TWI498527B - Submarine Vehicle Surrounding System and Method - Google Patents

Description

犯案車輛圍捕系統與方法

本發明係一種犯案車輛圍捕系統與方法，特別為一種利用多重即時智慧型影像辨識技術，結合地理資訊、車輛定位、車輛派遣與即時動態導航等技術所完成之犯案車輛圍捕系統與方法。

過去雖已有“影像式車牌自動辨識及監控”(台灣專利申請號201220213)以及“行車路徑重建方法、系統及電腦程式產品”(台灣專利申請號201227629)等相關技術提出，但僅能針對歷史資料進行分析與判讀，無法準確判斷車輛後續行經路徑，亦無法了解周圍警力配置並調度警車進行圍捕。

另雖有”車輛派遣方法、車輛派遣系統及應用其中之導航主機”(台灣專利公告號I402782)提出應用導航技術之車輛派遣系統，該系統可將派遣需求透過無線資料傳輸機制傳送至車輛上之主機，系統於收到接案信號後將派遣信號傳送至接案車輛，並自動撥放導航資訊。此一技術僅針對單一接案車輛進行訊息派遣及導航服務，對於有兩組以上車輛派遣及追蹤需求時，則顯不足。

而現有之導航系統如”主動式導航系統”(台灣專利公告號 I402781)等，皆是針對「確定終點模式」提出不同之導航技術，對於圍捕犯案車輛時之「動態終點模式」(動態終點即犯案車輛)則無相關技術可支援。

由此可見，上述習用方式仍有諸多缺失，實非一良善之設計，而亟待加以改良。

本發明之目的在於路口影像監控系統之攝影機規模日漸龐大，警方利用路口影像監控系統追捕歹徒的需求也越來越高，透過智慧型辨識辦案已是趨勢。然目前多數系統僅針對歷史資料進行分析與判讀，若能在犯案當下即進行車牌辨識、立即鎖定車輛、判斷逃逸路徑並進行圍捕，將可提升警方形象，縮短辦案時程，更能大幅改善治安。

達成上述發明目的之犯案車輛圍捕系統，包含至少一影像監控設備、至少一媒體閘道器主機、至少一具備多重即時智慧型影像辨識技術之影像辨識主機、至少一影像儲存主機、至少一分散式架構資料庫、至少一網路伺服器主機、至少一待圍捕車輛、一具備地理資訊及即時路徑規劃之地理資訊伺服器主機、一操作端之網頁伺服器主機提供使用者介面、至少一具GPS定位設備及具接收端通訊設備並具地理資訊系統介面之警車或警員、一警車警員資料庫及一通訊伺服器主機。

達成上述發明目的之犯案車輛圍捕方法，包含以下步驟：影像監控設備將影像串流透過媒體閘道器主機傳送至影像辨識主機，並儲存於影像儲存主機；影像辨識主機以多重即時智慧型影像辨識技術追蹤待圍捕車輛、判斷其逃逸路線，並將資料存至分散式架構資料庫；具GPS定位 設備及具接收端通訊設備之警車或警員定時將所在位置紀錄於警車警員資料庫；提供使用者介面之網路伺服器主機結合地理資訊伺服器主機將待圍捕車輛之位置標示於地理資訊介面；網路伺服器主機結合警車警員資料庫，將待圍捕車輛周圍之警力配置顯示於地理資訊介面；網路伺服器主機將派遣資訊透過通訊伺服器主機傳送至具接收端通訊設備之警車或警員；警車或警員之具接收端通訊設備啟動即時動態導航模式提供警車或警員即時動態導航資訊並藉以協助圍捕犯案車輛之工作。

本發明提供之犯案車輛圍捕系統，包含：複數個影像監控設備，係拍攝一目標車輛、道路、車牌之影像；一媒體閘道器主機，係接收至各該影像監控設備輸出之影像；一影像儲存主機，係儲存各該影像監控設備所拍攝之影像；一影像辨識主機，係接收該媒體閘道器主機送入之該影像監控設備所拍攝之影像，並分析辨識影像中的特徵，而產生一中繼資料；一分散式架構資料庫，係接收並存取該中繼資料；一網路伺服器主機，係接收並提供一使用者介面，該媒體閘道器主機根據使用者輸入的查詢條件進入該分散式架構資料庫存取資料，並透過該媒體閘道器主機取得該影像儲存主機內之影像，傳回該使用者介面並輸出該中繼影像資料；一警車警員資料庫，係接收並存取複數個接收端通訊及GPS定位設備；一通訊伺服器主機，係發送派遣資訊至各該接收端通訊及GPS定位設備；以及一地理資訊伺服器主機，係提供地理資訊、路徑資訊與導航資訊至各該接收端通訊及GPS定位設備。

