CN102693632B - 一种基于视觉图像的监控装置和监控方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于视觉图像的监控装置和监控方法，装置包括：可调焦的摄像机、控制摄像机全方位转动的电动云台、控制摄像机和电动云台并接收和处理摄像机和电动云台所反馈的数据信息的监控处理器，监控处理器包括：人机交互模块、摄像机控制模块、目标检测模块、图像标定模块和视频转换模块。应用该装置监控特定目标的方法包括两种工作模式：全景监控视频中目标的图像不清晰时，监控***采用实时监视、检测、跟踪并自动调焦抓拍目标的高清晰图像；全景监控视频中目标的图像高清晰时，采用先录像后分析的方法进行监控，视频可倒序播放，不同的情况采取不同的工作模式，保证最终获得含有特定图像目标的清晰特征的图像及录像。

Description

一种基于视觉图像的监控装置和监控方法

技术领域

本发明属于安防和智能交通领域，具体涉及一种基于视觉图像的监控装置和监控方法。

背景技术

随着我国社会的高速发展，安防和交通问题日益显著，这对人们的出行，甚至生命安全都产生了极大的影响。

基于视觉图像的监控装置，以独特的优势，得到了很广的应用，例如安装在道路上监控是否有车辆等越、压了双黄线违规行驶，是否有车辆等骑在了停车线上，亦或是监控是否有车辆等停在了禁停区域。针对某些应用场景，例如在高速公路收费站，既要监控是否有车辆越、压了道路中间的双黄线违规行驶，又要监控距离收费站一定距离处是否有车辆违规停车，并且还需要对那些违规的车辆进行抓拍取证，同时需要保证获得的取证图像或是视频是清晰的。然而，现有的监控装置的工作模式比较单一，一套监控装置不能同时满足上述多种要求，不能同时实现上述多种功能，往往需要两套不同的监控装置分别执行各自的功能。所以，现有的监控装置普遍存在着监控范围小、功能单一、针对性差等缺点。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种具有多功能的监控装置和监控方法，根据特定图像目标是否清晰采用不同的工作模式，最终获得含有特定图像目标的清晰特征的图像及录像。

为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案：

一种基于视觉图像的监控装置，其特征在于，包括：

通过程序控制并能调焦的摄像机，

通过自身设有的可控变速电机控制前述摄像机全方位转动的电动云台，

用于控制前述摄像机和电动云台并接收和处理前述摄像机和电动云台所反馈的数据信息的监控处理器；

前述摄像机、电动云台和监控处理器构成能传递数据信息的有线通讯连接或无线通讯连接。

前述的一种基于视觉图像的监控装置，其特征在于，前述电动云台设有用于将摄像机转动信息反馈给前述监控处理器的角度编码器，前述角度编码器与前述监控处理器构成有线通讯连接或无线通讯连接。

前述的一种基于视觉图像的监控装置，其特征在于，前述监控处理器包括：

用于数据信息输入、反馈的人机交互模块，

用于控制前述摄像机和电动云台的摄像机控制模块，

用于对前述摄像机所获取的图像数据中的目标进行检测的目标检测模块，

用于对前述摄像机所获取的视频进行转换以实现后续处理及倒序播放的视频转换模块，

用于根据摄像机参数建立图像与实际场景的对应关系的图像标定模块。

前述的一种基于视觉图像的监控装置，其特征在于，前述摄像机分辨率在1080×1920以上、可在水平360度、垂直180度范围内转动的高清高速摄像机，前述高清高速摄像机的图像视场为狭长方形并且狭长方形的长边的延伸方向与道路方向一致。

前述的装置的监控方法，其特征在于，包括如下步骤：

一、监控装置初始化：

（1）通过上述人机交互模块输入用于进行图像标定的初始参数，输入的初始参数包括：前述摄像机的安装高度、实际监控范围、处于一般监控状态下时摄像机的光学参数和图像参数，并将前述初始参数保存在监控处理器中；

（2）前述图像标定模块根据前述初始参数建立图像与实际场景的对应关系，设定需要监控的实际目标的参数，参照前述对应关系建立对应到图像中的参数认定条件，符合条件的图像目标即为特定图像目标；

（3）前述监控处理器控制前述摄像机开始监控前述实际监控范围，前述实际监控范围内划有判定目标是否违规的实际检测区域，前述实际监控范围对应的图像范围为图像监控范围，前述实际检测区域对应的图像为虚拟检测区域；

