CN113660427A - 一种应用于视频监控测试仪的图像分析系统及其分析方法 - Google Patents

一种应用于视频监控测试仪的图像分析系统及其分析方法 Download PDF

Info

Publication number
CN113660427A
CN113660427A CN202111106423.8A CN202111106423A CN113660427A CN 113660427 A CN113660427 A CN 113660427A CN 202111106423 A CN202111106423 A CN 202111106423A CN 113660427 A CN113660427 A CN 113660427A
Authority
CN
China
Prior art keywords
image
video
module
camera
audio
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202111106423.8A
Other languages
English (en)
Inventor
李俊佳
钟健明
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Guangzhou Wanglu Communication Co ltd
Original Assignee
Guangzhou Wanglu Communication Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Guangzhou Wanglu Communication Co ltd filed Critical Guangzhou Wanglu Communication Co ltd
Priority to CN202111106423.8A priority Critical patent/CN113660427A/zh
Publication of CN113660427A publication Critical patent/CN113660427A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/80—Camera processing pipelines; Components thereof
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T5/00—Image enhancement or restoration
    • G06T5/90—Dynamic range modification of images or parts thereof
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T7/00—Image analysis
    • G06T7/0002—Inspection of images, e.g. flaw detection
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T9/00—Image coding
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N17/00—Diagnosis, testing or measuring for television systems or their details
    • H04N17/002—Diagnosis, testing or measuring for television systems or their details for television cameras
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/42—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals characterised by implementation details or hardware specially adapted for video compression or decompression, e.g. dedicated software implementation
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/60—Control of cameras or camera modules
    • H04N23/695—Control of camera direction for changing a field of view, e.g. pan, tilt or based on tracking of objects
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N5/00—Details of television systems
    • H04N5/222—Studio circuitry; Studio devices; Studio equipment
    • H04N5/262—Studio circuits, e.g. for mixing, switching-over, change of character of image, other special effects ; Cameras specially adapted for the electronic generation of special effects
    • H04N5/268—Signal distribution or switching
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N5/00—Details of television systems
    • H04N5/76—Television signal recording
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N9/00—Details of colour television systems
    • H04N9/64—Circuits for processing colour signals
    • H04N9/646—Circuits for processing colour signals for image enhancement, e.g. vertical detail restoration, cross-colour elimination, contour correction, chrominance trapping filters
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2207/00—Indexing scheme for image analysis or image enhancement
    • G06T2207/10—Image acquisition modality
    • G06T2207/10016—Video; Image sequence

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Closed-Circuit Television Systems (AREA)

Abstract

本发明公开了一种应用于视频监控测试仪的图像分析系统，包括监控摄像机、视频监控测试仪；所述视频监控测试仪中的综合控制单元包括通讯接口、控制处理模块、解码模块、图像分析诊断模块。此外，还公开了基于上述图像分析系统的图像分析方法。本发明基于视频监控测试仪便可以获得并以文字方式实时显示图像分析结果而获知摄像头状态，判断快捷准确，不需进行人为判断，能够快速掌握前端设备运行情况，有效提高了施工效率；使用简单方便、效果好，能够很好地满足和适应安防视频监控技术的快速发展和需求。

