CN105141824B - 图像采集方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种图像采集方法及装置。该方法包括步骤：对各图像采集设备采集的图像进行目标识别；根据目标识别的结果，确定采集到目标的图像采集设备，将图像采集设备作为当前图像采集设备；关闭除当前图像采集设备外的其它图像采集设备；确定目标在图像中的位置以及目标的运动方向；将位置和预设阈值进行比较，确定目标所在的图像区域；若目标在第一区域或第三区域，根据第一区域或第三区域在图像上的方位，开启当前图像采集设备相应方向的图像采集设备；若目标在第二区域，根据目标的运动方向开启当前图像采集设备相应方向的图像采集设备，并关闭当前图像采集设备。本发明有效节省了侦测系统的电源电量，减少了处理与拼接的图像数据。
Description
技术领域
本发明涉及图像采集技术领域，特别是涉及一种图像采集方法、图像采集装置。
背景技术
国内各类自然灾害事故和危害公共安全事件时有发生，如地震、冰灾、洪灾、火灾等。对自然灾害及时处理，包括对伤员的抢救、对失踪人员的搜寻、对次生灾害的预防等，特别在特殊环境、交通不便、通信中断条件下要跑赢“黄金72小时”，侦测系统部署的时间和速度就显得尤为重要。
视频图像监控系统广泛应用于公共安全领域、军事侦测领域以及私人侦测领域等等。随着技术的发展，自动识别跟踪理论、技术和方法是当前视频监控领域的一个研究热点，主要解决侦测设备能够准确识别目标并对目标定位跟踪，从而掌握目标的实时情况。自动识别跟踪技术研究的进展对军用作战支持系统等技术的提升具有十分重要的现实意义。
现有的侦测系统，例如球状传感器，可以实现全景视频图像摄录，处理过程为采集图像、拼接图像、传输全景图像、显示全景图像。在传输图像之前需要先将采集的多个图像拼接成全景图像，然后将拼接后的全景图像近似实时传输至图像显示装置进行显示，从而在实现360°全景监控的基础上，还能够实现实时监控。
上述侦测系统虽然能够实现360°全景图像监控并能够实现实时监控，但是在这个过程中，该侦测系统也对一些无效的图像进行拍摄与传输，既浪费了该侦测系统的电源电量，也给侦测系统的传输能力提出了更高的要求。
发明内容
基于此，有必要针对上述问题，提供一种图像采集方法及装置，能够节省侦测系统的电源电量和减少侦测系统传输的图像数据。
一种图像采集方法，包括步骤：
对各图像采集设备采集的图像进行目标识别；
根据目标识别的结果，确定采集到目标的图像采集设备，将所述图像采集设备作为当前图像采集设备；
关闭除当前图像采集设备外的其它图像采集设备；
确定所述目标在图像中的位置以及所述目标的运动方向；
将所述位置和预设阈值进行比较，确定所述目标所在的图像区域，其中所述图像区域包括第一区域、第三区域以及位于所述第一区域和第三区域之间的第二区域；
若所述目标在第一区域或第三区域，根据第一区域或第三区域在图像上的方位，开启所述当前图像采集设备相应方向的图像采集设备；
若所述目标在第二区域，根据所述目标的运动方向开启所述当前图像采集设备相应方向的图像采集设备，并关闭所述当前图像采集设备。
一种图像采集装置，包括：
目标识别模块，用于对各图像采集设备采集的图像进行目标识别；
采集设备确定模块，用于根据目标识别的结果，确定采集到目标的图像采集设备，将所述图像采集设备作为当前图像采集设备；
采集设备关闭模块，用于关闭除当前图像采集设备外的其它图像采集设备；
位置及运动方向确定模块，用于确定所述目标在图像中的位置以及所述目标的运动方向；
图像区域确定模块，用于将所述位置和预设阈值进行比较，确定所述目标所在的图像区域，其中所述图像区域包括第一区域、第三区域以及位于所述第一区域和第三区域之间的第二区域；