二、图像目标的触发和工作模式的选择：当前述监控处理器发现其接收的视频单帧图像中出现前述特定图像目标后，则对已接收的视频进行检测，判断其中是否含有能显示特定图像目标辨识特征的高清晰单帧图片，前述特定图像目标辨识特征是指能够根据特定图像目标的图像辨别其对应的实际目标的物理特征的图像特征；如果不含有，则采用第一取证工作模式；如果含有，则采用第二取证工作模式；

三、进行取证，获得并保存取证图像数据信息：前述监控处理器和摄像机相配合采用前述第一取证工作模式或第二取证工作模式进行取证处理，获得并保存取证图像数据信息。

前述的监控方法，其特征在于，前述第一取证工作模式的具体过程为：

(1)摄像机通过采集连续的单帧获得当前场景的监控视频；

(2)监控处理器每隔一定时间从前述监控视频中获得一张当前场景的单帧，利用背景差分法检测前述当前场景的单帧中是否有特定图像目标进入虚拟检测区域，如果特定图像目标没有进入前述虚拟检测区域，则前述监控处理器重复步骤（2）；如果特定图像目标进入了前述虚拟检测区域，则前述监控处理器开始计时，并进行步骤（3），该计时时间为特定目标确认时间；

(3)监控处理器每隔一定时间从前述监控视频中获得一张当前场景的单帧，利用背景差分法检测前述单帧中的虚拟检测区域是否还有特定图像目标，如果没有，则前述监控处理器重复步骤（2）；如果有，并且前述特定目标确认时间没有达到预先设定的阈值，则重复步骤（3）；如果有，并且前述特定目标确认时间达到预先设定的阈值，则前述监控处理器控制前述摄像机对准前述特定目标进行调焦并抓拍。

前述的监控方法，其特征在于，前述第二取证工作模式的具体过程为：

(1)监控处理器控制摄像机对监控区域进行录像，每隔固定时间摄像机切换一个视频，录制结束的视频作为待处理视频进入步骤（2）；

(2)监控处理器对前述待处理视频的单帧中的特定图像目标是否进入前述虚拟检测区域进行检测，如果没有进入，则更换单帧继续进行步骤（2）；如果进入了，则监控处理器预测前述特定图像目标到达图像取证位置所需要的时间，该时间为预取证时间，前述图像取证位置为目标取证位置对应图像中的位置，前述目标取证位置为摄像机获得特定目标清晰的取证图像数据信息时特定目标在实际场景中所在的位置，该待处理视频作为取证视频进如步骤（3）；

(3)前述监控处理器对前述特定图像目标进行视频测向并开始计时，如果前述特定图像目标向靠近摄像机的方向运动，则前述监控处理器仍以正常顺序读取前述取证视频的单帧；如果向远离摄像机的方向运动，则前述监控处理器开始倒序读取前述取证视频的单帧；

(4)监控处理器读取前述取证视频的时间到达前述预取证时间时，保存当前时刻的取证单帧和前述取证视频。

本发明的有益之处在于：用户根据需要手动划定虚拟检测区域，具有更广泛的使用范围；在图像监控范围内，针对特定目标所对应的特定图像目标在单帧中是否清晰采用不同的工作模式，最终获得含有特定图像目标的清晰特征的图像及录像。

附图说明

图1是本发明的一种基于视觉图像的监控装置的一个具体实施例的安装使用示意图；

图2是本发明的一种基于视觉图像的监控装置的一个具体应用场景的俯视示意图；

图3是本发明的一种基于视觉图像的监控方法中标定目标距摄像机的真实水平距离和真实大小的标定示意图；

图4是本发明的一种基于视觉图像的监控方法的一个具体实施例中两种工作模式的主流程示意图；

图5是图4中第二种工作模式的具体流程示意图；

图中附图标记的含义：

1-摄像机，2-电动云台，3-监控处理器，4-第一检测区域，5-第二检测区域，6-图像取证位置。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明作具体的介绍。

参照图1，本发明的一种基于视觉图像的监控装置，包括：摄像机1、电动云台2和监控处理器3，彼此之间构成能传递数据信息的有线通讯连接或无线通讯连接。

摄像机1用于采集图像，通过程序控制并能够调焦以获得清晰的图像，图像以有线通讯方式或无线通讯方式传递给监控处理器3。

作为一种优选的方案，摄像机1为具有电动三可变镜头的摄像机。

作为一种优选的方案，为能够抓拍和录制出高清晰的图像，摄像机1为分辨率在1920×1080以上,并且在水平360°、竖直180°范围内均可做变速转动的高清高速摄像机。

