基于智慧城市的城市管理事件处理方法

摘要

本发明涉及智慧城市和数据融合领域，公开了一种基于智慧城市的城市管理事件处理方法，其包括：城市管理设备周期性的将采集到的监控视频进行监控时间标注和监控范围标注以获取城市管理视频并将其发送到智慧城市云平台。智慧城市云平台对城市管理视频进行视频分割和图像处理以得到城市管理图像序列，并计算城市管理图像序列中每个城市管理图像的管理目标系数，然后根据管理目标系数从城市管理图像序列中选取若干个目标城市管理图像。城市管理事件模块根据所有目标城市管理图像分析是否发生城市管理事件，并在发生城市管理事件时发送城市管理提示信息到相应的城市管理终端。

说明书

技术领域

本发明涉及智慧城市和大数据领域，尤其涉及一种基于智慧城市的城市管理事件处理方法。

背景技术

智慧城市是把新一代信息技术充分运用在城市中各行各业基于知识社会下一代创新的城市信息化高级形态，实现信息化、工业化与城镇化深度融合，有助于缓解“大城市病”，提高城镇化质量，实现精细化和动态管理，并提升城市管理成效和改善市民生活质量。

智慧城市通过物联网基础设施、云计算基础设施、地理空间基础设施等新一代信息技术以及维基、社交网络、综合集成法、网动全媒体融合通信终端等工具和方法的应用，实现全面透彻的感知、宽带泛在的互联、智能融合的应用以及以用户创新、开放创新、大众创新、协同创新为特征的可持续创新。

城市是一个复杂的综合体，各种设施的问题都可能造成安全隐患，比如井盖丢失、水管破裂、渣土倾倒、垃圾桶不眀物体等。传统的管理主要依靠网格员进行巡检、群众举报，这些方式具有效率低且隐患大的缺陷。

发明内容

针对现有技术之不足，本发明提供了一种基于智慧城市的城市管理事件处理方法，其包括：城市管理设备周期性的将采集到的监控视频进行监控时间标注和监控范围标注以获取城市管理视频并将其发送到智慧城市云平台；

智慧城市云平台的视频处理模块对城市管理视频在时间维度上按照预设时间步长将城市管理视频分割为若干个城市视频图像并按照时间顺序将所有城市视频图像进行排序以得到城市视频图像序列；

图像处理模块根据第一预设权重、第二预设权重和第三预设权重对城市视频图像的每个像素点进行加权平均以得到城市视频图像的每个像素点的像素加权值，并将城市视频图像序列中的每个城市视频图像以每个像素点为中心像素点以预设长度为长度以预设宽度为宽度将城市视频图像划分为若干个管理图像子区域，然后将每个管理图像子区域中所有像素点的像素加权值按照大小进行排序，最后选取处于排序结果正中位置的像素加权值替换管理子区域中心像素点的像素加权值以得到城市管理图像序列；

城市管理矩阵模块根据城市管理图像序列的所有城市管理图像的所有像素点的像素加权值得到城市管理点包，并根据城市管理点包的城市管理点集得到城市管理图像序列中所有城市管理图像在每个像素点的像素中值和像素方差；然后根据城市管理图像序列中所有城市管理图像在每个像素点的像素中值和像素方差得到城市管理矩阵；所述城市管理点包包括若干个城市管理点集，所述城市管理点集包括城市视频图像序列的所有城市视频图像在相同像素点的像素加权值；

