移動檢測裝置及移動檢測方法
2023-08-07 21:59:21
移動檢測裝置及移動檢測方法
【專利摘要】一種移動檢測裝置及移動檢測方法。移動檢測裝置包括第一影像記錄單元、第一儲存單元、移動檢測單元、景深計算單元、以及一判斷單元。第一影像記錄單元記錄第一影片。第一儲存單元儲存第一影片。移動檢測單元檢測第一影片中的移動物件。景深計算單元計算移動物件的景深。判斷單元根據移動物件的景深，決定移動物件是否為關注事件。
【專利說明】移動檢測裝置及移動檢測方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種移動檢測(mot1n detect1n)的裝置及方法,且特別涉及一種能夠有效減少錯誤判斷的移動檢測裝置及方法。
【背景技術】
[0002]隨著科技發展以及使用者提高安全意識，近年來網絡攝像機(IP camera)已被廣泛地使用。網絡攝像機是一種能夠錄製數字影片的攝像機，通常使用於監控系統中，例如用於監控住家周圍環境是否有不速之客靠近，且網絡攝像機能夠通過網絡接收以及傳送數據，易於使用者設定以及取得影像數據。一些網絡攝像機可利用移動檢測(mot1ndetect1n)的方法，找出影片中在什麼時間什麼位置有移動的物體出現，以擷取出有移動物體的影像畫面。而如何能夠有效提供更可靠的移動檢測方法，乃目前業界所致力的課題之一 O
【發明內容】
[0003]本發明的目的在於提供一種移動檢測裝置以及移動檢測方法，使得移動檢測裝置能夠更準確地判斷關注事件，能夠避免假警報發生的機率，有效提升移動檢測裝置於使用上的便利性。
[0004]根據本發明的第一方面，提出一種移動檢測裝置。移動檢測裝置包括第一影像記錄單元、第一儲存單元、移動檢測單元、景深計算單元、以及一判斷單元。第一影像記錄單元記錄第一影片。第一儲存單元儲存第一影片。移動檢測單元檢測第一影片中的移動物件。景深計算單元計算移動物件的景深。判斷單元根據移動物件的景深，決定移動物件是否為關注事件。
[0005]根據本發明的第二方面，提出一種移動檢測方法，包括下列步驟:記錄第一影片。檢測第一影片中的移動物件。計算移動物件的景深。根據移動物件的景深，決定移動物件是否為關注事件。
[0006]以下結合附圖和具體實施例對本發明進行詳細描述，但不作為對本發明的限定。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0007]圖1繪示依據本發明第一實施例的移動檢測裝置的方框圖；
[0008]圖2繪示依據本發明第二實施例的移動檢測裝置的方框圖；
[0009]圖3繪示依據本發明第三實施例的移動檢測裝置的方框圖；
[0010]圖4繪示依據本發明的移動檢測方法的流程圖；
[0011]圖5繪示應用本發明的移動檢測方法於一輸入影像的實際例子。
【具體實施方式】
[0012]下面結合附圖對本發明的結構原理和工作原理作具體的描述:
[0013]網絡攝像機普遍被使用於居家保全用途，網絡攝像機可執行移動檢測以檢測出影片當中的動作，藉此擷取出影片中有用的信息，所檢測到的動作例如是家門前有人經過。而目前一般的移動檢測方法，經常導致網絡攝像機將過多的影像視框認定為有「動作」，例如是背景樹葉的搖晃、天空中雲朵飄動、或是遠方車子的移動，這些在一般的移動檢測方法中會被認定為畫面中有動作，進而觸發擷取影像視框。然而，這些「動作」不一定是一般使用者真正感興趣的事件，其僅是背景物體的移動，如此過於頻繁地事件觸發形成「假警報」(false alarm)，往往造成使用上的不方便。因此，本發明提供一種能夠有效減少假警報的移動檢測方法以及使用此方法的移動檢測裝置。
[0014]第一實施例
[0015]圖1繪示依據本發明第一實施例的移動檢測裝置的方框圖。移動檢測裝置I包括第一影像記錄單元10、第一儲存單元12、移動檢測單元14、景深計算單元16、判斷單元18。第一影像記錄單元10記錄第一影片Yl，第一儲存單元12儲存第一影片Yl，移動檢測單元14檢測第一影片Yl中的移動物件MO，景深計算單元16計算移動物件MO的景深D (MO)，判斷單元18根據移動物件MO的景深D (MO)，決定移動物件MO是否為一關注事件。茲將各元件詳細說明如下。
