全方位智能監控設備及方法
2023-06-13 22:23:41 1
全方位智能監控設備及方法
【專利摘要】本發明公開了一種全方位智能監控設備及方法，全方位智能監控設備包括魚眼全景相機、360度無死角攝像機和用於查詢監控狀況並能進行動態圖像理解的監控計算機，監控計算機包括圖像採集模塊、顯示單元、圖像預處理模塊、動態圖像處理模塊、視頻圖像存儲模塊、報警信息存儲模塊和預警信息發布模塊。本發明智能化水平高，能通過圖像理解技術自動判斷各種報警或故障並主動存儲報警相關信息。
【專利說明】全方位智能監控設備及方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及智能視頻監控【技術領域】，尤其是一種全方位智能監控設備及方法。
【背景技術】
[0002]攝像機從模擬走向網絡，「高清」日漸成為市場關注的熱點，它的出現讓人們可以看得更清楚，獲得更多的細節。但是，客戶在從之前「只能看見人臉」到現在「能看清人臉」的同時，又提出了另一方面的要求，那就是「看得更廣」，即在同一個場景中能看到更多的東西。對此，原來是通過用幾隻攝像頭覆蓋一個區域，或用快球來回巡航掃描去解決。但在某些場合，這些方案還不能完全滿足客戶的要求，比如客戶需要在同一個畫面裡確定人的移動，或需要用同一個場景中監看到的事物去說明一些問題，這個時候就需要全景攝像機與球機相結合的全方位監控設備。
【發明內容】
[0003]本發明的目的在於克服上述現有技術的不足，提供一種全方位智能監控設備，並在此基礎上建立了一套全方位智能監控方法，智能化水平高，能通過圖像理解技術自動判斷各種報警或故障並主動存儲報警相關信息。
[0004]為達到上述目的，本發明的技術方案是:一種全方位智能監控設備，包括魚眼全景相機、360度無死角攝像機和監控計算機；所述監控計算機包括圖像採集模塊、顯示單元、圖像預處理模塊、動態圖像處理模塊、視頻圖像存儲模塊、報警信息存儲模塊和預警信息發布模塊；
[0005]魚眼全景相機:用於捕捉涵蓋180度轉換到360度空間角度的整個半球視場圖像；
[0006]360度無死角攝像機:用於旋轉俯仰平臺和焦距控制，用於實施精確目標監測，跟蹤，識別和監控；
[0007]圖像採集模塊:將拍攝的實時狀況，及將採集到的視頻圖像通過A/D採樣，得到的動態序列圖像幀，將圖像幀送入數據緩存區；
[0008]顯示單元:實時顯示動態視頻；
[0009]圖像預處理模塊:用於對緩存區中的圖像序列幀進行灰度化、平滑及對比度增強；
[0010]動態圖像處理模塊:用於分析路面的安全狀態，包括對現實場景的色彩的亮度、對比度、色調的自主調節，然後根據視覺傳感器標定的結果設定行人、車輛與其他移動物體的各種不同的判定闕值範圍，依據視頻檢測區域內的闕值自動判定該區域內是行人、車輛與其他移動物體；
[0011]視頻圖像存儲模塊:用於在路面出現異常事件時，自動保存當時的視頻數據，並保存到視頻資料庫中；
[0012]報警信息存儲模塊:用於在路面出現異常事件時，自動保存觸發異常事件的信息(觸發時間、事件及因由)，並保存到報警信息資料庫中；
[0013]預警信息發布模塊:用於將移動物體通過路面的時刻信息及路面出現異常事件時對行人及過往車輛進行發布。
[0014]進一步設置，所述監控計算機與無線接收發送設備相連接。
[0015]進一步設置，所述圖像預處理模塊其構成是由廣角光學鏡頭或在常規照相機前面放置一凸面反射鏡，凸面反射鏡為拋物面鏡，得到變形的全方位圖像，從變形的全方位圖像直接映射成透視視窗圖像。
[0016]一種全方位智能監控方法，包括以下步驟:
[0017]魚眼全景相機和360度無死角攝像機正常工作，圖像採集模塊實時監控採集數據，將採集到的數據通過A/D採樣，得到動態序列圖像幀，將圖像幀送入數據緩存區，用於實時顯示動態視頻的顯示單元並進行圖像預處理，即將圖像信息自動旋轉、俯仰和聚焦，該信息通過轉化公式轉化成與現實場景相似的圖像；將得到的圖像送給動態圖像處理模塊，把全方位系列圖像實現變化/運動軌跡的檢測取代常規需要不變形的圖源變化/運動軌跡，直接使用變形的全方位圖源，將自動檢測到的變化目標的透視視窗參數如旋轉角度、俯仰角度、變焦值PZT算出，自動控制360度無死角攝像機並報警提醒操作人員注意，當檢測到的事件異常時自動存儲相關報警視頻及信息，通過相應的軟體來實時監控現實場景。 [0018]進一步設置，旋轉俯仰平臺和360度無死角攝像機的焦距控制相結合，檢測到的可疑區域的圖像信息，自動旋轉、俯仰和聚焦的參數、並用360度無死角攝像機對可以目標的自動跟蹤和記錄；通過供給參數使360度無死角攝像機自動聚焦到可疑區域；自動聚焦到可疑區域的坐標與現實場景之間的增量與弧度之間的關係如下:
[0019]Dint = hk-wideh/2-Xp+Xr
[0020]其中:Dint為終值，hk-wideh為原寬度，Xp為原點坐標，Xr為虛增量值；
[0021]Dt = F(x)+Td*100
