CN113014878A - 一种低功耗摄像头的控制系统及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种低功耗摄像头的控制系统及其控制方法，包括以下步骤：按安装位置是否关键将摄像头分成重点摄像头和辅助摄像头，重点摄像头保持工作状态，辅助摄像头处在休眠状态；重点摄像头捕捉到动态物体时，判断动态物体的运动方向，并唤醒处在运动方向方向上的辅助摄像头，唤醒后的辅助摄像头进入工作状态。将摄像头分类成重点摄像头和辅助摄像头，在未出现动态物体时，辅助摄像头全部处在休眠状态，不但不会收集图像数据，有利于减轻图像处理压力，还能够降低能源消耗。而重点摄像头的使用，使得不会错过对动态物体的监控，一旦发现动态物体又能够针对性地唤醒部分辅助摄像头，对动态物体能够进行全面地追踪拍摄。

Description

一种低功耗摄像头的控制系统及其控制方法

技术领域

本申请涉及摄像头控制的领域，尤其是涉及一种低功耗摄像头的控制系统及其控制方法。

背景技术

视频监控技术在经济社会发展中扮演着越来越重要的角色，在街道、小区、工厂等等各种地方都需要使用到视频监控技术。

而为了获取更加清晰、完整的图像信息，用于拍摄的摄像头数量会很多。且每个摄像头都在全天24小时地满负荷工作。摄像头的长期工作会产生海量的视频图像数据，不但增加数据传输设备、数据存储设备的工作消耗，还会对后期分析图像数据造成极大的工作压力。

发明内容

为了减少对图像数据的处理压力，本申请提供一种低功耗摄像头的控制系统及其控制方法。

第一方面，本申请提供一种低功耗摄像头的控制方法，采用如下的技术方案：

一种低功耗摄像头的控制方法，包括以下步骤：

按安装位置是否关键将摄像头分成重点摄像头和辅助摄像头，重点摄像头保持工作状态，辅助摄像头处在休眠状态；

重点摄像头捕捉到动态物体时，判断动态物体的运动方向，并唤醒处在运动方向方向上的辅助摄像头，唤醒后的辅助摄像头进入工作状态。

通过采用上述技术方案，将摄像头分类成重点摄像头和辅助摄像头，在未出现动态物体时，辅助摄像头全部处在休眠状态，不但不会收集图像数据，有利于减轻图像处理压力，还能够降低能源消耗。而重点摄像头的使用，使得不会错过对动态物体的监控，一旦发现动态物体又能够针对性地唤醒部分辅助摄像头，对动态物体能够进行全面地追踪拍摄，避免出现明显的监控漏洞。

可选的，当重点摄像头未捕获到动态物体时，重点摄像头与后台服务器之间的图像传输通道关闭；当重点摄像头捕获到动态物体时，重点摄像头与后台服务器之间的图像传输通道开启。

通过采用上述技术方案，在重点摄像头拍摄的图像数据中没有动态物体时，图像数据的内容基本一致，没有传输到服务器的必要，而在捕获动态物体后，图像传输通道开启，重点摄像头拍摄到的图像数据均通过图像传输通道传送到服务器中。

可选的，重点摄像头判断动态物体的运动方向的同时还计算动态物体的运动速度，当动态物体的运动速度越快，重点摄像头的唤醒范围就越大。

通过采用上述技术方案，动态物体的运动速度较快时，动态物体被每个摄像头捕获的时间相应会短很多，而摄像头从捕获动态物体到唤醒后续摄像头是需要一定分析时间，为避免摄像头无法及时捕获动态物体，重点摄像头将唤醒范围增大，使得当前唤醒的辅助摄像头的数量也增加，提高辅助摄像头在动态物体经过前捕获到动态物体图像的概率，增强对动态物体的移动轨迹的图像获取能力。

可选的，处在休眠状态的辅助摄像头定期自动唤醒并拍摄照片，识别照片内是否存在异常物体，若存在异常物体，则辅助摄像头转为工作状态并向服务器发出告警；若不存在异常物体，则辅助摄像头恢复休眠状态。

