CN100426837C - 一种监控摄像方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种监控摄像方法，包括：以一定的工作时钟频率获取图像序列；对图像序列进行运动检测；分析运动检测的结果；根据分析结果，切换工作时钟频率，以新的工作时钟频率获取图像序列。本发明还公开了一种监控摄像装置，包括图像获取模块、运动检测模块，还包括：分析模块、工作时钟频率调节模块。本发明解决了图像获取模块在没有运动对象的情况下仍然以正常状态工作的问题，可广泛应用于监控摄像装置中。
Description
技术领域
本发明涉及视频监控领域，特别是一种监控摄像方法及装置。
技术背景
现有的监控摄像装置一般都是以固定的速率拍摄和输出视频图像序列，例如每秒输出25帧或30帧图像。这些视频图像序列可以传输到电视监控器上显示出来，或是在磁带等介质上保存下来。
但是在很多情况下，例如夜晚时大楼保安系统的监控摄像装置拍摄到的视频图像，大部分时间是没有运动目标出现的。在这种情况下，监控摄像装置仍以固定的速率来捕获、传输及存储视频图像序列，就完全没有必要，因为这样对功耗、传输带宽、存储空间等都造成了很大浪费。
现在也有具备自动唤醒功能的监控摄像装置，摄像头一直正常工作，所获取的图像序列通过运动检测，发现有运动对象出现时，才开始传输所获取的图像序列，并显示在监控器上或存储在磁带、硬盘等介质上。这样做解决了上述传输带宽和存储空间浪费的问题，但是摄像头长时间处于正常工作状态，仍然会浪费功耗，而且其寿命也会降低。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的在于提供一种监控摄像方法及装置，使监控摄像装置能够根据运动检测的结果判断有无运动对象，从而自动调整图像获取模块的工作时钟频率，以解决在没有运动对象存在的情况下图像获取模块仍以正常速度工作的问题。
为了达到上述目的，本发明提供一种监控摄像方法，包括以下步骤：
a)以一定的工作时钟频率获取图像序列；
b)对所述图像序列进行运动检测；
c)分析所述运动检测的结果，获得监控区域是否有运动对象的分析结果；
d)根据步骤c中的分析结果，切换到合适的工作时钟频率，以新的工作时
钟频率获取图像序列。
所述工作时钟频率有正常状态和省电状态，正常状态时的工作时钟频率大于省电状态时的工作时钟频率。
当目前处于所述正常状态时，如果分析运动检测的结果，分析结果显示在一定的时间长度内未出现运动对象，则改变工作时钟频率，以所述省电状态的工作时钟频率获取图像序列。
所述对运动检测结果进行分析的方法为：保存最近一段时间内的所有运动检测结果，只有当所述的所有运动检测结果都显示图像无运动，即最近一段时间内监控区域无运动对象时，才改变工作时钟频率。
所述对运动检测结果进行分析的方法也可以为：对一系列运动检测结果逐一进行分析，并用一变量记录图像无运动的情况连续出现的次数，如果所述分析结果显示在最近一段时间内一直没有运动对象，则改变工作时钟频率，否则表明监控区域内有运动对象，那么仍以当前正常状态的工作时钟频率获取图像序列，同时对后续的运动检测结果继续进行分析。
当目前处于所述省电状态时，如果分析运动检测的结果，一旦发现有运动对象出现，立即换用所述正常状态的工作时钟频率获取图像序列。
从所述的省电状态到正常状态的转换时间不超过正常状态时一个工作时钟周期。
本发明的监控摄像方法还包括所述图像序列传送到显示终端显示，或在存储介质上存储的步骤。
本发明还提供一种监控摄像装置，包括：
图像获取模块，用于以一定的工作时钟频率获取图像序列；运动检测模块，用于对所述图像序列进行运动检测；还包括：分析模块，用于分析所述运动检测的结果，获得监控区域是否有运动对象的分析结果；工作时钟频率调节模块，用于根据所述分析结果，切换所述图像获取模块的工作时钟频率。
所述工作时钟频率调节模块中保存着正常状态和省电状态的频率值。
所述图像获取模块的工作时钟频率就是工作时钟频率调节模块所选中的频率值。
所述监控摄像装置还包括显示存储模块，用于显示或存储所述图像序列。
