CN103260049A - 智慧天网视频质量诊断系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智慧天网视频质量诊断系统，它包括前端视频采集单元、天网中心平台和管理终端，天网中心平台包括视频诊断服务器、数据库服务器和Web服务器，视频诊断服务器采用计算机视觉算法，对视频图像出现的雪花、滚屏、模糊、偏色、亮度异常和视频信号缺失做出准确判断并发出报警信息；前端视频采集单元通过通信网络与视频诊断服务器相连，视频诊断服务器分别连接数据库服务器和Web服务器，管理终端通过互联网访问Web服务器。本发明能对自动检测和区分视频清晰度、条纹干扰、亮度异常、色彩偏色和视频缺失等多种视频信号故障，对故障情况进行测试和准确定位，系统测试准确，能够提高处理速度和处理结果可靠性。

Description

智慧天网视频质量诊断系统

技术领域

本发明涉及一种智慧天网视频质量诊断系统，属于视频分析技术领域。

背景技术

随着平安城市建设的不断深入实践和应用，城市治安视频监控系统正从单纯的城市治安防范的技术手段形成为大型的、综合性非常强的视频图像信息系统，不仅是“平安城市”建设的重要组成部分，更成为“智慧城市”的重要载体。它不仅可以满足治安管理、城市管理、交通管理、应急指挥等的需求，在预防、发现、控制和打击违法犯罪，提供破案线索，固定违法犯罪证据等方面发挥人防、物防所不可替代的重要作用，对于提升城市可视化管理水平和政府应急处置能力，建立社会治安防控体系具有十分重大的意义。

当前，数量庞大的视频监控视频大多是靠人工监控，只有极少部分是在宽带通信的基础上通过视频检测软件来完成的。

目前，多采用监控系统，具有自动检测前端视频采集单元是否有视频信号输出的功能，但对于视频的模糊、雪花、滚屏、模糊、偏色、画面冻结和增益失衡等常见的信号故障，无法自动识别，导致日后查看视频时无法准确了解视频信息。因此急需一种智能化视频故障分析与预警系统，对视频图像出现的雪花、滚屏、模糊、偏色、画面冻结、增益失衡、云台失控、视频信号丢失等常见摄像头故障、视频信号干扰、视频质量下降进行准确分析、判断和报警。是系统按照诊断预案自动对摄像头进行检测，并记录所有的检测结果。用户可通过Web网页对系统运行情况进行监控，接收报警，处理报警，查询历史信息，并可根据摄像头所在区域、品牌、故障类型、故障严重程度等不同属性进行多种统计分析。

利用视频质量诊断系统，用户能够有效预防因视频采集设备、视频传输等环节导致的图像质量问题及所带来的损失，并及时发现破坏监控系统的不法行为。在设备、传输发生问题后，可以迅速进行处理，保障监控系统有效运行。系统亦有利于帮助用户快速掌握前端设备运行情况，轻松维护大型监控安防系统。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种采用集中自动处理、分布测量的结构化、模块化设计，能对自动检测和区分视频清晰度、条纹干扰、亮度异常、色彩偏色和视频缺失等多种视频信号故障，对故障情况进行测试和准确定位，系统测试准确、任务分担和负荷均匀，能够提高处理速度和处理结果的可靠性智慧天网视频质量诊断系统。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：智慧天网视频质量诊断系统，它包括多个前端视频采集单元、天网中心平台和多个管理终端，天网中心平台包括视频诊断服务器、数据库服务器和Web服务器，视频诊断服务器采用计算机视觉算法，对视频图像出现的雪花、滚屏、模糊、偏色、亮度异常和视频信号缺失做出准确判断并发出报警信息，数据库服务器用于存放视频诊断服务器的诊断结果和系统配置，Web服务器用于实现与管理终端的数据交互；

