數位網路監控系統及其方法
2023-04-26 19:10:16 1
專利名稱：數位網路監控系統及其方法
技術領域：
本發明是一種數位網路監控系統及其方法，尤指一種改用電腦元件來存取影像，並提供四個即時動態影像播放及偵測功能，可設定連續儲存影像至電腦儲存媒體之中，以令使用者可直接利用滑鼠在攝影機拍攝的範圍內，點選要監看的區域。
目前，現有的金融機構、醫院、診所及超市等地方，普遍皆裝設有錄影監視系統，以作為犯罪預防或搜集證據的利器，然而，通常於事故發生後，警方若要調閱監視的錄影帶，卻經常發生下列情事，如帶子用完卻未錄到、錄影帶被歹徒取走，或是錄下的影像角度不對、影像模糊難辨；再者，一般錄影監視系統的錄影速度慢、影像效果差，若其畫面經分割，更是糟糕，不僅解析度差，且要常換帶，致耗費大量成本，此外，若要調閱該錄影帶，必須從一開始觀看，相當損耗人力、物力。
有鑑於此，本案發明人乃以其本身從事相關行業多年經驗、及不斷的思慮研究，終使本發明得以誕生。
本發明的其首要的目的乃在提供一種數位網路監控系統及其方法，其是改用電腦元件來存取影像，並提供四個即時動態影像播放及偵測功能，可設定連續儲存影像至電腦儲存媒體之中，以令使用者可直接利用滑鼠在攝影機拍攝的範圍內，點選要監看的區域，待有異物侵入或異狀時，即會存錄在儲存裝置中，並發出警告的音效，以供記錄影像/快速搜尋及瀏覽/無段放大/列印功能，又，提供了Service(服務程序)程序作為一個Proxy(代理伺服器)與遠端電腦傳輸資料，且利用不同網域的判斷法則，進達多人連線要求及有效連線權限管理，進一步確保該數位網路監控系統及其方法的安全性；本發明的一目的乃在提供一種數位網路監控系統及其方法，是提供一循環檔案儲存機制功能，以當儲存媒體空間不足時，系統會自動刪除不必要的資料，以增加系統影像儲存空間；本發明的另一目的乃在提供一種數位網路監控系統及其方法，是提供一加權錄影功能，以當某張影像發生異常時，系統會自動增加此張影像播放張數，以增加影像錄影品質；本發明的又一目的乃在提供一種數位網路監控系統及其方法，是提供一可偵測影像訊號切斷功能，當四個即時動態影像被惡意切斷時，系統能夠自動偵測出異常切斷，立即發出警報；本發明的再一目的乃在提供一種數位網路監控系統及其方法，是提供一可程序化影像偵測功能，以可提供不同時間有不同影像偵測設定，可設定白天只偵測某區域，夜晚偵測影像全部區域。
本發明的目的可以通過以下措施來達到一種數位網路監控系統，其硬體架構主要包含有一數位網路監控軟體、一訊號偵測模組、一熒幕、一滑鼠＆鍵盤、一儲存裝置、一遠端個人電腦及至少一攝影機等構件，其特徵在於其中該個人電腦內設有數位網路監控軟體，且該個人電腦是利用影像擷取模組連接於至少一攝影機，並在該個人電腦輸出入部份連接設有訊號偵測模組、熒幕、滑鼠＆鍵盤及儲存裝置，並通過該個人電腦內設的網路卡與端個人電腦的網路卡達成連線；另，該數位網路監控軟體主程序是利用該Service(服務程序)與遠端電腦傳輸資料，進達網路多人同時連線觀看的目的。
其中該數位網路監控系統發出連線要求時，立即開啟一個Service(服務程序)程序作為一個Proxy(代理伺服器)與遠端電腦傳輸資料。
其中該遠端電腦要求連線時，該數位網路監控系統可由連線資料獲取連線位置(IP Address)，並利用系統內設定的權限參數來判斷是否允許連線，若不允許連線則將此連線要求停止，並記錄至資料之中。
其中該數位網路監控軟體的內部主程序首先開啟影像輸入裝置，及再開啟蜂嗚器等外接裝置，即通過該影像擷取模組讀取攝影機影像資料，且利用該數位網路監控系統針對該影像資料進行影像前置處理(包括灰階等影像處理)，並計算影像物體移動及物體大小的差異值，且與設定值比較後，進而判斷異常與否；倘若無異常情形即繼續進行讀取攝影機影像資料，並再次進行影像前置處理及計算出其差異值；
倘若有異常情形即利用蜂嗚器等外接裝置發出警告聲，並進行是否提出網路連線要求，如要求連線即開啟遠端伺服器功能，並將控制權交由伺服器處理，反之，則繼續進行讀取攝影機影像資料。