Description

一种应用于视频监控测试仪的图像分析系统及其分析方法
技术领域
本发明涉及安防监控技术领域，尤其涉及一种应用于视频监控测试仪的图像分析系统及其分析方法。
背景技术
随着安防行业的发展，人们对监控系统的需求不断提高，并且其最重要的特性是稳定可靠，因此使用的行业和场合越来越多，例如金融行业、公安行业、平安城市、司法、交通、电力等。目前，在安防监控系统的安装和维护中，安装后的摄像头画面质量主要由人工观看判断，结果的准确度很大程度取决于判断者的经验，主观性很大。在安装摄像头的过程中，经常会出现一些问题，例如镜头对焦不准导致画面模糊、视频线松动导致信号丢失、参数调节导致图像过亮或过暗或偏色、有电磁干扰时会出现噪声干扰或条纹干扰等常见的摄像机故障。目前对监控系统视频质量的评价分析系统多以台式电脑或者服务器做为硬件载体，需要有主机，显示器，输入设备等，不仅不利于携带，而且由于检测内容多，安装人员工作量大，投入人力多、时间成本高。因此，如何快速安装摄像头、智能地对视频的画面质量进行分析以提高效率和保证质量，已成为实际应用和行业发展的迫切需求。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种应用于视频监控测试仪的图像分析系统，为网络摄像机、模拟摄像机、同轴高清摄像机、数字摄像机等监控摄像机提供图像分析，基于视频监控测试仪便可以获得并实时显示图像分析结果而获知摄像头状态，从而降低调试难度以及出错率，有效提高施工效率。本发明的另一目的在于提供基于上述图像分析系统的图像分析方法。
本发明的目的通过以下技术方案予以实现：
本发明提供的一种应用于视频监控测试仪的图像分析系统，包括监控摄像机、视频监控测试仪；所述视频监控测试仪中的综合控制单元包括以下模块：
通讯接口，用于与监控摄像机相互连接建立通讯；
控制处理模块，用于协调各功能单元，并对监控摄像机的音视频数据流进行获取和分离，对控制信息、人机交互信息进行处理，与解码模块进行传输调用；
解码模块，用于对分离提取出的音频压缩数据流和视频压缩数据流进行解码，而得到音频原始数据、视频原始数据，并分别传送到音频播放单元、显示单元，或传送到数据存储单元进行存储；
图像分析诊断模块，用于获取解码模块解码后的视频图像，经过抽帧、转换格式后，分析诊断出图像的异常现象，并输出相应的异常信息到显示单元，通过文字的方式显示图像异常情况，并生成测试报告保存在数据存储单元。
进一步地，本发明所述图像分析诊断模块包括以下模块：
图像接收模块，用于接收解码模块解码的视频图像作为目标区域的图片；
图像数据处理模块，用于对实时视频进行抽帧，获取多幅目标区域图片，转换成YUV格式；
图像分析模块，用于分别对选取的多幅YUV格式的图像的各项异常进行检测，由图像信号丢失模块、清晰度模块、亮度模块、黑白图像模块、遮挡率模块、偏色度模块、对比度模块、噪声干扰模块、条纹干扰模块、人脸识别/车牌识别模块、PTZ运动模块(包括画面冻结、视频抖动、云台移动)、网络状况异常模块组成；检测诊断完毕后，输出到显示单元，通过文字的方式显示图像异常情况，并生成测试报告保存在数据存储单元。
本发明的另一目的通过以下技术方案予以实现：
本发明提供的一种应用于视频监控测试仪的图像分析方法，基于上述图像分析系统，包括以下步骤：
(1)启用应用请求，视频监控测试仪经通讯接口与监控摄像头进行连接通讯；
(2)音视频数据流的接收处理
(2-1)视频监控测试仪通过综合控制单元，由控制处理模块获取得到来自监控摄像机的音视频压缩数据流，然后对音视频压缩数据流进行分离，提取出音频压缩数据流和视频压缩数据流；
(2-2)解码模块对上述音频压缩数据流和视频压缩数据流解码出音频原始数据、视频原始数据，并分别传送到音频播放单元、显示单元进行播放、显示，或者传送到数据存储单元进行数据存储；
(3)图像分析处理
(3-1)图像分析诊断模块中，由图像接收模块接收解码模块解码的视频图像作为目标区域的图片；
(3-2)图像数据处理模块对实时视频进行抽帧，获取多幅目标区域图片，转换成YUV格式；
(3-3)图像分析模块对YUV格式图像的各项指标进行检测，通过对图片局部取样，根据图像分析算法对各项异常进行分析诊断，给出相应的分析结果，然后输出到显示单元，通过文字的方式显示图像异常情况，并生成测试报告保存在数据存储单元。
