CN111833636A - 目标位置动态监测方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种目标位置动态监测方法，包括：使用间距鉴定设备，确定待处理区域的中心位置以及确定滤波处理图像的中心位置，并在上述二种中心位置间距超限时，发出车辆偏移命令；使用针孔捕获设备，对下方环境进行图像捕获操作；所述针孔捕获设备的镜头的中心与所述车位的中心的连线垂直于所述车位所在的地面。

Description

目标位置动态监测方法

技术领域

本发明涉及目标监控领域，尤其涉及一种目标位置动态监测方法。

背景技术

监控系统是安防系统中应用最多的系统之一，现在市面上较为适合的工地监控系统是手持式视频通信设备，视频监控现在是主流。

从最早模拟监控到前些年火热数字监控再到现在方兴未艾网络视频监控，发生了翻天覆地变化。在IP技术逐步统一全球今天，我们有必要重新认识视频监控系统发展历史。从技术角度出发，视频监控系统发展划分为第一代模拟视频监控系统(CCTV)，到第二代基于“PC+多媒体卡”数字视频监控系统(DVR)，到第三代完全基于IP网络视频监控系统(IPVS)。

发明内容

本发明需要具备以下两处关键的发明点：

(1)引入镜头的中心与对应车位的中心的连线垂直于所述车位所在的地面的针孔捕获设备进行图像数据的捕获，并在定制图像处理的基础上，对车辆当前停留位置是否偏移于车位区域进行有效判断，从而促进了车主的车辆合规停放；

(2)基于探测到的图像的边缘点的数量，决定是否对图像执行USM滤镜处理式的锐化处理，其中，在图像的边缘点的数量超限时，决定执行相应的锐化处理，从而提升了锐化处理操作的有效性和针对性。

根据本发明的一方面，提供一种多计算机式业务加扰方法，所述方法包括：使用红外线收发设备，设置在车位的上方，包括微控制器和红外发射器和红外接收器，用于对下方车位是否停留车辆进行检测，以在检测到停留车辆时，发出第一驱动命令；其中，所述红外线收发设备还用于在检测到未停留车辆时，发出第二驱动命令。

更具体地，在所述多计算机式业务加扰方法中：在所述红外线收发设备中，对下方车位是否停留车辆进行检测，以在检测到停留车辆时，发出第一驱动命令包括：在微控制器处，当判断红外接收器接收反射到的、来自红外发射器发射的红外信号的时间与红外发射器发射红外信号的时间之间的差值小于预设时间间隔时，认定为检测到停留车辆时，并发出第一驱动命令。

更具体地，在所述多计算机式业务加扰方法中，还包括：使用间距鉴定设备，分别与维纳滤波设备和像素鉴别设备连接，用于确定待处理区域的中心位置以及确定滤波处理图像的中心位置，并在上述二种中心位置间距超限时，发出车辆偏移命令，否则，发出车辆未偏移命令；使用语音播放芯片，与所述间距鉴定设备连接，用于播放与所述车辆偏移命令或所述车辆未偏移命令对应的语音警示文件；使用针孔捕获设备，设置在车位的上方，用于对下方环境进行图像捕获操作，以获得并输出下方捕获图像；所述针孔捕获设备的镜头的中心与所述车位的中心的连线垂直于所述车位所在的地面；使用动态范围调整设备，与所述针孔捕获设备连接，用于接收所述下方捕获图像，对所述下方捕获图像执行动态范围调整，以获得调整后图像；使用边缘点判断设备，用于接收所述调整后图像，获取所述调整后图像中的各个背景像素点，对每一个背景像素点是否属于边缘点进行判断，并将获得的边缘点的数量作为参考数量输出；使用驱动控制设备，与所述边缘点判断设备连接，用于在所述参考数量超过限量时，发出第一驱动指令，否则，发出第二驱动指令。

