CN103379268A

CN103379268A - 省电监控系统及方法

Info

Publication number: CN103379268A
Application number: CN2012101236205A
Authority: CN
Inventors: 吴炯陞
Original assignee: Hongfujin Precision Industry Shenzhen Co Ltd; Hon Hai Precision Industry Co Ltd
Current assignee: Hongfujin Precision Industry Shenzhen Co Ltd; Hon Hai Precision Industry Co Ltd
Priority date: 2012-04-25
Filing date: 2012-04-25
Publication date: 2013-10-30

Abstract

一种省电监控系统，包括：一拍摄装置以及一控制器；所述拍摄装置具有自动对焦功能、自动曝光功能及自动白平衡功能，所述拍摄装置用于在一个第一时段内拍摄N张影像及在一个接续所述第一时段的第二时段内拍摄影像；所述控制器包括一物体侦测单元以及一功能控制单元；所述物体侦测单元将N张影像中的其中一张作为参考影像对其他N-1张影像进行处理以侦测N-1张影像中的运动物体；所述功能控制单元用于在物体侦测单元没有侦测到运动物体时在所述第二时段内同时关闭所述自动对焦、自动曝光及自动白平衡功能。另外，提供一拍摄装置省电方法。

Description

省电监控系统及方法

技术领域

本发明涉及一种省电监控系统及方法。

背景技术

目前，拍摄装置已广泛应用于监视系统用于监视其拍摄范围内有无运动物体(如人)出现。拍摄装置一般具有自动对焦(auto focusing, AF)功能、自动曝光(auto exposure, AE)功能及自动白平衡(auto white balance, AWB)功能。在启动拍摄装置后，AF功能、AE功能及AWB功能也将同时启动，如此可以拍摄到清晰的影像。通常，监视系统的拍摄装置分时段间隔拍摄，相邻的两个拍摄时段的拍摄结果密切相关，一般地，前一时段所获取的影像中无运动物体出现，则相邻的下一时段所获取的影像中通常也无运动物体出。监视系统的拍摄装置也经常在连续的多个时段内拍摄到的都是静态景物的影像，即所拍摄到的影像中并无运动物体出现，这些静态景物的影像通常无利用价值，而拍摄装置的AF功能、AE功能及AWB功能在这些时段内却都一直处于同时启动的状态，消耗较多的电能。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种省电监控系统及方法。

一种省电监控系统，包括：一拍摄装置以及一控制器。所述拍摄装置具有自动对焦功能、自动曝光功能及自动白平衡功能，所述拍摄装置用于在一个第一时段内拍摄N张影像及在一个接续所述第一时段的第二时段内拍摄影像。所述控制器包括一物体侦测单元以及一功能控制单元。所述物体侦测单元将N张影像中的其中一张作为参考影像对其他N-1张影像进行处理以侦测N-1张影像中的有无运动物体。所述功能控制单元用于在所述物体侦测单元没有侦测到运动物体时在所述第二时段内同时关闭所述自动对焦、自动曝光及自动白平衡功能。

一种拍摄装置省电方法，包括以下步骤：

S1：开启一个具有自动对焦功能、自动曝光功能及自动白平衡功能拍摄装置并同时启动所述自动对焦功能、自动曝光功能及自动白平衡功能；

S2：在一个第一时段内通过所述拍摄装置撷取N张影像；

S3：将N张影像中的其中一张作为参考影像对其他N-1张影像进行处理以侦测N-1张影像中的有无运动物体，若N-1张影像中有无运动物体出现，则进入步骤S4；

S4：在一个接续所述第一时段的第二时段内同时关闭所述自动对焦功能、自动曝光功能及自动白平衡功能。

相对于现有技术，本发明提供省电监控系统及方法，首先对第一时段拍摄的影像进行物体侦测，当侦测无运动物体时则在所述第二时段内关闭自动对焦功能、自动曝光功能及自动白平衡功能，不需要持续开启自动对焦功能、自动曝光功能及自动白平衡功能，如此达到省电效果。