当需要监控的区域长度与宽度的比值较大时，作为一种优选的方案，摄像机1的图像视场为狭长方形，并且狭长方形的长边的延伸方向与道路方向一致，不仅扩大了监控范围，而且对于道路以外不需要监控的区域摄像机1采集不到图像，所以也节省了监控处理器3处理图像数据信息的时间，提高了运算效率。

电动云台2（未图示）控制摄像机1全方位转动，自身设有可控变速电机（未图示）。

作为一种优选的方案，电动云台2设有角度编码器（未图示），角度编码器与监控处理器3构成有线通讯连接或无线通讯连接，用于将摄像机1转动信息反馈给监控处理器3。具有可控变速电机和角度编码器的电动云台2，保证了摄像机1不会因转角小、转速慢而错过抓拍目标。

监控处理器3通过有线通讯方式或无线通讯方式接收摄像机1和电动云台2反馈的数据信息，并对反馈的数据信息进行处理，根据处理结果控制摄像机1和电动云台2的后续动作。

作为一种优选的方案，监控处理器3包括：人机交互模块、摄像机控制模块、目标检测模块、视频转换模块和图像标定模块。

人机交互模块：用于数据信息的输入与反馈并将数据信息保存在监控处理器中，数据信息包括：摄像机1的安装高度、实际监控范围、处于一般监控状态下时摄像机1的光学参数和图像参数，例如摄像机1的焦距、CCD的像元尺寸等。

摄像机控制模块：根据监控处理器1对数据信息处理的结果控制摄像机1和电动云台2的工作。

目标检测模块：对摄像机1所获得的图像数据中的目标进行检测，也就是检测图像中是否有目标出现。

视频转换模块：对摄像机1所获取的视频进行转换以实现方便后续处理及倒序播放，主要体现在缩小摄像机1所获得的视频中的关键帧之间的间隔、对视频进行倒序播放，关键帧是指被目标检测模块检测为含有特定图像目标的帧。

图像标定模块：根据摄像机1的参数建立图像与实际场景的对应关系的，参数包括：摄像机1的安装高度、实际监控范围、处于一般监控状态下时摄像机1的光学参数和图像参数等，通过图像与实际场景的对应关系，对图像数据进行处理后便可以得到实际场景中的目标的特征信息，例如特定目标所在的位置、某一位置目标的大小。

利用上述的监控装置进行监控，为了便于理解，参照图2，以监控装置应用在高速公路收费站为例进行说明，监控方法详述如下：

当监控设备安装完毕并通电后，用户通过点击监控处理器的操作面板（未图示）上的“标定信息”功能按钮，将摄像机1的焦距、视场角、CCD的像元尺寸、安装高度、实际监控范围等标定信息通过人机交互模块保存在监控处理器3中，作为监控处理器3分析、判断图像与实际场景的大小对应关系的基础；用户通过点击操作面板上的“检测区域”功能按钮，根据不同的监控需要在图像的画面上用鼠标画出待检测的虚拟检测区域，该虚拟检测区域与实际场景中的实际被检区域相对应，在本实施例中，实际被检区域为高速公路收费站近处的道路中间的双黄线和收费站一定距离以外的设在道路两旁的车辆禁停区域，分别记作第一检测区域4、第二检测区域5，在图像中分别对应有第一虚拟检测区域、第二虚拟检测区域，人机交互模块保存划定的第一虚拟检测区域和第二虚拟检测区域，等待被监控处理器3在后续的处理过程中调用。

然后，监控处理器3中的图像标定模块根据保存在人机交互模块中的参数建立图像与实际场景的对应关系，参照图3，具体计算方法如下：

假设摄像机1的视场角为θ_fov、焦距为f、安装高度为h、CCD的像元尺寸为l。设摄像机1所在的竖直线与地面相交于一点p，a′为目标在地面上的位置，b′、c′为地面与视场边缘相交的两点，b′到p点的距离小于c′到p点的距离，a′与摄像机1的水平距离为L_pa′，点a′、b′和c′在CCD所成图像上对应的像素位置分别为a、b和c，oo′为摄像机1的光轴，则根据上述数据信息可得到实际场景中目标所在的位置点a′与摄像机1的水平距离L_pa′：

