一种应用于智能杆的摄像机管理装置、系统及方法与流程

1.本技术涉及智能杆的技术领域，具体涉及一种应用于智能杆的摄像机管理装置、系统及方法。


背景技术：

2.智能杆是以户外杆为载体，集成了智能照明系统、视频监控设备、无线基站、wi-fi、信息发布系统、一键报警系统、新能源汽车充电桩以及天气、环境等各种传感器的一种综合性杆体，智能杆作为智慧城市的建设与发展的一个关键的布局点已经逐步应用在城市与乡镇等不同的场景中。
3.目前，在智能杆上装设网络摄像机以用于城市管理已经是普遍现象。然而，在部分城市中装设有摄像机的智能杆的铺设范围往往较广且数量较大，上层平台的相关工作人员难以准确及高效地对每一台网络摄像机进行管理。此外，网络摄像机的更新迭代速度快，不同厂家生产的网络摄像机型号及种类繁杂，且适配的协议也不尽相同，当对智能杆上的网络摄像机进行设备更新替换时所需的时间长，效率低，在智慧城市的建设以及发展的过程中亟需解决。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本技术提供一种应用于智能杆的摄像机管理装置、系统及方法，旨在解决背景技术中所述的现有技术的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供一种应用于智能杆的摄像机管理装置，装置包括：
6.第一通信模块，与上层平台通信连接，用于与上层平台通过物模型规定上层平台与摄像机管理模块之间的通信协议，并通过物模型将网络摄像机展现给上层平台；
7.第二通信模块，用于根据预设的通信协议与网络摄像机通信连接；
8.摄像机管理模块，分别与网络摄像机和上层平台通信连接，用于保存并记录所述网络摄像机的属性、提供对应的能力调用以及向上层平台提供统一接口以实现上下通信的协议转换。
9.进一步地，所述摄像机管理模块包括设备管理单元，所述设备管理单元用于连接及保持网络摄像机的畅通、记录所述网络摄像机的基本信息、管理及同步所述网络摄像机的时间信息、网络信息、存储配置信息和使用信息。
10.进一步地，所述摄像机管理模块还包括云台功能单元，所述云台功能单元用于管理网络摄像机的预置位以及巡航轨迹，并根据所述预置位以及所述巡航轨迹控制网络摄像机移动。
11.进一步地，所述摄像机管理模块还包括图像管理单元，所述图像管理单元用于网络摄像机的画面设置以及图像参数设置。
12.进一步地，所述摄像机管理模块还包括媒体管理单元，所述媒体管理单元用于识别并记录网络摄像机具有的通道个数及各通道码流个数、记录每路视频流的视频信息并提
供修改接口、记录音频配置并提供修改接口、视频流局域网拉流以及内外网推流、视频回放功能。
13.进一步地，所述摄像机管理模块还包括事件单元，所述事件单元用于管理及上报网络摄像机的基本事件、onvif事件、ai事件以及厂家特有事件。
14.进一步地，所述预设的通信协议至少包括以下一种：onvif协议、国标28181协议、海康isapi协议、大华sdk协议以及华为restfulapi协议。
15.一种应用于智能杆的摄像机管理系统，包括上层平台、网络摄像机以及如上所述的装置，所述上层平台通过物模型规定与所述装置之间的通信协议，所述网络摄像机根据预设的通信协议与所述装置保持通信连接，所述装置将对接的网络摄像机抽象成虚拟摄像机对象，并将所述虚拟摄像机对象以物模型的形式展现给所述上层平台。
16.一种应用于智能杆的摄像机管理方法，应用于如上所述的管理系统，所述方法包括：
17.获取由所述上层平台发送的第一通信信号，并根据所述第一通信信号通过物模型规定所述上层平台与所述装置之间的通信协议；
18.获取所述网络摄像机发送的第二通信信号，并根据所述第二通信信号从预设的通信协议中获取匹配协议，根据所述匹配协议通信连接所述网络摄像机；
19.获取由所述上层平台发送的第一管理信号，并根据所述第一管理信号向所述上层平台提供统一接口以实现上下通信的协议转换；
20.获取所述网络摄像机发送的第二管理信号，并根据所述第二管理信号保存并记录所述网络摄像机的属性及提供对应的能力调用。
21.进一步地，所述方法还包括：
22.根据所述第二通信信号将所述网络摄像机抽象成虚拟摄像机对象，并通过物模型上报所述虚拟摄像机对象至所述上层平台，以使所述上层平台根据所述虚拟摄像机对象操作对应的所述网络摄像机。