附图说明

图1是本发明所提供的省电监控系统的结构方框图。

图2是图1所示的省电监控系统的拍摄装置的拍摄过程的示意图。

图3是图2所示的拍摄过程在时刻0至时刻t1之间的第一时段T1内拍摄的N张影像的示意图。

图4是图2所示的拍摄过程在时刻t2至时刻t3之间的第一时段T1内拍摄的N张影像的示意图。

图5是本发明所提供省电监控方法的流程框图。

主要元件符号说明

省电监控系统	1
		拍摄装置	100
镜头	11
		影像感测器	12
自动对焦功能	13
		自动曝光功能	14
自动白平衡功能	15
		控制器	200
计时单元	21
		物体侦测单元	22
预测单元	23
		功能控制单元	24
步骤	S1、S2、S3、S31、S4、S5

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。

具体实施方式

请参阅图1，本发明提供较佳实施例提供的一种省电监控系统1，包括一个拍摄装置100及一个控制器200。所述拍摄装置100可安装于室外或室内。所述拍摄装置100用于撷取其拍摄范围内的影像。所述拍摄装置100包括一个镜头11、一个影像感测器12、一个自动对焦功能13、一个自动曝光功能14以及一个自动白平衡功能15。所述镜头11用于透射被拍摄物体(图未示)反射的光线使光线投射在影像感测器12上。所述影像感测器12可以为电耦合传感器(Charged-coupled Device，CCD)，所述影像感测器12用于将光信号转换为电信号以获取被拍摄物体的影像。所述自动对焦功能13用于带动镜头11移动以被拍摄物体进行对焦。所述自动曝光功能14用于自动调节拍摄装置100的曝光量。所述自动白平衡功能15用于自动探测出被拍摄物体的色温值，以此判断摄像条件并选择所述拍摄装置100最佳的色调设置。

所述控制器200电性连接至所述拍摄装置100并包括一个计时单元21、一个物体侦测单元22、一个预测单元23及一个功能控制单元24。

请同时参阅图2，所示为所述拍摄装置100的拍摄过程示意图。其中所述拍摄装置100开启后以拍摄时间t为顺序进行拍摄。所述计时单元21在所述拍摄装置100启动拍摄时开始计时，所述计时单元21将拍摄时间t分割为多个间隔相邻的第一时段T1及第二时段T2，例如，时刻0至时刻t1为第一时段T1，时刻t1至时刻t2为第二时段T2，时刻t2至时刻t3为第一时段T1，时刻t3至时刻t4为第二时段T3，依次类推，如此，所述计时单元21可以随时确定所述拍摄装置100的拍摄时间t处于第一时段T1或处于第二时段T2。本实施方式中，每个第一时段T1的长度为每个第二时段T2的长度的三分之一，例如第一时段T1为1秒，则第二时段T2为3秒。所述拍摄装置100在每个第一时段T1内将同时开启所述自动对焦功能13、所述自动曝光功能14及所述自动白平衡功能15并获取N张影像，即第一张影像N1、第二张影像N2至第N张影像Nn，其中，所述N张影像中的每张影像的每个像素的像素值由R(红)、G(绿)、B(蓝) 三个值进行表征。所述拍摄装置100在每个第二时段T2内获取Y张影像，即第n+1张影像Nn+1、第n+2张影像Nn+2至第n+y张影像Nn+y。本实施方式中，N及Y均为整数，例如，N可以为5，Y可以为15。

所述物体侦测单元22用于将每个第一时段T1内所获取的N张影像以第一张影像N1作为参考影像对其他N-1张影像依次作差异化、灰阶化、二值化、模糊化、膨胀化、边缘化、再次二值化及物件化处理，以获得N-1张影像中每张影像中的运动物体。在其他实施方式中，也可以从n张影像中任意选择一张作为参考影像。

所述差异化是指将其他N-1张影像中的每张影像的每个像素的像素值分别与第一张影像N1对应的像素的像素值相减后取绝对值。所述灰阶化是指将差异化后的N-1张影像中的每张影像转换为灰阶影像，即将差异化后的每张影像的每个像素的像素值由R(红)、G(绿)、B(蓝)三个值进行表征转换为由亮度值进行表征。所述二值化是指将灰阶化后的N-1张影像中的每张影像的每个像素的亮度值与一个第一临界亮度值相比较，当该像素的亮度值大于所述第一临界值时则设定该像素的亮度为255，反之设定该像素的亮度值为0。所述模糊化是指将二值化后的N-1张影像中的每张影像的亮度值为255的像素作为中心像素与中心像素相邻的八个像素进行分析，如果八个相邻像素中至少有两个像素值为255时，则将八个相邻像素的亮度值均设置为255，否则将中心像素及相邻的八个像素的亮度值设置为0。所述膨胀化是指将模糊化后的N-1张影像中的每张影像的每个影像素的亮度值乘以矩阵Martix，其中矩阵Martrix如下：