本发明的目标位置动态监测方法定位有效，具有一定的实时性。由于引入镜头的中心与对应车位的中心的连线垂直于所述车位所在的地面的针孔捕获设备进行图像数据的捕获，并对车辆当前停留位置是否偏移于车位区域进行有效判断，从而促进了车主的车辆合规停放。

具体实施方式

下面将对本发明的目标位置动态监测方法的实施方案进行详细说明。

车位，即停车位，英文parking place,指停车的地方，包括露天场所及室内场所。车位按收费可以分为两种，免费车位和付费车位。

在车场管理中，通过车位出租，提供停车服务，收取停车费是停车车场管理公司的主要收入来源，常将车位分为固定车位和临租车位。

许多人员流动大、商业往来频繁的地方都会设有地上、地下的立体停车场以节省空间。在城市规划的公路两旁或开阔处一般都会划出停车位以为司机停车提供便利，但是在城市中如果在没有划出停车位的地方停车，则可以视为违章停车，执法部门可以予以进行罚款。

目前，大多数车主停放车辆的技术过关、素质较高，为了方便他人的停放和车场的管理，将自己的车辆稳稳停留在车位的中央位置，然而，也存在一些技术和素质较差的车主，或者车主在赶时间的情况下，将车辆停靠在车位轮廓之外，耽误了他人的停车，同时也不利于车场的管理。

为了克服上述不足，本发明搭建了一种目标位置动态监测方法，能够有效解决相应的技术问题。

根据本发明实施方案示出的目标位置动态监测平台包括：

红外线收发设备，设置在车位的上方，包括微控制器和红外发射器和红外接收器，用于对下方车位是否停留车辆进行检测，以在检测到停留车辆时，发出第一驱动命令；

其中，所述红外线收发设备还用于在检测到未停留车辆时，发出第二驱动命令。

接着，继续对本发明的目标位置动态监测平台的具体结构进行进一步的说明。

在所述目标位置动态监测平台中：

在所述红外线收发设备中，对下方车位是否停留车辆进行检测，以在检测到停留车辆时，发出第一驱动命令包括：在微控制器处，当判断红外接收器接收反射到的、来自红外发射器发射的红外信号的时间与红外发射器发射红外信号的时间之间的差值小于预设时间间隔时，认定为检测到停留车辆时，并发出第一驱动命令。

所述目标位置动态监测平台中还可以包括：

间距鉴定设备，分别与维纳滤波设备和像素鉴别设备连接，用于确定待处理区域的中心位置以及确定滤波处理图像的中心位置，并在上述二种中心位置间距超限时，发出车辆偏移命令，否则，发出车辆未偏移命令；

语音播放芯片，与所述间距鉴定设备连接，用于播放与所述车辆偏移命令或所述车辆未偏移命令对应的语音警示文件；

针孔捕获设备，设置在车位的上方，用于对下方环境进行图像捕获操作，以获得并输出下方捕获图像；

所述针孔捕获设备的镜头的中心与所述车位的中心的连线垂直于所述车位所在的地面；

动态范围调整设备，与所述针孔捕获设备连接，用于接收所述下方捕获图像，对所述下方捕获图像执行动态范围调整，以获得调整后图像；

边缘点判断设备，用于接收所述调整后图像，获取所述调整后图像中的各个背景像素点，对每一个背景像素点是否属于边缘点进行判断，并将获得的边缘点的数量作为参考数量输出；

驱动控制设备，与所述边缘点判断设备连接，用于在所述参考数量超过限量时，发出第一驱动指令，否则，发出第二驱动指令；

锐化执行设备，分别与所述驱动控制设备和所述动态范围调整设备连接，用于在接收到所述第一驱动指令时，对所述调整后图像执行USM滤镜处理，以获得相应的锐化处理图像；

所述锐化执行设备还用于在接收到所述第二驱动指令时，对所述调整后图像不执行USM滤镜处理，直接将所述调整后图像作为锐化处理图像输出；

维纳滤波设备，与所述锐化执行设备连接，用于对接收到的锐化处理图像执行维纳滤波处理，以获得并输出相应的滤波处理图像；

像素鉴别设备，与所述维纳滤波设备连接，用于接收所述滤波处理图像，确定所述滤波处理图像的每一个像素的像素值确定是否落在车辆亮度阈值范围内，如果落在所述车辆亮度阈值范围之内，则将该像素确定为车辆像素，如果落在所述车辆亮度阈值范围之外，则将该像素确定为非车辆像素，基于所述车辆像素的数量确定是否存在相应车辆；

