47、多摄像头跟踪的视频监控技术解析

多摄像头跟踪的视频监控技术解析

1. 多摄像头系统基础与法证分析

在多摄像头跟踪的视频监控场景中，当某些情况发生时，法证分析与单摄像头法证类似。而且，后续还能将标准安装系统转换为用于法证分析的跨摄像头系统。若单摄像头视频元数据已存储，之后甚至可以进行校准，并对之前存储的数据执行法证分析。

2. 跨摄像头校准

2.1 校准挑战

跨摄像头跟踪系统的主要挑战在于如何关联不同摄像头中检测和跟踪的目标。数据融合过程要求对单摄像头传感器进行校准，以使不同摄像头中的目标具有共同的坐标系。

2.2 传统校准方法及其局限性

传统的摄像头校准方法使用具有已知欧几里得结构的 3D 参考对象。然而，高精度设置该对象困难，需要特殊设备，且扩展性不佳。为克服这些问题，引入了一种使用带有已知 2D 参考图案的模型平面的简单实用校准技术。此技术中，用户将模型平面或摄像头放置在两个或更多位置，并捕获参考点的图像，通过参考点及其投影之间的对应关系计算从模型平面到图像平面的单应性，从而得出摄像头参数。不过，该算法主要适用于室内和/或近距离应用，对于大面积户外应用，参考对象需非常大才能保证必要的精度。

2.3 基于全局地图的校准方法

提出的系统基于特征对应关系将所有摄像头视图校准到全局站点地图。当前实现中，用户通过简单的用户界面手动为每个视图选择这些对应特征，系统也支持输入地图点的经纬度位置并在视图中选择对应点。全局站点地图在户外应用中可以是高分辨率卫星图像，室内应用中可以是蓝图。

在这种方法中，假设每个视图中的目标位于同一平面（图像地面平面），全局地图也代表世界中的单个平面（地图地面