通过采用上述技术方案，辅助摄像头除了由重点摄像头唤醒外，还具有自动唤醒功能，避免重点摄像头和辅助摄像头之间的通讯出现问题后导致辅助摄像头彻底失去作用。

可选的，被唤醒的辅助摄像头在预定时间内未捕获到动态物体，则辅助摄像头重新恢复到休眠状态；若被唤醒的辅助摄像头在预定时间内捕获到动态物体，则在失去动态物体后重新开始计时。

通过采用上述技术方案，辅助摄像头处在工作状态时，会一直将拍摄到的图像传输给服务器，一旦辅助摄像头拍摄的图像中不包含动态物体，则后续的图像很可能属于缺少价值的图像，继续传输这些图像是对资源的浪费，因此辅助摄像头需要重新进入休眠状态，停止图像拍摄和传输。

第二方面，本申请提供一种低功耗摄像头的控制系统，采用如下的技术方案：

一种低功耗摄像头的控制系统，包括重点摄像头、辅助摄像头和处理器，处理器分别与重点摄像头和辅助摄像头电连接，所述重点摄像头上设有第一动态识别模块、运动分析模块，所述辅助摄像头上设有状态分配模块；

第一动态识别模块，用于识别重点摄像头拍摄的图像数据中的动态物体并在识别出动态物体后启动运动分析模块；

运动分析模块，用于判断动态物体的运动方向并将运动方向传输给处理器；

处理器，接收到运动方向后根据运动方向和重点摄像头筛选出合适的辅助摄像头，并向辅助摄像头传输状态改变指令；

状态分配模块，用于接收状态改变指令，并使辅助摄像头从休眠状态改变为工作状态。

可选的，还包括服务器，所述重点摄像头上还设有第一传输模块；

第一传输模块，用于将重点摄像头拍摄的图像数据传输给服务器；

第一动态识别模块，还用于在未识别出动态物体时关闭第一传输模块，当第一动态识别模块识别出动态物体后，第一动态识别模块开启第一传输模块。

可选的，所述辅助摄像头上还设有定期唤醒模块和静态比较模块；

定期唤醒模块，用于在辅助摄像头持续保持休眠状态的时间达到预设时间后向状态分配模块传输状态改变指令，并同时启动静态比较模块；

静态比较模块，用于将辅助摄像头当前拍摄的照片与预存的照片进行比较，当前拍摄照片未出现异常物体时，静态比较模块再次向状态分配模块传输状态改变指令。

可选的，运动分析模块，还用于计算动态物体的运动速度并将相应的速度信号传输给处理器；

处理器，结合运动方向和速度信号向合适的若干辅助摄像头传输状态改变指令。

可选的，所述辅助摄像头上还设有计时模块和第二动态识别模块；

计时模块，用于在辅助摄像头处于工作状态时启动计时，并在计时时间达到预定时间时向状态分配模块传输状态改变指令；

第二动态识别模块，用于识别辅助摄像头拍摄的图像数据中的动态物体，并在识别出动态物体时向计时模块传输重计时指令。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：通过设置重点摄像头和辅助摄像头，并根据重点摄像头拍摄的图像中是否存在动态物体来控制辅助摄像头的启动，避免辅助摄像头拍摄并传输无用图像，降低图像处理的压力。

附图说明

图1是本申请实施例的控制方法的流程图。

图2是本申请实施例的系统框图。

图3是本申请实施例的重点摄像头的结构框图。

图4是本申请实施例的辅助摄像头的结构框图。

附图标记说明：1、重点摄像头；11、第一动态识别模块；12、运动分析模块；13、第一传输模块；2、辅助摄像头；21、状态分配模块；22、定期唤醒模块；23、静态比较模块；24、计时模块；25、第二动态识别模块；26、第二传输模块；3、处理器；4、服务器。

具体实施方式

以下结合附图1-4对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种低功耗摄像头的控制方法，参见图1，包括以下步骤：