上述方案中，本发明所述图像分析方法中各项异常诊断包括图像信号丢失、清晰度、亮度、黑白图像、遮挡率、偏色度、对比度、噪声干扰、条纹干扰、人脸识别/车牌识别、PTZ运动、网络状况异常；具体检测过程如下：
a.图像信号丢失：由于摄像头被破坏、电源故障或者传输故障等，所引起的间断或者持续的画面为蓝屏、绿屏、黑屏的的现象。对指定颜色BGR像素点进行统计，判断图片里某个颜色值占的比例，超过阈值则判断为图像信号丢失；
b.图像清晰度：基于梯度的统计特征，梯度值越高，画面的边缘信息越丰富，图像越清晰；
c.图像亮度：计算图片在灰度图上的均值和方差，评估图像是否存在过亮或者过暗；当存在亮度异常时，均值会偏离均值点，方差也会偏小；
d.黑白图像：视频画面呈现灰度成像，未能还原物体真实色彩的现象；把彩色图像转化为HSV空间，计算H和S的变化量；
e.遮挡率：被遮挡住的部分一般都呈偏黑色；对图像二值化，偏黑的部分进行连通区域检测，求得最大连通区域面积，该面积占整幅图像面积的比例即为遮挡率；
f.图像偏色度：将图像转变到Lab空间(L表示图像亮度、a表示图像红/绿分量、b表示图像黄/蓝分量)；通常存在色偏的图像，在a和b分量上的均值会偏离原点很远，方差也会偏小；通过计算图像在a和b分量上的均值和方差，评估图像是否存在色偏；
g.对比度：图像的均值表示图像整体的亮暗程度，图像的均值越大图像整体越亮；标准方差表示图像中明暗变化的对比程度，标准差越大表示图像中明暗变化越明显；计算图像第一通道的均值和标准方差，均值减去经验值128若大于1并且标准方差小于阈值则认为对比度异常；
h.噪声干扰：由于前端摄像机传输故障、接触不良、或者受到电磁干扰，所引起的视频图像中产生噪点的现象；把图像划分成16*16块，分别计算每个子块的方差，计算最大方差和最小方差的信噪比，若大于阈值则认为发生噪声干扰；
i.条纹干扰：提取彩色图像的色度分量，对色度分量求DFT频谱图，计算频谱图的异常亮点数，若大于阈值则认为发生条纹干扰；
j.人脸识别/车牌检测：使用opencv算法进行人脸检测、车牌检测；检测摄像头安装位置，画面质量，是否可以达到识别人脸和车牌的程度；辅助摄像头安装最佳角度，快速识别人脸和车牌，减少摄像头客户端的调试操作；
k.PTZ运动：对摄像头进行运动分析，当摄像头处于云台运动过程中时，对摄像头运动不敏感的项目进行诊断分析，避免因运动原因造成误报；
l.网络状况异常：由于摄像头故障或者摄像头IP冲突，导致与摄像头通信失败；使用基于ARP广播机制的arping命令，发送arp数据包，测试任意网段摄像头的网络连通性。
进一步地，本发明所述图像分析方法中PTZ运动不敏感的项目包括画面冻结、视频抖动、云台移动；检测过程如下：
画面冻结：每隔N帧从视频中取一帧，与当前帧图像变化比较，小于阈值的数量，则认为是画面冻结；
视频抖动：检测OrientedFAST角点位置，根据角点位置计算BRIEF描述子，对两幅图像中的BRIEF描述子进行匹配，使用Hamming距离，跟预设阈值进行比较，超出阈值则认为是视频抖动；
云台移动：每隔N帧从视频中取一帧，与当前帧做帧差图像，使用特征点匹配法，在匹配度高的匹配点集中，求出相同特征点2点之间的距离跟预设阈值进行比较，超过阈值，则认为是云台移动。
本发明具有以下有益效果：
(1)本发明基于手提式的视频监控测试仪便可获得并实时显示图像分析结果，以文字方式实现图像质量状态的显示而获知摄像头状态，判断快捷准确，不需进行人为判断，能够快速掌握前端设备运行情况，有效提高了施工效率。
(2)本发明具有很强的实用性，携带方便、操作简单，通过智能分析图像质量、排除故障，能够有效预防因视频采集设备、视频传输等环节导致的图像质量问题及所带来的损失，显著提升了工作效率，并为安装人员带来更好的便利性。
附图说明
下面将结合实施例和附图对本发明作进一步的详细描述：
图1是本发明实施例图像分析系统的组成示意图；
图2是图1所示实施例中视频监控测试仪的组成示意框图；
图3是图1所示实施例中图像分析系统的结构原理框图；
图4是图1所示实施例图像分析方法的流程示意图。
