和實(shí)時(shí)性之外，還要保證視頻信息的安全性，即要對視頻數(shù)據(jù)要進(jìn)行防偽加密，同時(shí)，對于物流各個(gè)環(huán)節(jié)采集的物流信息也有安全性、防篡改的要求。認(rèn)知技術(shù)是未來通信領(lǐng)域的一個(gè)重要研究領(lǐng)域，將人類的認(rèn)知概念引入到通信系統(tǒng)的方法產(chǎn)生于上世紀(jì)九十年代，其中最具代表性的就是認(rèn)知無線電技術(shù)(Cognitive Radio)。認(rèn)知行為模型首先檢測網(wǎng)絡(luò)當(dāng)前的狀態(tài)，然后根據(jù)觀察到的網(wǎng)絡(luò)條件和參數(shù)進(jìn)行調(diào)整、判決、執(zhí)行。認(rèn)知技術(shù)使得通信實(shí)體具有認(rèn)知周圍環(huán)境的能力，并能根據(jù)周圍環(huán)境的變化智能、自主、自適應(yīng)地動(dòng)態(tài)變化。將認(rèn)知的概念和功能引入現(xiàn)有的信息網(wǎng)絡(luò)，就構(gòu)成了認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)(Cognitive Network) 與本發(fā)明提供的技術(shù)方案最接近的現(xiàn)有技術(shù)是“實(shí)時(shí)生成文字圖片加載顯示”(邢林虎.《視頻會(huì)議系統(tǒng)中字幕的顯示方法》[J].科技信息(學(xué)術(shù)版)，2008(15))。該方法使用將文字建立成圖片，然后從圖片上讀取文字輪廓信息。該方法有字符轉(zhuǎn)換成圖片的復(fù)雜性，還需要消耗CPU時(shí)間片和內(nèi)存，效率低下，沒有數(shù)據(jù)防偽檢測機(jī)制保護(hù)等不足。本發(fā)明中字符不轉(zhuǎn)換成圖片，具有數(shù)據(jù)防偽功能，利用了認(rèn)知技術(shù)提高認(rèn)知效率等改進(jìn)點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對上述缺陷公開了一種基于認(rèn)知技術(shù)的視頻數(shù)據(jù)合成方法。本發(fā)明主要應(yīng)用于視頻監(jiān)控系統(tǒng)中，是監(jiān)控軟件的組成技術(shù)。視頻監(jiān)控系統(tǒng)主要包括攝像頭(放置位置不定)、計(jì)算機(jī)(內(nèi)有視頻監(jiān)控軟件(DVR)、服務(wù)器(存儲(chǔ)系統(tǒng)中指定的存儲(chǔ)數(shù)據(jù))、讀寫器(放在采集數(shù)據(jù)方便的位置，不能指定)以及連接各個(gè)硬件設(shè)備的網(wǎng)線、電線等。本發(fā)明主要利用以下三個(gè)模塊視頻數(shù)據(jù)與物流數(shù)據(jù)定位模塊、數(shù)據(jù)防偽模塊和檢測機(jī)制模塊。以上這三個(gè)模塊均為視頻監(jiān)控軟件(DVR)的組成部分。本發(fā)明采用認(rèn)知技術(shù)提高檢測效率有效防偽，使用字符像素疊加到視頻信息中降低消耗CPU時(shí)間片和內(nèi)存， 利用存儲(chǔ)信息的關(guān)鍵字對視頻數(shù)據(jù)和物流數(shù)據(jù)進(jìn)行定位，周期檢測疊加數(shù)據(jù)。對視頻數(shù)據(jù)合成的效率、防偽、檢測有有效的改善。一種基于認(rèn)知技術(shù)的視頻數(shù)據(jù)合成方法包括以下步驟I)檢查視頻監(jiān)控系統(tǒng)的線路是否正常，若正常，采集視頻數(shù)據(jù)，并將其存儲(chǔ)在視頻監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)服務(wù)器中；反之進(jìn)行報(bào)錯(cuò)，并重新開始檢查視頻監(jiān)控系統(tǒng)的線路；2)對視頻監(jiān)控系統(tǒng)中攝像機(jī)傳來的視頻數(shù)據(jù)加密，對讀寫器讀取的文字信息和溫濕度傳感器采集到的溫濕度信息加密，將上述兩種加密的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到視頻監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)服務(wù)器中；3)對于攝像機(jī)、讀寫器、溫濕度傳感器和物品電子標(biāo)簽都設(shè)置唯一的ID