本发明针对在没有运动对象存在的情况下，监控摄像装置中的图像获取模块仍以正常速度工作的问题，提出在原有监控摄像装置的基础上，增加分析模块和工作时钟频率调节模块，分析模块分析运动检测的结果，如果分析结果显示在一定时间段内没有运动对象出现，工作时钟频率调节模块就降低工作时钟频率，以降低功耗；若又有运动对象出现，则立即转换到正常工作时钟频率，进行正常的拍摄。本发明的工作时钟频率调节完全自动实现，无需人工干预，同时降低了功耗，可以广泛应用于监控摄像装置中。
附图说明
图1为本发明监控摄像装置的原理框图；
图2为本发明监控摄像方法的流程图；
图3为本发明一个具体实施例的工作流程图。
具体实施方式
本发明的核心思想为：监控摄像装置工作在正常状态时，当监控区域无运动对象的情况持续一定时间后，进入省电状态，以较低的工作时钟频率拍摄和输出图像序列；监控摄像装置工作在省电状态时，当监控区域一旦出现了运动对象，就立即将图像获取模块的工作时钟频率恢复到正常工作状态，以正常的工作时钟频率拍摄和输出图像序列。
下面结合附图，具体说明本发明的工作流程：
步骤301，摄像头在正常状态下工作，每秒输出30帧CIF格式的图像。
本实施例中的图像获取模块为摄像头，摄像头输出的图像格式为CIF格式，正常工作时，图像序列的输出速率为30帧/秒，所述图像序列可以传输到显示终端进行显示或者在磁带、硬盘等介质上存储下来。
步骤302，用时间差分法对图像序列进行运动检测。
在本实施例中，采用时间差分法进行运动检测，时间差分法是一种常用的运动检测方法，是在连续的图像序列中取相邻两帧或三帧图像进行运动检测。在本实施例中取相邻两帧图像进行运动检测。
如果监控区域没有运动对象，那么两帧图像相同，经运动检测得到的结果就是无运动对象；如果有运动对象，那么两帧图像有不同之处，得到结果为有运动对象。每两帧图像检测得到一个结果，运动检测模块输出的是一系列检测结果。
步骤303，分析模块分析运动检测的结果，判断最近1分钟内是否无运动对象出现？
分析模块可以保存最近1分钟的所有检测结果，只有当上述所有的检测结果都显示图像无运动，即最近1分钟内监控区域无运动对象时，才执行步骤304，否则保持摄像头在正常状态时的工作时钟频率不变。
步骤304，工作时钟频率调节模块将摄像头的工作时钟频率切换为省电状态。
工作时钟频率调节模块切换摄像头的工作时钟频率使之进入省电状态，即在没有运动对象的情况下，降低摄像头的工作时钟频率，视频监控装置进入省电状态。
步骤305，摄像头在省电状态下工作，每秒输出5帧CIF格式的图像。
步骤306，用时间差分法对图像序列进行运动检测。
此步骤与上述的步骤302相同。
步骤307，分析模块分析运动检测的结果，判断是否有运动对象出现？
摄像头工作在省电状态时，一旦运动检测结果显示有运动对象出现，就执行步骤308，否则保持摄像头在省电状态时的工作时钟频率不变。
步骤308，工作时钟频率调节模块将摄像头的工作时钟频率切换为正常状态。
工作时钟频率调节模块切换摄像头的时钟频率，使其恢复正常工作状态，以30帧/秒的速率拍摄和输出图像序列。所述工作时钟频率的转换时间不超过1/30秒，这是为了使图像获取模块能够迅速转换到正常状态，保证拍摄到运动对象的完整的运动过程。
本实施例中所述的图像序列为CIF格式，正常工作时，摄像头的帧率，即拍摄和输出图像的速率为30帧/秒，在省电状态下的帧率为5帧/秒。所述正常工作和省电状态时的帧率也可以根据用户需要进行调整，如正常工作时帧率为25帧/秒，省电状态时为5帧/秒；或者正常工作时帧率为30帧/秒，省电状态时为3帧/秒，只要省电状态时的帧率不会漏拍运动对象，而且小于正常状态时的帧率就可以。除此之外，图像格式也可为VGA格式，正常工作时帧率一般为10-15帧/秒，省电状态下的帧率可根据正常工作时的帧率选择，如5帧/秒等。