[0016]移動檢測裝置I 一般是用於需要有移動檢測功能的監控系統中，移動檢測裝置I例如可構成網絡攝像機(Internet Protocol Camera, IP Camera)或是閉路電視(Closed-Circuit Televis1n, CCTV)的一部分。
[0017]第一影像記錄單元10包括鏡頭以及影像感測器，影像感測器例如是感光耦合元件(Charge-Coupled Device, CO))感測器或是互補性氧化金屬半導體(ComplementaryMetal-Oxide-Semiconductor, CMOS)感測器。第一影像記錄單元10記錄第一影片Y1。
[0018]第一儲存單元12可以是記憶體，例如是移動檢測裝置I內部的隨機存取記憶體(Random Access Memory, RAM),第一儲存單元12儲存來自第一影像記錄單元10的第一影片Y1。
[0019]移動檢測單元14讀取第一儲存單元12中儲存的第一影片Y1，並執行移動檢測步驟，檢測第一影片Yl中是否有動作存在，若是有動作，檢測出第一影片Yl中的移動物件MO。移動檢測步驟可以有多種具體的作法，例如是將錄製的原始影像(raw image)當中的前後至少兩個的影像視框(video frame)進行比較，或者是對視頻編碼過程(例如將影像壓縮為MPEG4格式或是H.264格式)當中的移動向量(mot1n vector)進行分析，都可以作為移動檢測步驟的作法，以檢測出影片中是否有動作。本發明的移動檢測單元14可使用任何可行的移動檢測步驟。
[0020]若是第一影片Yl中有動作存在，移動檢測單元14在執行移動檢測步驟之後，會檢測出一個移動物件MO。實際情況中第一影片Yl可能會同時存在多個移動物件，於下文中以一個移動物件MO作為例子說明，以清楚說明本發明的移動檢測方法。而對於第一影片Yl中的多個移動物件，皆可使用與移動物件MO相同的方法。移動物件MO可能是第一影片Yl中的一個人物、一顆球、或者是一個區塊的像素，不一定對應到一個確切的物體。
[0021]景深計算單元16計算移動物件MO於第一影片Yl中的景深(depth) D (MO),以估算移動物件MO與第一影像記錄單元10之間的距離，本發明的景深計算單元16可使用任何可行的計算景深的方法，包括從單張影像估算影像深度，也包括藉由不同視角的影像估算影像深度。
[0022]景深計算單元16與移動檢測單元14搭配的具體作法可以有多種方式，例如可以先檢測出移動物件MO，再計算移動物件MO於畫面中的景深D (MO)。或者也可以先計算得到整張影像畫面的景深圖(depth map)，於計算景深圖的同時執行移動檢測步驟以檢測出移動物件MO，接著再根據移動物件MO的位置(例如移動到的位置)從景深圖中找出對應的景深 D (MO)。
[0023]判斷單元18根據移動物件MO的景深D (MO)，決定移動物件MO是否為一關注事件(concerned event)。例如當移動物件MO的景深D (MO)位於一預設距離範圍內(例如小於預先設定的臨界距離Dth)時，判斷單元18決定移動物件MO為關注事件。判斷單元18決定移動物件MO為關注事件時，判斷單元18傳送警報通知，例如是傳送電子郵件或是簡訊給使用者或保全公司、或傳送訊息至雲端伺服器，以警示關注事件的發生。
[0024]對於用於安全監控的網絡攝像機，使用者感興趣的事件為距離網絡攝像機近處所發生的事件，因此應當排除距離過遠的事件，只有當移動物件MO的景深D (MO)小於臨界距離Dth時，才視為關注事件。排除影片中那些發生距離過遠而使用者不需關注的動作，能夠有效降低「假警報」，避免過於頻繁地觸發傳送通知給使用者，使用者無需經常檢視實則沒有關注事件的影像片段，如此能夠提高使用上的便利性，並且能夠有效節省儲存空間以及使用頻寬。