其中，在所述像素鉴别设备中，基于所述车辆像素的数量确定是否存在相应车辆包括：当所述车辆像素的数量超限时，确定存在相应车辆，并将所述滤波处理图像中各个车辆像素组合成的车辆区域作为待处理区域输出；

其中，在所述边缘点判断设备中，对每一个背景像素点是否属于边缘点进行判断包括：当背景像素点的像素值减去所述背景像素点周围各个像素点的各个像素值的平均值所获得的差值的绝对值超限时，判断所述背景像素点为边缘点；

其中，在所述边缘点判断设备中，对每一个背景像素点是否属于边缘点进行判断包括：当背景像素点的像素值减去所述背景像素点周围各个像素点的各个像素值的平均值所获得的差值的绝对值未超限时，判断所述背景像素点为非边缘点。

所述目标位置动态监测平台中：

所述锐化执行设备包括指令接收单元、锐化处理单元和图像输出单元；

其中，在所述锐化执行设备中，所述锐化处理单元分别与所述指令接收单元和所述图像输出单元连接；

其中，所述锐化处理单元用于在接收到所述第一驱动指令时，对所述调整后图像执行USM滤镜处理，以获得相应的锐化处理图像，以及在接收到所述第二驱动指令时，对所述调整后图像不执行USM滤镜处理，直接将所述调整后图像作为锐化处理图像。

所述目标位置动态监测平台中还可以包括：

针对性滤波设备，分别与所述动态范围调整设备和所述针孔捕获设备和所述连接，用于接收所述下方捕获图像，基于所述下方捕获图像分辨率距离预设分辨率阈值的远近将所述下方捕获图像平均分割成相应块大小的各个分块，对每一个分块，基于该分块的噪声程度大小选择对应的不同强度的同态滤波处理以获得滤波分块，将获得的各个滤波分块拼接以获得滤波处理图像，并将所述滤波处理图像替换所述下方捕获图像发送给所述动态范围调整设备；

其中，在所述针对性滤波设备中，所述下方捕获图像分辨率距离所述预设分辨率阈值越近，将所述下方捕获图像平均分割成的相应块越大；

其中，在所述针对性滤波设备中，对每一个分块，该分块的噪声程度越大，选择的同态滤波处理的强度越大。

根据本发明实施方案示出的多计算机式业务加扰方法包括：

使用红外线收发设备，设置在车位的上方，包括微控制器和红外发射器和红外接收器，用于对下方车位是否停留车辆进行检测，以在检测到停留车辆时，发出第一驱动命令；

其中，所述红外线收发设备还用于在检测到未停留车辆时，发出第二驱动命令。

接着，继续对本发明的多计算机式业务加扰方法的具体步骤进行进一步的说明。

所述多计算机式业务加扰方法中：

在所述红外线收发设备中，对下方车位是否停留车辆进行检测，以在检测到停留车辆时，发出第一驱动命令包括：在微控制器处，当判断红外接收器接收反射到的、来自红外发射器发射的红外信号的时间与红外发射器发射红外信号的时间之间的差值小于预设时间间隔时，认定为检测到停留车辆时，并发出第一驱动命令。

所述多计算机式业务加扰方法还可以包括：

使用间距鉴定设备，分别与维纳滤波设备和像素鉴别设备连接，用于确定待处理区域的中心位置以及确定滤波处理图像的中心位置，并在上述二种中心位置间距超限时，发出车辆偏移命令，否则，发出车辆未偏移命令；

