CN104168474A - 相机故障检测测试的可靠性确定 - Google Patents

Abstract

本发明涉及相机故障检测测试的可靠性确定。提供一种用于确定相机系统中相机的故障检测可靠性的方法。根据该方法，关于环境条件的数据被接收(204)并与获取(202)的标准相比较，所述标准是关于所述相机外部的环境条件，并影响所述故障检测测试的可靠性。如果所接收的数据符合所述标准，则确定(206)所述故障检测测试给出了可靠的结果。有利之处在于可以识别错误的故障检测测试。

Description

相机故障检测测试的可靠性确定

技术领域

本发明涉及相机的故障检测领域。尤其涉及一种用于在相机系统中确定相机故障检测的可靠性的方法。

背景技术

相机被广泛地用于监视目的。例如，可布置相机来监视楼宇或车辆。当相机性能降低或发生故障时，维护人员被派出以修理或更换相机。通常，监视相机被布置在偏僻的地方，因此派出维护人员执行关于相机的服务工作是昂贵的。

为了减轻该问题，相机可执行自测试以使得相机自身可检测是否存在需要注意的故障。如果相机检测到存在故障，则可通知维护人员并且能够采取必要的动作以修理或更换相机。

执行自测试有多种不同的方式。US2007126869A1揭示一种自动相机健全性监视，其通过将当前图像与一组已存储图像比较来测量相机的健全性。如果测量的健全性超过阈值，则相机检测到故障。

已知自测试的缺陷在于它们会给出不可靠的结果。因此，派出维护人员去修理相机可能是徒劳的。

发明内容

有鉴于以上所述，本发明的目的因而在于减轻以上缺陷及提供一种用于确定相机所进行故障检测的可靠性的方法和设备。

根据第一方案，该目的由一种用于确定相机系统中相机故障检测的可靠性的方法来实现，所述相机系统被配置为基于所述相机获得的数据来进行故障检测测试以检测相机的故障，所述方法包括：所述相机系统获取(access)标准，所述标准是关于所述相机外部的环境条件，并影响所述故障检测测试的可靠性；所述相机系统接收在一时间点上关于所述环境条件的数据；以及所述相机系统检查关于所述环境条件的数据是否符合所述标准，由此确定所述故障检测测试是否给出该时间点上的可靠结果。

如本发明人已经认识到的，执行自测试重要的是得知生成的图片符合预期。相机图片在不同的条件下看起来不同。因此得知由内部相机传感器不能够得到的那些条件是重要的。例如，为了比较图片，优选应当在晴天拍摄这些图片，因为这时图片中的对比度高。因此可选择在中午拍摄快照并分析或比较那些图片。然而，在天空多云的情况下，图片看起来不会像预期那样。另一种可能有影响的天气情况是虽然天晴但在拍摄图片前正好有过暴雨。那样在相机罩上可能会有雨滴，而导致拍摄的图片不能用于进行比较。水坑(water puddle)也会造成很多反射，从而该图片不能纳入考虑。进而，在夜间，条件也会变化多端。在明亮天空和满月下拍摄的照片与多云、黑暗的天空相比有巨大的差异。

因此，诸如雾、运动或暗度等外部环境条件会影响故障检测测试的结果。尤其是，故障检测测试只有在相机外部的环境条件满足特定标准时才给出可靠的结果。例如，为了测试相机的红外(IR)功能，需要黑暗。因而，只有在黑暗时IR功能的测试才给出可靠的结果。另一示例是，为了测试相机内部是否已经开始出现产生模糊图像的凝露，需要潮湿的外部条件。因而，决定相机内部是否已经开始出现凝露的有关测试只有在相机周围潮湿时才给出可靠的结果。再一个示例是为了看相机中诸如图像传感器、镜头或保护玻璃等光学组件是否有污点、磨损或其他问题，可检查相机所捕捉图像的对比度、清晰度和边缘。然而，诸如雾或相机运动等外部因素也会影响图像中的对比度、清晰度和边缘。因而，与相机中光学组件有关的故障测试只有在没有雾和/或相机静止时才给出可靠的结果。