$L_{{\mathrm{pa}}^{\′}}=\frac{h}{\tan (\frac{1}{2}{\mathrm{\θ}}_{\mathrm{fov}}-\arctan \left(\frac{(\frac{1}{2}{l}_{\mathrm{bc}}-l_{\mathrm{ac}})}{f}\right)+\arctan \left(\frac{h}{L_{{\mathrm{pc}}^{\′}}}\right))}---\left(1\right)$

设目标的真实宽度为w′，其在CCD所成图像上的成像宽度为w，其距离摄像机1的水平距离为L，则有：

$w^{\′}=\frac{w\·l\·\sqrt{L^2+h^2}}{f}---\left(2\right)$

其中，l_ac和l_bc为图像中a点、b点与c点的像素距离，L_pa′和L_pc′为实际场景中a′点、c′点与p点的距离。

用户根据实际情况设定需要监控的实际目标的参数，参照上述对应关系便可以建立对应到图像中的参数认定条件，符合条件的图像目标即为特定图像目标。

接下来，摄像机1和监控处理器3进行自检及初始化程序，然后监控处理器3控制摄像机1开始在实际监控范围内进行监控，并开始对进入第一虚拟检测区域、第二虚拟检测区域的目标进行检测，在本实施例中就是对高速公路收费站近处的道路中间的双黄线和收费站一定距离以外的设在道路两旁的车辆禁停区域所对应的图像部分进行检测。

由于车辆是一定要通过收费站的出入口的，而不一定在禁停区域停车，所以将摄像机1的焦距设在出入口的附近，这样一来，目标经过出入口附近时摄像机1所获得的图像都是清晰的，当然由于摄像机1所设焦距对准了近处，所以拍摄在相对较远处的禁停区域的目标时，摄像机1所获得的图像都是不清晰的。

当然，需要说明的是，用户还可以根据实际情况的需要，将焦距设置在离摄像机1的镜头较远处，这样一来摄像机1的镜头较近处的目标的图像便是不清晰的。所以焦距的设置并不局限于本实施例所示。

监控处理器3实时接收摄像机1传来的视频单帧，并对其进行检测，当视频单帧图像中出现了特定图像目标后，通过图像标定模块计算出特定图像目标所对应的特定目标在实际场景中的位置，并与摄像机1所设定的焦距相比较，判断该特定目标所在位置是否在摄像机1的焦距范围内。

在本实施例中，如果检测到车辆在收费站较远处出现，由于在摄像机1的焦距范围以外，所以获得的虚拟车辆的图像是不清晰的，虚拟车辆是指图像中与实际车辆对应的图像部分，监控处理器3采用第一取证工作模式进行图像数据信息的处理，即：

(1)摄像机1实时采集连续的单帧获得当前场景的监控视频；

(2)监控处理器3每隔一定时间从摄像机1处获得一张当前场景的单帧，利用背景差分法检测该单帧中是否有虚拟车辆进入第二虚拟检测区域，如果虚拟车辆没有进入第二虚拟检测区域，则监控处理器3重复步骤（2）；如果虚拟车辆进入了第二虚拟检测区域，则监控处理器3开始计时，并进行步骤（3），该计时时间为特定车辆确认时间，设定该特定车辆确认时间的目的是为了防止错误的判断目标，在本实施例中体现为，防止将驶过禁停区域的车辆判为在该区域停止，如果车辆的特定车辆确认时间超过了事先设定的阈值，而该车辆还在该区域内，则确定其确实违规，是要进行取证的，如果在特定车辆确认时间还未到达阈值该车辆离开了该区域，则不认定其违规，无需进行取证。

(3)监控处理器3每隔一定时间从上述监控视频中获得一张当前场景的单帧，利用背景差分法检测该单帧中的第二虚拟检测区域是否还有虚拟车辆，如果没有，则监控处理器3重复步骤（2）；如果有，并且特定车辆确认时间没有达到预先设定的阈值，则重复步骤（3）；如果有，并且特定车辆确认时间达到预先设定的阈值，说明该车辆确实停留在了该禁停区域，是需要进行取证的，所以监控处理器3控制摄像机1对准该禁停区域内的车辆进行调焦、抓拍，并保存该取证图像数据信息。