目标城市管理图像模块根据城市管理矩阵获取城市管理视频所监控区域的城市背景的背景间隔距离，并获取城市管理视频所监控区域的城市背景与城市管理图像序列中每个城市管理图像的背景间隔距离，并根据城市管理视频所监控区域的城市背景的背景间隔距离和城市管理视频所监控区域的城市背景与城市管理图像序列中每个城市管理图像的背景间隔距离计算城市管理图像序列中每个城市管理图像的管理目标系数，并将每个城市管理图像的管理目标系数与管理目标阈值进行比较，将管理目标系数大于管理目标阈值的城市管理图像作为目标城市管理图像以从城市管理图像序列中选取若干个目标城市管理图像；将管理目标系数小于管理目标阈值的城市管理图像作为城市背景图像以从城市管理图像序列中选取若干个城市背景图像；所述目标城市管理图像为有概率发生城市管理事件的城市管理图像；所述城市背景图像为没有概率发生城市管理事件的城市管理图像；

城市管理事件模块根据所有目标城市管理图像分析是否发生城市管理事件，并在发生城市管理事件时发送城市管理提示信息到相应的城市管理终端。

根据一个优选实施方式，所述城市管理事件包括：井盖丢失、水管破裂、渣土倾倒和垃圾桶不眀物体。

根据一个优选实施方式，所述城市管理设备为布设在城市中具有数据传输功能和通信功能的监控设备，其包括：枪型摄像机、一体化摄像机、半球形摄像机、鱼眼摄像机和针孔摄像机。

根据一个优选实施方式，所述城市管理终端为城市管理员使用的具有通信功能和数据传输功能的设备，其包括：智能手机、智能手表、平板电脑和笔记本电脑。

根据一个优选实施方式，所述城市管理提示信息用于提示城市管理员发生了城市管理事件，其包括涉事时间、涉事地点和事件类型。

根据一个优选实施方式，所述城市视频图像序列包括若干个按照时间顺序排列的城市视频图像。

根据一个优选实施方式，所述城市管理图像序列包括若干个按照时间顺序排列的城市管理图像。

根据一个优选实施方式，城市管理事件模块根据所有目标城市管理图像分析是否发生城市管理事件包括：

城市管理事件模块判断城市管理图像序列中在是否存在连续两个的目标城市管理图像；在城市管理图像序列中存在连续两个目标城市管理图像时，获取每个目标城市管理图像的像素点总数和每个像素点的像素加权值，并统计每个像素加权值的像素点个数，并根据像素点总数和每个像素加权值计算每个像素加权值的出现概率，并根据每个目标城市管理图像中每个像素加权值得出现概率和相似度函数获取相邻两个目标城市管理图像的相似度；

在相似度大于相似阈值时，该相邻两个目标城市管理图像存在时间序列关系，将这两个目标城市管理图像根据特征融合因子采用线性迭代的方式进行特征融合以得到目标特征融合图像；

城市管理事件模块根据目标特征融合图像构建目标特征融合图像中的目标物体的最大似然函数，并根据最大似然函数获取目标物体在每个位置坐标点的条件概率和目标物体的视觉特征的条件概率，并根据目标物体在每个位置坐标点的条件概率和目标物体的视觉特征的条件概率以对目标物体的位置坐标和视觉特征进行线性变换以得到目标物体的位置坐标和视觉特征的线性变换关系，并根据目标物体的位置坐标和视觉特征的线性变换关系获取目标物体在目标特征融合图像中每个位置坐标点的实时概率。

根据一个优选实施方式，城市管理事件模块根据所有目标城市管理图像分析是否发生城市管理事件包括：

城市管理事件模块将目标特征融合图像划分为若干个融合图像子区域，并根据目标物体在目标特征融合图像中每个位置坐标点的实时概率确定目标融合图像子区域并提取目标融合图像子区域的目标特征向量；

城市管理事件模块利用目标特征向量分析目标物体的视觉特征的视觉均值向量、目标物体的位置特征的位置均值向量；

城市管理事件模块从目标融合图像子区域中提取若干个特征点，并根据视觉均值向量和位置均值向量分析每个特征点的特征值与坐标位置，然后确定每个特征点的概率值，并根据每个特征点的概率值计算每个特征点的占有率；并根据每个特征点的占有率确定目标融合图像子区域的中心，并根据目标融合图像子区域的中心获取目标物体的实时位置；