使用语音播放芯片，与所述间距鉴定设备连接，用于播放与所述车辆偏移命令或所述车辆未偏移命令对应的语音警示文件；

使用针孔捕获设备，设置在车位的上方，用于对下方环境进行图像捕获操作，以获得并输出下方捕获图像；

所述针孔捕获设备的镜头的中心与所述车位的中心的连线垂直于所述车位所在的地面；

使用动态范围调整设备，与所述针孔捕获设备连接，用于接收所述下方捕获图像，对所述下方捕获图像执行动态范围调整，以获得调整后图像；

使用边缘点判断设备，用于接收所述调整后图像，获取所述调整后图像中的各个背景像素点，对每一个背景像素点是否属于边缘点进行判断，并将获得的边缘点的数量作为参考数量输出；

使用驱动控制设备，与所述边缘点判断设备连接，用于在所述参考数量超过限量时，发出第一驱动指令，否则，发出第二驱动指令；

使用锐化执行设备，分别与所述驱动控制设备和所述动态范围调整设备连接，用于在接收到所述第一驱动指令时，对所述调整后图像执行USM滤镜处理，以获得相应的锐化处理图像；

所述锐化执行设备还用于在接收到所述第二驱动指令时，对所述调整后图像不执行USM滤镜处理，直接将所述调整后图像作为锐化处理图像输出；

使用维纳滤波设备，与所述锐化执行设备连接，用于对接收到的锐化处理图像执行维纳滤波处理，以获得并输出相应的滤波处理图像；

使用像素鉴别设备，与所述维纳滤波设备连接，用于接收所述滤波处理图像，确定所述滤波处理图像的每一个像素的像素值确定是否落在车辆亮度阈值范围内，如果落在所述车辆亮度阈值范围之内，则将该像素确定为车辆像素，如果落在所述车辆亮度阈值范围之外，则将该像素确定为非车辆像素，基于所述车辆像素的数量确定是否存在相应车辆；

其中，在所述像素鉴别设备中，基于所述车辆像素的数量确定是否存在相应车辆包括：当所述车辆像素的数量超限时，确定存在相应车辆，并将所述滤波处理图像中各个车辆像素组合成的车辆区域作为待处理区域输出；

其中，在所述边缘点判断设备中，对每一个背景像素点是否属于边缘点进行判断包括：当背景像素点的像素值减去所述背景像素点周围各个像素点的各个像素值的平均值所获得的差值的绝对值超限时，判断所述背景像素点为边缘点；

其中，在所述边缘点判断设备中，对每一个背景像素点是否属于边缘点进行判断包括：当背景像素点的像素值减去所述背景像素点周围各个像素点的各个像素值的平均值所获得的差值的绝对值未超限时，判断所述背景像素点为非边缘点。

所述多计算机式业务加扰方法中：

所述锐化执行设备包括指令接收单元、锐化处理单元和图像输出单元；

其中，在所述锐化执行设备中，所述锐化处理单元分别与所述指令接收单元和所述图像输出单元连接；

其中，所述锐化处理单元用于在接收到所述第一驱动指令时，对所述调整后图像执行USM滤镜处理，以获得相应的锐化处理图像，以及在接收到所述第二驱动指令时，对所述调整后图像不执行USM滤镜处理，直接将所述调整后图像作为锐化处理图像。

所述多计算机式业务加扰方法还可以包括：

使用针对性滤波设备，分别与所述动态范围调整设备和所述针孔捕获设备和所述连接，用于接收所述下方捕获图像，基于所述下方捕获图像分辨率距离预设分辨率阈值的远近将所述下方捕获图像平均分割成相应块大小的各个分块，对每一个分块，基于该分块的噪声程度大小选择对应的不同强度的同态滤波处理以获得滤波分块，将获得的各个滤波分块拼接以获得滤波处理图像，并将所述滤波处理图像替换所述下方捕获图像发送给所述动态范围调整设备；

