[發(fā)明專利]一種基于光流場進行攝像頭自動巡檢的方法及裝置有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201910946266.8 | 申請日： | 2019-10-03 |
| 公開（公告）號： | CN110880184B | 公開（公告）日： | 2023-07-21 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 張立;劉文 | 申請（專利權(quán)）人： | 上海淡竹體育科技有限公司 |
| 主分類號： | G06T7/269 | 分類號： | G06T7/269;G06T5/00;H04N7/18 |
| 代理公司： | 暫無信息 | 代理人： | 暫無信息 |
| 地址： | 200233 上*** | 國省代碼： | 上海;31 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 基于 光流場 進行 攝像頭 自動 巡檢 方法 裝置 | ||
本發(fā)明提出一種基于光流場進行攝像頭自動巡檢的方法及裝置。本發(fā)明屬于攝像頭自動巡檢領(lǐng)域，尤其涉及使用光流場技術(shù)實現(xiàn)自動檢測攝像頭狀態(tài)相對于基準狀態(tài)是否變化的方法及裝置。該方法包括以下步驟：步驟1，采集基準圖像；步驟2，預(yù)處理基準圖像；步驟3，生成基準圖像光流場;步驟4，生成基準圖像光流場二值模;步驟5，采集目標圖像;步驟6，預(yù)處理目標圖像;步驟7，生成目標圖像光流場;步驟8，生成目標圖像光流場二值模;步驟9，生成匹配圖像光流場;步驟10，生成匹配圖像光流場二值模;步驟11，判斷攝像頭鏡頭狀態(tài)。本發(fā)明實現(xiàn)了攝像頭狀態(tài)的自動巡檢，對光照，灰塵、攝像頭視野內(nèi)場景變動有較好魯棒性。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于攝像頭自動巡檢領(lǐng)域，尤其涉及使用光流場技術(shù)實現(xiàn)自動檢測攝像頭巡檢時狀態(tài)相對于基準狀態(tài)是否變化的方法及裝置。
背景技術(shù)
攝像頭在各種場景中被越來越多的廣泛使用，如安防、監(jiān)控、工業(yè)控制、工業(yè)測量、體育測試、水質(zhì)分析等。攝像頭如果發(fā)生鏡頭嚴重積灰、鏡頭被異物蓋住，將對圖像質(zhì)量產(chǎn)生影響；如果鏡頭方向發(fā)生改變、鏡頭焦距發(fā)生改變，則將對圖像的視野產(chǎn)生影響，我們將這些變化統(tǒng)稱為攝像頭狀態(tài)的改變，這些改變均會影響作業(yè)結(jié)果。所以攝像頭巡檢是周期性需要實施的工作，以保證攝像頭狀態(tài)和基準（或期望）狀態(tài)一致。
傳統(tǒng)的攝像頭巡檢采用的是人工巡檢、手工紙介質(zhì)記錄的工作方式，這種巡檢方式存在著諸多缺陷：依賴巡檢人員的主動性，缺乏監(jiān)督機制，容易出現(xiàn)漏檢、巡檢不到位等情況;攝像頭出現(xiàn)問題從發(fā)現(xiàn)到解決的處理周期過長、手工記錄的巡檢結(jié)果容易出錯;無法及時反饋現(xiàn)場情況；尤其對目標狀態(tài)和基準狀態(tài)是否相同沒有一致的判斷標準，依賴于巡檢人員的素質(zhì)和經(jīng)驗。
本發(fā)明的目的在于實現(xiàn)攝像頭狀態(tài)巡檢的自動化，使用光流場技術(shù)對巡檢時刻攝像頭成像圖像和基準時刻攝像頭成像圖像進行光流場提取和比對，實現(xiàn)攝像頭狀態(tài)的自動巡檢。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的內(nèi)容在于使用光流場技術(shù)對巡檢時刻攝像頭成像圖像和基準時刻攝像頭成像圖像進行光流場提取和比對，實現(xiàn)攝像頭狀態(tài)的自動巡檢。
本發(fā)明所使用的光流場模型是一個和原始圖像大小相等的雙通道圖像，每個像素描述的是當前幀圖像相對于前一幀圖像的像素的光流的速度大小u和速度方向v，所以光流場是一個由光流向量(u,v)組成的雙通道數(shù)組。
本發(fā)明采用以下技術(shù)方案實現(xiàn)。
一種基于光流場進行攝像頭自動巡檢的方法，包括：
步驟1，采集基準圖像：在認為攝像頭鏡頭狀態(tài)（鏡頭方向、鏡頭焦距、鏡頭清潔、鏡頭沒有覆蓋異物）是正確的時刻，采集相鄰兩幀圖像Frame1和Frame2。并認為該時刻的攝像頭鏡頭狀態(tài)是基準狀態(tài)，F(xiàn)rame1和Frame2是基準圖像。
步驟2，預(yù)處理基準圖像：對基準圖像Frame1和Frame2進行灰度化和兩層金字塔降采樣預(yù)處理，目的是對圖像進行降噪和平滑，恢復圖像形態(tài)特征，減小圖像大小，降低圖像分辨率，提高光流場計算效率，并使圖像滿足光流場計算的前提假設(shè)要求：連續(xù)的兩幀圖像之間目標對象的像素的灰度值不改變，從而使得光流場計算結(jié)果平滑。
步驟2.1，對圖像進行灰度化：使用灰度化模型對圖像進行灰度化計算,分別求得基準圖像Frame1和Frame2的灰度圖Gray1和Gray2。
步驟2.2，對圖像進行濾波：使用濾波器對灰度圖Gray1和Gray2進行降噪和平滑計算,?得到新的灰度圖GrayFilter1和GrayFilter2。
步驟2.3，對圖像進行降采樣：使用圖像降采樣模型對灰度圖GrayFilter1和GrayFilter2進行降采樣，得到降維灰度圖GrayDownSampling1和GrayDownSampling2。可以對圖像進行多次降采樣獲得合適維度的降維灰度圖。
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