Распределенная архитектура системы видеомониторинга леса

Распределенная архитектура системы видеомониторинга леса

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится, в целом, к области видеонаблюдения и, более конкретно, к распределенной архитектуре системы видеомониторинга леса, которая, в общем, обеспечивает возможность вести мониторинг больших лесных территорий с определением координат обнаруживаемых объектов при помощи оптической пассивной локации с целью раннего обнаружения лесных пожаров для их дальнейшей локализации и тушения.

Предшествующий уровень техники

Системы видеомониторинга леса, предназначенные для обнаружения и определения местоположения лесных пожаров, стали применяться сравнительно недавно. Тем не менее, их актуальность все возрастает, поскольку проблема лесных пожаров по праву может считаться одной из наиболее серьезных и нерешенных в настоящий момент человеком проблем. Лесные пожары возникают и приносят огромный ущерб во многих странах мира, свидетельством чему могут служить лесные пожары на территории Российской Федерации летом 2010 г., имевшие катастрофические последствия, в том числе и по причине невыполнения их раннего обнаружения и определения их местоположения, о чем многократно и развернуто говорилось в средствах массовой информации.

Ниже, со ссылкой на Фиг. 1, приведена иллюстрация базовой структуры "классической" системы видеомониторинга леса. Известными примерами таких систем видеомониторинга леса являются системы ForestWatch (Канада), IPNAS (Хорватия), FireWatch (Германия). Схожие системы разработаны и в Российской Федерации, например "Клен", "Балтика".

Иллюстрируемая на Фиг. 1 система 100 видеомониторинга леса в общем случае включает в себя множество дистанционно управляемых точек видеомониторинга 110 и связанные с ними одно или более автоматизированных рабочих мест 120 оператора для надлежащей эксплуатации точек видеомониторинга 110.

Оборудование 120 автоматизированного рабочего места оператора, в общем, реализуется на основе широко известных компьютерных и коммуникационных технологий и, в типичном случае, содержит выполненный с возможностью удаленного обмена данными компьютер с установленным на нем специализированным программным обеспечением и программным обеспечением общего назначения. Аппаратные средства и программное обеспечение общего назначения (например, операционная система) из состава такого компьютера являются широко известными в технике. При этом, под понятием "компьютер" может пониматься персональный компьютер, ноутбук, совокупность связанных между собой компьютеров и т.п. с характеристиками, отвечающими требованиям, предъявляемым к системе 100. К компьютеру подключено дисплейное устройство, отображающее при работе компьютера ассоциированный со специализированным приложением графический пользовательский интерфейс (GUI), посредством которого оператор выполняет работу по визуальному мониторингу территории и управлению точками 110 видеомониторинга. Взаимодействие с элементами графического пользовательского интерфейса осуществляется с помощью широко известных устройств ввода, подключенных к компьютеру, таких как клавиатура, мышь и т.п.

Каждая точка 110 видеомониторинга, по сути, представляет собой оборудование 111 передающей стороны, размещенное на высотном сооружении 112. Высотное сооружение 112, в общем, может представлять собой любое высотное сооружение, удовлетворяющее налагаемым на систему 100 требованиям (т.е. приспособленное для размещения оборудования передающей стороны на достаточной высоте и обеспечивающее возможность осматривать достаточно большую территорию), и обычно представляет собой вышку провайдера связи, вышку оператора сотовой связи, телевизионную вышку, вышку освещения или т.п.

Обобщенным термином "оборудование передающей стороны" 111 обозначается размещенная на высотном сооружении 112 аппаратура, содержащая управляемое видеоустройство 113 и коммуникационный модуль 114 для осуществления связи/обмена данными с рабочим местом(ами) 120 оператора.

Управляемое видеоустройство 113, в общем случае, представляет собой цифровую видеокамеру 115, оснащенную трансфокатором 116 и смонтированную на поворотном устройстве 117, посредством которого можно механически менять пространственную ориентацию видеокамеры 115 с высокой точностью.