第一采集设备开启模块，用于在所述目标在第一区域或第三区域时，根据第一区域或第三区域在图像上的方位，开启所述当前图像采集设备相应方向的图像采集设备；
第二采集设备开启模块，用于在所述目标在第二区域时，根据所述目标的运动方向开启所述当前图像采集设备相应方向的图像采集设备，并关闭所述当前图像采集设备。
本发明图像采集方法及装置，首先判断哪个图像采集设备采集到目标，只开启拍摄到目标的图像采集设备，将其余的图像采集设备关闭。然后对拍摄到目标的图像采集设备采集的图像进行分析，自动对目标进行跟踪，实时掌握目标的位置信息，根据目标的位置信息开启相应的图像采集设备，从而避免了侦测系统采集一些无效的图像数据，有效节省了侦测系统的电源电量，减少了侦测系统要处理与拼接的图像数据，提高了图像数据的传输速率。
附图说明
图1为本发明图像采集方法实施例的流程示意图；
图2为本发明图像采集装置实施例一的结构示意图；
图3为本发明图像采集装置实施例二的结构示意图；
图4为本发明位置及运动方向确定模块实施例的结构示意图；
图5为本发明图像区域确定模块实施例的结构示意图。
具体实施方式
为了更好的理解本发明要解决的技术问题、采取的技术方案以及达到的技术效果，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细描述。
如图1所示，一种图像采集方法，包括步骤：
S110、对各图像采集设备采集的图像进行目标识别；
S120、根据目标识别的结果，确定采集到目标的图像采集设备，将所述图像采集设备作为当前图像采集设备；
S130、关闭除当前图像采集设备外的其它图像采集设备；
S140、确定所述目标在图像中的位置以及所述目标的运动方向；
S150、将所述位置和预设阈值进行比较，确定所述目标所在的图像区域，其中所述图像区域包括第一区域、第三区域以及位于所述第一区域和第三区域之间的第二区域；
S160、若所述目标在第一区域或第三区域，根据第一区域或第三区域在图像上的方位，开启所述当前图像采集设备相应方向的图像采集设备；
S170、若所述目标在第二区域，根据所述目标的运动方向开启所述当前图像采集设备相应方向的图像采集设备，并关闭所述当前图像采集设备。
当侦测系统，例如球状传感器，处于工作状态时，电源模块给侦测系统的各个模块供电，其中电源模块可以是充电电池等等。图像采集设备开始采集周围环境图像。图像采集设备可以包括多个摄像头，各摄像头记录动态的图像。为了使图像显示效果更佳，可以先对采集的图像进行分析和处理。所以，在一个实施例中，对各图像采集设备采集的图像进行目标识别之前，还可以包括步骤：
对各图像采集设备采集的图像进行图像增强、图像复原和图像二值化等处理。其中图像增强、图像复原和图像二值化处理的方法均可以采用现有技术中已有的方式实现。
为了避免采集无效的图像数据，需要先对各个图像采集设备采集的图像进行目标识别，判断出哪个图像采集设备拍摄到目标，其中目标识别的方式可以根据现有技术中已有的方式实现。当判断出哪个图像采集设备拍摄到目标后，仅将拍摄到目标的图像采集设备保持开启状态，关闭其它的图像采集设备，使其不再采集图像。然后对拍摄到目标的图像采集设备采集的图像进行分析，确定目标当前所在的位置以及目标的运动方向。
确定所述目标在图像中的位置以及所述目标的运动方向的方式有很多，例如，在一个实施例中，确定所述目标在图像中的位置以及所述目标的运动方向的步骤可以包括：
对所述当前图像采集设备采集的当前图像以及当前图像的下一个图像进行边缘提取，获取当前图像的第一目标边缘信息和所述当前图像的下一个图像的第二目标边缘信息；其中对图像进行边缘提取的方法可以根据现有技术中已有的方式实现；
将所述第二目标边缘信息与所述第一目标边缘信息相减，得到黑点和白点；
根据黑点和白点的痕迹确定所述目标的运动方向以及所述目标在图像中的位置。