按安装位置是否关键将摄像头分成重点摄像头1和辅助摄像头2。

摄像头的具体区分方式为：关键的安装位置是类似路口、门口等道路交汇处或节点处，由于移动物体在经过关键的安装位置时，移动物体随时可能改变原先的运动方向，需要一直对关键的安装位置进行监控，以了解移动物体的具体移动方向。因此，安装在关键的安装位置上的摄像头是重点摄像头1，重点摄像头1将一直处在工作状态。而非关键的安装位置则是道路中间段。由于移动的人或物很难直接出现到道路中间段，一般都是会先在路口处出现再移动到道路中间段。在路口已经存在重点摄像头1监控的情况下，用于监控道路中间段处的摄像头则是辅助摄像头2，且辅助摄像头2长期处在休眠状态。

重点摄像头1捕捉到动态物体时，判断动态物体的运动方向，并唤醒处在运动方向方向上的辅助摄像头2，唤醒后的辅助摄像头2进入工作状态。

重点摄像头1判断动态物体的运动方向的同时还计算动态物体的运动速度，当动态物体的运动速度越快，重点摄像头1的唤醒范围就越大。

重点摄像头1安装在具有多个道路共同交汇的路口时，移动物体的移动轨迹存在多种可能。重点摄像头1通过对持续拍摄的图像数据中的移动物体的位置进行分析，从而获取移动物体当前的运动方向，进而判断移动物体的后续运动方向。然后提前将处在该运动方向的路径上的辅助摄像头2唤醒，使相应的辅助摄像头2能够及时捕获到移动物体的图像，配合重点摄像头1的图像来尽可能完整地记录移动物体的全部移动图像。

辅助摄像头2同重点摄像头1一样，也具有判断动态物体的运动方向、运动速度的能力。并且处在工作状态的辅助摄像头2也可以根据动态物体的运动方向、运动速度来唤醒相应的辅助摄像头2。

有些道路较长时，道路的中间段单靠一个辅助摄像头2会难以覆盖全面，这个时候就会安装多个辅助摄像头2，多个辅助摄像头2沿道路的长度方向依次安装。正常情况下，动态物体以合适速度进入该道路时，是由路口处的重点摄像头1控制安装位置最接近路口的辅助摄像头2进入工作状态，然后该辅助摄像头2捕获到动态物体再控制相邻的辅助摄像头2进入工作状态，以此类推，随着动态物体的靠近，一个个辅助摄像头2先后开启。但当动态物体的移动速度过快时，很可能出现未及时唤醒后续辅助摄像头2而动态物体已经越过处在休眠状态的辅助摄像头2的情况，导致后续的辅助摄像头2都无法被唤醒。因此，需要根据动态物体的移动速度，唤醒更多的辅助摄像头2以确保能够成功捕获动态物体的图像，从而使后续的监控能够补充上来。

辅助摄像头2除了被重点摄像头1唤醒外，还能够定期自动唤醒。但两者唤醒方式下的辅助摄像头2的工作方式是不同的。其中被重点摄像头1唤醒的辅助摄像头2将处在正常的摄像状态，辅助摄像头2拍摄到的图像数据将会直接传输到后台服务器4中。而自动唤醒的辅助摄像头2只会先进行一次拍照，后续工作状态由对照片的分析来决定。辅助摄像头2内存储有其安装位置对应的未存在外界物体干扰下的基础照片，以基础照片作为对照，分析自动唤醒时拍摄的照片，能够准确地判断辅助摄像头2自动唤醒时其安装位置是否存在异常物体。若存在异常物体，则辅助摄像头2转为工作状态以对异常物体进行监控，同时辅助摄像头2向服务器4发送告警信息以提醒工作人员注意异常物体。若不存在异常物体，则辅助摄像头2恢复休眠状态。

无论是由重点摄像头1唤醒还是自动唤醒，辅助摄像头2进入到工作状态后只要在预定时间内一直未捕获到动态物体，则辅助摄像头2都将重新恢复到休眠状态。而被唤醒的辅助摄像头2在预定时间内捕获到动态物体，也会在失去动态物体后重新开始计时。

另外，为了进一步节省能源、减少数据处理压力，当重点摄像头1未捕获到动态物体时，重点摄像头1与后台服务器4之间的图像传输通道关闭，此时的重点摄像头1拍摄到的图像数据将暂存在重点摄像头1内，而重点摄像头1内可存储的图像数据有限，后拍摄的图像数据将不断覆盖早先拍摄的图像数据。当重点摄像头1捕获到动态物体时，重点摄像头1与后台服务器4之间的图像传输通道开启，重点摄像头1不但会将当前拍摄的图像数据持续传输给服务器4，还会将暂存的图像数据传输给服务器4，此时暂存的图像数据中往往包括关于动态物体刚进入到监控范围内的图像数据。

