CN110913209B - 摄像头遮挡检测方法、装置、电子设备及监控系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种摄像头遮挡检测方法、装置、电子设备及监控系统，方法包括：获取摄像头拍摄的汽车内部图像，从汽车内部图像中提取连通区域，当确定汽车内部图像中的连通区域满足第一预设条件时，发送镜头遮挡提示。本方法直接提取图像连通区域进行判断，无需对图像进行前景或者背景建模，计算简单，在应用到汽车监控系统时，可以及时发出镜头遮挡提示，响应迅速。

Description

摄像头遮挡检测方法、装置、电子设备及监控系统

技术领域

本发明涉及安防监控技术领域，尤其涉及一种摄像头遮挡检测方法、装置、电子设备及监控系统。

背景技术

为保障司机或乘客的安全，在汽车内部安装有监控系统，该监控系统包括有摄像头和处理器。摄像头安装于汽车内部，以便连续拍摄内部图像，实现对司机或者乘客行为监控。由于此类系统多是基于视觉图像原理，因此，对摄像头是否被遮挡进行提前预警至关重要。

针对上述监控系统，现有的摄像头遮挡检测方法的原理如下：采集该摄像头拍摄的图像，对摄像头所拍摄的图像进行前景建模以及背景建模，再比较摄像头采集到的图像前景和背景信息，获得差值信息，并根据差值信息判断摄像头是否遮挡。

然而，由于该方法需要进行前景图像和背景图像建模，导致该方法应用于上述监控系统时运算复杂，不能及时响应。

发明内容

本发明提供一种摄像头遮挡检测方法、装置、电子设备及监控系统，以解决现有方法需要进行前景图像和背景图像建模，导致该方法应用于监控系统时运算复杂，不能及时响应的技术问题。