Оборудование 111 передающей стороны также содержит устройство 118 управления видеокамерой, связанное с коммуникационным модулем 114, видеокамерой 115, трансфокатором 116 и поворотным устройством 117 и предназначенное для общего управления функциями управляемого видеоустройства 113 в целом и его компонентов в частности. Так, по приему управляющих сигналов от оператора через коммуникационный модуль 114 устройство 118 управления приспособлено задавать требующуюся пространственную ориентацию видеокамеры 115 (например, для наведения ее на объект, наблюдение которого требуется), управляя поворотным устройством 117, и/или выполнять приближение/удаление изображения наблюдаемого с нее объекта, управляя трансфокатором 116. Помимо этого, устройство 118 управления приспособлено определять текущую пространственную ориентацию видеокамеры 115 и выдавать данные о текущей ее пространственной ориентации через коммуникационный модуль 114 запрашивающей стороне (в частности, на рабочее место 120 оператора, где эти данные, например, отображаются в GUI). Перечисленные здесь функциональные возможности являются известными свойствами современных комплектов управляемых видеокамер, предлагаемых на рынке.

Устройство 118 управления, в общем, представляет собой очевидный для специалиста основывающийся на микропроцессорах аппаратный блок типа контроллера, микрокомпьютера и т.п., известным образом запрограммированный и/или программируемый для выполнения предписанных ему функций. Программирование устройства 118 управления может осуществляться, например, путем записи ("прошивки") его микропрограммного обеспечения ("firmware"), что является широко известным в технике. Соответственно, с устройством 118 управления видеокамерой, в типичном случае, связано запоминающее устройство (например, интегрированная флэш-память), в которой хранится соответствующее (микро)программное обеспечение, исполнением которого реализуются ассоциированные с устройством 118 управления функции.

Рабочие места 120 оператора могут быть связаны с точками 110 видеомониторинга как напрямую, так и посредством сети связи (например, сети 130) с использованием широко известных и используемых проводных и/или беспроводных, цифровых и/или аналоговых коммуникационных технологий, при этом коммуникационный модуль 114 точки 110 видеомониторинга и коммуникационный интерфейс компьютера рабочего места 120 оператора должны соответствовать коммуникационным стандартам/протоколам, на основе которых строится такая связь.

Так, иллюстративная сеть 130, к которой подсоединены точки видеомониторинга и автоматизированные рабочие места 120 оператора, может представлять собой адресную сеть, такую как Интернет. При наличии на месте установки точки 110 видеомониторинга канала связи стороннего провайдера, что является распространенным случаем, предпочтительно использовать этот канал для подключения оборудования 111 передающей стороны к Интернету. Если же в месте установки точки 110 видеомониторинга отсутствует возможность прямого подключения к сети Интернета, применяются широко известные технологии беспроводной широкополосной связи (например, Wi-Fi, WiMAX, 3G и т.п.) для обеспечения связи между оборудованием 111 передающей стороны и точкой доступа в Интернет. Схожим образом осуществляется подсоединение к сети 130 и рабочих мест 120 оператора. В частности, для подсоединения к сети 130 может использоваться, в зависимости от реализуемой технологии доступа, модем (в том числе, беспроводной), сетевая интерфейсная плата (NIC), плата беспроводного доступа и т.п., внешние или внутренние по отношению к компьютеру рабочего места 120 оператора.

Обычно система 100 также включает в себя подключенный к сети 130 сервер 140, которому делегируются функции централизованного управления совокупностью точек 110 видеомониторинга и их взаимодействием с рабочими местами 120 оператора для обеспечения надежного функционирования системы 100. Сервер 140 в типичном случае представляет собой высокопроизводительный компьютер или совокупность связанных между собой компьютеров (например, стойку блейд-серверов) с установленным на него(них) специализированным серверным программным обеспечением, имеющий(их) высокоскоростное (например, оптическое) соединение с Интернет. Аппаратная/программная реализация такого сервера является очевидной для специалиста. Помимо общих функций управления системой 100, сервер 140 может осуществлять и различные узкоспециализированные функции, например он может выполнять функции видеосервера, обеспечивающего сбор и промежуточную обработку данных и предоставление их пользователю по запросу.