[0025]圖5繪示應用本發明的移動檢測方法於一輸入影像的實際例子。第一影片Yl包括第一影像視框Fl以及第二影像視框F2，經過移動檢測單元14執行移動檢測步驟後，檢測出第一影片Yl中有兩個移動物件，包括第一物件objl (—輛車)以及第二物件obj2(—個人)。圖5為清楚繪示影片中的動作，將兩個影像視框之間的動作範圍刻意放大，實際情況中兩個影像視框之間的影像差距較小，移動物件在兩個影像視框中的位置較近。
[0026]景深計算單元16計算出第一物件objl的景深是25公尺,第二物件obj2的景深是2公尺，假設臨界距離Dth設定為10公尺，則判斷單元18決定第二物件ob j2為關注事件，因此會通知使用者第一影片Yl當中有動作存在。相對而言，倘若影像畫面中的移動物體僅有第一物件objl，因為第一物件objl的景深大於臨界距離Dth，判斷單元18決定第一物件objl並非是關注事件，則不會通知使用者。
[0027]本實施例當中的移動檢測單元14、景深計算單元16、及判斷單元18，可以是由處理器執行的程序，即以軟體方式實現，例如由非暫態電腦可讀取媒介儲存特定的程序碼，由處理器載入程序碼而執行，處理器耦接至第一儲存單元12以讀取第一影片Yl的影像數據。另一方面，移動檢測單元14、景深計算單元16、及判斷單元18也可以是執行特定功能的數位訊號處理電路(DSP)，分別以硬體方式實現，以達到高效率以及低功率的要求。本文以下各實施例的移動檢測單元14、景深計算單元16、及判斷單元18也同樣皆可以使用軟體、硬體、或軟硬體整合的方式實現，將不再重複敘述。
[0028]於本發明上述實施例的移動檢測裝置，由於使用移動物件的景深作為輔助條件，能夠判斷出影片中各個移動物件的景深，因此僅當移動物件出現於特定景深範圍時，才算是觸發關注事件的對應處理，此時移動檢測裝置才會通知使用者，如此能夠有效降低假警報的發生機率。例如對於居家環境監控的網絡攝像機，離鏡頭遠處的動態常不是使用者所關注的焦點，使用本發明上述實施例的移動檢測裝置，能夠避免遠處的移動物件被誤判為關注事件，有效提高使用的方便程度，並且由於包含有關注事件的影片片段減少，能夠有效節省儲存空間以及使用頻寬。
[0029]第二實施例
[0030]圖2繪示依據本發明第二實施例的移動檢測裝置的方框圖。與第一實施例的差別在於，第二實施例的移動檢測裝置2更包括第二影像記錄單元11以及第二儲存單元13。第二影像記錄單元11於第一影像記錄單元10記錄第一影片Yl的同時，記錄第二影片Y2，第二影片Y2與第一影片Yl的視角不同。第二儲存單元13儲存第二影片Y2。
[0031]第二影像記錄單元11同樣包括鏡頭以及影像感測器，例如是CXD或是CMOS感測器。第二影像記錄單元11與第一影像記錄單元10同時拍攝並拍攝大致相同的位置，例如是在一個網絡攝像機當中設置有兩個大致平行的鏡頭以及兩個對應的影像感測器。第二影像記錄單元11與第一影像記錄單元10於空間中放置的位置相隔一特定距離，使得第二影像記錄單元11記錄的第二影片Y2提供與第一影片Yl不同的視角，藉由不同視角的影像可以計算出影像深度。因此，景深計算單元16根據第一影片Yl以及第二影片Y2計算移動物件MO的景深D (MO)。
[0032]由於第一影片Yl為提供使用者觀看的正常影片，而第二影片Y2主要是用於輔助景深計算單元16計算景深，使用者可能不需直接觀看到第二影片Y2。因此第一影像記錄單元10所搭載的影像感測器可有較好的影像解析度，例如是Full HD(1080p)或是HD(720p)的解析度，而第二影像記錄單元11所搭載的影像感測器則可以有較低的解析度，例如是VGA(480p)的解析度。