第一方面，本发明提供一种摄像头遮挡检测方法，应用于监控系统，监控系统包括：摄像头，摄像头安装于汽车内部，方法包括：

获取摄像头拍摄的汽车内部图像；

从汽车内部图像中提取连通区域；

确定汽车内部图像中的连通区域满足第一预设条件，则确定摄像头被遮挡。

可选地，第一预设条件包括：

汽车内部图像中的连通区域的数量小于第一预设数量；

汽车内部图像中最大的连通区域与汽车内部图像的比值满足第一预设比值范围；或者

汽车内部图像中的连通区域的数量大于或者等于第一预设数量，且汽车内部图像中最大的连通区域与汽车内部图像的比值小于第二预设比值。

可选地，确定汽车内部图像中的连通区域满足第一预设条件，具体包括：

在连续多帧汽车内部图像的判断结果中，满足第一预设条件的汽车内部图像的数量达到第二预设数量。

可选地，从汽车内部图像中提取连通区域，之后还包括：

对汽车内部图像中的连通区域进行过滤处理。

可选地，对汽车内部图像中的连通区域进行过滤处理，具体包括：

若连通区域满足第二预设条件，则去除连通区域；

其中，第二预设条件包括：

连通区域的面积小于预设面积，连通区域的纵横比达到第三预设比值，或者连通区域内的像素个数小于预设个数。

可选地，在从汽车内部图像中提取连通区域，之前还包括：

对汽车内部图像进行二值化处理。

可选地，在对汽车内部图像进行二值化处理，之前还包括：

对汽车内部图像进行高斯模糊处理。

可选地，在对汽车内部图像进行高斯模糊处理，之前还包括：

对汽车内部图像进行灰度处理。

第二方面，本发明提供一种摄像头遮挡检测装置，应用于监控系统，监控系统包括：摄像头，摄像头安装于汽车内部，装置包括：

获取模块，用于获取摄像头拍摄的汽车内部图像；

提取模块，用于从汽车内部图像中提取连通区域；

确定模块，用于若汽车内部图像中的连通区域满足第一预设条件，则确定摄像头被遮挡。

可选地，第一预设条件包括：

汽车内部图像中的连通区域的数量小于第一预设数量；

汽车内部图像中最大的连通区域与汽车内部图像的比值满足第一预设比值范围；或者

汽车内部图像中的连通区域的数量大于或者等于第一预设数量，且汽车内部图像中最大的连通区域与汽车内部图像的比值小于第二预设比值。

可选地，确定模块具体用于：

在连续多帧汽车内部图像的判断结果中，满足第一预设条件的汽车内部图像的数量达到第二预设数量。

可选地，装置还包括过滤模块，过滤模块用于：

对汽车内部图像中的连通区域进行过滤处理。

可选地，过滤模块具体用于：

若连通区域满足第二预设条件，则去除连通区域；

其中，第二预设条件包括：

连通区域的面积小于预设面积，连通区域的纵横比达到第三预设比值，或者连通区域内的像素个数小于预设个数。

可选地，装置还包括：二值化模块；二值化模块用于：

对汽车内部图像进行二值化处理。

可选地，装置还包括：模糊模块；模糊模块具体用于：

对汽车内部图像进行高斯模糊处理。

可选地，装置还包括：灰度模块，灰度模块用于：

对汽车内部图像进行灰度处理。

第三方面，本发明提供一种电子设备，包括：

存储器，用于存储程序；

处理器，用于执行存储器存储的程序，当程序被执行时，处理器用于执行第一方面及可选方案所涉及的摄像头遮挡检测方法。

第四方面，本发明提供一种计算机可读存储介质，包括指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行第一方面及可选方案所涉及的摄像头遮挡检测方法。

第五方面，本发明提供一种汽车监控系统，包括摄像头和处理器，处理器用于执行第一方面及可选方案所涉及的摄像头遮挡检测方法。

本申请提供一种摄像头遮挡检测方法、装置、电子设备以及监控系统，在摄像头遮挡检测方法中，摄像头拍摄汽车内部的图像，在提取上述图像中连通区域，若该连通区域满足预设条件，确定该摄像头已经被遮挡，并发送镜头遮挡提示。本方法直接提取图像连通区域进行判断，无需对图像进行前景或者背景建模，计算简单，在应用到汽车监控系统时，可以及时发出镜头遮挡提示，响应迅速。

附图说明

图1为本发明根据一示例性实施例示出的汽车监控系统的结构示意图；

图2为本发明根据一示例性实施例示出的摄像头遮挡检测方法的流程示意图；

图3为本发明根据一示例性实施例示出的摄像头遮挡检测方法的流程示意图；

图4为本发明根据一示例性实施例示出的摄像头遮挡检测方法的流程示意图；

图5为本发明根据一示例性实施例示出的摄像头遮挡检测方法的原理图；

图6为本发明根据一示例性实施例示出的摄像头遮挡检测装置的结构示意图；

图7为本发明根据一示例性实施例示出的电子设备的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在汽车监控系统中，现有摄像头遮挡检测方法通过构建摄像头所拍摄的图像的前景图像和背景图像，并计算前景图像和背景图像的差值，以此判断摄像头是否被遮挡，由于在上述过程中，需要对图像进行前景建模和背景建模，计算复杂，不能及时作出遮挡提示。

本发明的发明构思是：针对应用于汽车内部的摄像头遮挡检测，该应用场景比较简单，干扰因素较少。若摄像头存在遮挡，必然所拍摄图像中存在面积较大的连通区域，或者连通区域数量较少，例如：当摄像头被全部遮挡时，必然检测不到连通区域，若有部分摄像头被遮挡，则连通区域数量为几个。因此，可以通过判断图像中连通区域的数量或者面积满足预设条件时，判断摄像头是否被遮挡，并以此发出遮挡提示。

图1为本发明根据一示例性实施例示出的汽车监控系统的结构示意图。如

图1所示，该汽车监控系统包括摄像头和处理器。其中，摄像头安装于汽车内部。通常情况下，在汽车内部一般安装有多个摄像头，在驾驶员座位附近安装有摄像头，以监控驾驶员行为。在汽车车门附近安装有摄像头，以监控上下车乘客行为。在汽车尾部和中部均安装有摄像头，以监控位于汽车车尾和位于汽车中部的乘客行为。上述摄像头连续拍摄汽车内部图像，并将汽车内部图像发送给处理器，处理器在接收到上述汽车内部图像后，提取汽车图像中连通区域，并判断连通区域的数量是否小于第一预设数量，或者最大的连通区域面积占汽车内部图像的总面积比例是否满足第一预设比值范围，或者汽车内部图像中的连通区域的数量大于或者等于第一预设数量，且汽车内部图像中最大的连通区域与汽车内部图像的比值小于第二预设比值。若上述判断结果为是，则可以判断摄像头被遮挡，发送摄像头遮挡提示，以便根据遮挡提示做出相应响应。例如：及时制止乘客或者驾驶员恶意遮挡摄像头行为。