При таком способе организации системы видеомониторинга леса один пользователь может проводить мониторинг подконтрольной территории, одновременно управляя несколькими видеокамерами. Кроме того, за счет описанных выше характерных функциональных возможностей обеспечивается возможность автоматического быстрого определения местоположения очага возгорания при видимости с нескольких видеокамер, используя широко известный угломерный метод, а также хранение в памяти (например, на сервере 140 или в компьютере рабочего места 120 оператора) заранее определенных маршрутов патрулирования для быстрого доступа к ним и выполнения мониторинга. Здесь под "маршрутом патрулирования" понимается заранее определенная последовательность изменения ориентации камеры, предназначенная для получения визуальной информации по требуемой предопределенной территории.

Необходимо заметить, что производительность современных электронных аппаратных средств позволяет создавать на их основе устройства визуализации и управления из состава компонентов системы видеомониторинга леса с достаточно широкой пользовательской функциональностью, что существенно упрощает работу оператора. Кроме того, современные аппаратные средства, с помощью специального исполняемого ими программного обеспечения могут взять на себя некоторые функции по автоматическому обнаружению потенциально опасных объектов на видео или фотоизображениях, получаемых с видеокамер (при мониторинге леса такими объектами может быть дым, пожар и т.п.). Такие системы компьютерного зрения для поиска на изображении опасных объектов могут использовать априорную информацию об особенностях дыма или огня, например специфичное движение, цвет, яркость и т.п. Подобные системы компьютерного зрения применяются во многих отраслях промышленности, начиная от робототехники до охранных систем, что достаточно подробно изложено, например, в публикации "Компьютерное зрение. Современный подход", Д. Форсайт, Ж. Понс, издательство "Вильямс", 2004, 928 с.

Такая интеллектуальная подсистема, реализующая указанные технологи компьютерного зрения, в общем может быть реализована и на рабочем месте 120 оператора, и на сервере 140, и даже в самом управляемом видеоустройстве 113.

Выше представлено обобщенное структурное описание классической системы видеомониторинга леса, принцип действия которой основан на использовании управляемых видеокамер. Дополнительные ее аспекты, связанные непосредственно с определением и обработкой координат обнаруживаемых объектов, более подробно отражены, в частности, в патентных публикациях RU 2458407, WO 2012/118403.

Стоит отметить, что создание и разворачивание подобных систем видеомониторинга леса стало возможным только в последние годы. Только сейчас количество вышек сотовой связи стало таковым, что покрываются основные пожароопасные места. Кроме того, стали существенно более доступными услуги широкополосного Интернета, позволяющие осуществлять обмен большими объемами информации и передавать через Интернет видео реального времени, и уменьшилась стоимость оборудования для обеспечения беспроводной связи на большие расстояния.

Однако в контексте актуальнейшей задачи мониторинга больших территорий (т.е., масштаба субъекта федерации или страны) при построении системы видеомониторинга леса следует учитывать следующие существенные проблемы.

Требующееся большое количество поворотных камер в составе системы затрудняет процесс визуального контроля территории: например, оператор может пропустить участок, который обозревается камерой, тогда как следующий осмотр данного участка может произойти через длительное время. Следовательно, должны быть использованы системы автоматизации и автоматического обнаружения, при этом такая автоматизация процесса обнаружения требует значительных вычислительных ресурсов и передачу больших объемов данных.

Однако простое наращивание вычислительных мощностей в рассматриваемом контексте не является панацеей, поскольку исключительно сложной задачей становится обеспечение соответствующей коммуникационной инфраструктуры для передачи данных от точек видеомониторинга (например, таких как точки видеомониторинга 110 на Фиг. 1) на компьютеры рабочих мест операторов (120) и/или сервер (140) ввиду того, что для потребной коммуникационной инфраструктуры, по сути, неотъемлемым образом характерна значительная пространственная разнесенность и сильная неоднородность.

