CN104539876A - 一种绘制实时视频警戒线反走样的处理设备及处理方法 - Google Patents

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苏应敢
王彦
薛莉
王浩兵
王纪渝
许冬冬
李永超
李国文
刘楠
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Zhejiang Dahua System Engineering Co.,Ltd.
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Xishuangbanna Power Supply Bureau Yunnan Power Grid Corp
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Abstract

本发明涉及一种绘制实时视频警戒线反走样的处理设备及处理方法，1)设置一包括摄像头、串行通讯端口、中央处理器、IO模块、存储器和视频监控终端的绘制实时视频警戒线反走样的处理设备；2)将原始警戒线数据、摄像头采集到的警戒线数据通过IO模块输入至中央处理器内，并分别进入步骤3)和步骤4)；3)基于距离反走样模块将接收到的所有警戒线数据按照理想的直线与各像素距离的灰度级别进行调整；4)基于面积反走样模块将接收到的所有警戒线数据按照理想的直线矩形面积与各像素相交的加权面积进行灰度级别调整；5)处理后的警戒线数据输入至数据融合模块内进行比较并加权融合。本发明可以广泛在各种视频监控领域中应用。

Description

一种绘制实时视频警戒线反走样的处理设备及处理方法
技术领域
本发明涉及一种视频监控领域中的处理设备及处理方法，特别是关于一种基于距离与面积加权算法绘制实时视频警戒线反走样的处理设备及处理方法。
背景技术
目前，在绘制非水平且非垂直的警戒线时，或多或少会呈现锯齿状或阶梯状外观。这是因为警戒线是连续的，而显示设备上看到的线条是由离散的点组成，在光栅显示设备上表现警戒线必须在离散位置采样。由于采样不充分重建后造成的信息失真，就形成了走样。如何消除或减轻走样现象，给人视频上产生更舒适更准确的警戒线图形，在以视频图形交互为核心的监控系统中，具有极其重要的意义。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的是提供一种绘制实时视频警戒线反走样的处理设备及处理方法，其能有效淡化锯齿现象和减轻阶梯效应，避免走样现象。
为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种绘制实时视频警戒线反走样的处理方法，其包括以下步骤：1)设置一包括摄像头、串行通讯端口、中央处理器、IO模块、存储器和视频监控终端的绘制实时视频警戒线反走样的处理设备；2)将原始警戒线数据、摄像头采集到的警戒线数据通过IO模块输入至中央处理器内，在中央处理器内将需要处理的原始警戒线信息送入基于距离反走样模块和基于面积反走样模块，分别进入步骤3)和步骤4)；3)基于距离反走样模块将接收到的所有警戒线数据按照理想的直线与各像素距离的灰度级别进行调整；4)基于面积反走样模块将接收到的所有警戒线数据按照理想的直线矩形面积与各像素相交的加权面积进行灰度级别调整；5)经过步骤2)和步骤3)处理后的警戒线数据输入至数据融合模块内，数据融合模块将基于距离反走样模块和基于面积反走样模块输出的数据进行比较并加权融合，完成警戒线数据反走样处理。
所述步骤4)中，所述基于面积反走样模块进行灰度级别调整方法为：将理想线条看做是具有一定宽度的矩形，当直线与像素有相交时，通过该区域距离像素的中心距离，来确定像素点亮度。
所述步骤5)中，所述影响各像素灰度级别的因素有距离、相交面积以及距离因素系数K1和相交面积因素系数K2，通过调整系数(K1,K2)，能使展示的视觉效果和实际更接近。
实现上述绘制实时视频警戒线反走样的处理方法的处理设备，其特征在于：它包括摄像头、串行通讯端口、中央处理器、IO模块、存储器和视频监控终端；所述摄像头采集到的警戒线数据经所述串行通讯端口传输至所述中央处理器内，原始警戒线数据经所述IO模块输入至所述中央处理器内与警戒线数据融合处理，处理后的数据由所述存储器存储，同时经所述IO模块传输至所述视频监控终端。
所述中央处理器内设置有基于距离反走样模块、基于面积反走样模块和数据融合模块；所述原始警戒线数据和所述摄像头采集到的警戒线数据都输入至所述基于距离反走样模块和基于面积反走样模块内，经所述基于距离反走样模块和基于面积反走样模块处理后的数据传输至所述数据融合模块内处理，由所述数据融合模块输出反走样警戒线数据。