Figure 2012101236205100002DEST_PATH_IMAGE001

如此，可将每张影像中原本断掉的图形连接起来，让每张影像中的物件更加完整。所述边缘化是指将膨胀化后的N-1张影像中的每张影像的每一个像素的亮度值分别乘上Sobel(V)和Sobel(H)这两个矩阵然后相加，之后再除以2。如此，可取得每张影像中的物件的边缘，其中Sobel(V)矩阵和Sobel(H)矩阵分别如下：

Figure 2012101236205100002DEST_PATH_IMAGE002

Figure 2012101236205100002DEST_PATH_IMAGE003

所述再次二值化将边缘化的N-1张影像中的每张影像的每个像素的亮度值与一个第二亮度临界值进行比较，如果该像素的亮度值大于第二临界值，则将该像素的亮度值设定为255，反之将该像素的亮度值设定为0。所述物件化是将再次二值化的N-1张影像中的每张影像进行对像提取，即根据每张影像的边缘框出整个完整物件，该完整物件即运动物体。另外，物件提取方式也可以采用现有技术的任意方式。

如图3所示，所述拍摄装置100在时刻0至时刻t1之间的第一时段T1内所拍摄的N张影像，此时，第一张影像N1、第二张影像N2至第N张影像Nn仅拍摄到一个静态物体如图中所示的树木A。所述物体侦测单元22以第一张影像N1作为参考影像对其他N-1张影像依次作差异化、灰阶化、二值化、模糊化、膨胀化、再次二值化及物件化处理。由于其他N-1张影像与第一张影像N1之间无差异，因此，所述物体侦测单元22侦测到在其他N-1张影像中并无运动物体。所述物体侦测单元22输出一第一侦测信号。所述第一侦测信号用于指示在时刻0至时刻t1之间的第一时段T1内无运动物体。所述物体侦测单元22将第一侦测信号传送至所述预测单元23，所述预测单元23根据第一侦测信号预测时刻0至时刻t1之间的第一时段T1接续的下一个第二时段T2(即时刻t1至时刻t2之间)将无运动物体出现。所述预测单元23输出一预测信号，所述第一预测信号用于指示在在时刻t1至时刻t2之间的第二时段T2内将无运动物体出现。所述功能控制单元24根据第一预测信号将在时刻t1至时刻t2之间的第二时段T2内关闭所述自动对焦功能13、所述自动曝光功能14以及所述自动白平衡功能15，以此达到省电效果。可以理解的是，若在时刻0至时刻t1之间的第一时段T1内拍摄的影像中有一个以上的静态物体时，则物体侦测单元22同样侦测不到运动物体。

如图4所示，所述拍摄装置100在时刻t2至时刻t3之间的第一时段T1内所拍摄的n张影像，此时，第一张影像N1、第二张影像N2至第n张影像Nn拍摄到一个静态物体如图中所示的树木A，以及一个运动物体如图中所示的人物B。所述物体侦测单元22以第一张影像N1作为参考影像对其他N-1张影像依次作差异化、灰阶化、二值化、模糊化、膨胀化、再次二值化及物件化处理。此时，所述物体侦测单元22侦测到在其他N-1张影像中出现运动物体例如图中所示的人物B。所述物体侦测单元22将输出一个第二侦测信号。所述第二侦测信号用于指示在时刻t2至时刻t3之间的第一时段T1内有运动物体。所述物体侦测单元22将第二侦测信号传送至所述预测单元23，所述预测单元23根据第二侦测信号预测时刻t2至时刻t3之间的第一时段T1接续的下一个第二时段T2(即时刻t3至时刻t4之间)将有运动物体出现。所述预测单元23输出二预测信号，所述第二预测信号用于指示在在时刻t3至时刻t4之间的第二时段T2内将运动物体出现。所述功能控制单元24根据第二预测信号将在时刻t3至时刻t4之间的第二时段T2内开启所述自动对焦功能13、所述自动曝光功能14以及所述自动白平衡功能15，以此获得清晰的影像。可以理解的是，若在时刻t2至时刻t3之间的第一时段T1内拍摄的影像中有一个以上的静态物体以及一个以上的运动物体时，则所述物体侦测单元22将侦测到一个以上的运动物体。