數(shù)據(jù)，并通過物品的位置信息和時(shí)間信息來實(shí)現(xiàn)視頻數(shù)據(jù)和物品電子標(biāo)簽數(shù)據(jù)的定位與整合；4)在確認(rèn)信號傳輸線路無異常后，攝像機(jī)、讀寫器和溫濕度傳感器開始工作，從而生成圖像信息和文字信息，利用步驟3)中產(chǎn)生的視頻數(shù)據(jù)和物品電子標(biāo)簽數(shù)據(jù)、溫濕度數(shù)據(jù)的對應(yīng)關(guān)系，在視頻監(jiān)控系統(tǒng)中對需要疊加具體字符生成文字信號，同時(shí)查到該圖像在視頻監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)服務(wù)器中的記錄文字信號；將上述兩種文字信號進(jìn)行比較；如果兩者相等，則確認(rèn)標(biāo)志出現(xiàn)，進(jìn)程繼續(xù)；如果兩者不等，報(bào)警出錯(cuò)并返回步驟I)，此時(shí)，阻止下一步進(jìn)行，以此防止因信號傳輸線路被隨意改動(dòng)而導(dǎo)致偽圖像的引入。所述步驟2)具體包括以下步驟物品電子標(biāo)簽設(shè)置唯一的ID數(shù)據(jù)，并將其存放在電子標(biāo)簽的只讀存儲(chǔ)器中，讀寫器讀取物品電子標(biāo)簽的ID數(shù)據(jù)，利用物品電子標(biāo)簽的ID數(shù)據(jù)的唯一性和不可更改性，將物品電子標(biāo)簽的ID數(shù)據(jù)經(jīng)邏輯加密運(yùn)算，產(chǎn)生加密數(shù)據(jù)后寫入物品電子標(biāo)簽的用戶可讀寫存儲(chǔ)器中，使能夠改寫的用戶可讀寫存儲(chǔ)器與不能改寫的物品電子標(biāo)簽的ID數(shù)據(jù)形成約定的邏輯關(guān)系；非法用戶雖然能讀取出和寫入加密數(shù)據(jù)，但無法改變本物品電子標(biāo)簽的ID 數(shù)據(jù)，達(dá)到了防偽目的；根據(jù)唯一標(biāo)識符使每個(gè)物品電子標(biāo)簽形成為唯一的加密數(shù)據(jù)碼，防止了偽造電子標(biāo)簽行為。所述步驟3)具體包括以下步驟安裝一臺攝像機(jī)時(shí)，就要配備讀寫器和溫濕度傳感器，讀寫器的數(shù)量為多個(gè)，溫濕度傳感器的數(shù)量為一個(gè)或多個(gè)，讀寫器和溫濕度傳感器讀取處于該攝像機(jī)能夠監(jiān)控到的區(qū)域內(nèi)的所有物品電子標(biāo)簽的ID數(shù)據(jù)；攝像機(jī)與讀寫器通過位置來建立對應(yīng)關(guān)系，溫濕度傳感器通過時(shí)間與攝像機(jī)的視頻數(shù)據(jù)建立對應(yīng)關(guān)系，讀寫器與物品電子標(biāo)簽通過位置和時(shí)間來建立對應(yīng)關(guān)系，從而有利于進(jìn)行數(shù)據(jù)檢索；視頻數(shù)據(jù)通過讀寫器與物品電子標(biāo)簽攜帶的數(shù)據(jù)建立對應(yīng)關(guān)系，具體說明如下 視頻數(shù)據(jù)與攝像機(jī)的ID數(shù)據(jù)存在一一映射關(guān)系，物品上的電子標(biāo)簽經(jīng)過多個(gè)攝像機(jī)和多個(gè)讀寫器的讀取后，會(huì)存儲(chǔ)不同的時(shí)間和地點(diǎn)信息；物品電子標(biāo)簽的時(shí)間數(shù)據(jù)是不會(huì)重復(fù)的，物品電子標(biāo)簽通過時(shí)間建立與視頻數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)，能使該時(shí)間點(diǎn)下的物品電子標(biāo)簽數(shù)據(jù)與視頻數(shù)據(jù)相對應(yīng)；在讀寫器讀取物品電子標(biāo)簽的ID數(shù)據(jù)時(shí)，在物品電子標(biāo)簽中加入讀寫器所在的位置和讀寫操作發(fā)生時(shí)間，在物品位置不斷變化過程中，讀寫器不斷更新物品的時(shí)間信息和位置信息；通過物品電子標(biāo)簽的ID數(shù)據(jù)、時(shí)間、位置這三個(gè)參數(shù)對物品電子標(biāo)簽數(shù)據(jù)和視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行有機(jī)聯(lián)系，從而實(shí)現(xiàn)兩者的整合以及查詢信息的完整性，為字符疊加提供關(guān)聯(lián)基礎(chǔ)；通過使用這樣的方法對所有的物品電子標(biāo)簽數(shù)據(jù)與視頻數(shù)據(jù)整合，并且無論該環(huán)境下有多少攝像機(jī)和物品，都可以利用這三個(gè)參數(shù)來進(jìn)行定義與整合。