PCVCA3D校准
一、前言
视频实时智能分析技术是一种基于数字化图像分析和计算机视觉分析的技术,通过视频数字化解析算法在摄像机场景中将背景和目标分离,通过预设条件,进而能够对视频区域内出现的运动目标自动识别出目标类型并跟踪,对目标进行标记并画出目标运动轨迹,能够同时监测同一场景里多个目标,可以根据防范目标的特点进行灵活设置;
二、前后对比
1、传统比较
传统的智能监控技术是基于视频画面这个2D空间,无法判断物体的真实大小,
智能分析算法仅对视觉图像序列进行定位、识别和跟踪。无论是在智能摄像机集成的智能分析算法,还是后端的服务器分析算法软件,都存在因监控场景复杂、光线变化无序、跟踪目标变化多端等干扰因素,存在对跟踪目标识别不稳定,误报、漏报时有发生却无法控制的缺陷。
2、PCVCA
PCVCA智能分析算法提出了3D景深概念,可以将摄像机获取到的平面成像转换为静态3D图像,能对目标进行准确分类和跟踪,以此为基础,实现智能分析功能的准确输出,能达到低误报、低漏报的效果。
三、软件界面应用
一、分析算法配置参数
1、3D校准的参数★
在“分析算法规则配置窗口”选择“3D校准”选项。3D校准是PCVCA算法的精华,能否对目标精准跟踪取决于调校的参数是否准确,虚拟化的场景和真实场景是否匹配。需要深刻理解3D校准中各参数的意义。
参数说明:
高度:摄像机安装的垂直于监控区域地面的高度值。(注意:经验数值,在设置时,需略等于1.0~1.2倍实际值)。
例:同一场景,高度值参数不同,对分析结果的影响。
参数设置:
高度设置:
(虚拟场景中,会自动生成标尺网格和虚拟人物模型,标尺网格是2mX2m,人物模型是1.8m高,设置参数“高度”值越大,虚拟场景中的模拟人物模型就越小,值越小,虚拟人物模型就越大。)
倾斜角度:描述摄像机视线与水平线的夹角。
(设置参数“倾斜角度”值越大,表示摄像机仰角小,视线更朝向地面;值越小,表示摄像机仰角大,视线更朝向远方,虚拟场景中的模拟人物模型越近就越大,越远就越小。倾斜角度的值对模拟人物模型远近变化率影响较大)可以在场景窗口中,按住鼠标左键拖动来调整。
垂直视野:
描述摄像机的视野角度,这是和摄像机镜头的焦距有关联。

(设置参数“垂直视野”值越大,表示摄像机可视范围越大,视线更朝向地面,模拟人物模型会越小;值越小,表示摄像机可视范围越小,视线更朝向远方,模拟人物模型会越大,越远就越小。垂直视野的值对模拟人物模型远近变化率影响不大)

镜头焦距与“垂直视野”数值的大概对应关系:4mm=50~60;6mm=40~50;8mm=30~40;
高级参数--平移角度:描述摄像机视线与实际场景延长线的左右夹角,参数设定在-90~90度范围内。
(设置参数“平移角度”正值越大,表示摄像机视线向左延伸;负值越小,表示摄像机视线向右延伸)

高级参数--旋转角度:描述摄像机镜头视线与实际场景的扭动角度夹角,参数设定在-90~90度范围内。
(设置参数“旋转角度”正值越大,表示摄像机视线向逆时针方向扭动;负值越小,表示摄像机视线向正时针方向扭动)
四、3D校准步骤
1、3D校准设置步骤
a.设置“高度”值:取摄像机实际安装高度值,在设置时,需略等于1.0~1.2倍实际值。实际高度越小,取值倍数越大,实际高度越大,取值倍数越小;
b.设置调整“垂直视野”值:根据摄像机的焦距,取镜头焦距与“垂直视野”数值的大概对应关系:4mm=50~60;6mm=40~50;8mm=30~40;焦距越大,数值越小;
c.选择实际场景画面中的地面作为水平参考平面,在画面中,用鼠标上下移动(“按住左键”)虚拟网格远端,使虚拟标线延长线与参考平面中的实际直线近似平行,若无法平行,调整“平移角度”见d步骤;
d.调整“平移角度”的滑块或输入数值,使画面虚拟标尺延长线与参考平面中的实际直线近似平行;
2、目标分类
经过3D校准后,不同类型的活动目标在图像中占用的面积范围和移动速度都是不同的。用面积范围和速度来对目标进行定义和区分,是减少误报,提高准确率的方法。
a.打开NVPClientDemo.exe软件,观察不同类型的目标被分析算法计算的面积范围。(注意:同一类型的目标在早上、中午、晚上,因受到光线的影响、影子的长短,分析出来的面积会有变化,需要仔细观察、记录)

b.在VCAConfig.exe界面里,进入“目标分类”选项卡。
c.根据观察得出的面积和速度数值,分别对不同目标类型设置“最小面积”、“最大面积”、“最小速度”、“最大速度”等参数;
3、高级配置
a.在进行3D校准和目标分类设置后,已经可以精准识别目标类型了。在”区域&规则“里可对目标行为进行跟踪,对符合设定规则的行为输出事件信息。

4、背景规则变化
“背景变化规则”的细节设置会影响从背景中分离运动目标的准确性。
a.模式:是分析算法根据图像形态自动学习,得出背景图片,分离运动目标的方式。自动-----分析算法自动学习机制,当图像画面变化过大时,自动判断进行背景学习;手动----分析算法按照手动设置的参数来判断是否进行背景学习;禁用----不进行背景学习;
b.手动设置:只有在模式为手动时,设置的参数有效;改变时间----图像变化在时间设定值时,判断是否进行背景学习;改变图片区域大小-----当图片中有比设定的值大的范围变化时,判断是否进行背景学习;
c.红外过滤检测:过滤当晚上摄像机开启红外灯时的干扰。
五、验证反复调试
若想取得理想的分析效果,必须要经过反复地调试。利用工具软件,仔细观察图像场景和目标特征,从分析结果和事件信息来判断设置的参数是否合适,精细配置,最终得到理想结果。

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