其中該媒體閘道器主機係將影像以串流格式送至該影像辨識主機分析辨識影像中的特徵。其中該影像辨識主機在分析辨識影像時，係 以每秒1500~2000筆處理資料速度產生該中繼資料。其中該使用者介面提供一範圍工具，係以圓形或方形來劃定查詢區域，以針對該目標車輛的在特定時段查詢區域的行車路線來查詢。其中該使用者介面輸入車牌、車輛顏色、時間做為查詢之條件。其中該網路伺服器主機係自分散式架構資料庫取得該中繼資料，追蹤該目標車輛當前位置。其中該影像辨識主機係分析辨識該媒體閘道器主機送入之該影像監控設備所拍攝之影像，計算該目標車輛移動方向。其中該網路伺服器主機自各該接收端通訊及GPS定位設備讀取定位資料並標示於使用者介面。其中各該接收端通訊及GPS定位設備係定時自動向該通訊伺服器主機回報當前位置。其中各該接收端通訊及GPS定位設備係定時自動透過網路伺服器主機更新該目標車輛當前位置。其中各該接收端通訊及GPS定位設備係定時自動透過該地理資訊伺服器主機以該目標車輛當前位置及各該接收端通訊及GPS定位設備當前位置取得即時導航資訊。

本發明提供一種犯案車輛圍捕方法，步驟包含：依據一報案資料以一犯案車輛追蹤模組執行一目標車輛位置追蹤；依據該報案資料以一中繼資料取得模組取得該目標車輛之一中繼資料；依據該中繼資料以一犯案車輛移動路線取得模組，計算並取得該目標車輛移動路線；依據該中繼資料及該目標車輛移動路線，以一警車警員配置取得模組取得該目標車輛鄰近警力配置；依據警力配置派遣警力；以及依據警力派遣以警力派遣與車輛圍捕模組圍捕車輛到案。

其中該報案資料，至少包含車牌、車型、車色、案發地點或案發時間。其中該犯案車輛追蹤模組依據該報案資料向該中繼資料取得模組取得該目標車輛之該中繼資料，依據取得之該中繼資料向該犯案車輛移動路線取得模組取得該目標車輛移動路線，依據該中繼資料與該目標車輛移動路線向該警車警員配置取得模組取得該目標車輛鄰近警力配置，依據鄰近警力配置派遣警力。其中該犯案車輛移動路線取得模組係透過智慧型辨識比對該中繼資料之時間點後至少一筆以上之影像串流資料，計算並取得該目標車輛移動路線。其中該警車警員配置取得模組係定時自動接收及紀錄警車警員回報之當前位置資訊，並提供特定區域內之警車警員識別資訊，警車警員識別資訊至少包含當前位置、紀錄時間、警車警員識別說明。其中警力配置係指特定範圍內距現在時間一定時間間隔內之警車警員識別資訊，警車警員識別資訊至少包含當前位置、紀錄時間、警車警員識別說明。其中該警力派遣係指犯案車輛追蹤模組依照該中繼資料、該目標車輛移動路線，向鄰近之警力配置發出派遣訊息，派遣訊息至少包含該目標車輛識別資料、車牌、車色車型，以及該目標車輛位置。其中該警力派遣與車輛圍捕模組依照接收之警力派遣啟動即時動態導航，自動向該犯案車輛追蹤模組詢問犯案車輛當前位置，並以警力當前位置向一地理資訊主機取得最新導航資訊，藉以圍捕犯案車輛到案。