所述確認(rèn)信號傳輸線路無異常的過程如下首先，為了信號的同步檢測，需要在視頻監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)際使用之前，預(yù)先在采集到的視頻數(shù)據(jù)中設(shè)置對應(yīng)相關(guān)的文字?jǐn)?shù)據(jù)；具體說明如下建立視頻數(shù)據(jù)和物品電子標(biāo)簽數(shù)據(jù)的對應(yīng)關(guān)系，在視頻監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)服務(wù)器中添加需要疊加的文字信號，組成記錄文字信號隊(duì)列；在設(shè)置疊加文字信號時(shí)，根據(jù)預(yù)先設(shè)定好的記錄文字信號隊(duì)列，在讀卡器中設(shè)置對應(yīng)的文字信號，使得電子標(biāo)簽中的信息符合記錄文字信號隊(duì)列的信息要求；其次，主控端也按照相同的記錄文字信號隊(duì)列，每隔一個(gè)可設(shè)置周期，從視頻監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)服務(wù)器中取圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測，比較讀卡器和傳感器采集到的文字信息與記錄字符信號隊(duì)列中的信息，以判斷信號傳輸線路是否出現(xiàn)意外情況；一旦信號傳輸線路被拆動(dòng)， 主控端給出的確認(rèn)標(biāo)識將不再顯示，從而檢測出被監(jiān)控方人員隨意拆動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)的行為。本發(fā)明的有益效果包括I)實(shí)現(xiàn)視頻數(shù)據(jù)與需要疊加的數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)；2)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的防偽；
3)能判斷線路是否出現(xiàn)意外情況；4)有效監(jiān)控流程操作人員是否規(guī)范工作。


圖I為MCU端子眷置加流程不意圖2為數(shù)據(jù)合成流程圖3為數(shù)據(jù)加密過程示意圖4為攝像機(jī)、讀寫器、溫濕度傳感器和物品電子標(biāo)簽的數(shù)據(jù)關(guān)系示意圖
圖5為視頻數(shù)據(jù)和物品電子標(biāo)簽數(shù)據(jù)關(guān)系示意圖6為視頻監(jiān)控系統(tǒng)初始設(shè)置示意圖7為字符疊加檢測機(jī)制原理圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的實(shí)施例具體說明疊加信息的存儲(chǔ)辦法有信息存儲(chǔ)和整屏存儲(chǔ)兩種。后者存儲(chǔ)全部屏幕映像，而前者只存儲(chǔ)疊加內(nèi)容及其位置信息。本發(fā)明采用的是存儲(chǔ)完整的屏幕映像的方法，屏幕上每一個(gè)像素點(diǎn)都與隨機(jī)存儲(chǔ)器(RAM)存儲(chǔ)單元的I位對應(yīng)，顯然這種方案使對屏幕上字符的顯示及編輯更加靈活，但需要一定容量的內(nèi)存及較高的數(shù)據(jù)傳輸率。解決上述發(fā)明的模塊和關(guān)鍵技術(shù)問題，就可以進(jìn)行視頻數(shù)據(jù)疊加合成了，一下舉例詳細(xì)描述該方法的流程。