CN112055151A - 一种执法仪模式切换方法、系统及可读存储介质 - Google Patents

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陈涛
李海燕
周建军
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Abstract

本发明提供了一种执法仪模式切换方法、系统及可读存储介质，用于根据环境光对执法仪的模式进行自动切换。采集视频帧YUV数据后循环检测每一视频帧YUV数据的亮度值，计算每一视频帧YUV数据亮度值的平均值并将该视频帧YUV亮度值的平均值与预设阈值进行比较，当所述视频帧YUV数据亮度值的平均值连续小于预设阈值时切换为夜视模式，否则切换为正常模式。本发明通过检测采集到的视频帧YUV数据实现对环境光线的侦测替代现有技术光敏电阻对光线的侦测，避免了光敏电阻易受光线、高温影响的不利因素，能够对环境光线进行准确的侦测，正确地切换执法仪的模式，满足执法仪在全天候条件下的工作，保证执法仪高效准确地记录数据。

Description

一种执法仪模式切换方法、系统及可读存储介质
技术领域
本发明涉及图像通信技术领域，尤其涉及一种执法仪模式切换方法、系统及可读存储介质。
背景技术
执法仪是行政、司法机关在执法过程中使用的记录执法过程的设备，集数码摄像、数码照相于一身。执法仪能够确保公务人员实现公正文明执法，同时也能够有效保护行政相对人的合法权益。执法仪的使用环境比较复杂，需要进行动态、静态的现场情况数字化记录，供行政、司法人员在各种环境中使用。在现实执法活动中，对于执法仪的性能有着极高的要求，需要做到不分地域不分时间全天候高效准确记录执法过程。
现有技术执法仪一般会设置正常模式和夜视模式，以适应各种环境条件下的拍摄，目前大部分执法仪是采用光敏电阻对光线侦测以进行执法仪模式之间的切换，便于确认当前的环境并切换到适合的模式下保证最佳拍摄效果。然而，光敏电阻在强光照射下光电转换线性较差，同时光电弛豫过程较长，且受温度影响较大，光敏电阻存在侦测光线不足，切换到夜视模式时会影响执法仪的拍摄。
因此，现有技术还有待于改进和发展。
发明内容
鉴于上述现有技术的不足之处，本发明提出一种根据视频帧亮度值进行光线判断，进而切换模式的一种执法仪模式切换方案。
本发明解决技术问题所采用的技术方案如下：
一种执法仪模式切换方法，用于根据环境光对执法仪的模式进行自动切换，包括如下步骤：
采集视频帧YUV数据；
循环检测每一视频帧YUV数据的亮度值；
计算每一视频帧YUV数据亮度值的平均值，并将该视频帧YUV数据亮度值的平均值与预设阈值比较；
当所述视频帧YUV数据亮度值的平均值连续小于预设阈值时切换为夜视模式，否则切换为正常模式。
作为一种改进技术方案，所述采集视频帧YUV数据具体包括如下步骤：
执法仪镜头采集原始视频数据传输到主芯片的DSP芯片；
所述DSP芯片对原始视频数据进行处理后得到视频帧YUV数据。
作为一种改进技术方案，所述循环检测每一视频帧YUV数据的亮度值中是由执法仪的ARM芯片启动任务循环检测每一视频帧YUV数据的亮度值。
作为一种改进技术方案，上述计算每一视频帧YUV数据亮度值的平均值具体包括如下步骤：
将每一视频帧分割为12×8矩阵的96块区域；
获取96块区域每一块的亮度值；
计算96块区域的亮度值的平均值。
作为一种改进技术方案，当所述视频帧YUV数据亮度值的平均值在预设时间段小于预设阈值时，执法仪打开红外滤波片，并开启红外灯，以切换到夜视模式，当所述视频帧YUV数据亮度值的平均值在预设时间段大于预设阈值时，执法仪关闭红外滤波片，并关闭红外灯。
本发明还提供一种执法仪模式切换系统，用于根据环境光对执法仪的模式进行自动切换，该执法仪模式切换系统包括视频帧YUV数据采集模块、视频帧YUV数据亮度值检测模块和模式切换模块；