城市管理事件模块根据目标物体的实时位置分析是否发生城市管理事件。

本发明中，布设在城市的城市管理设备实时将城市管理视频发送到智慧城市云平台，智慧城市云平台通过分析城市管理视频以判断城市中是否发生井盖丢失、水管破裂、渣土倾倒和垃圾桶不眀物体等具有安全隐患的城市管理事件，并在发生城市管理事件时及时通知相关城市管理人员以及时处理城市管理事件，有利于提高城市管理水平和城市管理及响应效率。

附图说明

图1为一示例性实施例提供的基于智慧城市的城市管理事件处理方法的流程图。

具体实施方式

在本发明使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本发明和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

应当理解，尽管在本发明可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本发明范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。

参见图1，在一个实施例中，本发明的基于智慧城市的城市管理事件处理方法可以包括以下步骤：

S1、城市管理设备周期性的将采集到的监控视频进行监控时间标注和监控范围标注以获取城市管理视频并将其发送到智慧城市云平台。

可选地，城市管理设备为布设在城市中具有数据传输功能和通信功能的监控设备，其包括：枪型摄像机、一体化摄像机、半球形摄像机、鱼眼摄像机和针孔摄像机。

具体地，监控时间标注为标注监控视频所监控的时间段，监控范围标注为标注监控视频监控区域范围。

可选地，城市管理视频为标注了监控时间和监控范围的监控视频，用于分析监控范围内是否发生城市管理事件。

S2、智慧城市云平台的视频处理模块对城市管理视频在时间维度上按照预设时间步长将城市管理视频分割为若干个城市视频图像并按照时间顺序将所有城市视频图像进行排序以得到城市视频图像序列。

可选地，城市视频图像序列包括若干个按照时间顺序排列的城市视频图像。可选地，预设时间步长根据实际情况预先进行设置。

S3、图像处理模块根据第一预设权重、第二预设权重和第三预设权重对城市视频图像的每个像素点进行加权平均以得到城市视频图像的每个像素点的像素加权值，并将城市视频图像序列中的每个城市视频图像以每个像素点为中心像素点以预设长度为长度以预设宽度为宽度将城市视频图像划分为若干个管理图像子区域，然后将每个管理图像子区域中所有像素点的像素加权值按照大小进行排序，最后选取处于排序结果正中位置的像素加权值替换管理子区域中心像素点的像素加权值以得到城市管理图像序列。

可选地，城市管理图像序列包括若干个按照时间顺序排列的城市管理图像。可选地，所述预设长度为和预设宽度根据实际情况预先进行设置。

可选地，第一预设权重、第二预设权重和第三预设权重可以根据实际需求预先进行设置。具体的，第一预设权重为像素点的红色分量的权重值，第二预设权重为像素点的绿色分量的权重值，第三预设权重为像素点的蓝色分量的权重值。

S4、城市管理矩阵模块根据城市管理图像序列的所有城市管理图像的所有像素点的像素加权值得到城市管理点包，并根据城市管理点包的城市管理点集得到城市管理图像序列中所有城市管理图像在每个像素点的像素中值和像素方差；然后根据城市管理图像序列中所有城市管理图像在每个像素点的像素中值和像素方差得到城市管理矩阵。

可选地，城市管理点包包括若干个城市管理点集，城市管理点集包括城市视频图像序列的所有城市视频图像在相同像素点的像素加权值。

S5、目标城市管理图像模块根据城市管理矩阵获取城市管理视频所监控区域的城市背景的背景间隔距离，并获取城市管理视频所监控区域的城市背景与城市管理图像序列中每个城市管理图像的背景间隔距离，并根据城市管理视频所监控区域的城市背景的背景间隔距离和城市管理视频所监控区域的城市背景与城市管理图像序列中每个城市管理图像的背景间隔距离计算城市管理图像序列中每个城市管理图像的管理目标系数，并将每个城市管理图像的管理目标系数与管理目标阈值进行比较，将管理目标系数大于管理目标阈值的城市管理图像作为目标城市管理图像以从城市管理图像序列中选取若干个目标城市管理图像；将管理目标系数小于管理目标阈值的城市管理图像作为城市背景图像以从城市管理图像序列中选取若干个城市背景图像。