其中影像前置處理與計算影位物體移動及物體大小的差異值，方法如下A、分割影像是由於完整影像資料過於龐大，有必要將過大形像資料分割為多個細小區塊以作為計算；B、計算區塊影像與區塊影像灰階的差值X-=i=0N-1BiN]]>N＝m*nX＝影像區塊平均灰階值N＝灰階資料個數Bi＝影像區塊中每點的灰階值C、比較前、後張影像的差值間的差異性(變動量)DInternal＝BI-XDInterval＝[DNOW(Internal)-DLast(Internal)]/NDInternal＝影像區塊每點與區塊平均值的差異值DInterval＝前、後張影像區塊的整體差異值DNOW(Internal)、DLast(Internal)＝前、後張影像的DInternalD、二值化區塊影像如果(Bi＞Graythreshold)於是Bi＝1否則Bi＝0Graythreshold＝二值化的閥值E、利用影像學去掉影像孤立點利用型態學Erosion(侵蝕)及Dilation(增長)，先做Erosion(侵蝕)後，再做Dilation(增長)(此即為Open(開)運算)，並去除獨立的影像孤立點圖形位置說明(3*3)X3X2X1X4X X0X5X6X7Erosion (八鄰居侵蝕)g(i，j)＝X︵(X0︵X1︵X2︵X3︵X4︵X5︵X6︵X7)Dilation(八鄰居增長)g(i，j)＝X︵(X0︵X1︵X2︵X3︵X4︵X5︵X6︵X7)F、偵測影像變動量利用型態學中的影像分割方式計算目前在影像區塊內的變動物體的大小，並判斷此是否為異常變動。
本發明相比現有技術具有如下優點為使本發明更加顯現出其創造性與實用性，茲將其優點列舉如下1、是利用滑鼠在攝影機拍攝的範圍內，點選要監看的區域，待有異物侵入或異狀時，即會存錄在硬碟中，並發出警告音效，進而確保使用戶的安全性。
2、具加權錄影功能，以當某張影像發生異常時，系統會自動增加此張影像播放張數，以增加影像錄影品質。
3、具可偵測影像訊號切斷功能，當四個即時動態影像被惡意切斷時，系統能夠自動偵測出異常切斷，立即發出警報。
4、具可程序化影像偵測功能，以可提供不同時間有不同影像偵測設定，可設定白天只偵測某區域，夜晚偵測影像全部區域。
5、具循環檔案儲存機制功能，以儲存媒體空間不足時，系統會自動刪除不必要的資料，以增加系統影像儲存空間。
6、是提供Service(服務程序)程序作為一個Proxy(代理伺服器)與遠端電腦傳輸資料，進達多人連線要求。
7、是提供不同網域的判斷法則，以達有效連線權限管理，進一步確保該網路監控系統的安全性。
8、具實用性。
9、具工商界及產業界上利用價值。
為使更方便、簡捷了解本發明的其他特徵內容與優點及其所達成的功效能夠更為顯現，茲將本發明配合附圖，詳細說明如下圖示說明
圖1.是本發明的數位網路監控系統及其方法方塊圖。
圖2A是本發明的數位網路監控系統及其方法主流程圖。
圖2B.是本發明的數位網路監控系統及其方法遠端伺服器流程圖。
圖3.是本發明動態偵測核心處理誤判的方塊示意圖。
圖4.是本發明的網路連線架構圖。
圖5是本發明的分割影像示意圖。
如圖1所示，是該數位網路監控系統及其方法的硬體架構，是包含有一數位網路監控軟體2、一訊號偵測模組4、一熒幕5、一滑鼠＆鍵盤6、一儲存裝置7、一遠端個人電腦9及至少一攝影機12等構件，其特徵在於其中該個人電腦1內設有數位網路監控軟體2，且該個人電腦1是利用影像擷取模組3連接於至少一攝影機12，並在該個人電腦1輸出入部份連接設有訊號偵測模組4、熒幕5、滑鼠＆鍵盤6及儲存裝置7，並可通過該個人電腦1內設的網路卡8與端個人電腦9的網路卡8達成連線，進達資料傳輸的目的；該影像擷取模組3是將攝影機12擷取的影像資料傳送至個人電腦1，使該個人電腦1通過數位網路監控系統及其方法2執行，以令使用者可利用滑鼠在攝影機12拍攝的範圍內，點選要監看的區域，待有異物侵入或異狀時，即會存錄在儲存裝置7中，並發出警告音效，及同時顯現於熒幕5上或錄影；請參閱圖2A所示，是為數位網路監控系統及其方法主流程圖，首先開啟影像輸入裝置13，及再開啟烽嗚器等外接裝置14，即通過該影像擷取模組讀取攝影機影像資料15，且利用該數位網路監控系統及其方法針對該影像資料進行影像前置處理(包括灰階等影像處理)16，並計算影像物體移動及物體大小17的差異值，且與設定值比較後，進而判斷異常18與否？