[0022]其中:F(x)為弧度算法，Td為偏數量值，Dt為弧度值計算；將圖像自動轉化成現實場景類似的平面圖形。
[0023]進一步設置，在檢測圖像變化時直接使用連續的全方位圖像，將較先得到的一幅圖像作為參照幀，記作Ici,儲存起來；對後得到的連續圖像Ii，做圖像相減運算:
[0024]DIFF = 10-1i
[0025]如果餘量圖像任一像素「DIFF」都大於預先設定的下限值，則對此像素小範圍鄰近的可以像素做檢驗論證或進行報警或將像素點轉變為不變形的透視圖像，從圖像表面上檢查狀況；或在直接在檢測圖像變化是採用「自適應」目標檢測的方法超限值像素進行計算:對於第N幀圖像重的每一像素，用一個「滑動平均」 A的平均值和一個標準方差σ ρη來定義一個時序濾波器:
[0026]
【權利要求】
1.一種全方位智能監控設備，其特徵在於:包括魚眼全景相機、360度無死角攝像機和監控計算機；所述監控計算機包括圖像採集模塊、顯示單元、圖像預處理模塊、動態圖像處理模塊、視頻圖像存儲模塊、報警信息存儲模塊和預警信息發布模塊； 魚眼全景相機:用於捕捉涵蓋180度轉換到360度空間角度的整個半球視場圖像； 360度無死角攝像機:用於旋轉俯仰平臺和焦距控制，用於實施精確目標監測，跟蹤，識別和監控； 圖像採集模塊:將拍攝的實時狀況，及將採集到的視頻圖像通過A/D採樣，得到的動態序列圖像幀，將圖像幀送入數據緩存區； 顯示單元:實時顯示動態視頻； 圖像預處理模塊:用於對緩存區中的圖像序列幀進行灰度化、平滑及對比度增強； 動態圖像處理模塊:用於分析路面的安全狀態，包括對現實場景的色彩的亮度、對比度、色調的自主調節， 然後根據視覺傳感器標定的結果設定行人、車輛與其他移動物體的各種不同的判定闕值範圍，依據視頻檢測區域內的闕值自動判定該區域內是行人、車輛與其他移動物體； 視頻圖像存儲模塊:用於在路面出現異常事件時，自動保存當時的視頻數據，並保存到視頻資料庫中； 報警信息存儲模塊:用於在路面出現異常事件時，自動保存觸發異常事件的信息(觸發時間、事件及因由)，並保存到報警信息資料庫中； 預警信息發布模塊:用於將移動物體通過路面的時刻信息及路面出現異常事件時對行人及過往車輛進行發布。
2.如權利要求1所述的設備，其特徵在於:所述監控計算機與無線接收發送設備相連接。
3.如權利要求1所述的設備，其特徵在於:所述圖像預處理模塊其構成是由廣角光學鏡頭或在常規照相機前面放置一凸面反射鏡，凸面反射鏡為拋物面鏡，得到變形的全方位圖像，從變形的全方位圖像直接映射成透視視窗圖像。
4.一種全方位智能監控方法，其特徵在於:包括以下步驟: 魚眼全景相機和360度無死角攝像機正常工作，圖像採集模塊實時監控採集數據，將採集到的數據通過A/D採樣，得到動態序列圖像幀，將圖像幀送入數據緩存區，用於實時顯示動態視頻的顯示單元並進行圖像預處理，即將圖像信息自動旋轉、俯仰和聚焦，該信息通過轉化公式轉化成與現實場景相似的圖像；將得到的圖像送給動態圖像處理模塊，把全方位系列圖像實現變化/運動軌跡的檢測取代常規需要不變形的圖源變化/運動軌跡，直接使用變形的全方位圖源，將自動檢測到的變化目標的透視視窗參數如旋轉角度、俯仰角度、變焦值PZT算出，自動控制360度無死角攝像機並報警提醒操作人員注意，當檢測到的事件異常時自動存儲相關報警視頻及信息，通過相應的軟體來實時監控現實場景。
5.如權利要求4所述的方法，其特徵在於:旋轉俯仰平臺和360度無死角攝像機的焦距控制相結合，檢測到的可疑區域的圖像信息，自動旋轉、俯仰和聚焦的參數、並用360度無死角攝像機對可以目標的自動跟蹤和記錄；通過供給參數使360度無死角攝像機自動聚焦到可疑區域；自動聚焦到可疑區域的坐標與現實場景之間的增量與弧度之間的關係如下:Dint = hk-wi deh/2~Xp+Xr 其中:Dint為終值，hk-wideh為原寬度，Xp為原點坐標，Xr為虛增量值；
Dt = F(x)+Td*100 其中:F(x)為弧度算法，Td為偏數量值，Dt為弧度值計算；將圖像自動轉化成現實場景類似的平面圖形。
6.如權利要求4所述的方法，其特徵在於:在檢測圖像變化時直接使用連續的全方位圖像，將較先得到的一幅圖像作為參照幀，記作Itl,儲存起來；對後得到的連續圖像Ii，做圖像相減運算:
DIFF = 10-1i 如果餘量圖像任一像素「DIFF」都大於預先設定的下限值，則對此像素小範圍鄰近的可以像素做檢驗論證或進行報警或將像素點轉變為不變形的透視圖像，從圖像表面上檢查狀況；或在直接在檢測圖像變化是採用「自適應」目標檢測的方法超限值像素進行計算:對於第N幀圖像重的每一像素，用一個「滑動平均」Λ的平均值和一個標準方差σ ρη來定義一個時序濾波器:
【文檔編號】H04N5/232GK103929592SQ201410167768
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2014年4月22日 優先權日:2014年4月22日
【發明者】陳修海, 殷昱煜, 彭華 申請人:杭州道聯電子技術有限公司