本發明提供的犯案車輛圍捕系統與方法，與其他習用技術相互比較時，更具備下列優點：

1.本發明可即時且準確地判斷犯案車輛的逃逸路徑，這是一般市面上的系統做不到的。

2.本發明提供即時警車定位資訊作調度之參考，且可即時調度鄰近犯案車輛逃逸方向之警車進行圍捕。

3.本發明之即時動態導航，可提供圍捕犯案車輛之警車即時動態導航路線，藉以調整圍捕路線，並以高度之圍捕效率將犯案車輛緝捕歸案。

上列詳細說明係針對本發明之一可行實施例之具體說明，惟該實施例並非用以限制本發明之專利範圍，凡未脫離本發明技藝精神所為之等效實施或變更，均應包含於本案之專利範圍中。

綜上所述，本案不但在空間型態上確屬創新，並能較習用物品增進上述多項功效，應已充分符合新穎性及進步性之法定發明專利要件，爰依法提出申請，懇請 貴局核准本件發明專利申請案，以勵發明，至感德便。

11‧‧‧影像監控設備

12‧‧‧媒體閘道器主機

13‧‧‧影像辨識主機

14‧‧‧分散式架構資料庫

15‧‧‧影像儲存主機

16‧‧‧網路伺服器主機

17‧‧‧使用者介面

18‧‧‧接收端通訊及GPS定位設備

19‧‧‧警車警員資料庫

110‧‧‧通訊伺服器主機

111‧‧‧地理資訊伺服器主機

21‧‧‧犯案車輛(辨識結果1)

22‧‧‧犯案車輛移動方向(辨識結果2)

23‧‧‧犯案車輛(辨識結果3)

24‧‧‧影像監控設備

25‧‧‧犯案車輛逃逸路徑

510‧‧‧中繼資料取得模組

511‧‧‧影像監控設備

512‧‧‧即時智慧型辨識取得中繼資料

513‧‧‧分散式架構資料庫

520‧‧‧犯案車輛追蹤模組

521‧‧‧接受報案

522‧‧‧輸入車輛特徵

523‧‧‧設定檢索範圍

524‧‧‧中繼資料

525‧‧‧犯案車輛當前位置與行駛路徑

526‧‧‧犯案車輛鄰近警力配置

527‧‧‧派遣警力

528‧‧‧地理資訊伺服器主機

530‧‧‧犯案車輛移動路線取得模組

531‧‧‧啟動即時智慧型辨識

532‧‧‧車輛移動方向

540‧‧‧警車警員配置取得模組

541‧‧‧具定位設備之警車警員定期自動回報當前位置資訊

542‧‧‧警車警員資料庫

550‧‧‧警力派遣與犯案車輛圍捕模組

551‧‧‧接受派遣之警力

552‧‧‧啟動即時動態導航

553‧‧‧圍捕車輛

554‧‧‧緝捕歸案

第1圖為本發明之犯案車輛圍捕系統組織架構圖。

第2圖為本發明之目標車輛路徑判斷示意圖。

第3圖為本發明之犯案車輛圍捕方法示意圖。

為利 貴審查委員了解本發明之技術特徵、內容與優點及其所能達到之功效，茲將本發明配合附圖，並以實施例之表達形式詳細說明如下，而其中所使用之圖式，其主旨僅為示意及輔助說明書之用，未必為本發 明實施後之真實比例與精準配置，故不應就所附之圖式的比例與配置關係解讀、侷限本發明於實際實施上的權利範圍，合先敘明。