灰度图像由各像素点组成，每一个像素点的灰度值是不同的。黑点的灰度值是0，白点的灰度值是255。一开始目标所在的地方会留下很多黑点，当目标离开原来的位置时，后一张图像减去原来的图像，那么原来的黑点就变成白点，而目标现在所在的位置变为黑点，即可以根据黑点和白点的痕迹确定出目标的运动方向以及目标在图像中的位置。
图像划分为三个区域：第一区域、第二区域和第三区域。所以可以设置两个阈值来区分这三个区域。即所述预设阈值可以包括第一阈值和第二阈值，其中所述第一阈值小于所述第二阈值。那么，在一个实施例中，将所述位置和预设阈值进行比较，确定所述目标所在的图像区域的步骤可以包括：
若所述位置小于所述第一阈值，确定所述目标位于第一区域；
若所述位置大于等于所述第一阈值、小于等于所述第二阈值，确定所述目标位于第二区域；
若所述位置大于所述第二阈值，确定所述目标位于第三区域。
假设第一区域为图像的左边区域，第二区域为图像的中间区域，第三区域为图像的右边区域。当确定目标在图像的左边区域时，开启位于拍摄到目标的图像采集设备左边的图像采集设备。当确定目标在图像的中间区域时，如果目标是向左运动，则开启位于拍摄到目标的图像采集设备左边的图像采集设备，并关闭拍摄到目标的图像采集设备，如果目标是向右运动，则开启位于拍摄到目标的图像采集设备右边的图像采集设备，并关闭拍摄到目标的图像采集设备。当确定目标在图像的右边区域时，则开启位于拍摄到目标的图像采集设备右边的图像采集设备。
需要说明的是，图像采集设备各方向的图像采集设备可以预先设置；上述仅给出了第一区域为图像的左边区域，第二区域为图像的中间区域，第三区域为图像的右边区域的情况，第一区域、第二区域和第三区域还可以是其它情况，本发明并不对此做出限定。
本发明根据目标的位置断开一部分的图像采集设备，从而去掉了该部分图像采集设备采集的无效的图像数据，节省了侦测系统的电源电量，并减少了传输的图像数据。当图像采集完成后，侦测系统即可以拼接图像，将拼接后的图像通过无线传输模块，例如wifi(WIreless-Fidelity，无线保真)、蓝牙、3G(第三代移动通信技术)或4G(第四代移动通信技术)通信模块等，传输至平板电脑等显示终端设备进行全景图像的显示。
基于同一发明构思，本发明还提供一种图像采集装置，下面结合附图对本发明装置的具体实施方式做详细描述。
如图2所示，一种图像采集装置，其特征在于，包括：
目标识别模块110，用于对各图像采集设备采集的图像进行目标识别；
采集设备确定模块120，用于根据目标识别的结果，确定采集到目标的图像采集设备，将所述图像采集设备作为当前图像采集设备；
采集设备关闭模块130，用于关闭除当前图像采集设备外的其它图像采集设备；
位置及运动方向确定模块140，用于确定所述目标在图像中的位置以及所述目标的运动方向；
图像区域确定模块150，用于将所述位置和预设阈值进行比较，确定所述目标所在的图像区域，其中所述图像区域包括第一区域、第三区域以及位于所述第一区域和第三区域之间的第二区域；
第一采集设备开启模块160，用于在所述目标在第一区域或第三区域时，根据第一区域或第三区域在图像上的方位，开启所述当前图像采集设备相应方向的图像采集设备；
第二采集设备开启模块170，用于在所述目标在第二区域时，根据所述目标的运动方向开启所述当前图像采集设备相应方向的图像采集设备，并关闭所述当前图像采集设备。
当侦测系统处于工作状态时，电源模块给侦测系统的各个模块供电，其中电源模块可以是充电电池等等。图像采集设备开始采集周围环境图像。图像采集设备可以包括多个摄像头，各摄像头记录动态的图像。为了使图像显示效果更佳，在一个实施例中，如图3所示，本发明装置还可以包括与所述目标识别模块110相连的图像处理模块100，所述图像处理模块100对各图像采集设备采集的图像进行图像增强、图像复原和图像二值化处理。其中图像增强、图像复原和图像二值化处理的方法均可以采用现有技术中已有的方式实现。