可选地，根据城市管理图像序列中每个城市管理图像的像素点的像素加权值获取每个城市管理图像的像素特征矩阵。

可选地，所述目标城市管理图像为有概率发生城市管理事件的城市管理图像，所述城市背景图像为没有概率发生城市管理事件的城市管理图像。

可选地，城市背景的背景间隔距离为：

其中，db为城市背景的背景间隔距离，m为城市管理矩阵的行数，n为城市管理矩阵的列数，u

可选地，城市背景与城市管理图像的背景间隔距离为

可选地，管理目标系数为：

可选地，s

S6、城市管理事件模块根据所有目标城市管理图像分析是否发生城市管理事件，并在发生城市管理事件时发送城市管理提示信息到相应的城市管理终端。

可选地，所述城市管理事件包括：井盖丢失、水管破裂、渣土倾倒和垃圾桶不眀物体。

可选地，城市管理提示信息用于提示城市管理员发生了城市管理事件，其包括涉事时间、涉事地点和事件类型，其中，事件类型包括井盖丢失、水管破裂、渣土倾倒和垃圾桶不眀物体，城市管理员为管理城市大小事务的人员。

可选地，城市管理终端为城市管理员使用的具有通信功能和数据传输功能的设备，其包括：智能手机、智能手表、平板电脑和笔记本电脑。

具体地，城市管理事件模块根据所有目标城市管理图像分析是否发生城市管理事件包括：

城市管理事件模块判断城市管理图像序列中在是否存在连续两个的目标城市管理图像；在城市管理图像序列中存在连续两个目标城市管理图像时，获取每个目标城市管理图像的像素点总数和每个像素点的像素加权值，并统计每个像素加权值的像素点个数，并根据像素点总数和每个像素加权值计算每个像素加权值的出现概率，并根据每个目标城市管理图像中每个像素加权值得出现概率和相似度函数获取相邻两个目标城市管理图像的相似度；

在相似度大于相似阈值时，该相邻两个目标城市管理图像存在时间序列关系，将这两个目标城市管理图像根据特征融合因子采用线性迭代的方式进行特征融合以得到目标特征融合图像；

城市管理事件模块根据目标特征融合图像构建目标特征融合图像中的目标物体的最大似然函数，并根据最大似然函数获取目标物体在每个位置坐标点的条件概率和目标物体的视觉特征的条件概率，并根据目标物体在每个位置坐标点的条件概率和目标物体的视觉特征的条件概率以对目标物体的位置坐标和视觉特征进行线性变换以得到目标物体的位置坐标和视觉特征的线性变换关系，并根据目标物体的位置坐标和视觉特征的线性变换关系获取目标物体在目标特征融合图像中每个位置坐标点的实时概率。

城市管理事件模块根据所有目标城市管理图像分析是否发生城市管理事件包括：

城市管理事件模块将目标特征融合图像划分为若干个融合图像子区域，并根据目标物体在目标特征融合图像中每个位置坐标点的实时概率确定目标融合图像子区域并提取目标融合图像子区域的目标特征向量；

城市管理事件模块利用目标特征向量分析目标物体的视觉特征的视觉均值向量、目标物体的位置特征的位置均值向量；

城市管理事件模块从目标融合图像子区域中提取若干个特征点，并根据视觉均值向量和位置均值向量分析每个特征点的特征值与坐标位置，然后确定每个特征点的概率值，并根据每个特征点的概率值计算每个特征点的占有率；并根据每个特征点的占有率确定目标融合图像子区域的中心，并根据目标融合图像子区域的中心获取目标物体的实时位置；