图中：监控摄像机A，视频监控测试仪B，供电单元B1，显示单元B2，用户输入单元B3，数据存储单元B4，音频播放单元B5，综合控制单元B6，通讯接口B6-1，控制处理模块B6-2，音视频数据流获取模块B6-21，音视频数据流分离模块B6-22，其他控制操作模块B6-23，解码模块B6-3，图像分析诊断模块B6-4，图像接收模块B6-41，图像数据处理模块B6-42，图像分析模块B6-43
具体实施方式
图1～图4所示为本发明一种应用于视频监控测试仪的图像分析系统的实施例。如图1、图2所示，该图像分析系统包括监控摄像机A、视频监控测试仪B。
如图2所示，视频监控测试仪B主要包括供电单元B1、显示单元B2、用户输入单元B3、数据存储单元B4、音频播放单元B5、综合控制单元B6；其中：
供电单元B1，用于为监控摄像机提供工作电源、为视频监控测试仪电池充电；
显示单元B2，用于显示由综合控制单元B6发送的视频图像画面、控制数据、图像分析结果等，显示人机交互界面；
用户输入单元B3，用于实现用户输入相关信息和控制指令，并发送到综合控制单元B6以进行相应的处理工作；
数据存储单元B4，用于存储综合控制单元B6传送的数据；
音频播放单元B5，用于播放音频；
综合控制单元B6，用于协调各功能单元，并实现对监控摄像机的音视频数据流的处理、解码，以及控制信息的处理、图像分析诊断的处理；如图3所示，主要有以下模块：
通讯接口B6-1，用于与监控摄像机A相互连接建立通讯；
控制处理模块B6-2，用于协调各功能单元，并对监控摄像机的音视频数据流进行获取和分离，对PTZ云台等其他控制信息、人机交互信息进行处理，与解码模块B6-3进行传输调用；
解码模块B6-3，用于对分离提取出的音频压缩数据流和视频压缩数据流进行解码，而得到音频原始数据、视频原始数据，并分别传送到音频播放单元B5、显示单元B2，或传送到数据存储单元B4进行存储；
图像分析诊断模块B6-4，用于获取解码模块B6-3解码后的视频图像，经过抽帧、转换格式后，分析诊断出图像的异常现象，并输出相应的异常信息到显示单元B2，通过文字的方式显示图像异常情况，并生成测试报告保存在数据存储单元B4。
如图3所示，控制处理模块B6-2，主要包括以下模块：
音视频数据流获取模块B6-21，用于请求、获取监控摄像机A的音视频数据流；
音视频数据流分离模块B6-22，用于将获取到的监控摄像机A合并在一起的音视频数据流分离为音频压缩数据流和视频压缩数据流，然后发送到解码模块B6-3进行解码；
其他控制操作模块B6-23，用于发送相关请求，获得监控网络摄像机A的响应后，发送云台控制等操作指令以控制监控摄像机A的动作，如移动、聚焦、变倍、光圈等。
如图3所示，图像分析诊断模块B6-4，主要包括以下模块：
图像接收模块B6-41，用于接收解码模块B6-3解码的视频图像作为目标区域的图片；
图像数据处理模块B6-42，用于对实时视频进行抽帧，获取多幅目标区域图片，转换成YUV格式；
图像分析模块B6-43，用于分别对选取的多幅YUV格式的图像的各项异常进行检测，由图像信号丢失模块、清晰度模块、亮度模块、黑白图像模块、遮挡率模块、偏色度模块、对比度模块、噪声干扰模块、条纹干扰模块、人脸识别/车牌识别模块、PTZ运动模块(包括画面冻结、视频抖动、云台移动)、网络状况异常模块组成；检测诊断完毕后，输出到显示单元B2，通过文字的方式显示图像异常情况，并生成测试报告保存在数据存储单元B4。
本实施例一种应用于视频监控测试仪的图像分析方法，基于上述图像分析系统，如图4所示，其步骤如下：
(1)启用应用请求，视频监控测试仪B经通讯接口B6-1与监控摄像头A进行连接通讯；
(2)音视频数据流的接收处理
(2-1)视频监控测试仪B通过综合控制单元B6，由控制处理模块B6-2获取得到来自监控摄像机A的音视频压缩数据流，然后对音视频压缩数据流进行分离，提取出音频压缩数据流和视频压缩数据流；
(2-2)解码模块B6-3对上述音频压缩数据流和视频压缩数据流解码出音频原始数据、视频原始数据，并分别传送到音频播放单元B5、显示单元B2进行播放、显示，或者传送到数据存储单元B4进行数据存储；
(3)图像分析处理
(3-1)图像分析诊断模块B6-4中，由图像接收模块B6-41接收解码模块B6-3解码的视频图像作为目标区域的图片；