[0033]根據不同視角的影片，利用視差原理能夠計算物體的景深，景深的計算相關於第一影像記錄單元10與第二影像記錄單元11於空間中置放的間距。而由於第二影片Y2主要是用於輔助計算景深，而非直接觀賞用，因此可以使用較低解析度的第二影像記錄單元11，以節省硬體成本以及儲存空間。於實作中，第一儲存單元12與第二儲存單元13可以是相同實體記憶體中不同位址的區塊，亦可以分別是個別的實體記憶體，分別儲存第一影片Yl與第二影片Y2。
[0034]第三實施例
[0035]圖3繪示依據本發明第三實施例的移動檢測裝置的方框圖。與第二實施例的差別在於，第三實施例的移動檢測裝置3更包括第三影像記錄單元15以及第三儲存單元17。第三影像記錄單元15於第二影像記錄單元11記錄第二影片Y2的同時，記錄第三影片Y3，第三影片Y3與第二影片Y2的視角不同。第三儲存單元17儲存第三影片Y3。
[0036]第三影像記錄單元15同樣包括鏡頭以及影像感測器。第一影像記錄單元10、第二影像記錄單元11及第三影像記錄單元15皆同時拍攝且拍攝大致相同的位置，例如是在一個網絡攝像機當中設置有三個大致平行的鏡頭以及三個對應的影像感測器。第三影像記錄單元15與第二影像記錄單元11於空間中放置的位置相隔一特定距離，使得第三影像記錄單元15記錄的第三影片Y3提供與第二影片Y2不同的視角，藉由不同視角的影像可以計算出影像深度。因此，景深計算單元16根據第二影片Y2以及第三影片Y3計算移動物件MO的景深D (MO)。
[0037]在此實施例中，以第二影像記錄單元11與第三影像記錄單元15負責提供用於影像深度估算的第二影片Y2以及第三影片Y3，第一影像記錄單元10則是記錄使用者觀賞的第一影片Y1，因此類似於前述的第二實施例，第二影像記錄單元11的影像解析度可以低於第一影像記錄單元10的影像解析度，第三影像記錄單元15的影像解析度也可以低於第一影像記錄單元10的影像解析度，以節省硬體成本以及儲存空間。並且由於第二影像記錄單元11與第三影像記錄單元15所記錄的第二影片Y2及第三影片Y3是用於估算影像深度，兩者可使用相同的影像解析度，以利於計算移動物件MO的景深D (MO)，例如第二影像記錄單元11與第三影像記錄單元15皆是使用VGA解析度(480p)。
[0038]與前述的第一實施例及第二實施例不同，第三實施例當中的第一影片Yl可以僅用於移動檢測，可不用於景深計算，景深計算單元16根據第二影片Y2以及第三影片Y3計算景深。因此，移動檢測單元14以及景深計算單元16可以根據不同的影片來源，分別獨立運作。
[0039]本發明更提出一種移動檢測方法。請參考圖4，圖4繪示依據本發明移動檢測方法的流程圖。移動檢測方法包括下列步驟:首先，於步驟20，記錄第一影片，例如是以一個鏡頭搭配影像感測器記錄第一影片，並儲存第一影片於記憶體中。接著，於步驟22，檢測第一影片中的移動物件，可使用通用型處理器或是特定用途DSP執行任何可行的移動檢測步驟。之後，於步驟24，計算移動物件的景深，例如可以通過單張影像估算景深，也可以藉由通過多個影像感測器記錄不同視角的影片，根據視差原理以計算物體的景深。然後，於步驟26，根據移動物件的景深，決定移動物件是否為關注事件，例如當移動物件的景深位於一預設距離範圍內(例如小於一臨界距離)時，決定移動物件為關注事件。
[0040]除了依圖4所示順序執行步驟22及24之外，也可以先計算得到整張影像畫面的景深圖，於計算景深圖的同時執行移動檢測步驟以檢測出移動物件，接著再根據移動物件的位置(例如移動到的位置)從景深圖中找出對應的景深。
[0041]於本發明上述的移動檢測方法，當利用不同視角的影片以輔助計算影像深度時，對於非直接提供使用者觀看的影片，可以使用較低解析度的影片，以節省硬體成本。具體而言，直接提供使用者觀看的影片是第一影片，可以使用較高解析度的第一影片以及較低解析度的第二影片計算景深，也可以使用兩個較低解析度的第二影片以及第三影片計算景深，詳細說明可見上文所述第二實施例以及第三實施例。