Так, на текущий момент техническая возможность подключения точек видеомониторинга к сетям передачи данных, как правило, весьма ограничена. В частности, для трансляции видеопотока с видеокамеры стандарта FullHD по умолчанию подразумевается наличие канала связи с пропускной способностью около 4 Мбит/с, однако, в некоторых местах на пути от камеры до оператора предусмотрены лишь каналы связи с пропускной способностью порядка 100 кбит/с, что автоматически означает невозможность прямой организации видеонаблюдения.

В канве вышеуказанных проблем, возникающих при решении задачи мониторинга больших территорий, становится очевидной слабая пригодность классических систем видеомониторинга леса, описанных выше.

Так, в силу "локальной" направленности классических систем видеомониторинга принципы их построения не подразумевают достаточной гибкости и предполагают наличие одного сервера, на котором выполняется вся обработка данных. Такой подход, в свою очередь, предполагает, что коммуникационная инфраструктура должна быть такова, что ее характеристик достаточно для транспорта данных от видеокамер, их анализа и доставки результатов анализа конечному потребителю. Как было сказано выше, опыт построения систем мониторинга больших территорий говорит, что коммуникационная инфраструктура, сильно разнесенная географически, всегда имеет узкие места (т.е. участки с недостаточной пропускной способностью), которые снижают эффективность доставки данных в целом. Только этот факт делает применение классических схем построения систем видеомониторинга нецелесообразным для больших территорий как с технической, так и с экономической точки зрения, поскольку для устранения таких узких мест предполагается масштабная организация новых высокоскоростных каналов связи, включая развертывание нового оборудования и т.п., и/или дорогостоящая аренда имеющихся сторонних высокоскоростных каналов связи.

Кроме того, при подразумеваемой интенсивной автоматизированной обработке видеоданных, сосредоточение такой обработки на одном сервере также является проблемой в силу ограниченности вычислительных ресурсов единичного сервера.

В качестве иллюстрации вышесказанного, на Фиг. 2 примерно показана потребность различных компонентов классической системы 100 видеомониторинга леса по Фиг. 1 в каналах связи, где ширина стрелки условно соответствует потребной пропускной способности входного/выходного канала связи (не в масштабе). В данном случае под "Интернет" подразумевается некоторая цифровая сеть передачи данных, которая фактически не имеет ограничений по скорости.

Таким образом, в технике имеется потребность в построении распределенной архитектуры системы видеомониторинга леса на большой территории, которая обеспечивает эффективную организацию графика данных, устраняя необходимость повсеместного использования дорогостоящих высокоскоростных каналов на подконтрольной большой территории, а также обеспечивает возможность гибкого управления вычислительными ресурсами, необходимыми для анализа полученных данных.

Сущность изобретения

Задачей настоящего изобретения является создание распределенной системы видеомониторинга леса с эффективной организацией графика данных и обеспечением возможности гибкого управления вычислительными ресурсами, а также способа автоматизированного обнаружения возгорания, осуществляемого данной системой.

Согласно соответствующему этой задаче аспекту предложена система видеомониторинга леса. Предлагаемая система содержит множество точек видеомониторинга, каждая из которых содержит видеокамеру на высотном сооружении.

Система видеомониторинга леса также содержит подсистему управления видеомониторингом и первичной обработки видеоданных, содержащую один или более видеосерверов. Каждому видеосерверу назначены одна или более точек видеомониторинга из упомянутого их множества для управления видеокамерами этих одной или более точек видеомониторинга. Каждый сервер связан с видеокамерами назначенных ему точек видеомониторинга посредством канала связи для получения видеоданных, снимаемых этими видеокамерами. Например, видеосерверы и видеокамеры назначенных им точек видеомониторинга могут быть подсоединены к высокоскоростной виртуальной частной сети (VPN).

Помимо этого, предлагаемая система содержит: подсистему хранения и вторичной обработки данных, содержащую один или более объектных серверов; а также один или более компьютерных терминалов. Упомянутые видеосерверы, объектные серверы и компьютерные терминалы подсоединены к сети связи.