本申请实施例还公开一种低功耗摄像头的控制系统，参见图2，包括重点摄像头1、辅助摄像头2、处理器3和服务器4，处理器3分别与重点摄像头1和辅助摄像头2电连接，重点摄像头1和辅助摄像头2均与服务器4建立数据传输通道。其中重点摄像头1和辅助摄像头2均具有多个，多个重点摄像头1和多个辅助摄像头2通过处理器3构建成监控组网。

参见图3，重点摄像头1上设有第一动态识别模块11、运动分析模块12、第一传输模块13以及暂存模块。

第一动态识别模块11用于识别重点摄像头1拍摄的图像数据中的动态物体。当第一动态识别模块11识别出动态物体后启动运动分析模块12并开启第一传输模块13，以及关闭暂存模块。而当第一动态识别模块11未识别出动态物体时，则关闭运动分析模块12和第一传输模块13，以及开启暂存模块。

运动分析模块12用于在开启后判断动态物体的运动方向和运动速度，并将运动方向和运动速度传输给处理器3。

暂存模块用于在开启后存储重点摄像头1拍摄到的图像数据，并在暂存模块存储满后依次删除存储时间早的图像数据以供后续的图像数据继续存储。

第一传输模块13用于在开启后将暂存模块内存储的图像数据以及后续重点摄像头1拍摄的图像数据一起传输给服务器4。

参见图4，辅助摄像头2上设有状态分配模块21、第二传输模块26、计时模块24、第二动态识别模块25、运动分析模块12、定期唤醒模块22和静态比较模块23。辅助摄像头2具有三种状态，第一种是同重点摄像头1一样的工作状态，第二种是低消耗的休眠状态，第三种则是用于拍摄照片的拍照状态。

状态分配模块21用于接收状态改变指令来改变辅助摄像头2的状态。其中状态改变指令包括将辅助摄像头2进入工作状态的第一指令、将辅助摄像头2恢复到休眠状态的第二指令，以及将辅助摄像头2进入拍照状态的第三指令。

定期唤醒模块22用于在辅助摄像头2持续保持休眠状态的时间达到预设时间后向状态分配模块21传输第三指令，并同时启动静态比较模块23。

静态比较模块23用于将辅助摄像头2当前拍摄的照片与预存在辅助摄像头2内的基准照片进行比较，当前拍摄照片未出现异常物体时，静态比较模块23再次向状态分配模块21传输第二指令。当前拍摄照片出现异常物体时，静态比较模块23再次向状态分配模块21传输第一指令，同时辅助摄像头2向服务器4传输告警信号。

计时模块24用于在辅助摄像头2处于工作状态时启动计时，并在计时时间达到预定时间时向状态分配模块21传输第二指令。

第二动态识别模块25用于识别辅助摄像头2拍摄的图像数据中的动态物体，并在识别出动态物体时向计时模块24传输重计时指令，同时启动辅助摄像头2上的动态分析模块。动态分析模块同样能够分析辅助摄像头2拍摄到的动态物体的运动方向和运动速度，并将分析结果传输给处理器3。

处理器3结合接收到的运动方向和速度信号筛选出合适数量、合适位置的辅助摄像头2，并向筛选出的辅助摄像头2传输状态第一指令。

第二传输模块26在辅助摄像头2进入到工作状态后启动，并用于将辅助摄像头2拍摄的图像数据传输给服务器4。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种低功耗摄像头的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

按安装位置是否关键将摄像头分成重点摄像头(1)和辅助摄像头(2)，重点摄像头(1)保持工作状态，辅助摄像头(2)处在休眠状态；

重点摄像头(1)捕捉到动态物体时，判断动态物体的运动方向，并唤醒处在运动方向方向上的辅助摄像头(2)，唤醒后的辅助摄像头(2)进入工作状态。

2.根据权利要求1所述的一种低功耗摄像头的控制方法，其特征在于,当重点摄像头(1)未捕获到动态物体时，重点摄像头(1)与后台服务器(4)之间的图像传输通道关闭；当重点摄像头(1)捕获到动态物体时，重点摄像头(1)与后台服务器(4)之间的图像传输通道开启。