23.本发明通过第一通信模块、第二通信模块以及摄像机管理模块的协作配合，具备智能杆在物联网下适用的摄像机功能，满足通用性。通过物模型将虚拟摄像机对象上报至上层平台，以使上层平台获知网络摄像机具备的能力，以对网络摄像机进行操作及管理。
附图说明
24.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
25.图1为本技术一实施例的应用于智能杆的摄像机管理装置的模块示意图；
26.图2为本技术一实施例的网络摄像机以物模型的形式在上层平台的显示屏幕中显示的拟态示意图；
27.图3为本技术一实施例的应用于智能杆的摄像机管理方法的流程示意图。
具体实施方式
28.下面将结合附图，对本发明的特定实施例进行详细描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的描述，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
29.在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“连接”等应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语的具体含义。
30.此外，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体，意在涵盖非排他性的包含，除了包含所列的那些要素，而且还可包含没有明确列出的其他要素。
31.请参考图1，图1示出了一种应用于智能杆的摄像机管理装置的模块示意图，装置包括：第一通信模块、第二通信模块以及摄像机管理模块，装置向上与上层平台通信连接，向下与网络摄像机通信连接。其中，网络摄像机是一种结合传统摄像机与网络技术所产生的新一代摄像机，它可以将视频影像通过网络传至另一端，且上层平台无需使用任何专业软件，只需标准的网络浏览器(例如“microsoft ie或netscape)即可监视由其所拍摄的视频影像。摄像机管理模块对下能够管理各种不同型号的网络摄像机，支持多种网络摄像机的通信协议，对上则提供统一接口，做上下通信的协议转换(上层平台下发的统一数据转换成各种协议需要的数据)。具体地，摄像机管理模块对接有多种不同的功能单元，在接收到上层平台发送的指令信号后，摄像机管理模块控制网络摄像机执行对应的功能。在智能杆的铺设过程中，由于不同区域装设的网络摄像机的品牌或型号不尽相同，为使得上层平台能够确保对每一台网络摄像机进行准确且有效地管理，需要在装设后确认网络摄像机与上层平台之间的连通状态。在本实施例中，摄像机管理模块是装置的核心模块，其本身包括的每个功能单元对于不同的网络摄像机协议都有各自的实现方式，这些功能单元保存记录网络摄像机的属性、支持的能力等，一起描述了一个完整的网络摄像机。
32.进一步地，第一通信模块与上层平台通过物模型规定上层平台与摄像机管理模块之间的通信协议，以实现上层平台与摄像机管理模块之间的连通。装置在管理网络摄像机的同时，还以物联网物模型(包括：属性、服务、事件)的形式把网络摄像机展现给上层平台，并在上层平台的显示屏幕中显示，以使得上层平台的相关工作人与能够准确及高效地操控每一台网络摄像机。由此，上层平台就可以知道每台网络摄像机所具备的能力，并通过摄像机客户端操作摄像机。示例性的，通信协议可以使用mqtt(mqtt具有低协议开销、包容不稳定的网络、低功耗、能够数百万个连接的客户端、及时的推送通知、适用于多客户端平台、防火墙的容错率高的优点)。其中，物模型是指物理空间中的实体(如传感器、车载装置、楼宇、工厂等)在云端的数字化表示，从属性、服务和事件三个维度，分别描述了该实体是什么、能做什么、可以对外提供哪些信息。进一步地，为了兼容各种不同的品牌或型号的网络摄像机，除部分设备级属性、服务外，其余属性、服务、事件均支持通道属性，使上层平台知道属性、事件来自网络摄像机的哪个通道，并通过某个通道操作对应的网络摄像机。可以理解的，有几个镜头就有几个通道，可以通过通道号1、2
…
n(n为正整数)来选择操作镜头对应的网络摄像机，比如实现移动镜头，拉取镜头的视频流等功能。
33.进一步地，第二通信模块则用于在预设的通信协议中选取适配的协议与不同品牌
或型号的网络摄像机通信连接。示例性的，第二通信模块与网络摄像机的通信可以使用onvif协议做为基础协议，以实现网络摄像机最基本的功能，同时对品牌或型号繁多的网络摄像机提供最大的兼容性，满足绝大多数场景的应用需求，并且降低对接网络摄像机的工作量，降低能耗。