Каждый видеосервер выполнен с возможностью: выполнять анализ отснятых видеоданных для выявления признаков возгорания, при выявлении признаков возгорания формировать объект данных потенциальной опасности, относящийся к выявленному возможному возгоранию, и посылать объект данных потенциальной опасности в подсистему хранения и вторичной обработки видеоданных, предпочтительно, с запрашиванием сохранения этого объекта данных потенциальной опасности в подсистеме хранения и вторичной обработки видеоданных.

Каждый объектный сервер выполнен с возможностью: сохранять и модифицировать объекты данных потенциальной опасности и посылать объекты данных потенциальной опасности в компьютерные терминалы. Предпочтительно, объектный сервер получает объекты данных потенциальной опасности из подсистемы управления видеомониторингом и первичной обработки видеоданных.

На каждом терминальном компьютере установлено клиентское приложение для обеспечения взаимодействия оператора с подсистемой управления видеомониторингом и первичной обработки видеоданных и подсистемой хранения и вторичной обработки данных. Клиентское приложение сконфигурировано получать объекты данных потенциальной опасности из подсистемы хранения и вторичной обработки данных и представлять объекты данных потенциальной опасности для оператора.

Согласно варианту осуществления подсистема управления видеомониторингом и первичной обработки видеоданных дополнительно содержит одну или более баз данных, при этом каждый видеосервер выполнен с возможностью сохранять получаемые видеоданные, с привязкой к ассоциированным описательным метаданным, в связанной с ним базе данных из этих одной или более баз данных.

Согласно варианту осуществления каждый видеосервер содержит компьютерно-реализованную систему компьютерного зрения для выполнения упомянутого анализа видеоданных. Система компьютерного зрения видеосервера извлекает видеоданные для анализа из связанной с ним базы данных. Система компьютерного зрения видеосервера при этом сконфигурирована формировать объект данных потенциальной опасности по выявлению признаков возгорания в анализируемых видеоданных так, чтобы сформированный объект данных потенциальной опасности был привязан к видеоданным, в которых были выявлены признаки возгорания, и ассоциированным метаданным, описывающим характеристики съемки этих видеоданных. Компьютерно-реализованная система компьютерного зрения предпочтительно выполнена с возможностью использования алгоритмов компьютерного зрения, обрабатывающих видеоинформацию в соответствии с особенностями функционирования камер и текущими условиями съемки и обеспечивающих обнаружение признаков возгорания.

Согласно варианту осуществления каждый объектный сервер дополнительно выполнен с возможностью: сопоставлять полученный объект данных потенциальной опасности с ранее сохраненными объектами данных потенциальной опасности в целях нахождения объектов данных потенциальной опасности, имеющих взаимосвязь с полученным объектом данных потенциальной опасности. По результатам сопоставления объектный сервер выполнен с возможностью осуществлять по меньшей мере одно из сохранения полученного объекта данных потенциальной опасности, модифицирования по меньшей мере одного из ранее сохраненных объектов данных потенциальной опасности и модифицирования полученного объекта данных потенциальной опасности. Предпочтительно, объектный сервер выполнен с возможностью, при выявлении среди ранее сохраненных объектов данных потенциальной опасности объекта данных потенциальной опасности, по существу, совпадающего с полученным объектом данных потенциальной опасности, корректировать характеристики выявленного объекта данных потенциальной опасности на основе характеристик полученного объекта данных потенциальной опасности, без сохранения полученного объекта данных потенциальной опасности.

Согласно варианту осуществления каждый объектный сервер выполнен с возможностью сохранения и поддержания всех изменений всех объектов данных потенциальной опасности, которые имеются на нем, в том числе и после удаления объектов данных потенциальной опасности.

Согласно варианту осуществления подсистема управления видеомониторингом и первичной обработки видеоданных дополнительно содержит контроллер видеосерверов, подсоединенный к сети связи, для управления функционированием видеосерверов. Контроллер видеосерверов выполнен с возможностью динамического перераспределения нагрузки между видеосерверами. Контроллер видеосерверов предпочтительно содержит средства диагностики и анализа текущей и среднестатистической нагрузки на видеосерверы, причем нагрузка включает в себя вычислительную нагрузку и нагрузку сетевого графика. Видеосерверы получают списки точек видеомониторинга, назначенных им для обслуживания, от контроллера видеосерверов. Контроллер видеосерверов предпочтительно выполнен с возможностью автоматически осуществлять динамическое переназначение точек видеомониторинга видеосерверам в зависимости от нагрузки на видеосерверы, тогда как каждый видеосервер предпочтительно выполнен с возможностью мониторинга своего списка точек видеомониторинга на предмет его изменения со стороны контроллера видеосерверов.