除了本实施例步骤303中所述的分析方法外，分析模块还可以对运动检测模块发来的一系列检测结果逐一进行分析，并用一个变量来记录图像无运动的情况连续出现的次数，计数从1开始，每出现一个图像无运动的检测结果，该变量加1，每出现一个图像有运动的检测结果，该变量清零。如果当前运动检测结果显示图像有运动，那么对所述变量进行清零操作，然后执行步骤303，对后续的运动检测结果继续进行分析，同时摄像头保持当前正常状态的工作时钟频率不变；如果当前运动检测结果显示图像无运动，那么对所述变量进行进1累加，执行步骤303；直至图像无运动的情况连续出现1分钟，即在图像帧率为30帧/秒的情况下，变量累加到1799时，执行步骤304。
在本实施例中，分析运动检测的结果，如果1分钟内一直无运动对象，那么就降低图像获取模块的工作时钟频率，进入省电状态。1分钟这个时间长度也可以调整，如0.5分钟、2分钟、10分钟等都可以。这个时间越短，功耗越低，可是工作时钟频率的转换可能就越频繁，器件的损耗越大；时间越长，器件的损耗越小，但是功耗会较大。用户可根据自己的需求，设置该时间长度为最合适的值。
本实施例中，所选用的运动检测方法为时间差分法，也可以采用背景减除法、光流法等，上述三种方法都是常用的运动检测方法。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1、一种监控摄像方法，包括：
a)以一定的工作时钟频率获取图像序列；
b)对所述图像序列进行运动检测；
c)分析所述运动检测的结果，获得监控区域是否有运动对象的分析结果；
d)根据步骤c中的分析结果，切换到新的工作时钟频率，以新的工作时钟频率获取图像序列；
所述工作时钟频率有正常状态和省电状态，正常状态时的工作时钟频率大于省电状态时的工作时钟频率；
当目前处于所述正常状态时，如果分析运动检测的结果，分析结果显示在一定的时间长度内未出现运动对象，则改变工作时钟频率，以所述省电状态的工作时钟频率获取图像序列。
2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述分析运动检测结果的方法为：
保存最近一段时间内的所有运动检测结果，只有当所述的所有运动检测结果都显示图像无运动，即最近一段时间内监控区域无运动对象时，才改变工作时钟频率。
3、根据权利要求2所述的方法，其特征为，所述分析运动检测结果的方法为：
对一系列运动检测结果逐一进行分析，并用一变量记录图像无运动的情况连续出现的次数，如果所述分析结果显示在最近一段时间内一直没有运动对象，则改变工作时钟频率，否则表明监控区域内有运动对象，那么仍以当前正常状态的工作时钟频率获取图像序列，同时对后续的运动检测结果继续进行分析。
4、根据权利要求1、2或3所述的方法，其特征为：当目前处于所述省电状态时，如果分析运动检测的结果，一旦发现有运动对象出现，立即换用所述正常状态的工作时钟频率获取图像序列。
5、根据权利要求4所述的方法，其特征为：从所述的省电状态到正常状态的转换时间不超过正常状态时一个工作时钟周期。
6、根据权利要求1所述的方法，其特征为：还包括所述图像序列传送到显示终端显示，或在存储介质上存储的步骤。
7、一种监控摄像装置，包括：图像获取模块，用于以一定的工作时钟频率获取图像序列；运动检测模块，用于对所述图像序列进行运动检测；其特征为，还包括：分析模块，用于分析所述运动检测的结果，获得监控区域是否有运动对象的分析结果；工作时钟频率调节模块，用于根据所述分析结果，切换所述图像获取模块的工作时钟频率；
所述工作时钟频率有正常状态和省电状态，正常状态时的工作时钟频率大于省电状态时的工作时钟频率；
当目前处于所述正常状态时，如果分析运动检测的结果，分析结果显示在一定的时间长度内未出现运动对象，则改变工作时钟频率，以所述省电状态的工作时钟频率获取图像序列。
8、根据权利要求7所述的监控摄像装置，其特征为，所述工作时钟频率调节模块中保存着正常状态和省电状态的频率值。
9、根据权利要求8所述的监控摄像装置，其特征为，所述图像获取模块的工作时钟频率就是工作时钟频率调节模块所选中的频率值。
10、根据权利要求9所述的监控摄像装置，其特征为，还包括显示存储模块，用于显示或存储所述图像序列。
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