[發明專利]攝像頭運行狀態的判斷方法和裝置

在審

• 申請號: 201410487606.2
• 申請日: 2014-09-22
• 公開（公告）號: CN104202530A
• 公開（公告）日: 2014-12-10
• 發明（設計）人: 張歡;吳金勇;王軍
• 申請（專利權）人: 安科智慧城市技術（中國）有限公司
• 主分類號: H04N5/232
• 分類號: H04N5/232
• 代理公司: 廣東廣和律師事務所 44298
• 代理人: 章小燕;曹建軍

技術領域

本發明涉及攝像技術領域，尤其是涉及一種攝像頭運行狀態的判斷方法和裝置。

背景技術

教育信息化越來越受到教育主管部門的重視，其中教學智能錄播系統是教育信息化的重要組成部分。根據國家“三通二平臺”建設的要求，教學智能錄播系統中，需要對教學過程中老師的教學行為進行視頻攝像機監控，錄播系統需要對教師進行實時跟蹤錄像。由于教師在講臺上和講臺下活動，故涉及到鏡頭切換以保證教師一直在視野范圍內，若攝像頭還處在運動或不穩定狀態時就對教師進行跟蹤，將會導致跟蹤不穩定而出現跟丟跟錯等問題。所以，鏡頭切換后是否能及時準確判斷攝像頭的運行狀態顯得非常關鍵。

現有技術中，有的利用幀差法對攝像頭的運行狀態進行判斷，該方法原理簡單、便于實現。缺點是對于鏡頭內物體運動、光線條件的劇烈變化比較敏感,容易誤檢。例如，當鏡頭切換完畢但鏡頭內仍存在運動物體時，幀差法容易誤判為鏡頭尚未切換完畢，從而造成攝像頭穩定狀態判斷延時，導致不能及時對拍攝目標進行跟蹤。

還有的利用直方圖相交法對攝像頭的運行狀態進行判斷，該方法對于鏡頭內的運動物體具有良好的容忍程度，缺點是對于內容完全不同的兩幅圖像,可能具有相同的直方圖，因此容易造成漏檢。對于連續的視頻圖像，雖然很少會出現連續兩幅圖像直方圖完全相同的情況，但是對于教師錄播系統中跟蹤教師場景較相似的情況，直方圖相交法難以對視頻運動或靜止狀態給出很好的分割方案。

綜上所述，現有的攝像頭運行狀態的判斷方法，尚不能及時準確的獲得攝像頭運行狀態的判斷結果。

發明內容

本發明的主要目的在于提供一種攝像頭運行狀態的判斷方法和裝置，旨在實現及時準確的獲得攝像頭運行狀態的判斷結果。

為達以上目的，本發明提出一種攝像頭運行狀態的判斷方法，包括步驟:

獲取視頻圖像的幀差特征；

根據所述幀差特征判斷攝像頭的運行狀態；

若判斷結果為無法確定所述運行狀態，則獲取視頻圖像的直方圖相交特征；

根據所述直方圖相交特征判斷攝像頭的運行狀態。

優選地，所述根據所述幀差特征判斷攝像頭的運行狀態包括：

對當前時刻和前一時刻的幀差特征分別求取估計誤差的方差；

計算當前時刻與前一時刻的幀差特征的估計誤差的方差的差值，將所述差值作為第一評價指標；

若所述第一評價指標小于等于第一閾值，則判定攝像頭的運行狀態為靜止狀態；

若所述第一評價指標大于等于第二閾值，則判定攝像頭的運行狀態為運動狀態；

若所述第一評價指標介于第一閾值和第二閾值之間，則判定無法確定攝像頭的運行狀態。

優選地，所述根據所述直方圖相交特征判斷攝像頭的運行狀態包括：

對當前時刻和前一時刻的直方圖相交特征分別求取估計誤差的方差；

計算當前時刻與前一時刻的直方圖相交特征的估計誤差的方差的差值，將所述差值作為第二評價指標；

若所述第二評價指標小于等于第三閾值，則判定攝像頭的運行狀態為靜止狀態；

若所述第二評價指標大于第三閾值，則判定攝像頭的運行狀態為運動狀態。

優選地，所述獲取視頻圖像的幀差特征包括:

獲取視頻圖像的當前幀和前一幀的幀差圖像；

計算所述幀差圖像中滿足預設條件的運動像素的個數；

根據所述運動像素的個數統計所述幀差圖像的運動像素比率，將所述運動像素比率作為幀差特征。

優選地，其特征在于，所述獲取視頻圖像的直方圖相交特征包括：

將視頻圖像的當前幀圖像和前一幀圖像轉換為YCrCb空間；

統計當前幀圖像和前一幀圖像的Y分量的直方圖；

計算當前幀圖像和前一幀圖像的直方圖的直方圖相交距離，將所述直方圖相交距離作為直方圖相交特征。

本發明同時提出一種攝像頭運行狀態的判斷裝置，包括獲取模塊、第一判斷模塊和第二判斷模塊，其中：

獲取模塊，用于獲取視頻圖像的幀差特征并發送給第一判斷模塊，當接收到第一判斷模塊發送的無法確定攝像頭的運行狀態的判斷結果時，進一步獲取視頻圖像的直方圖相交特征并發送給第二判斷模塊；

第一判斷模塊，用于根據獲取模塊發送的幀差特征判斷攝像頭的運行狀態，若判斷結果為無法確定所述運行狀態時則向獲取模塊發送所述判斷結果；

第二判斷模塊，用于根據獲取模塊發送的直方圖相交特征判斷攝像頭的運行狀態。

優選地，所述第一判斷模塊包括第一計算單元和第一判別單元，其中：