为了确定具体故障检测测试的可靠性，该方法因此提出接收表征某一时间点处环境条件的数据，并检查所接收的环境条件是否符合针对该具体故障检测测试所设定的标准。如果满足标准，则确定将要进行的故障检测测试在该时间点处给出可靠的结果。以这种方式，该方法因而提供一种用于确定相机故障检测的可靠性的测量。

如此处使用的，相机的故障是指该相机不能实现为该相机设定的预定规格。所述故障可为硬件故障，例如相机光学组件中的故障。所述故障还可为相机软件中的故障，或者相机标定中的故障。一般，如果检测到这样的故障，则需要维护人员关注这些故障并修理或更换该相机。

如此处所使用的，相机外部的环境条件可为由相机自身以外的其他因素造成的任意条件。通常，环境条件可与诸如气压条件、温度调节、湿度调节等天气条件有关。环境条件的其他示例为时间、相机的运动、以及相机周围的光量。

与某一时间点处环境条件有关的数据可包括来自天气服务、压力传感器、运动传感器、温度计、湿度计、光度计、图像传感器、或时钟的数据。来自天气服务的数据可包括对于相机所处地理区域的天气预报。运动传感器例如可包括振动传感器、加速度计、和/或陀螺仪。

与某一时间点处环境条件有关的数据可包括来自相机外部传感器的数据。

与某一时间点处环境条件有关的数据可包括来自布置于相机自身(相机内部或外部)的传感器的数据。可选地或者附加地，与某一时间点处环境条件有关的数据可包括来自相机系统中一个或多个其他相机的数据。这样，相机系统中不是每个相机都需要设置用于测量环境条件的传感器。

相机系统还可接收要执行故障检测测试的指示。响应于接收的该指示，相机系统可如上所述确定故障检测测试的可靠性。因而，可在接收到如此指示时实时确定故障检测测试的可靠性。

所述方法还可包括执行所述故障检测测试。

根据一个实施例，在检查与某一时间点处环境条件有关的数据是否符合标准之前执行所述故障检测测试，以使得由此该检查提供对于该时间点处执行故障检测测试的校验。这有利的是在于获得了所执行故障检测测试的校验。

根据一个实施例，只有在故障检测测试指示一故障时，才执行所述检查与某一时间点处环境条件有关的数据是否符合标准。如上所述，这有利地避免了错误的故障检测，因为错误的故障检测导致徒劳地派出维护人员。在该实施例中，执行所述校验只是为了校验所指示的故障是真还是假，而不是校验没有故障的指示是真还是假。这有利的是在于不会进行没有必要的校验。

所述方法还可包括相机系统将表示故障检测测试输出的数据与指示故障检测测试可靠性的数据一起传送至外部接收器。这样，可为位于远程位置的维护人员提供故障检测测试的结果还有故障检测测试可靠性的测量。基于该信息，维护人员会决定不去关注错误的故障检测。

根据一个实施例，所述时间点为当前的时间点，且相机系统只有在有关环境条件的数据符合标准时才执行故障检测测试。换言之，相机系统在执行故障检测测试之前检查当前外部条件能够使得故障检测测试给出可靠的结果。这样，相机系统可避免无论如何都不会给出可靠结果的任何不必要的故障检测测试。例如，如果相机周围太亮则相机系统可避免进行IR功能测试。

所述方法还可包括如果故障检测测试指示一故障且有关环境条件的数据符合标准则生成警报事件。因而，如果已经进行可靠的故障检测，则相机系统可生成警报。

与环境条件有关的标准可包括多个预定子标准，每个子标准对应一不同水平的故障检测测试可靠性。这样，故障检测测试可关联于多个不同水平的可靠性，例如低、中、和高水平的可靠性。