前端视频采集单元通过通信网络与视频诊断服务器相连，视频诊断服务器分别连接数据库服务器和Web服务器，管理终端通过互联网访问Web服务器。

所述的视频诊断服务器包括图像质量诊断模块、诊断结果管理模块、故障报警联动模块和统计报表模块；

（1）所述的图像质量诊断模块包括清晰度检测子模块、条纹干扰检测子模块、亮度异常检测子模块、色彩偏色检测子模块和视频缺失检测子模块：

清晰度检测子模块：检测由于镜头聚焦不当、镜头老化或异物覆盖镜头导致的视频模糊；

条纹干扰检测子模块：检测由于线路老化、传输故障、接触不良或受到电磁干扰时，视频图像中混有呈带状、波纹、网状、点状或刺状的带有周期性的图像叠加噪声；条纹干扰检测子模块包括噪声检测项和雪花检测项，将呈带状、波纹和网状的带有周期性的干扰交由噪声检测项检测，将点状和刺状的随机干扰导致的雪花或滚屏现象交由雪花检测项检测，从而提高诊断的准确性；

亮度异常检测子模块：能对视频的明暗程度进行诊断，可以在不同时间段可以改变诊断计划和检测阈值，在昼夜都能发挥作用；

色彩偏色检测子模块：对视频的颜色信息进行分析，视频中出现丰富色彩时，能够区分它们是由自然场景带来的，还是由于摄像头自身的故障产生的；

视频缺失检测子模块：检测因前端视频采集单元工作异常或设备损坏时造成的间发性或持续性的视频信号缺失现象，记录发生时间并输出报警信号；

（2）所述的诊断结果管理模块能够对诊断结果进行时时提醒，还能通过查询进行图形化显示，诊断结果包括前段视频采集单元实时状态诊断结果、视频图像质量实时状态诊断结果和服务器实时状态诊断结果；

（3）所述的故障报警联动模块包括消息接收层、消息发布层和联动处理层：

消息接收层：负责与视频诊断服务器建立通信，并接受视频诊断服务器发送过来的各类报警信息；

消息发布层：根据接收的报警信息，结合实现预置的报警联动规则，根据联动的类别对报警消息进行分发；

联动处理层：负责消息的处理，包括举证切换、录像存储、短信群发、图像抓拍、通信服务、业务流程、信号量输出和消息推送，根据联动的不同方式，将消息发送给各个联动接口服务器；

（4）所述的统计报表模块能够完成数据分析和统计功能，然后将统计结果以报表的形式发送到管理终端进行浏览、打印，生成的报表能够保存在文件中，便于定制新的报表。

存储在数据库服务器中的数据是以流水账的形式存放的，且格式固定，为报表分析提供了数据源的一致性，也为自定义生成报表样式打下了基础。

报表包括工作量统计表、类别统计表、明细表和故障统计表，所述的工作量统计表包括全局故障情况日报表和查修员工作量统计表，类别统计表包括测试结果类别统计表和修复故障类别统计表，明细表包括测量故障明细表和查修情况明细表，故障统计表包括测量故障统计表和修复故障情况统计表。

所述的互联网包括有线或无线。

本发明的有益效果是：

采用集中自动处理、分布测量的结构化、模块化设计，能对自动检测和区分视频清晰度、条纹干扰、亮度异常、色彩偏色和视频缺失等多种视频信号故障，最大程度利用现有的测试资源，对故障情况进行测试和准确定位，还能检测视频信号有无和前端摄像机的运行情况，有效预防因硬件导致的图像质量问题及所带来的不必要损失，并及时检测破坏监控设备的不法行为，系统测试准确、任务分担和负荷均匀，能够提高处理速度和处理结果的可靠性；本系统还能配合电子工单系统实现自动测试、自动派单、自动销障等人工智能化功能，能够有效降低故障处理成本。

本发明的诊断系统使得人们主要是在监视“事件讯息”而非“摄像画面”，效果优于由监控人员监看视频画面，配合使用智能视频分析系统，能够提高整个视频监控系统的智能化水平；同时也可用于传统的视频监控系统，辅助进行故障诊断和定位，降低工作人员的劳动强度，节约监控系统成本。

附图说明

    图1为本发明的系统结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图进一步说明本发明的技术方案，但本发明所保护的内容不局限于以下所述。