城市管理事件模块根据目标物体的实时位置分析是否发生城市管理事件。

在本发明中，布设在城市的城市管理设备实时将城市管理视频发送到智慧城市云平台，智慧城市云平台通过分析城市管理视频以判断城市中是否发生井盖丢失、水管破裂、渣土倾倒和垃圾桶不眀物体等具有安全隐患的城市管理事件，并在发生城市管理事件时及时通知相关城市管理人员以及时处理城市管理事件，避免由于没有及时处理给市民带来的损失，同时提高城市管理水平和城市管理效率。

在一个实施例中，用于执行本发明方法的智慧城市管理系统可以包括：城市管理设备、城市管理终端和智慧城市云平台，其中智慧城市云平台分别与每个城市管理设备、城市管理终端具有通信连接。

城市管理设备周期性的将采集到的监控视频进行监控时间标注和监控范围标注以获取城市管理视频并将其发送到智慧城市云平台，所述城市管理设备为布设在城市中具有数据传输功能和通信功能的监控设备，其包括：枪型摄像机、一体化摄像机、半球形摄像机、鱼眼摄像机和针孔摄像机。

智慧城市云平台包括：视频处理模块、图像处理模块、城市管理矩阵模块、目标城市管理图像模块、城市管理事件模块和数据库，其中各模块间具有通信连接。

视频处理模块对城市管理视频在时间维度上按照预设时间步长将城市管理视频分割为若干个城市视频图像并按照时间顺序将所有城市视频图像进行排序以得到城市视频图像序列。

图像处理模块根据第一预设权重、第二预设权重和第三预设权重对城市视频图像的每个像素点进行加权平均以得到城市视频图像的每个像素点的像素加权值，并将城市视频图像序列中的每个城市视频图像以每个像素点为中心像素点以预设长度为长度以预设宽度为宽度将城市视频图像划分为若干个管理图像子区域，然后将每个管理图像子区域中所有像素点的像素加权值按照大小进行排序，最后选取处于排序结果正中位置的像素加权值替换管理子区域中心像素点的像素加权值以得到城市管理图像序列。

城市管理矩阵模块根据城市管理图像序列的所有城市管理图像的所有像素点的像素加权值得到城市管理点包，并根据城市管理点包的城市管理点集得到城市管理图像序列中所有城市管理图像在每个像素点的像素中值和像素方差；然后根据城市管理图像序列中所有城市管理图像在每个像素点的像素中值和像素方差得到城市管理矩阵；所述城市管理点包包括若干个城市管理点集，所述城市管理点集包括城市视频图像序列的所有城市视频图像在相同像素点的像素加权值。

目标城市管理图像模块根据城市管理矩阵获取城市管理视频所监控区域的城市背景的背景间隔距离，并获取城市管理视频所监控区域的城市背景与城市管理图像序列中每个城市管理图像的背景间隔距离，并根据城市管理视频所监控区域的城市背景的背景间隔距离和城市管理视频所监控区域的城市背景与城市管理图像序列中每个城市管理图像的背景间隔距离计算城市管理图像序列中每个城市管理图像的管理目标系数，并将每个城市管理图像的管理目标系数与管理目标阈值进行比较，将管理目标系数大于管理目标阈值的城市管理图像作为目标城市管理图像以从城市管理图像序列中选取若干个目标城市管理图像；将管理目标系数小于管理目标阈值的城市管理图像作为城市背景图像以从城市管理图像序列中选取若干个城市背景图像。

城市管理事件模块根据所有目标城市管理图像分析是否发生城市管理事件，并在发生城市管理事件时发送城市管理提示信息到相应的城市管理终端，城市管理终端为城市管理员使用的具有通信功能和数据传输功能的设备，其包括：智能手机、智能手表、平板电脑和笔记本电脑。

本领域技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

以上仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。