图2为本发明根据一示例性实施例示出的摄像头遮挡检测方法的流程示意图。如图2所示，本发明提供的摄像头遮挡检测方法应用于上述汽车监控系统，该方法包括如下步骤：

S101、获取摄像头拍摄的汽车内部图像。

更具体地，位于汽车内部的摄像头连续拍摄汽车内部图像，摄像头将所拍摄的图像发送至处理器。上述摄像头也可以通过拍摄汽车内部视频，并将所拍摄的视频发送至处理器，处理器截取视频中连续的多帧图像。

S102、从汽车内部图像中提取连通区域。

更具体地，处理器通过连通区域检测，从汽车内部图像中提取出连通区域。本步骤旨在查找汽车内部图像中像素较为相邻或者相似的前景区域。需要说明的是，此处不限制检测连通区域的方法，可以采用任意现有方法对连通区域进行检测。

S103、确定汽车内部图像中的连通区域满足第一预设条件，则发出摄像头被遮挡提示。

更具体地，第一预设条件包括：

汽车内部图像中的连通区域的数量小于第一预设数量；

汽车内部图像中最大的连通区域与汽车内部图像的比值满足第一预设比值范围；或者

汽车内部图像中的连通区域的数量大于或者等于第一预设数量，且汽车内部图像中最大的连通区域与汽车内部图像的比值小于第二预设比值。

其中，当汽车内部摄像头被完全遮挡时，将无法从汽车内部图像中所提取到的连通区域，也就是连通区域的数量为零。若汽车内部摄像头被部分遮挡时，从汽车内部图像中所提取到的连通区域的数量应该为几个。

也可以通过判断汽车内部图像中的连通区域的面积来判断摄像头是否被遮挡。若摄像头完全遮挡时，无法提取到连通区域，则连通区域的面积与汽车内部图像的比值为零。若摄像头被部分遮挡时，则可以提取到的连通区域到面积较大。从提取的多个连通区域中选择面积最大的连通区域，并计算该面积最大的连通区域与汽车内部图像的面积的比值，若该比值大于预设比值，则判断该摄像头被遮挡。

当利用反光性能强的物体遮挡镜头时，摄像头所拍摄的图像中会出现多个小光斑，通过连通区域提取，则会出现多个连通区域，并且每个连通区域的面积较小，针对这种情况，若汽车内部图像中的连通区域的数量大于或者等于第一预设数量，且汽车内部图像中最大的连通区域与汽车内部图像的比值小于第二预设比值时，则认为摄像头被物体遮挡。

在本实施例提供的摄像头遮挡检测方法中，通过从汽车内部图像提取多个连通区域，当连通区域满足第一预设条件时，确定摄像头被遮挡。该方法无需计算图像的前景图像和背景图像，计算简单，可以快速做出遮挡提示，响应及时。

图3为本发明根据一示例性实施例示出的摄像头遮挡检测方法的流程示意图。如图3所示，本发明提供的摄像头遮挡检测方法应用于上述汽车监控系统，该方法包括如下步骤：

S201、获取摄像头拍摄的汽车内部图像。

更具体地，该步骤与图2所示摄像头检测方法中S101相同，在此处不再赘述。

S202、从汽车内部图像中提取连通区域。

更具体地，该步骤与图2所示摄像头检测方法中S102相同，在此处不再赘述。

S203、在连续多帧汽车内部图像的判断结果中，满足第一预设条件的汽车内部图像的数量达到第二预设数量，则发出摄像头被遮挡提示。

更具体地，连续获取多帧汽车内部图像，针对每一帧汽车内部图像，提取汽车内部图像中连通区域，并判断该连通区域是否满足第一预设条件，若满足第一预设条件，则表示该帧汽车内部图像满足第一预设条件。若第一预设条件的汽车内部图像的数量达到第二预设数量，则发出摄像头被遮挡提示。

例如：连续获取5帧汽车内部图像，其中，第一帧汽车内部图像、第三帧汽车内部图像、以及第四帧汽车内部图像中连通区域满足第一预设条件，则满足第一预设条件的汽车内部图像的数量为3帧，将第二预设数量设置为3，则确定摄像头被遮挡，并发出摄像头被遮挡提示。