所述视频帧YUV数据采集模块用于执法仪采集视频帧YUV数据；
所述视频帧YUV数据亮度值检测计算模块用于检测每一视频帧YUV数据亮度值，并计算每一视频帧YUV数据亮度值的平均值；
所述模式切换模块用于根据所述视频帧YUV数据亮度值检测计算模块计算的视频帧YUV数据亮度值的平均值与预设阈值比较的结果进行判断，当所述视频帧YUV数据亮度值的平均值大于预设阈值时切换为正常模式，否则切换为夜视模式。
作为一种改进技术方案，所述视频帧YUV数据采集模块用于执法仪采集视频帧YUV数据具体是由执法仪镜头采集原始视频数据传输到主芯片的DSP芯片，再由所述DSP芯片对原始视频数据进行处理后得到视频帧YUV数据的。
作为一种改进技术方案，所述视频帧YUV数据亮度值检测模块用于计算每一视频帧YUV数据亮度值的平均值具体是由执法仪的ARM芯片启动任务循环检测每一视频帧YUV数据亮度值，将每一视频帧分割为12×8矩阵的96块区域，获取该96块区域每一块的亮度值并计算亮度值的平均值。
作为一种改进技术方案，所述模式切换模块切换执法仪模式时，当所述视频帧YUV数据亮度值的平均值在预设时间段小于预设阈值时，执法仪打开红外滤波片，并开启红外灯，以切换到夜视模式，当所述视频帧YUV数据亮度值的平均值在预设时间段大于预设阈值时，执法仪关闭红外滤波片，并关闭红外灯。
本发明还提供一种可读存储介质，所述可读存储介质存储有执法仪模式切换方法的程序，该执法仪模式切换方法的程序被处理器执行时实现上述的执法仪模式切换方法的步骤。
与现有技术执法仪采用光敏电阻作为测光手段相比较，本发明采用对视频帧YUV数据进行亮度均值进行光线判断，通过设置经验阈值来判断光线大小，进而根据光线大小来切换工作模式，即进入夜视模式还是正常模式，以决定执法仪是否开启抑或关闭红外滤波片和红外灯。满足执法仪在全天候条件下进行模式切换，保证执法仪高效准确记录数据。
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的说明，其中：
图1是本发明一种执法仪模式切换方法优选实施例的流程图。
图2是本发明一种执法仪模式切换系统优选实施例的原理结构图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
执法仪作为行政、司法过程中记录执法活动的重要执法设备，对于全天候的性能要求较高，各种模式之间的切换需要能够自动进行。对于采用光敏电阻进行光线侦测的执法仪而言，由于光敏电阻易受到强光、高温的影响，会导致执法仪模式切换出现问题，比如，白天切换到夜视模式，而夜晚又切换到正常模式，这些情况的出现均会导致执法仪数据采集过程中的误差，进而导致执法仪性能较差，不能满足执法活动的需要。
为解决现有技术的不足，本发明提出了一种采用侦测视频帧AE（AutomaticExposure自动曝光）值，即视频帧亮度来进行光线判断，通过设置经验阈值来判断光线大小，进而根据光线大小来切换工作模式，即进入夜视模式还是正常模式，以决定执法仪是否开启抑或关闭红外滤波片和红外灯。满足执法仪在全天候条件下进行模式切换，保证执法仪高效准确记录数据。
如图1本发明一种执法仪模式切换方法优选实施例的流程图所示，本发明一种执法仪模式切换方法包括如下实现步骤：
步骤S100，采集视频帧YUV数据。
具体而言，本案中执法仪的主芯片采用ARM+DSP架构，ARM芯片负责执法仪的功能处理，而DSP芯片则负责执法仪的视频处理。采集视频帧YUV数据具体包括如下步骤：
执法仪镜头采集原始视频数据传输到主芯片的DSP芯片；原始视频数据（即RAW格式数据）是没有经过任何处理的视频数据，能够获取图像的原始信息。
所述DSP芯片对原始视频数据进行处理后得到视频帧YUV数据。DSP芯片（DigitalSignal Processing）为一种实现数字信号处理技术的芯片，能够对视频数据进行数字化处理。YUV为一种颜色编码方案，常使用在各个视频处理组件中，其中，“Y”表示明亮度（Luminance、Luma），“U”表示色度，“V”表示浓度。