如果检测到车辆在收费站较近处出现，由于在摄像机1的焦距范围内，所以获得的虚拟车辆的图像是清晰的，监控处理器3采用第二取证工作模式进行图像数据信息的处理，即：

(1)监控处理器3控制摄像机1对监控区域进行录像，每隔固定时间摄像机1切换一个视频，录制结束的视频作为待处理视频进入步骤（2）；

(2)监控处理器3对待处理视频的单帧中的虚拟车辆是否进入第一虚拟检测区域进行检测，也就是对车辆是否越、压了道路中间的双黄线进行检测，如果没有进入，则更换单帧继续进行步骤（2）；如果进入了，作为一种优选的方案，监控处理器3对虚拟车辆进行视频测速，得到该虚拟车辆到达图像取证位置所需要的时间，该时间为预取证时间，该图像取证位置为目标取证位置对应图像中的位置，该目标取证位置为摄像机1获得车辆清晰的取证图像数据信息时车辆在实际场景中所在的位置，所以目标取证位置比第一虚拟检测区域的位置更加靠近摄像机1的镜头，通过视频测速来预测虚拟车辆到达图像取证位置所需要的时间更加准确，接下来，该待处理视频作为取证视频进如步骤（3）；

(3)监控处理器3对虚拟车辆进行视频测向并开始计时，如果该虚拟车辆向靠近摄像机1的方向运动，说明还没有到达目标取证位置，则监控处理器3仍以正常顺序读取该取证视频的单帧，当监控处理器3读取取证视频的时间到达上述预取证时间时，说明违规车辆到达了目标取证位置或其附近，此时摄像机1获得的该违规车辆的图像是清晰的，监控处理器3保存当前时刻的取证单帧和上述取证视频。如果经视频测向发现虚拟车辆向远离摄像机1的方向运动，则在监控处理器3检测到车辆越、压双黄线时，该车辆已经经过了目标取证位置，为了获得车辆在目标取证位置处的清晰单帧，监控处理器3调用视频转换模块对取证视频进行倒序读取其单帧，当倒序读取取证视频的时间到达上述预取证时间时，说明违规车辆到达了目标取证位置或其附近，此时摄像机1获得的该违规车辆的图像是清晰的，监控处理器3保存当前时刻的取证单帧和上述取证视频。

作为一种优选的方案，如果进入第二检测区域5的车辆速度变化不大，例如高速公路上行驶的车辆，那么监控处理器3就无需先经过视频测速再预测预取证时间，只要按照速度的极限值预测一个最大预取证时间和一个最小预取证时间，通常速度的极限值为：平均速度×（1±20%），监控处理器3再根据视频测向选择正常顺序读取证据视频还是反向读取证据视频，并保存在最小预取证时间和最大预取证时间之间的证据视频的多张单帧及该取证视频。该方法中目标运动的速度是已知的，省去了视频测速步骤，大大简化了计算过程。

作为一种优选的方案，如果进入第二检测区域5的目标特征差异比较明显，例如目标的尺寸有较大的差异，那么监控处理器3也无需预测预取证时间，只要提取该目标的特征，然后根据视频测向选择正常顺序读取证据视频还是反向读取证据视频，再根据提取的特征对该目标进行跟踪，当目标到达目标取证位置时，保存在此处获得的含有目标清晰特征的单帧及该证据视频。

对于摄像机1获得的待检视频，只保存含有目标违规证据的取证视频，对于其中没有目标违规的待检视频则不进行保存，也就是说，监控处理器3保存下来的视频都是含有目标违规的证据的，这样一来大大提高了调取证据视频的速度，降低了工作量，提高了工作效率，同时也优化了资源的配置。

需要说明的是，上述实施例不以任何形式限制本发明，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.一种基于视觉图像的监控装置，其特征在于，包括：

通过程序控制并能调焦的摄像机，

通过自身设有的可控变速电机控制上述摄像机全方位转动的电动云台，

用于控制上述摄像机和电动云台并接收和处理上述摄像机和电动云台所反馈的数据信息的监控处理器；

上述摄像机、电动云台和监控处理器构成能传递数据信息的有线通讯连接或无线通讯连接；

上述监控处理器包括：

用于数据信息输入、反馈的人机交互模块，

用于控制上述摄像机和电动云台的摄像机控制模块，

用于对上述摄像机所获取的图像数据中的目标进行检测的目标检测模块，

用于对上述摄像机所获取的视频进行转换以实现后续处理及倒序播放的视频转换模块，

用于根据摄像机参数建立图像与实际场景的对应关系的图像标定模块。

2.根据权利要求1所述的一种基于视觉图像的监控装置，其特征在于，上述电动云台设有用于将摄像机转动信息反馈给上述监控处理器的角度编码器，上述角度编码器与上述监控处理器构成有线通讯连接或无线通讯连接。