如图1所示，智慧天网视频质量诊断系统，它包括多个前端视频采集单元、天网中心平台和多个管理终端，天网中心平台包括视频诊断服务器、数据库服务器和Web服务器，视频诊断服务器采用计算机视觉算法，对视频图像出现的雪花、滚屏、模糊、偏色、亮度异常和视频信号缺失做出准确判断并发出报警信息，数据库服务器用于存放视频诊断服务器的诊断结果和系统配置，Web服务器用于实现与管理终端的数据交互；

前端视频采集单元通过通信网络与视频诊断服务器相连，视频诊断服务器分别连接数据库服务器和Web服务器，管理终端通过互联网访问Web服务器。

所述的视频诊断服务器包括图像质量诊断模块、诊断结果管理模块、故障报警联动模块和统计报表模块；

（1）所述的图像质量诊断模块包括清晰度检测子模块、条纹干扰检测子模块、亮度异常检测子模块、色彩偏色检测子模块和视频缺失检测子模块：

清晰度检测子模块：检测由于镜头聚焦不当、镜头老化或异物覆盖镜头导致的视频模糊；

条纹干扰检测子模块：检测由于线路老化、传输故障、接触不良或受到电磁干扰时，视频图像中混有呈带状、波纹、网状、点状或刺状的带有周期性的图像叠加噪声；条纹干扰检测子模块包括噪声检测项和雪花检测项，将呈带状、波纹和网状的带有周期性的干扰交由噪声检测项检测，将点状和刺状的随机干扰导致的雪花或滚屏现象交由雪花检测项检测，从而提高诊断的准确性；

亮度异常检测子模块：能对视频的明暗程度进行诊断，可以在不同时间段可以改变诊断计划和检测阈值，在昼夜都能发挥作用；

色彩偏色检测子模块：对视频的颜色信息进行分析，视频中出现丰富色彩时，能够区分它们是由自然场景带来的，还是由于摄像头自身的故障产生的；

视频缺失检测子模块：检测因前端视频采集单元工作异常或设备损坏时造成的间发性或持续性的视频信号缺失现象，记录发生时间并输出报警信号；

（2）所述的诊断结果管理模块能够对诊断结果进行时时提醒，还能通过查询进行图形化显示，诊断结果包括前段视频采集单元实时状态诊断结果、视频图像质量实时状态诊断结果和服务器实时状态诊断结果；

（3）所述的故障报警联动模块包括消息接收层、消息发布层和联动处理层：

消息接收层：负责与视频诊断服务器建立通信，并接受视频诊断服务器发送过来的各类报警信息；

消息发布层：根据接收的报警信息，结合实现预置的报警联动规则，根据联动的类别对报警消息进行分发；

联动处理层：负责消息的处理，包括举证切换、录像存储、短信群发、图像抓拍、通信服务、业务流程、信号量输出和消息推送，根据联动的不同方式，将消息发送给各个联动接口服务器；

（4）所述的统计报表模块能够完成数据分析和统计功能，然后将统计结果以报表的形式发送到管理终端进行浏览、打印，生成的报表能够保存在文件中，便于定制新的报表。

存储在数据库服务器中的数据是以流水账的形式存放的，且格式固定，为报表分析提供了数据源的一致性，也为自定义生成报表样式打下了基础。

报表包括工作量统计表、类别统计表、明细表和故障统计表，所述的工作量统计表包括全局故障情况日报表和查修员工作量统计表，类别统计表包括测试结果类别统计表和修复故障类别统计表，明细表包括测量故障明细表和查修情况明细表，故障统计表包括测量故障统计表和修复故障情况统计表。

所述的互联网包括有线或无线。

本发明的视频诊断系统能够融合短信通知和电话通知进行报警，能够与电子工单系统配合，对设备故障的发现、报修、维修、反馈和统计形成完整的闭环自动控制实现，对报警信号的接收、处理、反馈和统计形成一条完整的工作流，用户可以自定义自设计工作流。

工作流表单设计：表单是根据业务需求生成的业务表单，如申请表单，故障表单，维修表单等，表单携带着要流转的信息内容，比如：视频编号、视频地址、故障描述和维修期限等。 

Claims (5)