Согласно варианту осуществления предложенная система видеомониторинга леса дополнительно содержит один или более серверов окружения пользователей для контроля и конфигурирования доступа операторов к компонентам и ресурсам системы видеомониторинга леса через клиентские приложения, а также для маршрутизации, совместно с клиентскими приложениями, данных, необходимых операторам для работы. Каждое клиентское приложение сконфигурировано динамически определять, во взаимодействии с серверами окружения пользователей, и визуализировать для оператора информацию о доступных для оператора компонентах и ресурсах системы видеомониторинга леса. Клиентское приложение при этом сконфигурировано визуализировать для оператора список доступных для оператора объектных серверов, список доступных для оператора видеосерверов и список доступных видеокамер, обслуживаемых этими видеосерверами. Клиентское приложение сконфигурировано при этом обеспечивать оператору возможность осуществлять доступ к видеоданным, поступающим в реальном времени с любой одной из доступных ему видеокамер, или к сохраненным видеоданным, ранее отснятым какой-либо из доступных видеокамер, а также управлять работой какой-либо из доступных видеокамер.

Согласно варианту осуществления каждое клиентское приложение сконфигурировано: визуализировать для оператора список объектов данных потенциальной опасности, полученных от объектных серверов; при обращении оператора к какому-либо объекту данных потенциальной опасности из списка объектов данных потенциальной опасности, запрашивать хранящиеся в базе данных видеоданные, связанные с этим объектом данных потенциальной опасности, и ассоциированные метаданные на соответствующем видеосервере; визуализировать упомянутый объект данных потенциальной опасности для оператора путем визуализации полученных видеоданных и ассоциированных метаданных; и обеспечивать оператору возможность подтверждать или не подтверждать возможное возгорание, о котором сигнализируется визуализируемым объектом данных потенциальной опасности.

Согласно варианту осуществления, клиентское приложение выполнено с возможностью назначения точек видеомониторинга видеосерверам и/или с возможностью назначения территориальной области ответственности каждому из объектных серверов.

В соответствии с реализуемым предлагаемой системой видеомониторинга леса способом обнаружения возгорания посредством видеосервера из множества видеосерверов: принимают видеоданные от по меньшей мере одной видеокамеры; выполняют анализ видеоданных для выявления признаков возгорания; при выявлении признаков возгорания формируют объект данных потенциальной опасности, относящийся к выявленному возможному возгоранию, с привязкой к видеоданным, в которых были выявлены признаки возгорания, и, предпочтительно, с дополнительной привязкой к метаданным, описывающим характеристики съемки видеоданных; и посылают объект данных потенциальной опасности в по меньшей мере один из объектных серверов.

Посредством объектного сервера: принимают объект данных потенциальной опасности; сопоставляют принятый объект данных потенциальной опасности с ранее сохраненными объектами данных потенциальной опасности; по результатам сопоставления выполняют по меньшей мере одно из сохранения принятого объекта данных потенциальной опасности, модифицирования по меньшей мере одного из ранее сохраненных объектов данных потенциальной опасности и модифицирования принятого объекта данных потенциальной опасности;

и посылают один или более объектов данных потенциальной опасности в по меньшей мере один компьютерный терминал.

Посредством компьютерного терминала: принимают объекты данных потенциальной опасности и представляют объекты данных потенциальной опасности для оператора.

Согласно варианту осуществления при выявлении по результатам упомянутого сопоставления среди ранее сохраненных объектов данных потенциальной опасности объекта данных потенциальной опасности, по существу, совпадающего с принятым объектом данных потенциальной опасности, модифицируют выявленный объект данных потенциальной опасности на основе принятого объекта данных потенциальной опасности, без сохранения принятого объекта данных потенциальной опасности.