請參閱第1圖所示，為本發明之犯案車輛圍捕系統組織架構圖，至少一組架設在道路或路口之影像監控設備11將影像串流上傳至至少一組媒體閘道器主機12(Media Gateway)，媒體閘道器主機12將影像串流資料儲存於至少一組影像儲存主機15，並同時將影像串流資料傳至至少一組具備多重即時智慧型影像辨識技術之影像辨識主機13，影像辨識主機13會擷取儲存關鍵畫面同時以每秒約1500~2000筆處理資料速度產生一筆中繼資料(metadata)存入至少一組分散式架構資料庫14。本發明之犯案車輛圍捕系統特別於使用者介面17提供一範圍工具列，可以圓形或方形來劃定查詢區域，藉以查詢及顯示特定車輛在特定時段、特定區域的行車路線。分散式架構資料庫14是將資料區段(region)分散在N個節點上，搜尋資料時採多執行緒multi-thread分段平行搜尋，搜尋速度可快N倍時間。分散式架構資料庫14擁有良好向外延展(scale out)能力，可先建立小規模分散式叢集，再依需要逐步擴充(可擴充至數百or數千節點(nodes))，擴充時可在服務不中斷的情況下橫向擴充，達到服務不中斷。分散式架構資料庫14內所使用的資料格式中繼資料(Metadata)，是指將每一張圖片辨識後的資料，以文字方式記載於資料庫欄位內，包括：車子顏色：紅色、車牌：ab-1234、車子種類：轎車、時間：2012/05/06 13：12：45及相關物件描述資訊：座標、方向、大小…等，如此一來資料庫不用儲存整張圖片，僅需將這些文字資料存入即可。於警車或警員配備之接收端通訊及GPS定位設備18會定時透過通訊伺服器主機110向警車警員資料庫19回報並記錄當前位置資訊，包含警車 或警員識別資料、接收端通訊設備經緯度資料、移動方向及通訊伺服器紀錄時間等，以供後續調度使用。當受理報案後，本發明結合多重即時智慧型影像辨識技術、即時行車軌跡運算技術，以及分散式架構資料庫的快速運算優勢，使用者只需在使用者介面17上輸入欲查詢的車牌條件(部分或完整之車牌號碼)，本發明會將該車牌條件自使用者介面17，透過網路伺服器主機16(Web Server)，至分散式架構資料庫14讀取符合條件之中繼資料(metadata)。透過具備地理資訊及即時路徑規劃之地理資訊伺服器主機111將犯案車輛之當前位置及行駛路徑標示於具備地理資訊之使用者介面17上。

請參閱第2圖所示，為本發明之目標車輛路徑判斷示意圖，影像監控設備24將影像串流以前述方式傳送至媒體閘道器主機12，儲存於影像儲存主機15，並將影像串流透過多重即時智慧型影像辨識技術之影像辨識主機13將辨識後產生之中繼資料儲存於分散式架構資料庫14，網路伺服器主機16則自分散式架構資料庫14讀取中繼資料，確認犯案車輛(辨識結果1)21後，啟動影像辨識主機13之多重即時智慧型影像辨識，藉由比對犯案車輛(辨識結果1)21後至少一張以上之影像串流資料，計算橫軸與縱軸之位移量，藉以取得犯案車輛移動方向(辨識結果2)22，即可確認犯案車輛(辨識結果3)23，以及犯案車輛逃逸路徑25。

請參附件1所示，為本發明之目標車輛即時軌跡示意圖，其中警力派遣中心於使用者介面17輸入犯案車輛之車牌號碼(全部或部分車牌號碼)，本犯案車輛圍捕系統則藉由前述方式透過具備地理資訊及即時路徑規劃之地理資訊伺服器主機111將犯案車輛之當前位置及行駛路徑標示 於具備地理資訊之使用者介面17上。

請參閱附件2所示，為本發明之警車警員位置圖示意圖，使用者介面17取得並標示犯案車輛當前位置與犯案車輛逃逸路徑25之同時，會從警車警員資料庫19讀取並標示於警車或警員配備之接收端通訊及GPS定位設備18之當前位置資訊，包含警車或警員識別資料、接收端通訊設備經緯度資料、移動方向與通訊伺服器紀錄時間。警力派遣中心透過使用者介面17將調度派遣之指令經通訊伺服器主機110傳給配備接收端通訊及GPS定位設備18之警車或警員，該接收端通訊及GPS定位設備18於接收並確認派遣指令後啟動即時動態導航，透過即時動態導航技術該接收端通訊及GPS定位設備18係定時向分散式架構資料庫14更新犯案車輛最後紀錄位置，並依照接收端通訊及GPS定位設備18當前位置向地理資訊伺服器主機111取得即時動態導航路線，該警員或警車可依照即時導航路線調整圍捕路線，以高度之圍捕效能將犯案車輛緝捕歸案。