步骤S200，循环检测每一视频帧YUV数据的亮度值。
对于执法仪的工作状态而言，由于其处于全天候的状态，因此对于环境光线的检测需要不间断进行，因此，需要执法仪的ARM芯片启动任务循环检测每一视频帧YUV数据，并得到每一视频帧YUV数据的亮度值。
步骤S300，计算每一视频帧YUV数据亮度值的平均值，并将该视频帧YUV数据亮度值的平均值与预设阈值比较。
具体而言，获得每一视频帧YUV数据的亮度值后还需要计算YUV数据亮度值的平均值 ，以提高光线测量的准确度，具体步骤如下：
将每一视频帧分割为12×8矩阵的96块区域；
获取96块区域每一块的亮度值；
计算96块区域的亮度值的平均值。
按照上述将视频帧分割为12×8矩阵的区域，计算96个区域的亮度值进行平均后得到的亮度平均值能够更加准确地反映外界环境光线的亮度。对于预设阈值的确定，可根据实际使用时进行大量测试后得到较为合适的亮度阈值。
步骤S400，当所述视频帧YUV数据亮度值的平均值在预设时间段小于预设阈值时切换为夜视模式，否则切换为正常模式。
具体而言，通过预设的亮度阈值来对视频帧YUV数据亮度值的平均值进行判断，高于该预设阈值时，则认为环境光线好，执法仪的模式应为正常模式，反之，低于该预设阈值时，则认为环境光线差，执法仪的模式应设置为夜视模式，即当所述视频帧YUV数据亮度值的平均值在预设时间段小于预设阈值时，执法仪打开红外滤波片，并开启红外灯，以切换到夜视模式，当所述视频帧YUV数据亮度值的平均值在预设时间段大于预设阈值时，执法仪关闭红外滤波片，并关闭红外灯。
本发明还提供一种执法仪模式切换系统，如图2本发明一种执法仪模式切换系统优选实施例的原理结构图所示，该执法仪模式切换系统包括在执法仪60内设置的视频帧YUV数据采集模块601、视频帧YUV数据亮度值检测模块602和模式切换模块603。
其中，所述视频帧YUV数据采集模块601用于执法仪采集视频帧YUV数据。
所述视频帧YUV数据亮度值检测计算模块602用于检测每一视频帧YUV数据亮度值，并计算每一视频帧YUV数据亮度值的平均值。
所述模式切换模块603用于根据所述视频帧YUV数据亮度值检测计算模块计算的视频帧YUV数据亮度值的平均值与预设阈值比较的结果进行判断，当所述视频帧YUV数据亮度值的平均值大于预设阈值时切换为正常模式，否则切换为夜视模式。
具体而言，所述视频帧YUV数据采集模块601用于执法仪采集视频帧YUV数据具体是由执法仪镜头采集原始视频数据传输到主芯片的DSP芯片，再由所述DSP芯片对原始视频数据进行处理后得到视频帧YUV数据的。
所述视频帧YUV数据亮度值检测模块602用于计算每一视频帧YUV数据亮度值的平均值具体是由执法仪的ARM芯片启动任务循环检测每一视频帧YUV数据亮度值，将每一视频帧分割为12×8矩阵的96块区域，获取该96块区域每一块的亮度值并计算亮度值的平均值。
所述模式切换模块603切换执法仪模式时，当所述视频帧YUV数据亮度值的平均值在预设时间段小于预设阈值时，执法仪打开红外滤波片，并开启红外灯，以切换到夜视模式，当所述视频帧YUV数据亮度值的平均值在预设时间段大于预设阈值时，执法仪关闭红外滤波片，并关闭红外灯。
该执法仪模式切换系统的工作原理参见上述执法仪模式切换方法优选实施例的内容，此处不赘述。
本发明还提供一种可读存储介质，所述可读存储介质存储有执法仪模式切换方法的程序，该执法仪模式切换方法的程序被处理器执行时实现上述的执法仪模式切换方法的步骤。
本发明技术方案采用由执法仪检测每一视频帧YUV数据亮度值的平均值，替代现有技术采用光敏电阻侦测环境光线，侦测速度更快，更加准确，且不易受到外界强光和高温的影响，取消光敏电阻也进一步降低了产品成本。