本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、本发明由于采用由摄像头、串行通讯端口、中央处理器、IO模块、存储器和视频监控终端构成的绘制实时视频警戒线反走样的处理设备，该设备生成的直线平滑性较好，沿着直线方向的相邻像素灰度接近，处理速度是传统未加权区域采用的3倍。因此本发明具有更好的反走样效果。2、本发明由于中央处理器内设置有基于距离反走样模块、基于面积反走样模块和数据融合模块，基于线段对一个像素亮度的贡献与两者相交的距离和面积加权成正比，从而使线段边缘上各相邻像素的亮度之间有一个平缓的过渡，淡化了锯齿现象和减轻阶梯效应。3、本发明由于通过基于距离与面积加权算法绘制实时视频警戒线反走样，对警戒线边缘像素灰度级别进行调整，线条过渡流畅，有效提高警戒线平滑效果。4、本发明由于充分利用警戒线段存在的多段相似性，运算简单，有效提高反走样处理速度。5、本发明由于通过引入从面积维度计算与距离维度相结合的反走样方法，生成的直线平滑性更好，处理速度快，有效的淡化了锯齿现象和减轻阶梯效应。本发明可以广泛在各种视频监控领域中应用。
附图说明
图1是本发明的处理设备整体结构示意图；
图2是本发明的中央处理器结构示意图；
图3是本发明的基于距离反走样模块进行距离灰度级别调整效果示意图；
图4是本发明的基于面积反走样模块进行加权面积灰度级别调整效果示意图；
图5是本发明的数据融合模块进行数据融合时的效果示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。
如图1所示，本发明提供一种绘制实时视频警戒线反走样的处理设备，其包括摄像头1、串行通讯端口(COM)2、中央处理器3、IO模块4、存储器5和视频监控终端6。摄像头1采集到的警戒线数据经串行通讯端口2传输至中央处理器3内，原始警戒线数据经IO模块4输入至中央处理器3内与警戒线数据融合处理，处理后的数据由存储器5存储，同时经IO模块4传输至视频监控终端6，由视频监控终端6实时监测警戒线是否出现走样现象，完成实时视频警戒线反走样处理。
上述实施例中，如图2所示，中央处理器3内设置有基于距离反走样模块7、基于面积反走样模块8和数据融合模块9。原始警戒线数据和摄像头1采集到的警戒线数据都输入至基于距离反走样模块7和基于面积反走样模块8内，经基于距离反走样模块7和基于面积反走样模块8处理后的数据传输至数据融合模块9内处理，由数据融合模块9输出反走样警戒线数据。
为了保证数据存储的可靠性，本发明还将存储器设置一外壳(图中未示出)，外壳为金属材料制成，例如钢，在外壳的表面喷涂抗腐蚀涂层，抗腐蚀涂层包括粘结底层和抗氧化表面层，粘结底层制备方法为：采用重量成分：镍8份，铝2份，二氧化硅2份，氧化硼1份，钴2份，铬1份的合金粉末，用市面上常见的等离子喷涂机(例如普莱克斯-7700型等离子喷涂机)喷涂，涂层厚度0.1mm；抗氧化面层制备方法为：采用重量成分镍钼9份，铬4份，硅6份，铁2份，镍1份，碳0.01份，硫0.01份，磷0.01份，钴5份，二氧化硅1份，氧化铝2份，钇1份，钨1份，钒1份的合金粉末，用市面上常见的等离子喷涂机(例如普莱克斯-7700型等离子喷涂机)喷涂，涂层厚度0.1mm。由于在外壳表面喷涂了抗腐蚀涂层，使得外壳具有强大的抗腐蚀、抗氧化、抗磨损和耐高温的能力，长期使用不会生锈，在恶劣的工作环境中保持稳定，实验表明，可以使用15年以上，涂层粘结强度为38兆帕，涂层的表面洛氏15N硬度为83。
本发明还提供一种绘制实时视频警戒线反走样的处理方法，该方法基于绘制实时视频警戒线反走样的处理设备实现，采用基于距离与面积加权算法绘制实时视频警戒线反走样，其具体包括以下步骤：
1)将原始警戒线数据、摄像头1采集到的警戒线数据通过IO模块4输入至中央处理器3内，在中央处理器3内将需要处理的原始警戒线信息送入基于距离反走样模块7和基于面积反走样模块8，分别进入步骤2)和步骤3)。
2)基于距离反走样模块7将接收到的所有警戒线数据按照理想的直线与各像素距离的灰度级别进行调整。
例如，如图3所示，已知直线L[点(x0,y0),点(x1,y1)],直线L的斜率为k(0<k<1),离散点p1、p8距离理想直线超过1像素，灰度为0％。离散点P3、P6距离理想直线0.4像素，灰度为60％。离散点P2、P7距离理想直线0.7像素，灰度为30％。离散点p4、p5距离理想直线0.1像素，灰度90％。
3)如图4所示，基于面积反走样模块8将接收到的所有警戒线数据按照理想的直线矩形面积与各像素相交的加权面积进行灰度级别调整，将理想线条看做是具有一定宽度的矩形，当直线与像素有相交时，通过该区域距离像素的中心距离，来确定像素点亮度。通过此方式可以解决按照直线距离方式出现视觉效果比理想警戒线的线条膨胀变粗的情况。
4)如图5所示，经过步骤2)和步骤3)处理后的警戒线数据输入至数据融合模块9内，数据融合模块9将基于距离反走样模块7和基于面积反走样模块8输出的数据进行比较并加权融合，完成警戒线数据反走样处理。其中，影响各像素灰度级别的因素有距离、相交面积以及距离因素系数K1和相交面积因素系数K2。通过调整系数(K1,K2)，可使展示的视觉效果和实际更为接近。
综上所述，本发明在使用时，可以应用于变电站内视频智能作业管控系统。对变电站内的作业围栏进行警戒线绘制，绘制过程流畅，警戒线展示清晰，视觉效果与实际更为接近。
上述各实施例仅用于说明本发明，各部件的连接和结构都是可以有所变化的，在本发明技术方案的基础上，凡根据本发明原理对个别部件的连接和结构进行的改进和等同变换，均不应排除在本发明的保护范围之外。