故障检测测试可基于相机所获得的图像数据。然而，一般，故障检测可基于相机处布置的任意传感器或者多个传感器的组合。

根据第二方案，以上目的由一种相机系统实现，该相机系统包括：相机，以及处理单元，用于进行故障检测测试，以基于所述相机获得的数据来检测所述相机的故障，并且用于确定所述相机的故障检测的可靠性，所述处理单元被配置为：获取标准，所述标准是关于所述相机外部的环境条件，并影响所述故障检测测试的可靠性；接收在一时间点上关于所述环境条件的数据；以及检查在一时间点上关于所述环境条件的数据是否符合所述标准，所述处理单元由此被配置为确定所述故障检测测试是否给出该时间点上的可靠结果。

根据第三方案，以上目的通过一种包括计算机可读介质的计算机程序产品来实现，该计算机程序产品包括计算机代码部，被配置为当被加载并运行在具有处理能力的装置上时，执行第一方案所述的方法。该计算机可读介质可以是非瞬态计算机可读介质。

第二和第三方案一般可以用与第一方案相同的方式具体实施。一般地，第二和第三方案与第一方案具有相同的优点。

注意，本发明涉及各特征的所有可能组合，除非另有明确规定。

一般地，权利要求中使用的所有术语应根据其在该技术领域中的通常含义来解释，除非在此另有明确规定。所有涉及“一/一个/该(装置、部件、元件等)”之处都应开放地解释为指的是所述装置、部件、元件等的至少一个例子，除非另有明确规定。

附图说明

通过以下参照附图对本发明优选实施例的示意性及非限制性详细说明，将更好地理解本发明的以上及其他目的、特征和优点，附图中相同的附图标记将用于类似的元件，其中：

图1为根据本发明实施例的相机系统的示意图示；

图2为根据本发明实施例用于确定故障检测可靠性的方法的流程图；

图3为根据本发明实施例用于执行故障检测测试及确定其可靠性的方法的流程图；以及

图4为根据本发明实施例用于执行被确定为给出可靠结果的故障检测测试的方法的流程图。

具体实施方式

现在下文中将参照附图更充分地描述本发明，其中显示本发明当前优选的实施例。然而，该发明可以许多不同的形式实施，并且不应被解释为限于此处列举的实施例；这些实施例而是被提供用于彻底性和完整性，以及向技术人员充分地传达本发明的范围。

图1显示相机系统100。该相机系统100包括一个或多个相机，这里由三个相机102a-c示出。相机系统100还包括处理装置104。处理装置104操作性地连接至相机102a-c，以使得处理装置104可与相机102a-c通信。该连接可为有线或无线的。处理装置104例如可包括接收器106及传送器114，处理装置104可经由接收器106及传送器114从相机102a-c接收数据并向相机102a-c传送数据。如图1所示，处理装置104可为独立于相机102a-c的单元。可选地，处理装置104可包括在相机102a-c其中之一中。

处理装置104还包括诸如中央处理单元等处理单元108。如以下将描述的，处理单元108被配置以执行此处揭示的任意方法。处理装置104还可包括存储器110。存储器110可充当非瞬态计算机可读介质，其上已经存储有适于例如在由处理单元108运行时执行此处所揭示任意方法的计算机代码部分。存储器108还可充当预定义数据的存储部，所述预定义数据例如为：与相机102a-c外部环境条件有关及影响对于相机102a-c所执行的故障检测测试的可靠性的标准。

相机系统100还可包括一个或多个传感器112。传感器112可布置在相机102a-c处(位于相机的内部或外部)，或者布置在处理装置104处，或者布置为独立单元。如果传感器112为独立单元，则处理装置104可通过网络116或直接地经由接收器106从传感器112接收数据。传感器112例如可为压力传感器、运动传感器、温度计、湿度计、光度计、图像传感器、或时钟。运动传感器例如可包括振动传感器、加速度计、和/或陀螺仪。处理装置104还可例如经由网络116连接至外部服务器或数据库120，处理装置104可从该外部服务器或数据库120接收与特定时间点上的环境条件有关的数据。例如，外部服务器或数据库120可为天气服务，其为处理装置104提供相机102a-c所处地理区域的天气预报。

相机系统100还可例如经由网络116连接至远程位置处的外部接收器118。外部接收器118例如可为维护人员监视相机102a-c任何故障检测时所处的计算机站点的一部分。