34.请参考图2，图2示出了一种网络摄像机以物模型的形式在上层平台的显示屏幕中显示的拟态示意图。在一种实施方式中，网络摄像机(如图中100所示)在上层平台的显示屏幕(如图中200所示)中以圆角矩形的形式进行显示，对位于相同街道的网络摄像机以阵列的方式进行排列。可选地，在网络摄像机与上层平台之间处于连通状态时，网络摄像机以物模型的形式在显示屏幕中显示为第一种状态(在图示中如“第一街道”的a1所示)。在网络摄像机与上层平台之间处于断开状态时，网络摄像机以物模型的形式在显示屏幕中显示为第二种状态(在图示中如“第一街道”的d3所示)。进一步地，网络摄像机以物模型的形式还可以显示为其他状态，且可以通过填充颜色、边框颜色、图案等方式进行区分。例如，预设网络摄像机在拍摄过程中需要关注的目标对象或事件，在某个网络摄像机拍摄到预设的目标对象或事件时，该网络摄像机以物模型的形式在显示屏幕中显示为第三种状态(在图示中如“第三街道”的a2所示)。示例性的，预设的目标对象可以为动态或静态的物体，如肇事逃逸的车辆、犯罪嫌疑人、建筑物、指示牌、特定的车牌号等，预设的事件可以为地震、暴雨造成的下水道堵塞、有车辆停在消防通道上、聚众闹事、交通事故、房屋出现火情等，在此均不做唯一限定。
35.请参考图1，如前文所述，摄像机管理模块对接有多种不同的功能，摄像机管理模块具体包括设备管理单元，设备管理单元能够连接及保持每一台网络摄像机的畅通，在网络中断或网络摄像机关机等情况下有上下线的异常处理功能、能够记录网络摄像机的厂家、型号、序列号等基本信息、能够管理每台网络摄像机的时间，保持多设备之间的时间同步、能够记录网络信息以及能够存储配置信息和使用信息，例如可以为录像回放功能的参考信息，在此不做限定。
36.可选地，摄像机管理模块还包括云台功能单元，云台功能单元能够以多种形式移动云台(普通万向移动、厂家特有的快速移动、主从联动、基础的上下左右前后移动等)、能够管理预置位(设置、删除、查询及调用)、能够管理巡航轨迹(设置、删除、查询、启用、停用)，可以理解的，云台功能单元通过管理网络摄像机的预置位以及巡航轨迹便能够控制网络摄像机的移动。其中，云台功能单元支持球机及包含球机通道的网络摄像机。
37.可选地，摄像机管理模块还包括图像管理单元，图像管理单元用于网络摄像机的画面设置以及图像参数设置。其中，网络摄像机的画面设置可以包括：白天模式/夜晚模式、图像翻转、镜头的变倍及聚焦等，图像参数可以包括：风格类型、亮度、对比度、饱和度、色彩抑制、锐度、锐度抑制、伽马、视角等，在此不做限定。图像管理单元通过获取网络摄像机的画面设置以及图像参数以更好地控制网络摄像机进行对焦，实现更精准且清晰的拍摄效果。
38.可选地，摄像机管理模块还包括媒体管理单元,媒体管理单元能够识别并记录网络摄像机具有的通道个数及各通道码流个数、能够记录每路视频流的分辨率、码流类型、码率、帧数等视频相关信息，并提供修改接口、能够记录音频配置并提供修改接口、能够视频流局域网拉流以及内外网推流以及具有视频回放功能。其中，推流是指把采集阶段封包好
的内容传输到服务器的过程，即将现场的视频信号传到网络的过程。拉流是指服务器里面有流媒体视频文件，这些视频文件根据不同的网络协议类型(如rtmp、rtsp、http等)被读取的过程。
39.可选地，摄像机管理模块还包括为整个装置提供智能化功能的事件单元，事件单元能够管理及上报网络摄像机的基本事件(例如存储异常，网络异常，非法访问等)、onvif事件(动检、越界、区域入侵等功能)的管理(提供事件订阅、取消订阅等)及上报、ai事件(各厂家都有丰富的智能事件，如交通相关、人脸识别、判定预设的目标对象等)的管理及上报、厂家特有事件(如奇迹自研ai事件、程序升级、漏洞修复、功能优化等)的管理及上报，该功能是物联网中引入ai非常关键的功能。
40.可选地，为了满足更为复杂的需求，适配更多的使用场景，预设的通信协议还至少包括以下一种：国标28181协议或厂家的私有通信协议，比如：海康isapi，大华sdk，华为restful api。通过以上不同协议获取到的信息，或具备的控制能力共同构成了摄像机管理装置的抽象对象。
