[發明專利]一種智能監控系統的工作方法

在審

• 申請號: 201811079647.2
• 申請日: 2018-09-14
• 公開（公告）號: CN109345541A
• 公開（公告）日: 2019-02-15
• 發明（設計）人: 蔡阿芳
• 申請（專利權）人: 南京理工技術轉移中心有限公司
• 主分類號: G06T7/11
• 分類號: G06T7/11;G06T5/00;G06T5/50;H04N7/18
• 代理公司: 南京中高專利代理有限公司 32333
• 代理人: 祝進

1.一種智能監控系統的工作方法，其特征在于，所述智能監控系統包括：服務器，與該服務器相連的監控裝置和報警裝置；其中

所述監控裝置設于監控區域內且包括：處理器，與該處理器相連的溫度采集模塊和視頻監控模塊；

所述工作方法包括：

所述溫度采集模塊采集監控區域的溫度數據，并通過一通信模塊發送至云服務器；

所述視頻監控模塊采集監控區域的視頻數據，并通過所述通信模塊發送至云服務器；以及

所述云服務器設有分析處理模塊，以對溫度數據和視頻數據進行分析，并在出現異常時控制報警裝置發出報警。

2.根據權利要求1所述的智能監控系統的工作方法，其特征在于，

所述視頻監控模塊采用多光普相機；

所述多光普相機適于實時識別被監控目標位置，且實時識別被監控目標位置的方法包括如下步驟：

步驟1：通過多光譜成像系統獲取目標區域的光譜圖像，所述多光譜成像系統所涉及濾光片波長范圍涵蓋可見光波長至紅外波長；

步驟2：提取所述多光譜成像系統任一成像通道的光譜圖像的光譜信息，將所述光譜信息導入至所述多光譜成像系統的光譜信息數據庫進行數據匹配，完成初步信息篩選；

步驟3：若所述光譜信息匹配失敗，則所述多光譜成像系統中的主控芯片控制進行下一幀目標區域光譜圖像的獲取；

步驟4：若所述光譜信息數據庫中匹配到對應的光譜信息，所述主控芯片自動定位出所述光譜信息在光譜圖像中的位置坐標，并根據所述位置坐標，所述主控芯片控制所述多光譜成像系統進行目標區域的全方位攝像掃描，分別獲得可見光波長及紅外波長尺度下的光譜圖像，并對所述可見光波長及紅外波長尺度下的光譜圖像進行圖像融合處理；

步驟5：將所述融合處理后的圖像進行非均勻校正。

3.根據權利要求2所述的智能監控系統的工作方法，其特征在于，所述主控芯片包括FPGA，所述光譜信息在FPGA的內部RAM中進行數據匹配。

4.根據權利要求3所述的智能監控系統的工作方法，其特征在于，所述步驟4具體包括：

步驟4.1：所述主控芯片自動定位出所述光譜信息在光譜圖像中的位置坐標后，確定出匹配成功的所述光譜信息的中心位置，計算出所述成像系統的成像標板與水平方向的夾角，并確定出所述成像標板與所述成像系統中的攝像模組之間的偏轉角度，所述主控芯片控制所述多光譜成像系統沿著所述偏轉角度進行分辨率掃描，完成目標區域的全方位攝像掃描；

步驟4.2：在所述多光譜成像系統沿著所述偏轉角度進行分辨率掃描時，所述主控芯片通過對可見光波長內的光譜信息識別區域以及紅外波長內的光譜信息識別區域進行運動檢測，確定其運動軌跡，并完成兩個運動軌跡的擬合，選取尺度變換矩陣，使用該矩陣生成待融合的可見光圖像以及紅外圖像；

步驟4.3：所述主控芯片進一步控制FPGA中的圖像融合處理單元對所述可見光圖像以及紅外圖像進行亮度調節、去噪、中心配準、融合以及圖像增強等操作，其中，所述圖像融合處理單元包括DSP，FLASH以及尺度校正存儲器；所述FPGA結合尺度校正存儲器共同完成紅外圖像的細節提取以及輪廓提取，并完成光譜圖像與紅外圖像之間的配準幾何尺度變換，以及圖像細節和輪廓融合；所述DSP連接圖像編碼器，并結合連接FLASH以及FPGA中的RAM，用于將經過處理的數字視頻信號結合行、場同步信號合成為模擬視頻信號并進行驅動以便于顯示；

步驟4.4：當所述主控芯片控制進行所述可見光圖像以及紅外圖像融合時，所述圖像融合處理單元對所述可見光圖像以及紅外圖像各自分成不重疊的塊，分別計算其中的信息量，將所述可見光圖像以及紅外圖像使用高斯金字塔分成不同尺度的圖像，所述FPGA在不同尺度提取細節特征，并根據所述信息量特征進行加權評估，最后采用拉普拉斯金字塔進行合成，形成新的融合圖像；

步驟4.5：對融合后的圖像進行亮度檢測，并與一標準亮度進行對比，當所述圖像亮度低于所述標準亮度時，對圖像亮度進行處理以達到適于測試的亮度值；

步驟4.6：對融合后的圖像進行圖像去噪，所述圖像去噪僅針對所述光譜信息識別區域進行去噪，以減少所述主控芯片的運算消耗；

步驟4.7：采用自適應圖像增強技術對融合后的圖像進行圖像增強處理。

5.根據權利要求4所述的智能監控系統的工作方法，其特征在于，在所述步驟5中，對所述融合處理后的圖像進行非均勻校正方法，其具體包括：

步驟5.1：在所述多光譜成像系統用于目標區域成像前，分別采集所述多光譜成像系統的各個成像通道的光敏元在各溫度值下的響應數據，并利用如下公式分別計算各溫度段的增益系數G_ij和偏置系數Q_ij

其中X_ij(H)和X_ij(L)分別是像元(i，j)在高溫和低溫均勻輻射背景下的響應，V_H和V_L分別是所述紅外相機中所有像元的平均輸出；

步驟5.2：所述成像系統的主控芯片將上述各溫度段的增益系數G_ij和偏置系數Q_ij實時存儲至FPGA內部RAM，以備后續使用；

步驟5.3：在所述步驟4完成后，針對融合后的圖像，利用融合圖像的紋理和邊緣特征對融合圖像中的光譜信息識別區域進行深度識別；

步驟5.4：依據融合圖像的不同光譜信息分布，將目標光譜區域進行圖像分割，形成各個特征區域；

步驟5.5：基于FPGA的并行處理能力，分別對所述融合圖像的各個特征區域同時進行非均勻校正；針對每一個特征區域，所述主控芯片首先計算所述特征區域中各點的平均溫度，然后根據所述平均溫度，從所述FPGA中的RAM中讀取相應的校正參數，并根據如下公式完成非均勻校正

其中表示均勻輻照度條件下紅外探測器輸出的圖像；

步驟5.6：校正后的融合圖像采用均值濾波法對邊界灰度值進行補償。