倘若無異常情形即繼續進行讀取攝影機影像資料15，並再次進行影像前置處理及計算出其差異值；倘若有異常情形即利用蜂嗚器等外接裝置發出警告19聲，並進行是否提出網路連線要求20，如要求連線即開啟遠端伺服器功能，並將控制權交由伺服器處理21，反之，則進行讀取攝影機影像資料15；請再參閱圖2B所示，是為數位網路監控系統及其方法遠端伺服器的流程圖，以當該個人電腦利用網路卡與遠端個人電腦進行連線時，該遠端伺服器即會判別連線種類22，且等待讀取命令代碼23及設定讀取延伸資料24，並傳回設定資料25，是否切斷連線26，倘若要切斷連線，停止遠端伺服器27的連線狀態，反之，則回到等待讀取命令代碼23的程序；上述的影像資料進行影像前置處理(包括灰階等影像處理)，與計算影像物體移動及物體大小的差異值，方法如下A、分割影像是由於完整影像資料過於龐大，有必要將過大影像資料分割為多個細小區塊以作為計算，如圖5所示；B、計算區塊影像與區塊影像灰階的差值X-=i=0N-1BiN]]>N＝m*nX＝影像區塊平均灰階值N＝灰階資料個數Bi＝影像區塊中每點的灰階值C、比較前、後張影像的差值間的差異性(雙動量)DInternal＝BI-XDInterval＝[DNOW(Internal)-DLast(Internal)]/NDInternal＝影像區塊每點與區塊平均值的差異值DInterval＝前、後張影像區塊的整體差異值DNOW(Internal)、DLast(Internal)＝前、後張影像的DInternalD、二值化區塊影像如果(Bi＞Graythreshold)於是Bi＝1否則Bi＝0
Graythreshold＝二值化的閥值E、利用影像學去掉影像孤立點利用型態學Erosion(侵蝕)及Dilation(增長)，先做Erosion(侵蝕)後，再做Dilation(增長)(此即為Open(開)運算)，並去除獨立的影像孤立點圖形位置說明(3*3)X3X2X1X4X X0X5X6X7Erosion (八鄰居侵蝕)g(i，j)＝X︵(X0︵X1︵X2︵X3︵X4︵X5︵X6︵X7)Dilation(八鄰居增長)g(i，j)＝X︵(X0︵X1︵X2︵X3︵X4︵X5︵X6︵X7)F、偵測影像變動量利用型態學中的影像分割方式計算目前在影像區塊內的變動物體的大小，並判斷此是否為異常變動。
如圖4所示，本發明是提供Service(服務程序)程序架構，是當網路系統發出連線要求時，立即開啟一個Service(服務程序)程序[Proxy(代理伺服器)〕29，利用此Service(服務程序)程序(Proxy(代理伺服器)〕29與數位網路監控主程序28作為傳輸資料的溝通橋梁，不直接由該數位網路監控主程序28與遠端電腦30連線傳輸資料，而是利用Service(服務程序)程序作為一個Proxy(代理伺服器)與遠端電腦30傳輸資料，進達網路多人同時連線觀看，又提供不同網域的判斷法則，是該遠端電腦要求連線時，系統可由連線資料獲取連線位置(IP Add-ress)，此時可利用系統內設定的權限參數來判斷是否允許連線，若不允許連線則將此連線要求停止，並記錄至資料之中，以達有效連線權限管理，進一步確保該網路監控系統的安全性；由於該數位網路監控系統及其方法是利用型態學輔以自行研發的偵測方式，以判斷出目前影像是否有異常現象，且因不需利用影像光源變化來判斷異常現象而不會發生影像雜訊過大、光源不穩定、影像擷取裝置鏡頭的劣化或其他環境困素(如下雨的雨點)，進而排除因光源不穩定造成的誤判現象，並減少誤判機率，其中該數位網路監控系統及其方法的動態偵測核心誤判處理方式如圖3所示，首先讀取原始影像資料31，並進行影像前置處理32，且依照影像型態學及特徵抽取33計算影像變動量34，而尋找變動部份，並判斷是否為異常狀態35，進達正確排除誤判的狀況。
綜上所述，本發明誠已符合發明專利的申請要件，故依法提出申請。