在本实施例中，可以通过语音、在显示屏中弹出提示框的形式发送摄像头遮挡提示。在发出提示后，可以执行一系列保护措施，例如：锁定汽车，让汽车无法行驶。也可以将该信息发送给后台需求方，例如：向管理人员发送消息，管理人员可以及时采取行动措施。

在本实施例中，若多帧汽车内部图像满足第一预设条件，则判断该摄像头被遮挡，并发送摄像头被遮挡提示。针对司机或者乘客无意识、短时间对摄像头遮挡情况，可以避免出现误判。

图4为本发明根据一示例性实施例示出的摄像头遮挡检测方法的流程示意图。如图4所示，本发明提供的摄像头遮挡检测方法应用于上述汽车监控系统，该方法包括如下步骤：

S301、获取摄像头拍摄的汽车内部图像。

更具体地，该步骤与图2所示摄像头检测方法中S101相同，在此处不再赘述。

S302、对汽车内部图像进行缩放处理。

更具体地，根据硬件资源的实际性能、以及图像大小对图像进行缩放处理。其中，硬件资源的实际性能是指处理的运算能力。根据处理器自身的运算能力，将图像缩放至处理器合适的处理大小。以提高运算效率，并且不会导致准确性明显降低。

S303、对汽车内部图像进行灰度处理。

更具体地，将汽车内部图像转换为灰度图，以便后续处理。

S304、对汽车内部图像进行高斯模糊处理。

更具体地，在将汽车内部图像转换为灰度图后，对灰度图进行高斯模糊处理，以最大程度地减少灰度图中噪声的影响。

S305、对汽车内部图像进行二值化处理。

更具体地，在对灰度图进行去噪声处理后，对灰度图进行二值化处理，以便后续连通区域检测。

S306、从汽车内部图像中提取连通区域。

更具体地，该步骤与图2所示摄像头检测方法中S102相同，在此处不再赘述。

S307、对汽车内部图像中的连通区域进行过滤处理。

更具体地，对汽车内部图像中的连通区域进行过滤处理，具体包括：

若连通区域满足第二预设条件，则去除连通区域；

其中，第二预设条件包括：

连通区域的面积小于预设面积，连通区域的纵横比小于第三预设比值，或者连通区域内的像素个数小于预设个数。

其中，在摄像头拍摄的汽车内部图像中，可能存在光斑，当对汽车内部图像进行缩放处理、灰度处理、高斯模糊处理、以及二值化处理之后，可能将光斑也处理为连通区域，为了去除光斑对遮挡判断影响，对连通区域进行过滤处理。

由于光斑相较于遮挡区域，其面积相对而言比较小。并且，光斑的像素个数一般比较小，因此，可以通过像素的个数来判断是否为噪声，并进行过滤处理，以提高本方法的鲁棒性。

S308、在连续多帧汽车内部图像的判断结果中，满足第一预设条件的汽车内部图像的数量达到第二预设数量，则发出摄像头被遮挡提示。

图5为本发明根据一示例性实施例示出的摄像头遮挡检测方法的原理图，如图5所示，由摄像头输入汽车内部图像，再对图像进行预处理，具体为：缩放处理、转灰度处理、高斯模糊处理、以及二值化处理。再检测图像中连通区域，并对连通区域进行筛选处理，判断连通区域的面积与图像面积的比值是否满足第一预设比值范围，或者连通区域的数量是否小于第一预设数量，若判断结果为是，则发送告警提示。

本发明提供的摄像头遮挡检测方法，可以获得较高精度的检测结果，能够满足任何车内环境的使用要求；同时，不需要提前对应用场景的数据进行训练建模，较为简易高效、易于实现和部署。

图6为本发明根据一示例性实施例示出的摄像头遮挡检测装置的结构示意图。如图6所示，本发明提供一种摄像头遮挡检测装置，应用于监控系统，监控系统包括：摄像头，摄像头安装于汽车内部，装置400包括：