如圖2所示，一種基于認(rèn)知技術(shù)的視頻數(shù)據(jù)合成方法包括以下步驟I)檢查視頻監(jiān)控系統(tǒng)的線路是否正常，若正常，采集視頻數(shù)據(jù)，并將其存儲(chǔ)在視頻監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)服務(wù)器中；反之進(jìn)行報(bào)錯(cuò)，并重新開始檢查視頻監(jiān)控系統(tǒng)的線路；2)對視頻監(jiān)控系統(tǒng)中攝像機(jī)傳來的視頻數(shù)據(jù)加密，對讀寫器讀取的文字信息和溫濕度傳感器采集到的溫濕度信息加密，將上述兩種加密的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到視頻監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)服務(wù)器中；3)對于攝像機(jī)、讀寫器、溫濕度傳感器和物品電子標(biāo)簽都設(shè)置唯一的ID數(shù)據(jù)，并通過物品的位置信息和時(shí)間信息來實(shí)現(xiàn)視頻數(shù)據(jù)和物品電子標(biāo)簽數(shù)據(jù)的定位與整合；4)在確認(rèn)信號傳輸線路無異常后，攝像機(jī)、讀寫器、溫濕度傳感器開始工作，從而生成圖像信息和文字信息，利用步驟3)中產(chǎn)生的視頻數(shù)據(jù)和物品電子標(biāo)簽數(shù)據(jù)、溫濕度數(shù)據(jù)的對應(yīng)關(guān)系，在視頻監(jiān)控系統(tǒng)中對需要疊加具體字符生成文字信號，(該文字信號可以是“時(shí)間-動(dòng)作-溫度-濕度-豬肉編號-讀寫器編碼”，例如“14:00 15/12/2011-屠宰-3°C -70% -****-0002’*‘14:20 15/12/2011-品控化驗(yàn) _5°C -70%-****-0003”，兩條記錄時(shí)間差為+20分鐘，屠宰下一步為品控化驗(yàn)，屠宰時(shí)讀寫器為0002，品控化驗(yàn)時(shí)讀寫器為 0003)，同時(shí)查到該圖像在視頻監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)服務(wù)器中的記錄文字信號，該文字信號(指已經(jīng)存儲(chǔ)在服務(wù)器里的步驟2)中的關(guān)鍵屬性(“時(shí)間-動(dòng)作-溫度-濕度-豬肉編號-讀寫器編碼”，可能是“14:00 5/12/2011-屠宰-5°C -60% -0000-0002” “ 14:23 5/12/2011-品控化驗(yàn)-5. 50C -76% -0000-0003”前后兩步時(shí)間差為23分，屠宰下一步為品控化驗(yàn)，屠宰時(shí)讀寫器為0002，品控化驗(yàn)時(shí)讀寫器為0003 ;系統(tǒng)允許的時(shí)間差為28 > 23 > 18，溫度信息偏差為1°C，濕度信息偏差為10%，讀寫器編碼需要完全對應(yīng)，豬肉編號無需檢測；)，將上述兩種文字信號進(jìn)行比較；如果兩者相等，則確認(rèn)標(biāo)志出現(xiàn)，進(jìn)程繼續(xù)；如果兩者不等， 報(bào)警出錯(cuò)并返回步驟I)，此時(shí)，則阻止下一步進(jìn)行，以此防止因信號傳輸線路被隨意改動(dòng)而導(dǎo)致偽圖像的引入。舉例說明如何判斷上述兩種文字信號相等在品控化驗(yàn)這一步中，時(shí)間20在允許時(shí)間范圍內(nèi)；溫度信息5°C比I中5. 5°C少O. 5°C，系統(tǒng)允許；濕度信息70%在76%偏差 10%的范圍內(nèi)；讀寫器編碼完全對應(yīng)，說明兩者相等；按上述條件分析，任何一條條件不滿足，說明兩者不等。所述步驟2)(對讀寫器讀取及由溫濕度傳感器感知的文字信息加密)具體包括以下步驟如圖3所示，物品電子標(biāo)簽設(shè)置唯一的ID數(shù)據(jù)，并將其存放在電子標(biāo)簽的只讀存儲(chǔ)器中，讀寫器讀取物品電子標(biāo)簽的ID數(shù)據(jù)，利用物品電子標(biāo)簽的ID數(shù)據(jù)的唯一性和不可更改性，將物品電子標(biāo)簽的ID數(shù)據(jù)經(jīng)邏輯加密運(yùn)算，產(chǎn)生加密數(shù)據(jù)后寫入物品電子標(biāo)簽的用戶可讀寫存儲(chǔ)器中，使能夠改寫的用戶可讀寫存儲(chǔ)器與不能改寫的物品電子標(biāo)簽的ID 數(shù)據(jù)形成約定的邏輯關(guān)系；非法用戶雖然能讀取出和寫入加密數(shù)據(jù)，但無法改變本物品電子標(biāo)簽的ID數(shù)據(jù)，達(dá)到了防偽目的；根據(jù)唯一標(biāo)識符(UID)使每個(gè)物品電子標(biāo)簽形成為唯一的加密數(shù)據(jù)碼，防止了偽造電子標(biāo)簽行為。