相机系统100被布置以执行故障检测测试以检测相机102a-c的故障，也即检测相机102a-c是否无法履行它们的预定规范。故障检测测试的一个示例是将所拍摄图像的特定统计数据与参考值比较。该统计数据例如可以关于：亮度，颜色，对比度，锐度，诸如线条、边缘或其他局部相关点的图像特征。可以本领域已知的任意方式来执行故障检测测试。通常，故障检测测试是基于由相机102a-c获得的数据。例如，可基于故障检测测试所属相机102a-c拍摄的图像数据来执行故障检测测试。故障检测测试还可基于来自一个或多个传感器112的数据。可基于不同类型的数据执行不同类型的故障检测测试。故障检测测试可由相机102a-c自身来执行。然而，优选地，故障检测测试由处理装置104的处理单元108来执行。故障检测测试的示例为检查诸如传感器、镜头或保护玻璃等光学组件是否有污点或磨损。其它示例为检查相机102a-c的不同功能，例如IR功能。再一个示例为检查相机内是否存在凝露(condensation)。

一般，每个故障检测测试可关联于一特定标准。该标准可依据相机102a-c外部的一个或多个环境条件来表示。所述一个或多个环境条件是这样的，它们影响着特定故障检测测试的可靠性。所述标准例如可关联于所述一个或多个环境条件的一组值。如果某一时间点测量的环境条件落入与该标准关联的一组值内时，则该标准得以符合。例如，如果一特定标准是依据单个环境条件来表示，则该组值可对应于该单个环境条件可表现出的数值的一维组(one-dimensional set)，例如间隔。如果一特定标准是依据一个以上的环境条件来表示，则该组值可对应于该一个以上环境条件可表现出的数值的多维组，例如多维间隔。然而，如技术人员所理解的，用来限定所述标准的该组数值可采取任意形式。

为了例示，假设一具体故障检测测试仅在当温度处于特定温度值以上执行时才给出可靠的结果。对应于这一故障检测测试的标准因而与始于该特定温度值的温度间隔相关联。

作为另一个示例，假设一具体故障检测测试仅在黑暗且相机静止时才给出可靠的结果。对应于这一故障检测测试的标准可依据环境条件暗度(darkness)和运动来表示。例如，该标准可关联于限定该故障检测测试给出可靠结果所对应的暗度和运动水平的二维组，例如二维间隔。

所述标准还可包括多个预定的子标准。每个子标准可对应于故障检测测试不同水平的可靠性。例如，在该标准依据多组环境条件的数值来限定时，子标准可对应于该组的多个不同子集。例如，可限定数个子集，例如数个子间隔，其中这些子集关联于不同水平的可靠性。例如，考虑有这样的情况，其中所述标准由对应于间隔[c,d]的三个子标准来限定，间隔[c,d]属于间隔[b,e]的子集，间隔[b,e]进而属于间隔[a,f]的子集。然后最窄的间隔可关联于高可靠性，中等的间隔可对应于中等的可靠性，而最宽的间隔可对应于低可靠性。

现在将参照图1和图2的流程图来描述用于确定故障检测测试的可靠性的方法。

处理装置104，尤其是处理单元108，在步骤202中获取与相机102a-b外部的环境条件有关且影响即将进行的故障检测测试可靠性的标准。例如，可从存储器110获取或者可由接收器116从外部存储单元接收该标准。如上所述，所述标准可依据影响该故障检测测试的一组环境条件数值来表示。

接续，在步骤204中，处理单元108接收与某一时间点处环境条件有关的数据。该时间点可为曾执行或将执行故障检测测试的时间点，例如当前时间点。处理单元108可经由接收器106从相机102a-b其中之一接收或者从外部服务器或数据库120接收与某一时间点处环境条件有关的数据。该数据可接收自相机系统100中不同于该故障检测测试所针对的相机的另一相机102a-c。所述与环境条件有关的数据通常为由一个或多个传感器112执行的测量值，或者可从诸如天气服务等外部服务器或数据库120输入。