为了避免采集无效的图像数据，目标识别模块110需要先对各个图像采集设备采集的图像进行目标识别，其中目标识别的方式可以根据现有技术中已有的方式实现。采集设备确定模块120确定拍摄到目标的图像采集设备。当判断出哪个图像采集设备拍摄到目标后，采集设备关闭模块130关闭其它的图像采集设备，使其不再采集图像。然后位置及运动方向确定模块140对拍摄到目标的图像采集设备采集的图像进行分析，确定目标当前所在的位置以及目标的运动方向。
位置及运动方向确定模块140确定所述目标在图像中的位置以及所述目标的运动方向的方式有很多，例如，在一个实施例中，如图4所示，所述位置及运动方向确定模块140可以包括：
边缘提取单元1401，用于对所述当前图像采集设备采集的当前图像以及当前图像的下一个图像进行边缘提取，获取当前图像的第一目标边缘信息和所述当前图像的下一个图像的第二目标边缘信息；
边缘信息处理单元1402，用于将所述第二目标边缘信息与所述第一目标边缘信息相减，得到黑点和白点；
位置及运动方向确定单元1403，用于根据黑点和白点的痕迹确定所述目标的运动方向以及所述目标在图像中的位置。
灰度图像由各像素点组成，每一个像素点的灰度值是不同的。黑点的灰度值是0，白点的灰度值是255。一开始目标所在的地方会留下很多黑点，当目标离开原来的位置时，后一张图像减去原来的图像，那么原来的黑点就变成白点，而目标现在所在的位置变为黑点，即可以根据黑点和白点的痕迹确定出目标的运动方向以及目标在图像中的位置。
所述预设阈值可以包括第一阈值和第二阈值，其中所述第一阈值小于所述第二阈值。如图5所示，在一个实施例中，所述图像区域确定模块150可以包括：
第一区域确定单元1501，用于在所述位置小于所述第一阈值时，确定所述目标位于第一区域；
第二区域确定单元1502，用于在所述位置大于等于所述第一阈值、小于等于所述第二阈值时，确定所述目标位于第二区域；
第三区域确定单元1503，用于在所述位置大于所述第二阈值时，确定所述目标位于第三区域。
假设第一区域为图像的左边区域，第二区域为图像的中间区域，第三区域为图像的右边区域。当确定目标在图像的左边区域时，第一区域确定单元1501开启位于拍摄到目标的图像采集设备左边的图像采集设备。当确定目标在图像的中间区域时，如果目标是向左运动，则第二区域确定单元1502开启位于拍摄到目标的图像采集设备左边的图像采集设备，并关闭拍摄到目标的图像采集设备，如果目标是向右运动，则第二区域确定单元1502开启位于拍摄到目标的图像采集设备右边的图像采集设备，并关闭拍摄到目标的图像采集设备。当确定目标在图像的右边区域时，则第三区域确定单元1503开启位于拍摄到目标的图像采集设备右边的图像采集设备。
需要说明的是，图像采集设备各方向的图像采集设备可以预先设置；上述仅给出了第一区域为图像的左边区域，第二区域为图像的中间区域，第三区域为图像的右边区域的情况，第一区域、第二区域和第三区域还可以是其它情况，本发明并不对此做出限定。
本发明根据目标的位置断开一部分的图像采集设备，从而去掉了该部分图像采集设备采集的无效的图像数据，节省了侦测系统的电源电量，并减少了传输的图像数据。当图像采集完成后，侦测系统即可以拼接图像，将拼接后的图像通过无线传输模块传输至平板电脑等显示终端设备进行全景图像的显示。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (6)
1.一种图像采集方法，其特征在于，包括步骤：
对各图像采集设备采集的图像进行目标识别；
根据目标识别的结果，确定采集到目标的图像采集设备，将所述采集到的目标的图像采集设备作为当前图像采集设备；
关闭除当前图像采集设备外的其它图像采集设备；
确定所述目标在图像中的位置以及所述目标的运动方向；