1.智慧天网视频质量诊断系统，其特征在于：它包括多个前端视频采集单元、天网中心平台和多个管理终端，天网中心平台包括视频诊断服务器、数据库服务器和Web服务器，视频诊断服务器采用计算机视觉算法，对视频图像出现的雪花、滚屏、模糊、偏色、亮度异常和视频信号缺失做出准确判断并发出报警信息，数据库服务器用于存放视频诊断服务器的诊断结果和系统配置，Web服务器用于实现与管理终端的数据交互；

前端视频采集单元通过通信网络与视频诊断服务器相连，视频诊断服务器分别连接数据库服务器和Web服务器，管理终端通过互联网访问Web服务器。

2.根据权利要求1所述的智慧天网视频质量诊断系统，其特征在于：所述的视频诊断服务器包括图像质量诊断模块、诊断结果管理模块、故障报警联动模块和统计报表模块；

（1）所述的图像质量诊断模块包括清晰度检测子模块、条纹干扰检测子模块、亮度异常检测子模块、色彩偏色检测子模块和视频缺失检测子模块：

清晰度检测子模块：检测由于镜头聚焦不当、镜头老化或异物覆盖镜头导致的视频模糊；

条纹干扰检测子模块：检测由于线路老化、传输故障、接触不良或受到电磁干扰时，视频图像中混有呈带状、波纹、网状、点状或刺状的带有周期性的图像叠加噪声；条纹干扰检测子模块包括噪声检测项和雪花检测项，将呈带状、波纹和网状的带有周期性的干扰交由噪声检测项检测，将点状和刺状的随机干扰导致的雪花或滚屏现象交由雪花检测项检测，从而提高诊断的准确性；

亮度异常检测子模块：能对视频的明暗程度进行诊断，可以在不同时间段可以改变诊断计划和检测阈值，在昼夜都能发挥作用；

色彩偏色检测子模块：对视频的颜色信息进行分析，视频中出现丰富色彩时，能够区分它们是由自然场景带来的，还是由于摄像头自身的故障产生的；

视频缺失检测子模块：检测因前端视频采集单元工作异常或设备损坏时造成的间发性或持续性的视频信号缺失现象，记录发生时间并输出报警信号；

（2）所述的诊断结果管理模块能够对诊断结果进行时时提醒，还能通过查询进行图形化显示，诊断结果包括前段视频采集单元实时状态诊断结果、视频图像质量实时状态诊断结果和服务器实时状态诊断结果；

（3）所述的故障报警联动模块包括消息接收层、消息发布层和联动处理层：

消息接收层：负责与视频诊断服务器建立通信，并接受视频诊断服务器发送过来的各类报警信息；

消息发布层：根据接收的报警信息，结合实现预置的报警联动规则，根据联动的类别对报警消息进行分发；

联动处理层：负责消息的处理，包括举证切换、录像存储、短信群发、图像抓拍、通信服务、业务流程、信号量输出和消息推送，根据联动的不同方式，将消息发送给各个联动接口服务器；

（4）所述的统计报表模块能够完成数据分析和统计功能，然后将统计结果以报表的形式发送到管理终端进行浏览、打印，生成的报表能够保存在文件中，便于定制新的报表。

3.根据权利要求1所述的智慧天网视频质量诊断系统，其特征在于：存储在数据库服务器中的数据是以流水账的形式存放的，且格式固定，为报表分析提供了数据源的一致性，也为自定义生成报表样式打下了基础。

4.根据权利要求2所述的智慧天网视频质量诊断系统，其特征在于：所述的报表包括工作量统计表、类别统计表、明细表和故障统计表，所述的工作量统计表包括全局故障情况日报表和查修员工作量统计表，类别统计表包括测试结果类别统计表和修复故障类别统计表，明细表包括测量故障明细表和查修情况明细表，故障统计表包括测量故障统计表和修复故障情况统计表。

5.根据权利要求1所述的智慧天网视频质量诊断系统，其特征在于：所述的互联网包括有线或无线。

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