請參第3圖所示，為本發明之犯案車輛圍捕方法示意圖，中繼資料取得模組510負責取得影像監控設備511之影像經過即時智慧型辨識取得中繼資料512、於分散式架構資料庫513中保存即時智慧型辨識取得中繼資料512，並提供犯案車輛追蹤模組520中繼資料。犯案車輛追蹤模組520於接受報案521起，經由使用者介面17輸入車牌特徵522及設定檢索範圍523後，於中繼資料取得模組510檢索並取得中繼資料524，此中繼資料524透過地理資訊伺服器主機528取得犯案車輛當前位置與行駛路徑525。取得犯案車輛當前位置與行駛路徑525後，以犯案車輛移動路線取得模組530計算並取得犯案車輛移動路線，透過啟動即時智慧型辨識531之 辨識結果，計算並取得車輛移動方向532。警車警員配置取得模組540負責將具定位設備之警車警員定期自動回報當前位置資訊541定時更新至警車警員資料庫542，並提供犯案車輛追蹤模組520警力配置資料。依照犯案車輛當前位置與行駛路徑525及車輛移動方向532，犯案車輛追蹤模組520向警車警員配置取得模組540取得犯案車輛鄰近警力配置526，派遣中心則依此派遣警力527。警力派遣與車輛圍捕模組550負責在接受派遣任務後圍捕車輛到案。犯案車輛追蹤模組520將派遣需求指派至至少一組接受派遣之警力551，隨即啟動即時動態導航552，定時向犯案車輛追蹤模組520檢索中繼資料524，以及自身位置向地理資訊伺服器主機528取得更新之導航路線，多組接受派遣之警力551同時協力圍捕車輛553，並緝捕歸案554。

本發明提供的犯案車輛圍捕系統與方法，與其他習用技術相互比較時，更具備下列優點：

1.本發明可即時且準確地判斷犯案車輛的逃逸路徑，這是一般市面上的系統做不到的。

2.本發明提供即時警車定位資訊作調度之參考，且可即時調度鄰近犯案車輛逃逸方向之警車進行圍捕。

3.本發明之即時動態導航，可提供圍捕犯案車輛之警車即時動態導航路線，藉以調整圍捕路線，並以高度之圍捕效率將犯案車輛緝捕歸案。

上列詳細說明乃針對本發明之一可行實施例進行具體說明，惟該實施例並非用以限制本發明之專利範圍，凡未脫離本發明技藝精神所為之等效實施或變更，均應包含於本案之專利範圍中。

綜上所述，本案不僅於技術思想上確屬創新，並具備習用之 傳統方法所不及之上述多項功效，已充分符合新穎性及進步性之法定發明專利要件，爰依法提出申請，懇請 貴局核准本件發明專利申請案，以勵發明，至感德便。

11‧‧‧影像監控設備

12‧‧‧媒體閘道器主機

13‧‧‧影像辨識主機

14‧‧‧分散式架構資料庫

15‧‧‧影像儲存主機

16‧‧‧網路伺服器主機

17‧‧‧使用者介面

18‧‧‧接收端通訊及GPS定位設備

19‧‧‧警車警員資料庫

110‧‧‧通訊伺服器主機

111‧‧‧地理資訊伺服器主機

Claims (17)