将所述位置和预设阈值进行比较，确定所述目标所在的图像区域，其中所述图像区域包括第一区域、第三区域以及位于所述第一区域和第三区域之间的第二区域；
若所述目标在第一区域或第三区域，根据第一区域或第三区域在图像上的方位，开启所述当前图像采集设备相应方向的图像采集设备；
若所述目标在第二区域，根据所述目标的运动方向开启所述当前图像采集设备相应方向的图像采集设备，并关闭所述当前图像采集设备；
所述预设阈值包括第一阈值和第二阈值，其中所述第一阈值小于所述第二阈值；
将所述位置和预设阈值进行比较，确定所述目标所在的图像区域的步骤包括：
若所述位置小于所述第一阈值，确定所述目标位于第一区域；
若所述位置大于等于所述第一阈值、小于等于所述第二阈值，确定所述目标位于第二区域；
若所述位置大于所述第二阈值，确定所述目标位于第三区域。
2.根据权利要求1所述的图像采集方法，其特征在于，确定所述目标在图像中的位置以及所述目标的运动方向的步骤包括：
对所述当前图像采集设备采集的当前图像以及当前图像的下一个图像进行边缘提取，获取当前图像的第一目标边缘信息和所述当前图像的下一个图像的第二目标边缘信息；
将所述第二目标边缘信息与所述第一目标边缘信息相减，得到黑点和白点；
根据黑点和白点的痕迹确定所述目标的运动方向以及所述目标在图像中的位置。
3.根据权利要求1或2所述的图像采集方法，其特征在于，对各图像采集设备采集的图像进行目标识别之前，还包括步骤：
对各图像采集设备采集的图像进行图像增强、图像复原和图像二值化处理。
4.一种图像采集装置，其特征在于，包括：
目标识别模块，用于对各图像采集设备采集的图像进行目标识别；
采集设备确定模块，用于根据目标识别的结果，确定采集到目标的图像采集设备，将所述采集到的目标的图像采集设备作为当前图像采集设备；
采集设备关闭模块，用于关闭除当前图像采集设备外的其它图像采集设备；
位置及运动方向确定模块，用于确定所述目标在图像中的位置以及所述目标的运动方向；
图像区域确定模块，用于将所述位置和预设阈值进行比较，确定所述目标所在的图像区域，其中所述图像区域包括第一区域、第三区域以及位于所述第一区域和第三区域之间的第二区域；
第一采集设备开启模块，用于在所述目标在第一区域或第三区域时，根据第一区域或第三区域在图像上的方位，开启所述当前图像采集设备相应方向的图像采集设备；
第二采集设备开启模块，用于在所述目标在第二区域时，根据所述目标的运动方向开启所述当前图像采集设备相应方向的图像采集设备，并关闭所述当前图像采集设备；
所述预设阈值包括第一阈值和第二阈值，其中所述第一阈值小于所述第二阈值；
所述图像区域确定模块包括：
第一区域确定单元，用于在所述位置小于所述第一阈值时，确定所述目标位于第一区域；
第二区域确定单元，用于在所述位置大于等于所述第一阈值、小于等于所述第二阈值时，确定所述目标位于第二区域；
第三区域确定单元，用于在所述位置大于所述第二阈值时，确定所述目标位于第三区域。
5.根据权利要求4所述的图像采集装置，其特征在于，所述位置及运动方向确定模块包括：
边缘提取单元，用于对所述当前图像采集设备采集的当前图像以及当前图像的下一个图像进行边缘提取，获取当前图像的第一目标边缘信息和所述当前图像的下一个图像的第二目标边缘信息；
边缘信息处理单元，用于将所述第二目标边缘信息与所述第一目标边缘信息相减，得到黑点和白点；
位置及运动方向确定单元，用于根据黑点和白点的痕迹确定所述目标的运动方向以及所述目标在图像中的位置。
6.根据权利要求4或5所述的图像采集装置，其特征在于，还包括与所述目标识别模块相连的图像处理模块，所述图像处理模块对各图像采集设备采集的图像进行图像增强、图像复原和图像二值化处理。
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