41.本技术还提供了一种应用于智能杆的摄像机管理系统，包括上层平台、网络摄像机以及如上的装置，上层平台通过物模型规定与装置之间的通信协议，网络摄像机根据预设的通信协议与装置保持通信连接，装置将对接的网络摄像机抽象成虚拟摄像机对象，并将虚拟摄像机对象以物模型的形式展现给上层平台。具体地，装置在此可以视作为软件，即一种客户端，上层平台则可以视作为服务端。其中，客户端运行在边缘计算单元内，连接的下属设备为网络摄像机。客户端以onvif协议为主，对接网络摄像机的基础功能，同时以其他协议(如前文所述预设的通信协议)作为补充以对接网络摄像机的基础功能或专属功能。此外，客户端还能够将对接的网络摄像机抽象成一个虚拟摄像机对象，并将虚拟摄像机对象以物模型的形式，简洁、清晰、直接地展现给服务端，以实现对网络摄像机的管理。
42.请参考图3，图3示出了一种应用于智能杆的摄像机管理方法的流程示意图，应用于如前文所述的管理系统，管理方法包括如下步骤：
43.s1、获取由上层平台发送的第一通信信号，并根据第一通信信号通过物模型规定上层平台与装置之间的通信协议。具体地，上层平台的工作人员可以根据不同品牌或型号的网络摄像机下发第一通信信号，并以物模型规定上层平台与装置之间的通信协议，使得上层平台与装置之间保持通讯。
44.s2、获取网络摄像机发送的第二通信信号，并根据第二通信信号从预设的通信协议中获取匹配协议，根据匹配协议通信连接网络摄像机。具体地，在不同品牌或型号的网络摄像机与装置建立物理或信号连接后，装置则会获取网络摄像机发送的第二通信信号，并从预设的通信协议中获取适配于该网络摄像机的协议，再通过该协议实现与网络摄像机之间的通信连接。其中，预设的通信协议如前文所述，至少包括以下一种：onvif协议、国标28181协议、海康isapi协议、大华sdk协议以及华为restfulapi协议。
45.s3、获取由上层平台发送的第一管理信号，并根据第一管理信号向上层平台提供统一接口以实现上下通信的协议转换。具体地，在上层平台、装置以及网络摄像机相互之间完成通信连接之后，装置通过上层平台的工作人员发送的第一管理信号向上层平台提供统一接口以达到三个层级之间通信的协议转换的目的，使得工作人员能够准确及高效地对每一台网络摄像机进行管理。
46.s4、获取网络摄像机发送的第二管理信号，并根据第二管理信号保存并记录网络摄像机的属性及提供对应的能力调用。具体地，装置能够实时获取网络摄像机发送的第二管理信号，通过第二管理信号记录每一台网络摄像机的基本属性，以及向网络摄像机提供对应的能力调用。其中，网络摄像机的基本属性以及能力已在前文展开描述，在此不做赘述。
47.可选地，方法还包括根据第二通信信号将网络摄像机抽象成虚拟摄像机对象，并通过物模型上报虚拟摄像机对象至上层平台，以使上层平台根据虚拟摄像机对象操作对应的网络摄像机。其中，智能杆上搭载有与上层平台连通的内部无线局域网络，使得智能杆内部的所有硬件均能够通过无线局域网络与上层平台信号连接。通过步骤s1～s4能够满足网络摄像机在智能杆物联网环境下所需的功能，通用性高。通过物模型的形式将网络摄像机在上层平台中展现，以使上层平台获知每台网络摄像机所具备的能力，以有效地对所有网络摄像机进行操作及管理。
48.一种场景下，上层平台的工作人员需要在第三街道(以图2为例)协助张三寻找宠物狗。此时上层平台的工作人员便可以设定指令信号，将目标对象描述为：“搜寻落单的宠物狗”、“搜寻挂着红色牵引绳的哈士奇”、“搜寻脖子上挂有铭牌的柯基”等，使用的关键词越精准，则搜寻的潜在的目标对象便越准确。通过发送指令信号以控制第三街道内的所有网络摄像头对第三街道进行全方面的搜查。在网络摄像头内容搜寻并拍摄到了可能符合描述内容相对应的目标对象时，该网络摄像头便会以物联网物模型的形式展现给上层平台。在一种实施方式中，上层平台的显示屏幕中以特殊的标识高亮显示(例如图2所示的“第三街道”的a2)。上层平台的工作人员即可与张三共同确认目标对象是否为本人的宠物狗，若是，便可根据该网络摄像头所处的位置，进而快速地开展找回工作。若不是，由于其他的网络摄像头亦在同步且不间断地进行搜寻，在任意一个网络摄像头也搜寻到了可能符合指令信号的描述内容相对应的目标对象时，重复上述的步骤。其中，上层平台的工作人员可以不限于仅对第三街道的网络摄像头发送指令信号，可以通过同时对多个不同街道的网络摄像头发送指令信号以提高搜寻效率。
49.以上所述，仅为本技术的具体实施方式，但本技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所附的权利要求为准。

技术特征：