Claims (6)

1.一种绘制实时视频警戒线反走样的处理方法，其包括以下步骤：
1)设置一包括摄像头、串行通讯端口、中央处理器、IO模块、存储器和视频监控终端的绘制实时视频警戒线反走样的处理设备；
2)将原始警戒线数据、摄像头采集到的警戒线数据通过IO模块输入至中央处理器内，在中央处理器内将需要处理的原始警戒线信息送入基于距离反走样模块和基于面积反走样模块，分别进入步骤3)和步骤4)；
3)基于距离反走样模块将接收到的所有警戒线数据按照理想的直线与各像素距离的灰度级别进行调整；
4)基于面积反走样模块将接收到的所有警戒线数据按照理想的直线矩形面积与各像素相交的加权面积进行灰度级别调整；
5)经过步骤2)和步骤3)处理后的警戒线数据输入至数据融合模块内，数据融合模块将基于距离反走样模块和基于面积反走样模块输出的数据进行比较并加权融合，完成警戒线数据反走样处理。
2.如权利要求1所述的一种绘制实时视频警戒线反走样的处理方法，其特征在于：所述步骤4)中，所述基于面积反走样模块进行灰度级别调整方法为：将理想线条看做是具有一定宽度的矩形，当直线与像素有相交时，通过该区域距离像素的中心距离，来确定像素点亮度。
3.如权利要求1或2所述的一种绘制实时视频警戒线反走样的处理方法，其特征在于：所述步骤5)中，所述影响各像素灰度级别的因素有距离、相交面积以及距离因素系数K1和相交面积因素系数K2，通过调整系数(K1,K2)，能使展示的视觉效果和实际更接近。
4.一种实现如权利要求1至3任一项所述绘制实时视频警戒线反走样的处理方法的处理设备，其特征在于：它包括摄像头、串行通讯端口、中央处理器、IO模块、存储器和视频监控终端；所述摄像头采集到的警戒线数据经所述串行通讯端口传输至所述中央处理器内，原始警戒线数据经所述IO模块输入至所述中央处理器内与警戒线数据融合处理，处理后的数据由所述存储器存储，同时经所述IO模块传输至所述视频监控终端。
5.如权利要求4所述的一种绘制实时视频警戒线反走样的处理设备，其特征在于：所述中央处理器内设置有基于距离反走样模块、基于面积反走样模块和数据融合模块；所述原始警戒线数据和所述摄像头采集到的警戒线数据都输入至所述基于距离反走样模块和基于面积反走样模块内，经所述基于距离反走样模块和基于面积反走样模块处理后的数据传输至所述数据融合模块内处理，由所述数据融合模块输出反走样警戒线数据。
6.根据权利要求4或5中述的处理设备，其特征在于，所述存储器设置一外壳，在外壳的表面喷涂抗腐蚀涂层，抗腐蚀涂层包括粘结底层和抗氧化表面层，其中粘结底层由以下重量份原料组成：镍8份，铝2份，二氧化硅2份，氧化硼1份，钴2份，铬1份，粘底层的涂层厚度为0.1mm；抗氧化层由以下重量份原料组成：钼9份，铬4份，硅6份，铁2份，镍1份，碳0.01份，硫0.01份，磷0.01份，钴5份，二氧化硅1份，氧化铝2份，钇1份，钨1份，钒1份。氧化表面层的涂层厚度为0.2mm。
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