3.根据权利要求1或2所述的一种基于视觉图像的监控装置，其特征在于，上述摄像机为分辨率在1080×1920以上、在水平360度、垂直180度范围内转动的高清高速摄像机，上述高清高速摄像机的图像视场为狭长方形并且狭长方形的长边的延伸方向与道路方向一致。

4.利用如权利要求1所述的一种基于视觉图像的监控装置的监控方法，其特征在于，包括如下步骤：

一、监控装置初始化：

（1）通过上述人机交互模块输入用于进行图像标定的初始参数，输入的初始参数包括：上述摄像机的安装高度、实际监控范围、处于一般监控状态下时摄像机的光学参数和图像参数，并将上述初始参数保存在监控处理器中；

（2）上述图像标定模块根据上述初始参数建立图像与实际场景的对应关系，设定需要监控的实际目标的参数，参照上述对应关系建立对应到图像中的参数认定条件，符合条件的图像目标即为特定图像目标；

（3）上述监控处理器控制上述摄像机开始监控上述实际监控范围，上述实际监控范围内划有判定目标是否违规的实际检测区域，上述实际监控范围对应的图像范围为图像监控范围，上述实际检测区域对应的图像为虚拟检测区域；

二、图像目标的触发和工作模式的选择：当上述监控处理器发现其接收的视频单帧图像中出现上述特定图像目标后，则对已接收的视频进行检测，判断其中是否含有能显示特定图像目标辨识特征的高清晰单帧图片，上述特定图像目标辨识特征是指能够根据特定图像目标的图像辨别其对应的实际目标的物理特征的图像特征；如果不含有，则采用第一取证工作模式；如果含有，则采用第二取证工作模式；

三、进行取证，获得并保存取证图像数据信息：上述监控处理器和摄像机相配合采用上述第一取证工作模式或第二取证工作模式进行取证处理，获得并保存取证图像数据信息。

5.根据权利要求4所述的监控方法，其特征在于，上述第一取证工作模式的具体过程为：

(1)摄像机通过采集连续的单帧获得当前场景的监控视频；

(2)监控处理器每隔一定时间从上述监控视频中获得一张当前场景的单帧，利用背景差分法检测上述当前场景的单帧中是否有特定图像目标进入虚拟检测区域，如果特定图像目标没有进入上述虚拟检测区域，则上述监控处理器重复步骤（2）；如果特定图像目标进入了上述虚拟检测区域，则上述监控处理器开始计时，并进行步骤（3），该计时时间为特定目标确认时间；

(3) 监控处理器每隔一定时间从上述监控视频中获得一张当前场景的单帧，利用背景差分法检测上述单帧中的虚拟检测区域是否还有特定图像目标，如果没有，则上述监控处理器重复步骤（2）；如果有，并且上述特定目标确认时间没有达到预先设定的阈值，则重复步骤（3）；如果有，并且上述特定目标确认时间达到预先设定的阈值，则上述监控处理器控制上述摄像机对准上述特定目标进行调焦并抓拍。

6.根据权利要求4所述的监控方法，其特征在于，上述第二取证工作模式的具体过程为：

(1)监控处理器控制摄像机对监控区域进行录像，每隔固定时间摄像机切换一个视频，录制结束的视频作为待处理视频进入步骤（2）；

(2)监控处理器对上述待处理视频的单帧中的特定图像目标是否进入上述虚拟检测区域进行检测，如果没有进入，则更换单帧继续进行步骤（2）；如果进入了，则监控处理器预测上述特定图像目标到达图像取证位置所需要的时间，该时间为预取证时间，上述图像取证位置为目标取证位置对应图像中的位置，上述目标取证位置为摄像机获得特定目标清晰的取证图像数据信息时特定目标在实际场景中所在的位置，该待处理视频作为取证视频进如步骤（3）；

(3) 上述监控处理器对上述特定图像目标进行视频测向并开始计时，如果上述特定图像目标向靠近摄像机的方向运动，则上述监控处理器仍以正常顺序读取上述取证视频的单帧；如果向远离摄像机的方向运动，则上述监控处理器开始倒序读取上述取证视频的单帧；

(4)监控处理器读取上述取证视频的时间到达上述预取证时间时，保存当前时刻的取证单帧和上述取证视频。

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