所述步驟3)具體包括以下步驟如圖4所示，在某一位置安裝一臺攝像機(jī)時(shí)，就要配備讀寫器和溫濕度傳感器，讀寫器的數(shù)量為多個(gè)，溫濕度傳感器的數(shù)量為一個(gè)或多個(gè)，讀寫器和溫濕度傳感器讀取處于該攝像機(jī)能夠監(jiān)控到的區(qū)域內(nèi)的所有物品電子標(biāo)簽的ID數(shù)據(jù)；由于攝像機(jī)的ID數(shù)據(jù)與讀寫器的ID數(shù)據(jù)的對應(yīng)關(guān)系是一對多，而讀寫器的ID數(shù)據(jù)和物品電子標(biāo)簽的ID數(shù)據(jù)的對應(yīng)關(guān)系是多對多，所以以上三者不能通過ID數(shù)據(jù)來建立對應(yīng)關(guān)系，在本發(fā)明中，攝像機(jī)與讀寫器通過位置來建立對應(yīng)關(guān)系(在相同的位置，一個(gè)攝像機(jī)對應(yīng)于一個(gè)讀寫器，一個(gè)溫濕度傳感器)，溫濕度傳感器通過時(shí)間與攝像機(jī)的視頻數(shù)據(jù)建立對應(yīng)關(guān)系，讀寫器與物品電子標(biāo)簽通過位置和時(shí)間來建立對應(yīng)關(guān)系(在位置和時(shí)間都相同時(shí)，一個(gè)讀寫器對應(yīng)于一個(gè)物品電子標(biāo)簽)，從而有利于進(jìn)行數(shù)據(jù)檢索；如圖5所示，視頻數(shù)據(jù)通過讀寫器與物品電子標(biāo)簽攜帶的數(shù)據(jù)建立對應(yīng)關(guān)系，具體說明如下視頻數(shù)據(jù)與攝像機(jī)的ID數(shù)據(jù)存在一一映射關(guān)系，物品上的電子標(biāo)簽經(jīng)過多個(gè)攝像機(jī)和多個(gè)讀寫器的讀取后，會(huì)存儲(chǔ)不同的時(shí)間和地點(diǎn)信息；物品電子標(biāo)簽的時(shí)間數(shù)據(jù)是不會(huì)重復(fù)的，物品電子標(biāo)簽通過時(shí)間建立與視頻數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)，能使該時(shí)間點(diǎn)下的物品電子標(biāo)簽數(shù)據(jù)與視頻數(shù)據(jù)相對應(yīng)；在讀寫器讀取物品電子標(biāo)簽的ID數(shù)據(jù)時(shí)，在物品電子標(biāo)簽中加入讀寫器所在的位置和讀寫操作發(fā)生時(shí)間，在物品位置不斷變化過程中，讀寫器不斷更新物品的時(shí)間信息和位置信息(讀寫器讀取物品電子標(biāo)簽的ID數(shù)據(jù)時(shí)，讀寫器所在的位置和讀寫操作發(fā)生時(shí)間，物品進(jìn)入攝像機(jī)視野的時(shí)間和位置)；通過物品電子標(biāo)簽的ID數(shù)據(jù)、時(shí)間、位置這三個(gè)參數(shù)對物品電子標(biāo)簽數(shù)據(jù)(指ID數(shù)據(jù)、時(shí)間數(shù)據(jù)和位置數(shù)據(jù))和視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行有機(jī)聯(lián)系， 從而實(shí)現(xiàn)兩者的整合以及查詢信息的完整性，為字符疊加提供關(guān)聯(lián)基礎(chǔ)；通過使用這樣的方法對所有的物品電子標(biāo)簽(RFID)數(shù)據(jù)與視頻數(shù)據(jù)整合，并且無論該環(huán)境下有多少攝像機(jī)和物品，都可以利用這三個(gè)參數(shù)來進(jìn)行定義與整合。所述確認(rèn)信號傳輸線路無異常的過程如下引入認(rèn)知技術(shù)，就能夠在視頻監(jiān)控系統(tǒng)軟件字符疊加檢測機(jī)制幫助下，實(shí)時(shí)同步檢測，從而保障正確的操作，當(dāng)操作出錯(cuò)時(shí)，會(huì)報(bào)錯(cuò)；首先，如圖6所示，為了信號的同步檢測，需要在視頻監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)際使用之前，在采集視頻數(shù)據(jù)時(shí)設(shè)置好對應(yīng)的文字?jǐn)?shù)據(jù)；具體說明如下設(shè)置疊加字符信號時(shí)，根據(jù)實(shí)際操作經(jīng)驗(yàn)，每隔一個(gè)可設(shè)置周期(實(shí)際動(dòng)作時(shí)間間隔)，依次在圖像視頻對應(yīng)的文字信息中對應(yīng)存儲(chǔ)的文字信號，組成記錄文字信號隊(duì)列；由此建立視頻數(shù)據(jù)和物品電子標(biāo)簽數(shù)據(jù)以及溫濕度信息控制條件的對應(yīng)關(guān)系，使得電子標(biāo)簽中的信息符合記錄文字信號隊(duì)列的信息要求(包括步驟名稱等不變信息，可變信息如時(shí)間、溫濕度等不要求符合。