应当理解的是，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不足以限制本发明的技术方案，对本领域普通技术人员来说，在本发明的精神和原则之内，可以根据上述说明加以增减、替换、变换或改进，而所有这些增减、替换、变换或改进后的技术方案，都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种执法仪模式切换方法，用于根据环境光对执法仪的模式进行自动切换，其特征在于，包括如下步骤：
采集视频帧YUV数据；
循环检测每一视频帧YUV数据的亮度值；
计算每一视频帧YUV数据亮度值的平均值，并将该视频帧YUV数据亮度值的平均值与预设阈值比较；
当所述视频帧YUV数据亮度值的平均值连续小于预设阈值时切换为夜视模式，否则切换为正常模式。
2.根据权利要求1所述的执法仪模式切换方法，其特征在于，所述采集视频帧YUV数据具体包括如下步骤：
执法仪镜头采集原始视频数据传输到主芯片的DSP芯片；
所述DSP芯片对原始视频数据进行处理后得到视频帧YUV数据。
3.根据权利要求1所述的执法仪模式切换方式，其特征在于，所述循环检测每一视频帧YUV数据的亮度值中是由执法仪的ARM芯片启动任务循环检测每一视频帧YUV数据的亮度值。
4.根据权利要求1至3任一所述的执法仪模式切换方法，其特征在于，所述计算每一视频帧YUV数据亮度值的平均值具体包括如下步骤：
将每一视频帧分割为12×8矩阵的96块区域；
获取所述96块区域中每一块的亮度值；
计算96块区域的亮度值的平均值。
5.根据权利要求4所述的执法仪模式切换方法，其特征在于，当所述视频帧YUV数据亮度值的平均值在预设时间段小于预设阈值时，执法仪打开红外滤波片，并开启红外灯，以切换到夜视模式，当所述视频帧YUV数据亮度值的平均值在预设时间段大于预设阈值时，执法仪关闭红外滤波片，并关闭红外灯，以切换到正常模式。
6.一种执法仪模式切换系统，用于根据环境光对执法仪的模式进行自动切换，其特征在于，该执法仪模式切换系统包括视频帧YUV数据采集模块、视频帧YUV数据亮度值检测模块和模式切换模块；
所述视频帧YUV数据采集模块用于执法仪采集视频帧YUV数据；
所述视频帧YUV数据亮度值检测计算模块用于检测每一视频帧YUV数据亮度值，并计算每一视频帧YUV数据亮度值的平均值；
所述模式切换模块用于根据所述视频帧YUV数据亮度值检测计算模块计算的视频帧YUV数据亮度值的平均值与预设阈值比较的结果进行判断，当所述视频帧YUV数据亮度值的平均值大于预设阈值时切换为正常模式，否则切换为夜视模式。
7.根据权利要求6所述的执法仪模式切换系统，其特征在于，所述视频帧YUV数据采集模块用于执法仪采集视频帧YUV数据具体是由执法仪镜头采集原始视频数据传输到主芯片的DSP芯片，再由所述DSP芯片对原始视频数据进行处理后得到视频帧YUV数据的。
8.根据权利要求6所述的执法仪模式切换系统，其特征在于，所述视频帧YUV数据亮度值检测模块用于计算每一视频帧YUV数据亮度值的平均值具体是由执法仪的ARM芯片启动任务循环检测每一视频帧YUV数据亮度值，将每一视频帧分割为12×8矩阵的96块区域，获取该96块区域每一块的亮度值并计算亮度值的平均值。
9.根据权利要求6所述的执法仪模式切换系统，其特征在于，所述模式切换模块切换执法仪模式时，当所述视频帧YUV数据亮度值的平均值在预设时间段小于预设阈值时，执法仪打开红外滤波片，并开启红外灯，以切换到夜视模式，当所述视频帧YUV数据亮度值的平均值在预设时间段大于预设阈值时，执法仪关闭红外滤波片，并关闭红外灯。
10.一种可读存储介质，其特征在于，所述可读存储介质存储有执法仪模式切换方法的程序，该执法仪模式切换方法的程序被处理器执行时实现权利要求1至5任一项所述的执法仪模式切换方法的步骤。
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