[0042]於本發明上述實施例的移動檢測方法，能夠根據移動物件的景深，判斷移動物件是否為關注事件，因此能夠排除掉不必要的移動物件，減少假警報發生的機率，避免使用者過於頻繁地檢視實則沒有真正關注事件的影像片段。此方法適用於監控系統中，例如可應用於網絡攝像機或是閉路電視，能夠提高使用上的便利性。
[0043]當然，本發明還可有其他多種實施例，在不背離本發明精神及其實質的情況下，熟悉本領域的技術人員當可根據本發明作出各種相應的改變和變形，但這些相應的改變和變形都應屬於本發明所附的權利要求的保護範圍。
【權利要求】
1.一種移動檢測裝置，其特徵在於，包括:一第一影像記錄單元，記錄一第一影片；一第一儲存單元，儲存該第一影片； 一移動檢測單元，檢測該第一影片中的一移動物件； 一景深計算單元，計算該移動物件的一景深；以及 一判斷單元，根據該移動物件的該景深，決定該移動物件是否為一關注事件。
2.根據權利要求1所述的移動檢測裝置，其特徵在於，該移動檢測裝置更包括: 一第二影像記錄單元，於該第一影像記錄單元記錄該第一影片的同時，記錄一第二影片，該第二影片與該第一影片的視角不同；以及一第二儲存單元，儲存該第二影片； 其中該景深計算單元根據該第一影片以及該第二影片計算該移動物件的該景深。
3.根據權利要求2所述的移動檢測裝置，其特徵在於，該第二影像記錄單元的一第二影像解析度低於該第一影像記錄單元的一第一影像解析度。
4.根據權利要求1所述的移動檢測裝置，其特徵在於，該移動檢測裝置更包括: 一第二影像記錄單元，於該第一影像記錄單元記錄該第一影片的同時，記錄一第二影片;一第二儲存單元，儲存該第二影片； 一第三影像記錄單元，於該第二影像記錄單元記錄該第二影片的同時，記錄一第三影片，該第三影片與該第二影片的視角不同；以及一第三儲存單元,儲存該第三影片； 其中該景深計算單元根據該第二影片以及該第三影片計算該移動物件的該景深。
5.根據權利要求4所述的移動檢測裝置，其特徵在於，該第二影像記錄單元的一第二影像解析度低於該第一影像記錄單元的一第一影像解析度，該第三影像記錄單元的一第三影像解析度低於該第一影像記錄單元的該第一影像解析度，該第二影像記錄單元的該第二影像解析度與該第三影像記錄單元的該第三影像解析度相同。
6.根據權利要求1所述的移動檢測裝置，其特徵在於，當該移動物件的該景深位於一預設距離範圍內時，該判斷單元決定該移動物件為該關注事件。
7.—種移動檢測方法,其特徵在於,包括: 記錄一第一影片；檢測該第一影片中的一移動物件； 計算該移動物件的一景深；以及 根據該移動物件的該景深，決定該移動物件是否為一關注事件。
8.根據權利要求7所述的移動檢測方法，其特徵在於，該移動檢測方法更包括: 於記錄該第一影片同時，記錄一第二影片，該第二影片與該第一影片的視角不同； 其中該移動物件的該景深是根據該第一影片以及該第二影片而計算。
9.根據權利要求8所述的移動檢測方法，其特徵在於，該第二影片的一第二影像解析度低於該第一影片的一第一影像解析度。
10.根據權利要求7所述的移動檢測方法，其特徵在於，該移動檢測方法更包括: 於記錄該第一影片同時，記錄一第二影片；以及 於記錄該第二影片同時，記錄一第三影片，該第三影片與該第二影片的視角不同； 其中該移動物件的該景深是根據該第二影片以及該第三影片而計算。
11.根據權利要求10所述的移動檢測方法，其特徵在於，該第二影片的一第二影像解析度低於該第一影片的一第一影像解析度，該第三影片的一第三影像解析度低於該第一影片的該第一影片的解析度，該第二影片的該第二影像解析度與該第三影片的該第三影像解析度相同。
12.根據權利要求7所述的移動檢測方法，其特徵在於，當該移動物件的該景深位於一預設距離範圍內時，決定該移動物件為該關注事件。
【文檔編號】H04N5/232GK104202533SQ201410494223
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年9月24日 優先權日:2014年9月24日
【發明者】郭智聖 申請人:中怡(蘇州)科技有限公司, 中磊電子股份有限公司