3.根据权利要求1所述的一种低功耗摄像头的控制方法，其特征在于：重点摄像头(1)判断动态物体的运动方向的同时还计算动态物体的运动速度，当动态物体的运动速度越快，重点摄像头(1)的唤醒范围就越大。

4.根据权利要求1所述的一种低功耗摄像头的控制方法，其特征在于：处在休眠状态的辅助摄像头(2)定期自动唤醒并拍摄照片，识别照片内是否存在异常物体，若存在异常物体，则辅助摄像头(2)转为工作状态并向服务器(4)发出告警；若不存在异常物体，则辅助摄像头(2)恢复休眠状态。

5.根据权利要求4所述的一种低功耗摄像头的控制方法，其特征在于：被唤醒的辅助摄像头(2)在预定时间内未捕获到动态物体，则辅助摄像头(2)重新恢复到休眠状态；若被唤醒的辅助摄像头(2)在预定时间内捕获到动态物体，则在失去动态物体后重新开始计时。

6.一种低功耗摄像头的控制系统，应用在权利要求1-5任意一项所述的低功耗摄像头的控制方法中，其特征在于：包括重点摄像头(1)、辅助摄像头(2)和处理器(3)，处理器(3)分别与重点摄像头(1)和辅助摄像头(2)电连接，所述重点摄像头(1)上设有第一动态识别模块(11)、运动分析模块(12)，所述辅助摄像头(2)上设有状态分配模块(21)；

第一动态识别模块(11)，用于识别重点摄像头(1)拍摄的图像数据中的动态物体并在识别出动态物体后启动运动分析模块(12)；

运动分析模块(12)，用于判断动态物体的运动方向并将运动方向传输给处理器(3)；

处理器(3)，接收到运动方向后根据运动方向和重点摄像头(1)筛选出合适的辅助摄像头(2)，并向辅助摄像头(2)传输状态改变指令；

状态分配模块(21)，用于接收状态改变指令，并使辅助摄像头(2)从休眠状态改变为工作状态。

7.根据权利要求6所述的一种低功耗摄像头的控制系统，其特征在于：还包括服务器(4)，所述重点摄像头(1)上还设有第一传输模块(13)；

第一传输模块(13)，用于将重点摄像头(1)拍摄的图像数据传输给服务器(4)；

第一动态识别模块(11)，还用于在未识别出动态物体时关闭第一传输模块(13)，当第一动态识别模块(11)识别出动态物体后，第一动态识别模块(11)开启第一传输模块(13)。

8.根据权利要求6所述的一种低功耗摄像头的控制系统，其特征在于：运动分析模块(12)，还用于计算动态物体的运动速度并将相应的速度信号传输给处理器(3)；

处理器(3)，结合运动方向和速度信号向合适的若干辅助摄像头(2)传输状态改变指令。

9.根据权利要求6所述的一种低功耗摄像头的控制系统，其特征在于：所述辅助摄像头(2)上还设有定期唤醒模块(22)和静态比较模块(23)；

定期唤醒模块(22)，用于在辅助摄像头(2)持续保持休眠状态的时间达到预设时间后向状态分配模块(21)传输状态改变指令，并同时启动静态比较模块(23)；

静态比较模块(23)，用于将辅助摄像头(2)当前拍摄的照片与预存的照片进行比较，当前拍摄照片未出现异常物体时，静态比较模块(23)再次向状态分配模块(21)传输状态改变指令。

10.根据权利要求9所述的一种低功耗摄像头的控制系统，其特征在于：所述辅助摄像头(2)上还设有计时模块(24)和第二动态识别模块(25)；

计时模块(24)，用于在辅助摄像头(2)处于工作状态时启动计时，并在计时时间达到预定时间时向状态分配模块(21)传输状态改变指令；

第二动态识别模块(25)，用于识别辅助摄像头(2)拍摄的图像数据中的动态物体，并在识别出动态物体时向计时模块(24)传输重计时指令。

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