例如攝像頭從生豬進(jìn)屠宰車間開始采集視頻數(shù)據(jù)，在屠宰到品控化驗(yàn)兩步驟的20分首末，需要在視頻監(jiān)控系統(tǒng)中手工設(shè)置“時(shí)間-動(dòng)作-溫度-濕度-豬肉編號-讀寫器編碼”為“實(shí)際時(shí)間-屠宰-***-***-***-***” 和“實(shí)際時(shí)間-品控化驗(yàn)-***-***-****-***”)。其次，如圖7所示，主控端(攝像機(jī)后面的監(jiān)控軟件DVR的一部分，使用到認(rèn)知技術(shù)，存儲(chǔ)了唯一標(biāo)識攝像機(jī)、溫濕度傳感器、讀卡器的常用數(shù)據(jù)(如攝像機(jī)的ID、讀卡器的 ID)，有檢測作用)也按照相同的記錄文字信號隊(duì)列，每隔一個(gè)可設(shè)置周期(實(shí)際動(dòng)作時(shí)間間隔)，從視頻監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)服務(wù)器中取圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測，比較讀卡器和傳感器采集到的文字信息與記錄字符信號隊(duì)列中的信息，(時(shí)間-動(dòng)作-溫度-濕度-豬肉編號-讀寫器編碼等信息)，以判斷信號傳輸線路(傳輸來的視頻數(shù)據(jù)變化過大，關(guān)鍵字與視頻數(shù)據(jù)完全不符合，說明整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)出現(xiàn)意外情況)是否出現(xiàn)意外情況；一旦信號傳輸線路被拆動(dòng)， 主控端給出的確認(rèn)標(biāo)識將不再顯示，從而檢測出被監(jiān)控方人員隨意拆動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)的行為。本發(fā)明中提到的字符不確定，按照本發(fā)明應(yīng)用的系統(tǒng)要求而定，例如物流監(jiān)控系統(tǒng)需要的產(chǎn)品編號、溫濕度信息；道路監(jiān)控系統(tǒng)則可能需要道路信息、車輛信息等。本發(fā)明通過三維定位技術(shù)實(shí)現(xiàn)視頻數(shù)據(jù)和字符數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)，同時(shí)通過認(rèn)知技術(shù)提高視頻數(shù)據(jù)和字符數(shù)據(jù)合成效率，同時(shí)根據(jù)關(guān)鍵字檢測視頻內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)視頻數(shù)據(jù)與字符數(shù)據(jù)的防偽。
9
權(quán)利要求
1.一種基于認(rèn)知技術(shù)的視頻數(shù)據(jù)合成方法，其特征在于，包括以下步驟1)檢查視頻監(jiān)控系統(tǒng)的線路是否正常，若正常，采集視頻數(shù)據(jù)，并將其存儲(chǔ)在視頻監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)服務(wù)器中；反之進(jìn)行報(bào)錯(cuò)，并重新開始檢查視頻監(jiān)控系統(tǒng)的線路；2)對視頻監(jiān)控系統(tǒng)中攝像機(jī)傳來的視頻數(shù)據(jù)加密，對讀寫器讀取的文字信息和溫濕度傳感器采集到的溫濕度信息加密，將上述兩種加密的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到視頻監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)服務(wù)器中；3)對于攝像機(jī)、讀寫器、溫濕度傳感器和物品電子標(biāo)簽都設(shè)置唯一的ID數(shù)據(jù)，并通過物品的位置信息和時(shí)間信息來實(shí)現(xiàn)視頻數(shù)據(jù)和物品電子標(biāo)簽數(shù)據(jù)的定位與整合；4)在確認(rèn)信號傳輸線路無異常后，攝像機(jī)、讀寫器和溫濕度傳感器開始工作，從而生成圖像信息和文字信息，利用步驟3)中產(chǎn)生的視頻數(shù)據(jù)和物品電子標(biāo)簽數(shù)據(jù)、溫濕度數(shù)據(jù)的對應(yīng)關(guān)系，在視頻監(jiān)控系統(tǒng)中對需要疊加具體字符生成文字信號，同時(shí)查到該圖像在視頻監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)服務(wù)器中的記錄文字信號；將上述兩種文字信號進(jìn)行比較；如果兩者相等， 