Согласно варианту осуществления предложенный способ дополнительно содержит этапы, на которых, посредством компьютерного терминала: визуализируют для оператора список объектов данных потенциальной опасности, полученных от объектных серверов; при обращении оператора к какому-либо объекту данных потенциальной опасности из списка объектов данных потенциальной опасности, запрашивают видеоданные, связанные с этим объектом данных потенциальной опасности, и ассоциированные метаданные на соответствующем видеосервере; визуализируют упомянутый объект данных потенциальной опасности для оператора путем визуализации полученных видеоданных и ассоциированных метаданных; и обеспечивают оператору возможность подтверждать или не подтверждать возможное возгорание, о котором сигнализируется визуализируемым объектом данных потенциальной опасности.

Перечень фигур чертежей

Вышеуказанные и иные аспекты и преимущества настоящего изобретения раскрыты в нижеследующем подробном его описании, приводимом со ссылками на фигуры чертежей, на которых:

Фиг. 1 - схематическая частичная иллюстрация системы видеомониторинга леса;

Фиг. 2 - иллюстрация потребности компонентов системы 100 по Фиг. 1 в каналах связи;

Фиг. 3 - общая иллюстрация системы видеомониторинга леса согласно настоящему изобретению;

Фиг. 4 - иллюстрация обнаружения одного потенциально опасного объекта с двух видеокамер;

Фиг. 5 - иллюстрация общей схемы взаимодействия клиентского приложения с компонентами системы 300 по Фиг. 3;

Фиг. 6 - иллюстрация территориальной структуры системы 300 по Фиг. 3;

Фиг. 7 - логическая блок-схема способа обнаружения возгорания согласно предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 8 - иллюстрация обмена сообщениями для примера по Фиг. 4;

Фиг. 9, 10 - иллюстрация непосредственной работы с видеокамерой из клиентского приложения;

Фиг. 11 - иллюстрация управления видеокамерой через видеосервер;

Фиг. 12 - иллюстрация ввода в эксплуатацию нового видеосервера;

Фиг. 13 - иллюстрация переноса обслуживания видеокамер с одного видеосервера на другой.

Подробное описание изобретения

Согласно настоящему изобретению предлагаемая распределенная архитектура системы видеомониторинга леса включает в себя следующие основные компоненты:

- распределенные точки видеомониторинга;

- подсистема управления видеомониторингом и первичной обработки видеоданных;

- подсистема хранения и вторичной обработки данных;

- компьютерные терминалы операторов.

Аспекты предлагаемой архитектуры, в части точек видеомониторинга, каждая из которых содержит сетевую видеокамеру на высотном сооружении, аналогичны соответственным аспектам классической системы 100 видеомониторинга леса, раскрытой выше со ссылкой на Фиг. 1.

Также, низкоуровневые аспекты компьютерных терминалов из состава заявляемой системы аналогичны соответственным аспектам компьютеризированных рабочих мест 120 операторов системы 100. При этом, как было сказано ранее, на каждом терминальном компьютере установлено клиентское приложение для обеспечения взаимодействия оператора с подсистемой управления видеомониторингом и первичной обработки видеоданных и подсистемой хранения и вторичной обработки данных.

Ниже со ссылкой на Фиг. 3 будет подробно описан предпочтительный вариант осуществления распределенной системы 300 видеомониторинга леса согласно настоящему изобретению.

Подсистема 320 управления видеомониторингом и первичной обработки видеоданных содержит один или более видеосерверов 3210, которые все в совокупности рассматриваются как ферма видеосерверов.

Каждому видеосерверу 3210 назначены одна или более точек 310 видеомониторинга для управления их видеокамерами и получения снимаемых ими видеоданных. Под "управлением" в данном случае понимаются, в том числе, присущие вышеописанной классической системе видеомониторинга леса аспекты задания для видеокамеры маршрута патрулирования, пространственной ориентации и зума (например, для наведения на конкретный объект на местности), калибровки и т.п.