处理单元108随后转为检查所接收的关于环境条件的数据是否符合标准。例如，处理单元108可以检查所接收的关于环境条件的数据是否落入由所述标准限定的环境条件的预定设置值之内。如果满足所述标准，则处理单元108确定：故障检测测试在与所接收环境条件相对应的时间点给出了可靠的结果。

现在将参照图3的流程图描述示例实施例。

在步骤302中，处理单元108接收执行故障检测测试的指示，在这种情况下测试相机102a的IR功能。例如，该指示可以经由与外部接收器118相关的远程计算机站点而接收自维护人员。

在步骤304中，关联于相机102a的处理单元108根据本领域中已知的任何程序(procedure)执行故障检测测试，即，测试相机102a的IR功能。在执行对IR照明的故障检测测试时，可能使用去除自然光的滤波器。接续，在步骤306中，处理单元108检查故障检测测试是否指示相机102a存在故障，即，相机102a的IR功能是否有问题。如果没有检测到故障，则没有检测到故障的指示可被传送至外部位置(步骤310)。但是，在本示例中，处理单元108发现，故障检测测试指示出IR功能有问题。由于已经检测到故障，所以处理单元108转为通过确定故障检测测试的可靠性来核实故障检测测试的结果(步骤308)。

为了确定故障检测测试的可靠性，处理单元108从存储器110获取关于相机102a外部的环境条件的标准，该相机102a关联于测试IR功能的故障检测测试。在该示例中，关联于IR功能测试的标准是以暗度来表达。更准确地说，该标准规定：如果暗度低于第一值，则IR功能测试给出高可靠性的结果；如果暗度低于比第一值大的第二值，则IR功能测试给出中等可靠性的结果；如果暗度低于比第二值大的第三值，则IR功能测试给出低可靠性的结果。如果暗度在第三值之上，则IR功能测试给出不可靠的结果。

为了检查是否符合了这些标准，处理单元108发出请求至传感器112,以测量暗度，该传感器112为布置在相机102a处的光度计。响应于该请求，处理单元108从传感器112接收关于当前暗度的数据。处理单元108随后检查接收自传感器的当前暗度是否符合所述标准。更准确而言，处理单元108检查当前暗度是否低于所述标准规定的第一值、第二值和第三值。在本示例中，结果是暗度在第二值与第三值之间。因而，处理单元108确定：故障检测测试、即IR功能测试给出了低可靠性的结果。

随后，在步骤310中，处理单元108将故障检测测试的结果连同指示故障检测测试可靠性的数据一起传送至外部接收器118。在这种情况下，所传送的数据提供这样的指示，即，在相机102a的IR功能中检测到故障，并且该故障检测是低可靠性的。从处理单元108接收数据的维护人员因而可由接收的数据得出结论，并决定是否着手进行任何进一步的动作。

现在将参照图4的流程图描述另一示例实施例。

在步骤402中，处理单元108接收执行故障检测测试的指示，在这种情况下测试在产生模糊图像的相机102a内部是否已开始出现凝露。例如，该指示可以经由与外部接收器118相关的远程计算机站点而接收自维护人员。

在执行故障检测测试之前，处理单元108检查这样的故障检测测试当前是否给出可靠的结果。为此，该方法如参照图2所揭示的那样进行。简言之，处理单元108因而获取关联于故障检测测试(在这种情况下是凝露测试)的标准。在本示例中，所述标准以环境条件湿度和温度来表达。具体而言，湿度应在特定湿度水平之上，而温度应在特定温度水平之下。

在本示例中，相机102b没有设置任何传感器112。处理单元108因而请求布置在另一相机102b处的传感器112(其为湿度计)来测量湿度水平。响应于此，处理单元108从相机102b的传感器112接收当前的湿度水平。此外，处理单元108经由接收器106和网络116从服务器120上运行的天气服务接收温度水平。所接收的温度水平来自相机102所处地理区域的天气预报。

基于所接收的关于当前湿度水平和当前温度水平的数据，处理单元108在步骤406中检查是否满足所述标准，即，湿度水平是否在特定湿度水平之上，而温度水平是否在特定温度水平之下。若否，则处理单元108不进行进一步的动作。