則確認(rèn)標(biāo)志出現(xiàn)，進(jìn)程繼續(xù)；如果兩者不等，報(bào)警出錯(cuò)并返回步驟I)，此時(shí)，阻止下一步進(jìn)行，以此防止因信號傳輸線路被隨意改動(dòng)而導(dǎo)致偽圖像的引入。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種基于認(rèn)知技術(shù)的視頻數(shù)據(jù)合成方法，其特征在于，所述步驟2)具體包括以下步驟物品電子標(biāo)簽設(shè)置唯一的ID數(shù)據(jù)，并將其存放在電子標(biāo)簽的只讀存儲(chǔ)器中，讀寫器讀取物品電子標(biāo)簽的ID數(shù)據(jù)，利用物品電子標(biāo)簽的ID數(shù)據(jù)的唯一性和不可更改性，將物品電子標(biāo)簽的ID數(shù)據(jù)經(jīng)邏輯加密運(yùn)算，產(chǎn)生加密數(shù)據(jù)后寫入物品電子標(biāo)簽的用戶可讀寫存儲(chǔ)器中，使能夠改寫的用戶可讀寫存儲(chǔ)器與不能改寫的物品電子標(biāo)簽的ID數(shù)據(jù)形成約定的邏輯關(guān)系；非法用戶雖然能讀取出和寫入加密數(shù)據(jù)，但無法改變本物品電子標(biāo)簽的ID數(shù)據(jù)，達(dá)到了防偽目的；根據(jù)唯一標(biāo)識符使每個(gè)物品電子標(biāo)簽形成為唯一的加密數(shù)據(jù)碼，防止了偽造電子標(biāo)簽行為。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種基于認(rèn)知技術(shù)的視頻數(shù)據(jù)合成方法，其特征在于，所述步驟3)具體包括以下步驟安裝一臺攝像機(jī)時(shí)，就要配備讀寫器和溫濕度傳感器，讀寫器的數(shù)量為多個(gè)，溫濕度傳感器的數(shù)量為一個(gè)或多個(gè)，讀寫器和溫濕度傳感器讀取處于該攝像機(jī)能夠監(jiān)控到的區(qū)域內(nèi)的所有物品電子標(biāo)簽的ID數(shù)據(jù)；攝像機(jī)與讀寫器通過位置來建立對應(yīng)關(guān)系，溫濕度傳感器通過時(shí)間與攝像機(jī)的視頻數(shù)據(jù)建立對應(yīng)關(guān)系，讀寫器與物品電子標(biāo)簽通過位置和時(shí)間來建立對應(yīng)關(guān)系，從而有利于進(jìn)行數(shù)據(jù)檢索；視頻數(shù)據(jù)通過讀寫器與物品電子標(biāo)簽攜帶的數(shù)據(jù)建立對應(yīng)關(guān)系，具體說明如下視頻數(shù)據(jù)與攝像機(jī)的ID數(shù)據(jù)存在一一映射關(guān)系，物品上的電子標(biāo)簽經(jīng)過多個(gè)攝像機(jī)和多個(gè)讀寫器的讀取后，會(huì)存儲(chǔ)不同的時(shí)間和地點(diǎn)信息；物品電子標(biāo)簽的時(shí)間數(shù)據(jù)是不會(huì)重復(fù)的，物品電子標(biāo)簽通過時(shí)間建立與視頻數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)，能使該時(shí)間點(diǎn)下的物品電子標(biāo)簽數(shù)據(jù)與視頻數(shù)據(jù)相對應(yīng)；在讀寫器讀取物品電子標(biāo)簽的ID數(shù)據(jù)時(shí)，在物品電子標(biāo)簽中加入讀寫器所在的位置和讀寫操作發(fā)生時(shí)間，在物品位置不斷變化過程中，讀寫器不斷更新物品的時(shí)間信息和位置信息；通過物品電子標(biāo)簽的ID數(shù)據(jù)、時(shí)間、位置這三個(gè)參數(shù)對物品電子標(biāo)簽數(shù)據(jù)和視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行有機(jī)聯(lián)系，從而實(shí)現(xiàn)兩者的整合以及查詢信息的完整性，為字符疊加提供關(guān)聯(lián)基礎(chǔ)；通過使用這樣的方法對所有的物品電子標(biāo)簽數(shù)據(jù)與視頻數(shù)據(jù)整合，并且無論該環(huán)境下有多少攝像機(jī)和物品，都可以利用這三個(gè)參數(shù)來進(jìn)行定義與整合。