获取模块401，用于获取摄像头拍摄的汽车内部图像；

提取模块402，用于从汽车内部图像中提取连通区域；

确定模块403，用于若汽车内部图像中的连通区域满足第一预设条件，则确定摄像头被遮挡。

可选地，第一预设条件包括：

汽车内部图像中的连通区域的数量小于第一预设数量；

汽车内部图像中最大的连通区域与汽车内部图像的比值满足第一预设比值范围；或者

汽车内部图像中的连通区域的数量大于或者等于第一预设数量，且汽车内部图像中最大的连通区域与汽车内部图像的比值小于第二预设比值。

可选地，确定模块403具体用于：

在连续多帧汽车内部图像的判断结果中，满足第一预设条件的汽车内部图像的数量达到第二预设数量。

可选地，装置还包括过滤模块404，过滤模块用于：

对汽车内部图像中的连通区域进行过滤处理。

可选地，过滤模块具体用于：

若连通区域满足第二预设条件，则去除连通区域；

其中，第二预设条件包括：

连通区域的面积小于预设面积，连通区域的纵横比达到第三预设比值，或者连通区域内的像素个数小于预设个数。

可选地，装置还包括：二值化模块405；二值化模块用于：

对汽车内部图像进行二值化处理。

可选地，装置还包括：模糊模块406；模糊模块具体用于：

对汽车内部图像进行高斯模糊处理。

可选地，装置还包括：灰度模块407，灰度模块用于：

对汽车内部图像进行灰度处理。

图7为本发明根据一示例性实施例示出的电子设备的结构示意图。如图7所示，本实施例的电子设备500包括：处理器501以及存储器502。

其中，存储器502，用于存储计算机执行指令；

处理器501，用于执行存储器存储的计算机执行指令，以实现上述实施例中接收设备所执行的各个步骤。具体可以参见前述方法实施例中的相关描述。

可选的，存储器502既可以是独立的，也可以跟处理器501集成在一起。

当存储器502独立设置时，该电子设备500还包括总线503，用于连接存储器502和处理器501。

本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，当处理器执行计算机执行指令时，实现上述的摘要生成方法。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (9)

1.一种摄像头遮挡检测方法，其特征在于，应用于监控系统，所述监控系统包括：摄像头，所述摄像头安装于汽车内部，所述方法包括：

获取所述摄像头拍摄的所述汽车内部图像；

从所述汽车内部图像中提取连通区域；

若确定所述汽车内部图像中的连通区域满足第一预设条件，则发送镜头遮挡提示；

所述第一预设条件包括：所述汽车内部图像中的连通区域的数量大于或者等于第一预设数量，且所述汽车内部图像中最大的连通区域的面积与所述汽车内部图像的面积的比值小于第二预设比值。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，确定所述汽车内部图像中的连通区域满足第一预设条件，具体包括：

在连续多帧所述汽车内部图像的判断结果中，满足所述第一预设条件的所述汽车内部图像的数量达到第二预设数量。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述从所述汽车内部图像中提取连通区域，之后还包括：

对所述汽车内部图像中的连通区域进行过滤处理。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述对所述汽车内部图像中的连通区域进行过滤处理，具体包括：

若所述连通区域满足第二预设条件，则去除所述连通区域；

其中，所述第二预设条件包括：

所述连通区域的面积小于预设面积，所述连通区域的纵横比小于第三预设比值，或者所述连通区域内的像素个数小于预设个数。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述从所述汽车内部图像中提取连通区域，之前还包括：

对所述汽车内部图像进行二值化处理。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在所述对所述汽车内部图像进行二值化处理，之前还包括：

对所述汽车内部图像进行高斯模糊处理。

7.一种摄像头遮挡检测装置，其特征在于，应用于监控系统，所述监控系统包括：摄像头，所述摄像头安装于汽车内部，所述装置包括：

获取模块，用于获取所述摄像头拍摄的所述汽车内部图像；

提取模块，用于从所述汽车内部图像中提取连通区域；

确定模块，用于若所述汽车内部图像中的连通区域满足第一预设条件，则确定所述摄像头被遮挡；

所述第一预设条件包括：所述汽车内部图像中的连通区域的数量大于或者等于第一预设数量，且所述汽车内部图像中最大的连通区域的面积与所述汽车内部图像的面积的比值小于第二预设比值。

8.一种电子设备，其特征在于，包括：

存储器，用于存储程序；

处理器，用于执行所述存储器存储的所述程序，当所述程序被执行时，所述处理器用于执行如权利要求1至6中任一所述的摄像头遮挡检测方法。

9.一种汽车监控系统，其特征在于，包括摄像头和处理器，所述处理器用于执行如权利要求1至6中任一所述的摄像头遮挡检测方法。

Images