其中，在所述针对性滤波设备中，所述下方捕获图像分辨率距离所述预设分辨率阈值越近，将所述下方捕获图像平均分割成的相应块越大；

其中，在所述针对性滤波设备中，对每一个分块，该分块的噪声程度越大，选择的同态滤波处理的强度越大。

另外，所述针对性滤波设备执行的图像滤波，在尽量保留图像细节特征的条件下对目标图像的噪声进行抑制，是图像预处理中不可缺少的操作，其处理效果的好坏将直接影响到后续图像处理和分析的有效性和可靠性。

由于成像系统、传输介质和记录设备等的不完善，数字图像在其形成、传输记录过程中往往会受到多种噪声的污染。另外，在图像处理的某些环节当输入的像对象并不如预想时也会在结果图像中引入噪声。这些噪声在图像上常表现为一引起较强视觉效果的孤立像素点或像素块。一般，噪声信号与要研究的对象不相关它以无用的信息形式出现，扰乱图像的可观测信息。对于数字图像信号，噪声表为或大或小的极值，这些极值通过加减作用于图像像素的真实灰度值上，对图像造成亮、暗点干扰，极大降低了图像质量，影响图像复原、分割、特征提取、图像识别等后继工作的进行。要构造一种有效抑制噪声的滤波器必须考虑两个基本问题：能有效地去除目标和背景中的噪声；同时，能很好地保护图像目标的形状、大小及特定的几何和拓扑结构特征。

常用的图像滤波模式中的一种是，非线性滤波器，一般说来，当信号频谱与噪声频谱混叠时或者当信号中含有非叠加性噪声时如由系统非线性引起的噪声或存在非高斯噪声等)，传统的线性滤波技术，如傅立变换，在滤除噪声的同时，总会以某种方式模糊图像细节(如边缘等)进而导致像线性特征的定位精度及特征的可抽取性降低。而非线性滤波器是基于对输入信号的一种非线性映射关系，常可以把某一特定的噪声近似地映射为零而保留信号的要特征，因而其在一定程度上能克服线性滤波器的不足之处。

最后应注意到的是，在本发明各个实施例中的各功能设备可以集成在一个处理设备中，也可以是各个设备单独物理存在，也可以两个或两个以上设备集成在一个设备中。

所述功能如果以软件功能设备的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (5)

1.一种目标位置动态监测方法，其特征在于，所述方法包括：

使用红外线收发设备，设置在车位的上方，包括微控制器和红外发射器和红外接收器，用于对下方车位是否停留车辆进行检测，以在检测到停留车辆时，发出第一驱动命令；

其中，所述红外线收发设备还用于在检测到未停留车辆时，发出第二驱动命令。

2.如权利要求1所述的目标位置动态监测方法，其特征在于，所述方法还包括：

在所述红外线收发设备中，对下方车位是否停留车辆进行检测，以在检测到停留车辆时，发出第一驱动命令包括：在微控制器处，当判断红外接收器接收反射到的、来自红外发射器发射的红外信号的时间与红外发射器发射红外信号的时间之间的差值小于预设时间间隔时，认定为检测到停留车辆时，并发出第一驱动命令。

3.如权利要求2所述的目标位置动态监测方法，其特征在于，所述方法还包括：

使用间距鉴定设备，分别与维纳滤波设备和像素鉴别设备连接，用于确定待处理区域的中心位置以及确定滤波处理图像的中心位置，并在上述二种中心位置间距超限时，发出车辆偏移命令，否则，发出车辆未偏移命令；