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種基于認(rèn)知技術(shù)的視頻數(shù)據(jù)合成方法，其特征在于，所述確認(rèn)信號傳輸線路無異常的過程如下首先，為了信號的同步檢測，需要在視頻監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)際使用之前，預(yù)先在采集到的視頻數(shù)據(jù)中設(shè)置對應(yīng)相關(guān)的文字?jǐn)?shù)據(jù)；具體說明如下建立視頻數(shù)據(jù)和物品電子標(biāo)簽數(shù)據(jù)的對應(yīng)關(guān)系，在視頻監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)服務(wù)器中添加需要疊加的文字信號，組成記錄文字信號隊(duì)列； 在設(shè)置疊加文字信號時(shí)，根據(jù)預(yù)先設(shè)定好的記錄文字信號隊(duì)列，在讀卡器中設(shè)置對應(yīng)的文字信號，使得電子標(biāo)簽中的信息符合記錄文字信號隊(duì)列的信息要求；其次，主控端也按照相同的記錄文字信號隊(duì)列，每隔一個(gè)可設(shè)置周期，從視頻監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)服務(wù)器中取圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測，比較讀卡器和傳感器采集到的文字信息與記錄字符信號隊(duì)列中的信息，以判斷信號傳輸線路是否出現(xiàn)意外情況；一旦信號傳輸線路被拆動(dòng)，主控端給出的確認(rèn)標(biāo)識將不再顯示，從而檢測出被監(jiān)控方人員隨意拆動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)的行為。
全文摘要
本發(fā)明公開了屬于自動(dòng)化系統(tǒng)的故障診斷系統(tǒng)領(lǐng)域的一種基于認(rèn)知技術(shù)的視頻數(shù)據(jù)合成方法。它包括以下步驟1)檢查視頻監(jiān)控系統(tǒng)的線路是否正常；2)進(jìn)行數(shù)據(jù)加密，將加密的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到視頻監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)服務(wù)器中；3)實(shí)現(xiàn)視頻數(shù)據(jù)和物品電子標(biāo)簽數(shù)據(jù)的定位與整合；4)利用步驟3)中產(chǎn)生的視頻數(shù)據(jù)和物品電子標(biāo)簽數(shù)據(jù)、溫濕度數(shù)據(jù)的對應(yīng)關(guān)系，在視頻監(jiān)控系統(tǒng)中對需要疊加具體字符生成文字信號，同時(shí)查到該圖像在視頻監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)服務(wù)器中的記錄文字信號；將上述兩種文字信號進(jìn)行比較。本發(fā)明的有益效果包括1)實(shí)現(xiàn)視頻數(shù)據(jù)與需要疊加的數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)；2)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)防偽；3)判斷線路是否出現(xiàn)意外情況；4)監(jiān)控流程操作人員是否規(guī)范工作。
文檔編號H04N5/278GK102595099SQ20121003326
公開日2012年7月18日 申請日期2012年2月14日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月14日
發(fā)明者劉紅璐, 張潤彤, 李伊松, 王文艷, 魯曉春, 黃榮環(huán) 申請人:北京交通大學(xué)