Поскольку подразумевается получение с видеокамер больших объемов данных, в том числе, в реальном времени, видеосерверы 3210 географически размещаются так, чтобы видеосерверы были связаны с соответственными точками 310 видеомониторинга посредством каналов связи с достаточной пропускной способностью (например, шириной, по меньшей мере, в 4 Мбит/с, как сказано выше). Образно говоря, видеосерверы 3210 размещаются в непосредственной "логической близости" от своих соответственных точек 310 видеомониторинга. К примеру, видеосервер 3210 может быть известным для специалиста образом соединен с назначенными ему точками видеомониторинга посредством высокоскоростной виртуальной частной сети (VPN), где скорость между видеосервером и массивом камер составляет 30 Мбит/с и выше. При этом, видеосервер 3210 может быть сконфигурирован с возможностью настройки таких параметров, как количество кадров в секунду, параметры сжатия видеопотока, тип снимаемой с видеокамеры информации и т.п., для обеспечения потребной пропускной способности каналов связи с видеокамерами.

Каждый из видеосерверов 3210 принимает видеоданные, отснятые обслуживаемыми им видеокамерами.

Подсистема 320 управления видеомониторингом и первичной обработки видеоданных может дополнительно включать в себя одну или более баз 3220 данных, с тем чтобы видеосерверы 3210 могли сохранять в них данные и извлекать из них данные. Под понятием "база данных" в данном случае понимается физическое хранилище информации большой емкости и хранимые в нем данные, организованные соответственным образом. Хотя базы 3220 данных на Фиг. 3 показаны отдельным по отношению к видеосерверам 3210 образом, для специалиста должно быть очевидно, что, по меньшей мере, некоторые из баз 3220 данных могут быть интегрированы с соответственными видеосерверами 3210 (например, данные базы данных могут храниться в запоминающем устройстве(ах) из состава сервера).

Каждый видеосервер 3210 предпочтительно сохраняет транслируемые с камер видеоданные в связанной с ним базе(ах) 3220 данных.

Согласно предпочтительному варианту осуществления при прохождении маршрута или системы маршрутов видеосервер 3210 посылает на видеокамеру команду позиционирования камеры на заданную позицию съемки или перепозиционирования камеры на новую позицию съемки. При этом видеосервер 3210 фиксирует параметры съемки, такие как идентификатор видеокамеры, целевые азимутальный угол, угол склонения, раскрыв объектива, реальные азимутальный угол, угол склонения, раскрыв объектива, время съемки и т.п. По достижении видеокамерой желаемой позиции камерой осуществляется видеосъемка и отснятые видеоданные посылаются на видеосервер 3210.

Отснятые видеоданные затем сохраняются видеосервером 3210 в базе 3220 данных вместе с зафиксированными параметрами съемки, которые составляют метаданные, ассоциированные с этим видеоматериалом, используя при этом форматы и/или методы сжатия данных, которые широко известны в технике. Вышеперечисленные и другие возможные параметры, составляющие описательные метаданные, могут быть при этом логически организованы любым подходящим способом, известным, в частности, в области программирования (например, в структуру данных).

Согласно предпочтительному варианту осуществления сохранение видеоданных осуществляется следующим образом. Из отснятых видеоданных видеосервер 3210 известным образом фиксирует неподвижное изображение и совместно записывает в базу данных заданное количество кадров видеопотока, составляющих видеоролик, и две статических картинки (полноразмерную и миниатюрную), сформированных из зафиксированного неподвижного изображения. Статические картинки могут быть сохранены в базе данных с использованием какого-либо из таких широко известных форматов, как JPEG, TIF, PNG и т.п., а видеоролик может быть соответственно сохранен в базе данных с использованием, например, такого широко известного формата, как MPEG, при этом длительность (количество кадров) видеоролика может быть преконфигурирована или динамически выбираться видеосервером.

В соответствии с настоящим изобретением, каждый видеосервер 3210 сконфигурирован выполнять анализ отснятых видеоданных для выявления признаков возгорания.

Данный анализ, согласно предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения, осуществляется системо