[發(fā)明專利]運(yùn)動(dòng)矢量法檢測云臺(tái)攝像機(jī)工作狀態(tài)的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210202392.0
• 申請(qǐng)日: 2012-06-19
• 公開（公告）號(hào): CN102724542A
• 公開（公告）日: 2012-10-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 尚凌輝;王亞利;林國錫;高勇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江捷尚視覺科技有限公司
• 主分類號(hào): H04N17/00
• 分類號(hào): H04N17/00
• 代理公司: 杭州求是專利事務(wù)所有限公司 33200
• 代理人: 杜軍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及自動(dòng)檢測技術(shù)領(lǐng)域，尤其是視頻監(jiān)控用云臺(tái)攝像機(jī)故障自動(dòng)檢測方法。

背景技術(shù)

云臺(tái)攝像機(jī)在視頻監(jiān)控、工業(yè)監(jiān)測、工業(yè)機(jī)器人等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。云臺(tái)攝像機(jī)的數(shù)量和運(yùn)行時(shí)間與日俱增，設(shè)備維護(hù)和故障檢測的工作量隨著系統(tǒng)的擴(kuò)大也日趨復(fù)雜和龐大，傳統(tǒng)的人工手動(dòng)檢查方法效率低，應(yīng)用中亟需一種對(duì)云臺(tái)攝像機(jī)自動(dòng)故障檢測的方法。

已有的方法“云臺(tái)自診斷監(jiān)控電路（發(fā)明公開號(hào)101776914A）”需要額外的硬件電路實(shí)現(xiàn)云臺(tái)故障自動(dòng)檢測的功能，系統(tǒng)成本增加。

“云臺(tái)檢測方法和檢測裝置（101631260）”、“圖像比對(duì)法檢測云臺(tái)攝像機(jī)工作狀態(tài)的方法（101420593）”、“攝像機(jī)故障自動(dòng)檢測和管理方法、裝置和系統(tǒng)（101783970A?）”利用云臺(tái)控制指令發(fā)送前后兩幀圖像數(shù)據(jù)的差異是否超過閾值，判斷云臺(tái)運(yùn)動(dòng)是否正常；該類方法受圖像噪聲和干擾的影響大，易造成誤檢。

“一種視頻監(jiān)控設(shè)備前端云臺(tái)故障的自動(dòng)監(jiān)測方法和裝置（101098466）”通過比較當(dāng)前圖像與靜態(tài)背景圖像的靜態(tài)區(qū)域的差異判斷攝像機(jī)是否運(yùn)動(dòng)；該方法易受局部運(yùn)動(dòng)物體的影響，而造成誤檢。

“一種視頻質(zhì)量診斷系統(tǒng)及其實(shí)現(xiàn)方法（102176758A）”中提到了PTZ控制的診斷，其中利用圖像透視變換匹配技術(shù)檢測畫面的運(yùn)動(dòng)；該方法易受噪聲干擾、物體運(yùn)動(dòng)等因素的影響，可靠性不高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種運(yùn)動(dòng)矢量法檢測云臺(tái)攝像機(jī)工作狀態(tài)的方法，云臺(tái)攝像機(jī)工作狀態(tài)包括攝像機(jī)放大、攝像機(jī)縮小、云臺(tái)左右平移、云臺(tái)上下平移。

本發(fā)明方法具體為：

步驟一：向云臺(tái)攝像機(jī)發(fā)送某一控制指令，連續(xù)采樣并保存發(fā)送控制指令后、持續(xù)一段時(shí)間的N幀圖像序列，N≧2。

步驟二：求當(dāng)前幀的梯度圖；對(duì)梯度圖二值化，將梯度小于閾值的像素視為平坦區(qū)域的像素，形成平坦區(qū)域的二值掩膜，對(duì)該平坦區(qū)域掩膜進(jìn)行形態(tài)學(xué)濾波；計(jì)算平坦區(qū)域的面積，當(dāng)平坦區(qū)域的面積超過閾值時(shí)，判定該幀為特征不顯著；對(duì)于特征不顯著視頻，執(zhí)行步驟三。

否則，按照傳統(tǒng)運(yùn)動(dòng)矢量估計(jì)方法中圖像塊的劃分，將當(dāng)前幀劃分為不重疊的塊，統(tǒng)計(jì)當(dāng)前幀中平坦塊的個(gè)數(shù)???????????????????????????????????????????????，平坦塊為平坦像素?cái)?shù)大于塊面積設(shè)定百分比的塊，將當(dāng)前幀的所有塊標(biāo)記為待求運(yùn)動(dòng)矢量的塊，執(zhí)行步驟四。

步驟三：對(duì)于特征不顯著視頻，求當(dāng)前幀的顯著特征；在當(dāng)前幀中，將顯著特征所在的塊標(biāo)記為待求運(yùn)動(dòng)矢量的塊；其中，顯著特征可選邊緣、角點(diǎn)。

步驟四：根據(jù)前一幀圖像，對(duì)當(dāng)前幀中待求運(yùn)動(dòng)矢量的塊，求當(dāng)前幀的運(yùn)動(dòng)矢量；運(yùn)動(dòng)矢量方向角以非負(fù)整數(shù)標(biāo)記：

，表示將的方向角等分，，表示估計(jì)得到的運(yùn)動(dòng)矢量，即該塊在圖像的橫、縱坐標(biāo)上均沒有運(yùn)動(dòng)；當(dāng)圖像中的顯著特征靜止或沒有顯著特征時(shí)，，表示x軸方向的運(yùn)動(dòng)分量，表示y軸方向的運(yùn)動(dòng)分量。

步驟五：針對(duì)不同的云臺(tái)控制指令，統(tǒng)計(jì)連續(xù)N-1幀的運(yùn)動(dòng)矢量特征，所述的云臺(tái)控制指令包括攝像機(jī)縮放指令和攝像機(jī)平移指令；

（1）對(duì)于攝像機(jī)縮放指令：

將圖像劃分為四個(gè)象限Q1、Q2、Q3和Q4，在放大和縮小指令下，放大時(shí)，圖像四個(gè)象限上的運(yùn)動(dòng)矢量的方向角均向外；縮小時(shí)，運(yùn)動(dòng)矢量方向角均向內(nèi)；由此可得，攝像機(jī)在放大和縮小時(shí)，單幀圖像的四個(gè)象限上，分別統(tǒng)計(jì)運(yùn)動(dòng)矢量方向角的直方圖，得到對(duì)應(yīng)于四個(gè)象限的四個(gè)方向角直方圖，分別取每個(gè)直方圖的最大值對(duì)應(yīng)的方向角，該方向角范圍應(yīng)滿足下表：