可以理解的是，在时刻t4至时刻t5之间的第一时段T1内将所拍摄N张影像，并将对其他N-1张影像进行运动物体侦测。当侦测到无运动物体时，则功能控制单元24在时刻t5至时刻t6之间的第二时段T2内关闭所述自动对焦功能13、所述自动曝光功能14以及所述自动白平衡功能15。当侦测到有运动物体时，则在时刻t5至时刻t6之间的第二时段T2内开启所述自动对焦功能13、所述自动曝光功能14以及所述自动白平衡功能15。本发明的省电监控系统1在拍摄过程中间隔地侦测是否有运动物体出现(在每个第一时间T1内侦测是否有运动物体出现)，若侦测到无运动物体，则在侦测时段(第一时段T1)接续的下一个时段(第二时段T2)关闭所述自动对焦功能13、所述自动曝光功能14及所述自动白平衡功能15。本发明不需要一直开启所述自动对焦功能13、所述自动曝光功能14及所述自动白平衡功能15，以此达到省电效果。

本实施方式中，若在时刻t0至时刻t1之间的第一时段T1内侦测到有运动物体，则所述功能控制单元24在时刻t1至时刻t2之间的第二时段T2内开启所述自动对焦功能13、所述自动曝光功能14以及所述自动白平衡功能15。若在时刻t2至时刻t3之间的第一时段T1内侦测到无运动物体，则所述功能控制单元24在时刻t3至时刻t4之间的第二时段T2内关闭所述自动对焦功能13、所述自动曝光功能14以及所述自动白平衡功能15。

请参阅图5，为本发明提供的一种省电监控方法，包括以下步骤：

步骤S1：开启一具有自动对焦功能、自动曝光功能及自动白平衡功能拍摄装置并同时启动所述自动对焦功能、自动曝光功能及自动白平衡功能。如图1所示，本步骤中开启所述拍摄装置100，所述拍摄装置100的所述自动对焦功能13、所述自动曝光功能14及所述自动白平衡功能15同时开启。

步骤S2：在一个第一时段T1内通过所述拍摄装置撷取N张影像。如图2所示，本步骤中，在时刻t0至时刻t1之间的第一时段T1内获取N张影像或在时刻t2至时刻t3之间的第一时段T1内获取N张影像。

步骤S3：将N张影像中的其中一张作为参考影像对其他N-1张影像进行处理以侦测N-1张影像中的有无运动物体。如图3及图4所示，本步骤中，将在时刻t0至时刻t1之间的第一时段T1内获取N张影像或在时刻t2至时刻t3之间的第一时段T1内获取N张影像以第一张影像N1作为参考影像，提取其他N-1张影像中的运动物体。若N-1张影像中无运动物体出现(如图3所示)，此时进入步骤S4。

步骤S4：在所述第二时段T2内同时关闭所述自动对焦、自动曝光及自动白平衡功能。

在上述步骤S3之后进入步骤S4之前还包括步骤S31：根据N-1张影像中有无运动物体来预测在第一时段T1接续的第二时段T2内是否出现运动物体，若否(即预测第二时段T2内无运动物体)，则进入步骤S4。如图3所示，本步骤中，在N-1张影像中侦测到无运动物体，即仅有静态物体如图中所示的树木A，则预测时刻t1至时刻t2之间的第二时段T2内无运动物体出现。

上述步骤S31进一步包括，若预测到第二时段T2内有运动物体出现则进入以下步骤S5。如图4所示在N-1张影像中除一静态物体，如除树木A以外，还有一个动态物体，如人物B，则预测时刻t3至时刻t4之间的第二时段内有运动物体出现，此时进入以下步骤S5。

步骤S5：在第一时段T1接续的所述第二时段T2内同时开启所述自动对焦、自动曝光及自动白平衡功能。

另外，本领域技术人员还可以在本发明精神内做其它变化。当然，这些依据本发明精神所做的变化，都应包含在本发明所要求保护的范围之内。

Claims

1.一种省电监控系统，包括：一拍摄装置以及一控制器；所述拍摄装置具有自动对焦功能、自动曝光功能及自动白平衡功能，所述拍摄装置用于在一个第一时段内拍摄N张影像及在一个接续所述第一时段的第二时段内拍摄影像；所述控制器包括一物体侦测单元以及一功能控制单元；所述物体侦测单元将N张影像中的其中一张作为参考影像对其他N-1张影像进行处理以侦测N-1张影像中的运动物体；所述功能控制单元用于在物体侦测单元没有侦测到运动物体时在所述第二时段内同时关闭所述自动对焦、自动曝光及自动白平衡功能。