1.一种应用于智能杆的摄像机管理装置，其特征在于，包括：第一通信模块，与上层平台通信连接，用于与上层平台通过物模型规定上层平台与摄像机管理模块之间的通信协议，并通过物模型将网络摄像机展现给上层平台；第二通信模块，用于根据预设的通信协议与网络摄像机通信连接；摄像机管理模块，分别与网络摄像机和上层平台通信连接，用于保存并记录所述网络摄像机的属性、提供对应的能力调用以及向上层平台提供统一接口以实现上下通信的协议转换。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述摄像机管理模块包括设备管理单元，所述设备管理单元用于连接及保持网络摄像机的畅通、记录所述网络摄像机的基本信息、管理及同步所述网络摄像机的时间信息、网络信息、存储配置信息和使用信息。3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述摄像机管理模块还包括云台功能单元，所述云台功能单元用于管理网络摄像机的预置位以及巡航轨迹，并根据所述预置位以及所述巡航轨迹控制网络摄像机移动。4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述摄像机管理模块还包括图像管理单元，所述图像管理单元用于网络摄像机的画面设置以及图像参数设置。5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述摄像机管理模块还包括媒体管理单元，所述媒体管理单元用于识别并记录网络摄像机具有的通道个数及各通道码流个数、记录每路视频流的视频信息并提供修改接口、记录音频配置并提供修改接口、视频流局域网拉流以及内外网推流、视频回放功能。6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述摄像机管理模块还包括事件单元，所述事件单元用于管理及上报网络摄像机的基本事件、onvif事件、ai事件以及厂家特有事件。7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述预设的通信协议至少包括以下一种：onvif协议、国标28181协议、海康isapi协议、大华sdk协议以及华为restfulapi协议。8.一种应用于智能杆的摄像机管理系统，其特征在于，包括上层平台、网络摄像机以及如权利要求1至7中任一项所述的装置，所述上层平台通过物模型规定与所述装置之间的通信协议，所述网络摄像机根据预设的通信协议与所述装置保持通信连接，所述装置将对接的网络摄像机抽象成虚拟摄像机对象，并将所述虚拟摄像机对象以物模型的形式展现给所述上层平台。9.一种应用于智能杆的摄像机管理方法，其特征在于，应用于权利要求8所述的管理系统，所述方法包括：获取由所述上层平台发送的第一通信信号，并根据所述第一通信信号通过物模型规定所述上层平台与所述装置之间的通信协议；获取所述网络摄像机发送的第二通信信号，并根据所述第二通信信号从预设的通信协议中获取匹配协议，根据所述匹配协议通信连接所述网络摄像机；获取由所述上层平台发送的第一管理信号，并根据所述第一管理信号向所述上层平台提供统一接口以实现上下通信的协议转换；获取所述网络摄像机发送的第二管理信号，并根据所述第二管理信号保存并记录所述网络摄像机的属性及提供对应的能力调用。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：根据所述第二通信信号将所述网络摄像机抽象成虚拟摄像机对象，并通过物模型上报所述虚拟摄像机对象至所述上层平台，以使所述上层平台根据所述虚拟摄像机对象操作对应的所述网络摄像机。

技术总结
本申请公开了一种应用于智能杆的摄像机管理装置，包括：第一通信模块，与上层平台通信连接，用于与上层平台通过物模型规定上层平台与摄像机管理模块之间的通信协议，并通过物模型将网络摄像机展现给上层平台；第二通信模块，用于根据预设的通信协议与网络摄像机通信连接；摄像机管理模块，分别与网络摄像机和上层平台通信连接，用于保存并记录网络摄像机的属性、提供对应的能力调用以及向上层平台提供统一接口以实现上下通信的协议转换。本申请满足网络摄像机在智能杆物联网环境下所需的功能，通用性高。通过物模型的形式将网络摄像机在上层平台中展现，以使上层平台获知每台网络摄像机所具备的能力，以对所有网络摄像机进行操作及管理。操作及管理。操作及管理。


技术研发人员：傅东生 王连民 李鹏飞
受保护的技术使用者：深圳奇迹智慧网络有限公司
技术研发日：2023.05.11
技术公布日：2023/7/27