使用语音播放芯片，与所述间距鉴定设备连接，用于播放与所述车辆偏移命令或所述车辆未偏移命令对应的语音警示文件；

使用针孔捕获设备，设置在车位的上方，用于对下方环境进行图像捕获操作，以获得并输出下方捕获图像；

所述针孔捕获设备的镜头的中心与所述车位的中心的连线垂直于所述车位所在的地面；

使用动态范围调整设备，与所述针孔捕获设备连接，用于接收所述下方捕获图像，对所述下方捕获图像执行动态范围调整，以获得调整后图像；

使用边缘点判断设备，用于接收所述调整后图像，获取所述调整后图像中的各个背景像素点，对每一个背景像素点是否属于边缘点进行判断，并将获得的边缘点的数量作为参考数量输出；

使用驱动控制设备，与所述边缘点判断设备连接，用于在所述参考数量超过限量时，发出第一驱动指令，否则，发出第二驱动指令；

使用锐化执行设备，分别与所述驱动控制设备和所述动态范围调整设备连接，用于在接收到所述第一驱动指令时，对所述调整后图像执行USM滤镜处理，以获得相应的锐化处理图像；

所述锐化执行设备还用于在接收到所述第二驱动指令时，对所述调整后图像不执行USM滤镜处理，直接将所述调整后图像作为锐化处理图像输出；

使用维纳滤波设备，与所述锐化执行设备连接，用于对接收到的锐化处理图像执行维纳滤波处理，以获得并输出相应的滤波处理图像；

使用像素鉴别设备，与所述维纳滤波设备连接，用于接收所述滤波处理图像，确定所述滤波处理图像的每一个像素的像素值确定是否落在车辆亮度阈值范围内，如果落在所述车辆亮度阈值范围之内，则将该像素确定为车辆像素，如果落在所述车辆亮度阈值范围之外，则将该像素确定为非车辆像素，基于所述车辆像素的数量确定是否存在相应车辆；

其中，在所述像素鉴别设备中，基于所述车辆像素的数量确定是否存在相应车辆包括：当所述车辆像素的数量超限时，确定存在相应车辆，并将所述滤波处理图像中各个车辆像素组合成的车辆区域作为待处理区域输出；

其中，在所述边缘点判断设备中，对每一个背景像素点是否属于边缘点进行判断包括：当背景像素点的像素值减去所述背景像素点周围各个像素点的各个像素值的平均值所获得的差值的绝对值超限时，判断所述背景像素点为边缘点；

其中，在所述边缘点判断设备中，对每一个背景像素点是否属于边缘点进行判断包括：当背景像素点的像素值减去所述背景像素点周围各个像素点的各个像素值的平均值所获得的差值的绝对值未超限时，判断所述背景像素点为非边缘点。

4.如权利要求3所述的目标位置动态监测方法，其特征在于：

所述锐化执行设备包括指令接收单元、锐化处理单元和图像输出单元；

其中，在所述锐化执行设备中，所述锐化处理单元分别与所述指令接收单元和所述图像输出单元连接；

其中，所述锐化处理单元用于在接收到所述第一驱动指令时，对所述调整后图像执行USM滤镜处理，以获得相应的锐化处理图像，以及在接收到所述第二驱动指令时，对所述调整后图像不执行USM滤镜处理，直接将所述调整后图像作为锐化处理图像。

5.如权利要求4所述的目标位置动态监测方法，其特征在于，所述方法还包括：

使用针对性滤波设备，分别与所述动态范围调整设备和所述针孔捕获设备和所述连接，用于接收所述下方捕获图像，基于所述下方捕获图像分辨率距离预设分辨率阈值的远近将所述下方捕获图像平均分割成相应块大小的各个分块，对每一个分块，基于该分块的噪声程度大小选择对应的不同强度的同态滤波处理以获得滤波分块，将获得的各个滤波分块拼接以获得滤波处理图像，并将所述滤波处理图像替换所述下方捕获图像发送给所述动态范围调整设备；

其中，在所述针对性滤波设备中，所述下方捕获图像分辨率距离所述预设分辨率阈值越近，将所述下方捕获图像平均分割成的相应块越大；

其中，在所述针对性滤波设备中，对每一个分块，该分块的噪声程度越大，选择的同态滤波处理的强度越大。