然而，在本示例中，结果是符合了所述标准。这意味着故障检测测试、即凝露测试当前给出了可靠的结果。因此，处理单元108转为在步骤408中执行与相机102a相关联的故障检测测试。如果没有检测到故障，则处理单元不进行进一步的动作。然而，在该情况下，故障检测测试的结果是检测到了故障。因此，由于检测到故障并且故障检测是可靠的，所以处理单元108在步骤410中生成报警事件(alarm event)。该报警事件例如可以被发送至外部接收器118，从而使维护人员能够进行任何必需的动作。

应理解的是，本领域普通技术人员能够以多种方式修改上述实施例，并且仍然能够利用上述实施例中所显示的本发明的优点。例如，用来限定所述标准的设定组(set)可以采取任何形式，并且不限于间隔(interval)。此外，在一时间点上关于环境条件的数据可被收集并储存，使得可以在稍后的时间点执行故障检测测试的核实。

Claims (9)

1.一种用于确定相机系统(100)中相机(102a)的故障检测的可靠性的方法，所述相机系统(100)被配置为基于所述相机(100a)获得的数据来执行故障检测测试以检测相机(100a)的故障，所述方法包括：

所述相机系统(100)获取(202)标准，所述标准是关于所述相机(100a)外部的环境条件，并影响所述故障检测测试的可靠性；

所述相机系统(100)接收(204)在一时间点上关于所述环境条件的数据；

所述相机系统(100)检查(206)关于所述环境条件的数据是否符合所述标准，由此确定所述故障检测测试是否给出该时间点上的可靠结果；以及

其特征在于，该时间点为当前时间点，并且所述相机系统(100)仅在关于所述环境条件的数据符合所述标准时执行所述故障检测测试，其中在一时间点上关于所述环境条件的数据包括来自天气服务、压力传感器、运动传感器、温度计、湿度计、光度计或图像传感器的数据。

2.根据权利要求1所述的方法，其中在一时间点上关于所述环境条件的数据包括来自所述相机(102a)外部的传感器(112)的数据。

3.根据权利要求1所述的方法，其中在一时间点上关于所述环境条件的数据包括来自所述相机系统(100)中的一个或多个其它相机(102b-c)的数据。

4.根据权利要求1所述的方法，还包括：所述相机系统(100)接收(302，402)将要执行所述故障检测测试的指示。

5.根据权利要求1所述的方法，还包括：如果所述故障检测测试指示出故障并且关于所述环境条件的数据符合所述标准，则生成报警事件。

6.根据权利要求1所述的方法，其中关于环境条件的所述标准关联于所述环境条件的一组值，并且其中所述标准包括多个预定的子标准，所述子标准对应于所述环境条件的该组值的不同子集，每个子标准对应于所述故障检测测试的不同水平的可靠性。

7.根据权利要求1所述的方法，其中所述故障检测测试是基于所述相机(102a)获得的图像数据。

8.一种相机系统(100)，包括：

相机(102a)，以及

处理单元(108)，用于执行故障检测测试，以基于所述相机(102a)获得的数据来检测所述相机(102a)的故障，并且用于确定所述相机(102a)的故障检测的可靠性，所述处理单元(108)被配置为：

获取(202)标准，所述标准是关于所述相机外部的环境条件，并影响所述故障检测测试的可靠性，

接收(204)在一时间点上关于所述环境条件的数据；以及

检查(206)在一时间点上关于所述环境条件的数据是否符合所述标准，所述处理单元(108)由此被配置为确定所述故障检测测试是否给出该时间点上的可靠结果，

其特征在于，该时间点为当前时间点，并且所述处理单元(108)被配置为仅在关于所述环境条件的数据符合所述标准时执行所述故障检测测试，其中在一时间点上关于所述环境条件的数据包括来自天气服务、压力传感器、运动传感器、温度计、湿度计、光度计或图像传感器的数据。

9.一种包括计算机可读介质的计算机程序产品，该计算机程序产品包括计算机代码部，被配置为当被加载并运行在具有处理能力的装置上时，执行权利要求1所述的方法。