2.如权利要求1所述的省电监控系统，其特征在于：所述控制器还包括一个计时单元，所述计时单元在所述拍摄装置启动拍摄时开始计时，所述计时单元将拍摄装置的拍摄时间分割为多个第一时段及多个第二时段，所述多个第一时段与所述多个第二时段间隔相邻，所述计时单元用于确定所述拍摄装置的拍摄时间处于第一时段或处于第二时段。

3.如权利要求2所述的省电监控系统，其特征在于：每个第一时段的长度为每个第二时段的长度的三分之一。

4.如权利要求1所述的省电监控系统，其特征在于：所述控制器还包括一个预测单元，所述预测单元根据所述物体侦测单元是否侦测到运动物体来预测所述第二时段内有无运动物体出现，当物体侦测单元的没有侦测到运动物体时，所述预测单元预测所述第二时段内将无运动物体出现。

5.如权利要求4所述的省电监控系统，其特征在于：当物体侦测单元侦测到运动物体时，所述预测单元预测所述第二时段内将有运动物体出现。

6.如权利要求1所述的省电监控系统，其特征在于：所述物体侦测单元以第一张影像N1作为参考影像对其他N-1张影像依次作差异化、灰阶化、二值化、模糊化、膨胀化、边缘化、再次二值化及物件化处理；所述差异化是指将其他N-1张影像中的每张影像的每个像素的像素值分别与第一张影像N1对应像素的像素值相减后取绝对值；所述灰阶化是指将差异化后的每张影像的每个像素的像素值由红、绿、蓝三个值进行表征转换为由亮度值进行表征；所述二值化是指将灰阶化后的N-1张影像中的每张影像的每个像素的亮度值与一个第一临界亮度值相比较，当该像素的亮度值大于所述第一临界值时则设定该像素的亮度为255，反之设定该像素的亮度值为0；所述模糊化是指将二值化后的N-1张影像中的每张影像中亮度值为255的像素作为中心像素取与中心像素相邻的八个像素进行分析，如果八个相邻像素中至少有两个像素值为255时，则将八个相邻像素的亮度值均设置为255，否则将中心像素及其相邻的八个像素的亮度值设置为0；所述膨胀化是指将模糊化后的N-1张影像中的每张影像的每个像素的亮度值乘以一矩阵Martix；所述边缘化是指将膨胀化后的N-1张影像中的每张影像的每个像素的亮度值分别乘上矩阵Sobel(V)和矩阵Sobel(H)然后相加，之后再除以2；所述再次二值化是指将边缘化的N-1张影像中的每张影像的每个像素的亮度值与一个第二亮度临界值进行比较，如果该像素的亮度值大于第二临界值，则将该像素的亮度值设定为255，反之将该像素的亮度值设定为0；所述物件化是指将再次二值化的N-1张影像中的每张影像进行对像提取，根据每张影像的边缘框出整个完整物件。

7.如权利要求6所述的省电监控系统，其特征在于：所述矩阵Martrix如下：

Figure 2012101236205100001DEST_PATH_IMAGE001

所述Sobel(V)矩阵和Sobel(H)矩阵分别如下：

Figure 2012101236205100001DEST_PATH_IMAGE002

Figure 2012101236205100001DEST_PATH_IMAGE003

。

8.一种省电监控方法，包括以下步骤：

S2：在一个第一时段内通过所述拍摄装置撷取N张影像；

S3：将N张影像中的其中一张作为参考影像对其他N-1张影像进行处理以侦测N-1张影像中的有无运动物体，若在N-1张影像中无运动物体出现，则进入以下步骤S4；

9.如权利要求8所述的省电监控方法，其特征在于：在步骤S3后且进入步骤S4之前还包括以下步骤：

S31：根据N-1张影像中有无运动物体预测接续所述第一时段的第二时段内有无运动物体出现，若预测所述第二时段内无运动物体出现，则进入步骤S4。

10.如权利要求9所述的省电监控方法，其特征在于：上述步骤S31进一步包括，若预测到第二时段内有运动物体出现，则进入以下步骤S5：

S5：在所述第二时段T2内同时开启所述自动对焦功能、自动曝光功能及自动白平衡功能。