1. 一種犯案車輛圍捕系統，包含：複數個影像監控設備，係拍攝一目標車輛、道路、車牌之影像；一媒體閘道器主機，係接收至各該影像監控設備輸出之影像；一影像儲存主機，係儲存各該影像監控設備所拍攝之影像；一影像辨識主機，係接收該媒體閘道器主機送入之該影像監控設備所拍攝之影像，並分析辨識影像中的特徵，而產生一中繼資料；一分散式架構資料庫，係接收並存取該中繼資料；一網路伺服器主機，係接收並提供一使用者介面，該媒體閘道器主機根據使用者輸入的查詢條件進入該分散式架構資料庫存取資料，並透過該媒體閘道器主機取得該影像儲存主機內之影像，傳回該使用者介面並輸出該中繼影像資料；一警車警員資料庫，係接收並存取複數個接收端通訊及GPS定位設備；一通訊伺服器主機，係發送派遣資訊至各該接收端通訊及GPS定位設備；一地理資訊伺服器主機，係提供地理資訊、路徑資訊與導航資訊至各該接收端通訊及GPS定位設備；其中各該接收端通訊及GPS定位設備係定時自動透過網路伺服器主機更新該目標車輛當前位置；以及其中各該接收端通訊及GPS定位設備係定時自動透過該地理資訊伺服器主機以該目標車輛當前位置及各該接收端通訊及GPS定位設備當前位置取得即時導航資訊。
2. 如申請專利範圍第1項所述之犯案車輛圍捕系統，其中該媒體閘道器主 機係將影像以串流格式送至該影像辨識主機分析辨識影像中的特徵。
3. 如申請專利範圍第1項所述之犯案車輛圍捕系統，其中該影像辨識主機在分析辨識影像時，係以每秒1500~2000筆處理資料速度產生該中繼資料。
4. 如申請專利範圍第1項所述之犯案車輛圍捕系統，其中該使用者介面提供一範圍工具，係以圓形或方形來劃定查詢區域，以針對該目標車輛的在特定時段查詢區域的行車路線來查詢。
5. 如申請專利範圍第1項所述之犯案車輛圍捕系統，其中該使用者介面輸入車牌、車輛顏色、時間做為查詢之條件。
6. 如申請專利範圍第1項所述之犯案車輛圍捕系統，其中該網路伺服器主機係自分散式架構資料庫取得該中繼資料，追蹤該目標車輛當前位置。
7. 如申請專利範圍第1項所述之犯案車輛圍捕系統，其中該影像辨識主機係分析辨識該媒體閘道器主機送入之該影像監控設備所拍攝之影像，計算該目標車輛移動方向。
8. 如申請專利範圍第1項所述之犯案車輛圍捕系統，其中該網路伺服器主機自各該接收端通訊及GPS定位設備讀取定位資料並標示於使用者介面。
9. 如申請專利範圍第1項所述之犯案車輛圍捕系統，其中各該接收端通訊及GPS定位設備係定時自動向該通訊伺服器主機回報當前位置。
10. 一種犯案車輛圍捕方法，步驟包含：依據一報案資料以一犯案車輛追蹤模組執行一目標車輛位置追蹤； 依據該報案資料以一中繼資料取得模組取得該目標車輛之一中繼資料；依據該中繼資料以一犯案車輛移動路線取得模組，計算並取得該目標車輛移動路線；依據該中繼資料及該目標車輛移動路線，以一警車警員配置取得模組取得該目標車輛鄰近警力配置；依據警力配置派遣警力；以及依據警力派遣以警力派遣與車輛圍捕模組圍捕車輛到案。
11. 如申請專利範圍第10項所述之犯案車輛圍捕方法，其中該報案資料，至少包含車牌、車型、車色、案發地點或案發時間。
12. 如申請專利範圍第10項所述之犯案車輛圍捕方法，其中該犯案車輛追蹤模組依據該報案資料向該中繼資料取得模組取得該目標車輛之該中繼資料，依據取得之該中繼資料向該犯案車輛移動路線取得模組取得該目標車輛移動路線，依據該中繼資料與該目標車輛移動路線向該警車警員配置取得模組取得該目標車輛鄰近警力配置，依據鄰近警力配置派遣警力。
13. 如申請專利範圍第10項所述之犯案車輛圍捕方法，其中該犯案車輛移動路線取得模組係透過智慧型辨識比對該中繼資料之時間點後至少一筆以上之影像串流資料，計算並取得該目標車輛移動路線。
14. 如申請專利範圍第10項所述之犯案車輛圍捕方法，其中該警車警員配置取得模組係定時自動接收及紀錄警車警員回報之當前位置資訊，並提供特定區域內之警車警員識別資訊，警車警員識別資訊至少包含當前位置、紀錄時間、警車警員識別說明。
15. 如申請專利範圍第10項所述之犯案車輛圍捕方法，其中警力配置係指特 定範圍內距現在時間一定時間間隔內之警車警員識別資訊，警車警員識別資訊至少包含當前位置、紀錄時間、警車警員識別說明。
16. 如申請專利範圍第10項所述之犯案車輛圍捕方法，其中該警力派遣係指犯案車輛追蹤模組依照該中繼資料、該目標車輛移動路線，向鄰近之警力配置發出派遣訊息，派遣訊息至少包含該目標車輛識別資料、車牌、車色車型，以及該目標車輛位置。
17. 如申請專利範圍第10項所述之犯案車輛圍捕方法，其中該警力派遣與車輛圍捕模組依照接收之警力派遣啟動即時動態導航，自動向該犯案車輛追蹤模組詢問犯案車輛當前位置，並以警力當前位置向一地理資訊主機取得最新導航資訊，藉以圍捕犯案車輛到案。