權利要求
1.一種數位網路監控系統，其硬體架構主要包含有一數位網路監控軟體、一訊號偵測模組、一熒幕、一滑鼠＆鍵盤、一儲存裝置、一遠端個人電腦及至少一攝影機等構件，其特徵在於其中該個人電腦內設有數位網路監控軟體，且該個人電腦是利用影像擷取模組連接於至少一攝影機，並在該個人電腦輸出入部份連接設有訊號偵測模組、熒幕、滑鼠＆鍵盤及儲存裝置，並通過該個人電腦內設的網路卡與端個人電腦的網路卡達成連線；另，該數位網路監控軟體主程序是利用該Service(服務程序)與遠端電腦傳輸資料，進達網路多人同時連線觀看的目的。
2.如權利要求1所述的一種數位網路監控系統，其特徵在於其中該數位網路監控系統發出連線要求時，立即開啟一個Service(服務程序)程序作為一個Proxy(代理伺服器)與遠端電腦傳輸資料。
3.如權利要求1所述的一種數位網路監控系統，其特徵在於其中該遠端電腦要求連線時，該數位網路監控系統可由連線資料獲取連線位置(IPAddress)，並利用系統內設定的權限參數來判斷是否允許連線，若不允許連線則將此連線要求停止，並記錄至資料之中。
4.一種數位網路監控系統的方法，其特徵在於其中該數位網路監控軟體的內部主程序首先開啟影像輸入裝置，及再開啟蜂嗚器等外接裝置，即通過該影像擷取模組讀取攝影機影像資料，且利用該數位網路監控系統針對該影像資料進行影像前置處理(包括灰階等影像處理)，並計算影像物體移動及物體大小的差異值，且與設定值比較後，進而判斷異常與否；倘若無異常情形即繼續進行讀取攝影機影像資料，並再次進行影像前置處理及計算出其差異值；倘若有異常情形即利用蜂嗚器等外接裝置發出警告聲，並進行是否提出網路連線要求，如要求連線即開啟遠端伺服器功能，並將控制權交由伺服器處理，反之，則繼續進行讀取攝影機影像資料。
5.如權利要求4所述的一種數位網路監控系統的方法，其特徵在於其中影像前置處理與計算影位物體移動及物體大小的差異值，方法如下A、分割影像是由於完整影像資料過於龐大，有必要將過大形像資料分割為多個細小區塊以作為計算；B、計算區塊影像與區塊影像灰階的差值X-=i=0N-1BiN]]>N＝m*nX＝影像區塊平均灰階值N＝灰階資料個數Bi＝影像區塊中每點的灰階值C、比較前、後張影像的差值間的差異性(變動量)DInternal＝BI-XDInterval＝[DNOW(Internal)-DLast(Internal)]/NDInternal＝影像區塊每點與區塊平均值的差異值DInterval＝前、後張影像區塊的整體差異值DNOW(Internal)、DLast(Internal)＝前、後張影像的DInternalD、二值化區塊影像如果(Bi＞Graythreshold)於是Bi＝1否則Bi＝0Graythreshold＝二值化的閥值E、利用影像學去掉影像孤立點利用型態學Erosion(侵蝕)及Dilation(增長)，先做Erosion(侵蝕)後，再做Dilation(增長)(此即為Open(開)運算)，並去除獨立的影像孤立點圖形位置說明(3*3)X3X2X1X4X X0X5X6X7Erosion(八鄰居侵蝕)g(i，j)＝X︵(X0︵X1︵X2︵X3︵X4︵X5︵X6︵X7)Dilation(八鄰居增長)g(i，j)＝X︵(X0︵X1︵X2︵X3︵X4︵X5︵X6︵X7)F、偵測影像變動量利用型態學中的影像分割方式計算目前在影像區塊內的變動物體的大並判斷此是否為異常變動。
全文摘要
本發明是提供一種數位網路監控系統及其方法,其是改用電腦元件來存取影像,並提供四個即時動態影像播放及偵測功能,可設定連續儲存影像至電腦儲存媒體之中,以令使用者可直接利用滑鼠在攝影機拍攝的範圍內,點選要監看的區域,待有異物侵入或異狀時,即會存錄在儲存裝置中,並發出警告的音效,以利用該數位網路監控系統的警示功能,進一步保障使用戶生命、財產的安全性。
文檔編號G06F11/30GK1341891SQ0012447
公開日2002年3月27日 申請日期2000年9月7日 優先權日2000年9月7日
發明者劉詹群 申請人:長堤科技股份有限公司