[發明專利]一種基于光場的高清視頻監控系統及方法

有效

• 申請號: 202010512930.0
• 申請日: 2020-06-08
• 公開（公告）號: CN111818298B
• 公開（公告）日: 2021-10-22
• 發明（設計）人: 盛浩;楊達;王思哲;崔正龍;王帥
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: H04N7/18
• 分類號: H04N7/18;H04N5/265;G06T3/40;G06N3/04
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責任公司 11251
• 代理人: 安麗;鄧治平

本發明涉及一種基于光場的高清視頻監控系統及方法，由光場監控視頻采集模塊、顯示模塊、分辨率增強模塊、數據存儲模塊、系統管理模塊組成。本發明面向視頻監控領域，利用現有視頻監控設備，結合光場圖像超分辨技術，在不顯著增加成本的前提下，實現高清視頻監控。

技術領域

本發明涉及監控技術領域，尤其是一種基于光場的高清視頻監控系統及方法。

背景技術

視頻監控系統在安防、交通等領域被廣泛使用并發揮著重要作用，然而由于目前普遍裝備的監控設備分辨率的限制，常常導致重要細節難以分辨，無法充分發揮監控視頻作為線索及證據的重要作用。然而，全面換裝高分辨率監控設備將帶來高昂成本，因此，充分發揮現有監控設備能力，設計算法可靠地提高監控視頻分辨率成為一個可能選項。本發明通過現有設備構建光場采集系統，充分利用光場數據特性，在不顯著提升成本的前提下，利用720P監控設備實現4K監控。

發明內容

為了在控制成本的同時，克服現有監控系統分辨率不足的問題，本發明提供了一種基于光場的高清視頻監控系統及方法，面向視頻監控領域，利用現有視頻監控設備，結合光場圖像超分辨技術，在不增加監控攝像機成本的前提下，實現高清視頻監控。

本發明采用如下的技術方案：

一種基于光場的高清視頻監控系統，包括監控視頻采集模塊、分辨率增強模塊、顯示模塊、數據存儲模塊和系統管理模塊，其中：

監控視頻采集模塊實現角分辨率為3×3的720P光場監控視頻的采集，該模塊包含分布在均勻規則3×3網格上的9個光軸平行的720P分辨率監控攝像頭，相鄰視角圖像保證最大視差小于15像素。

分辨率增強模塊實現光場視頻中心視角分辨率增強，采用一種獨創的光場中心視角超分辨卷積神經網絡，通過全局與局部殘差結構的結合，在充分發掘光場監控視頻中心視角自身信息的同時，充分提取光場圖像周圍視角信息，實現中心視角亞像素信息的可靠補充，對中心視角進行超分辨處理，準實時生成4K高分辨率場景監控視頻。

顯示模塊管理兩塊4K高分辨率顯示器，一塊顯示監控視頻采集模塊采集得到的角分辨率為3×3的720P光場監控視頻，另一塊同步顯示分辨率增強至4K的高分辨率場景監控視頻。

數據存儲模塊連接視頻數據庫，自動存儲監控視頻采集模塊捕獲的角分辨率為3×3的720P光場監控視頻與分辨率增強模塊生成的4K高分辨率場景監控視頻，提供視頻數據的添加、刪除、查詢接口。

系統管理模塊與數據存儲模塊連接后，可對視頻數據庫中存儲的全部監控視頻進行查詢與刪除，系統管理模塊連接用戶數據庫，將用戶分為系統管理員與普通用戶，系統管理員可查詢與刪除監控數據，普通用戶僅可查詢監控數據。