(3-2)图像数据处理模块B6-42对实时视频进行抽帧，获取多幅目标区域图片，转换成YUV格式；
(3-3)图像分析模块B6-43对YUV格式图像的各项指标进行检测，通过对图片局部取样，根据图像分析算法对各项异常进行分析诊断，给出相应的分析结果，然后输出到显示单元B2，通过文字的方式显示图像异常情况，并生成测试报告保存在数据存储单元B4；
上述各项异常诊断包括图像信号丢失、清晰度、亮度、黑白图像、遮挡率、偏色度、对比度、噪声干扰、条纹干扰、人脸识别/车牌识别、PTZ运动(包括画面冻结、视频抖动、云台移动)、网络状况异常；具体检测过程如下：
a.图像信号丢失：由于摄像头被破坏、电源故障或者传输故障等，所引起的间断或者持续的画面为蓝屏、绿屏、黑屏的的现象。对指定颜色BGR像素点进行统计，判断图片里某个颜色值占的比例，超过阈值则判断为图像信号丢失；
b.图像清晰度：基于梯度的统计特征，梯度值越高，画面的边缘信息越丰富，图像越清晰；
c.图像亮度：计算图片在灰度图上的均值和方差，评估图像是否存在过亮或者过暗；当存在亮度异常时，均值会偏离均值点，方差也会偏小；
d.黑白图像：视频画面呈现灰度成像，未能还原物体真实色彩的现象；把彩色图像转化为HSV空间，计算H和S的变化量；
e.遮挡率：被遮挡住的部分一般都呈偏黑色；对图像二值化，偏黑的部分进行连通区域检测，求得最大连通区域面积，该面积占整幅图像面积的比例即为遮挡率；
f.图像偏色度：将图像转变到Lab空间(L表示图像亮度、a表示图像红/绿分量、b表示图像黄/蓝分量)；通常存在色偏的图像，在a和b分量上的均值会偏离原点很远，方差也会偏小；通过计算图像在a和b分量上的均值和方差，评估图像是否存在色偏；
g.对比度：图像的均值表示图像整体的亮暗程度，图像的均值越大图像整体越亮；标准方差表示图像中明暗变化的对比程度，标准差越大表示图像中明暗变化越明显；计算图像第一通道的均值和标准方差，均值减去经验值128若大于1并且标准方差小于阈值则认为对比度异常；
h.噪声干扰：由于前端摄像机传输故障、接触不良、或者受到电磁干扰，所引起的视频图像中产生噪点的现象；把图像划分成16*16块，分别计算每个子块的方差，计算最大方差和最小方差的信噪比，若大于阈值则认为发生噪声干扰；
i.条纹干扰：提取彩色图像的色度分量，对色度分量求DFT频谱图，计算频谱图的异常亮点数，若大于阈值则认为发生条纹干扰；
j.人脸识别、车牌检测：使用opencv算法进行人脸检测、车牌检测；检测摄像头安装位置，画面质量，是否可以达到识别人脸和车牌的程度；辅助摄像头安装最佳角度，快速识别人脸和车牌，减少摄像头客户端的调试操作；
k.PTZ运动：对摄像头进行运动分析，当摄像头处于云台运动过程中时，对摄像头运动不敏感的项目如画面冻结、视频抖动、云台移动进行诊断分析，避免因运动原因造成误报；其中，
k-1.画面冻结：每隔N帧从视频中取一帧，与当前帧图像变化比较，小于阈值的数量，则认为是画面冻结；
k-2.视频抖动：检测OrientedFAST角点位置，根据角点位置计算BRIEF描述子，对两幅图像中的BRIEF描述子进行匹配，使用Hamming距离，跟预设阈值进行比较，超出阈值则认为是视频抖动；
k-3.云台移动：每隔N帧从视频中取一帧，与当前帧做帧差图像，使用特征点匹配法，在匹配度高的匹配点集中，求出相同特征点2点之间的距离跟预设阈值进行比较，超过阈值，则认为是云台移动；
l.网络状况异常：由于摄像头故障或者摄像头IP冲突，导致与摄像头通信失败；使用基于ARP广播机制的arping命令，发送arp数据包，测试任意网段摄像头的网络连通性。

Claims (5)

1.一种应用于视频监控测试仪的图像分析系统，其特征在于：包括监控摄像机(A)、视频监控测试仪(B)；所述视频监控测试仪(B)中的综合控制单元(B6)包括以下模块：
通讯接口(B6-1)，用于与监控摄像机(A)相互连接建立通讯；
控制处理模块(B6-2)，用于协调各功能单元，并对监控摄像机的音视频数据流进行获取和分离，对控制信息、人机交互信息进行处理，与解码模块(B6-3)进行传输调用；
解码模块(B6-3)，用于对分离提取出的音频压缩数据流和视频压缩数据流进行解码，而得到音频原始数据、视频原始数据，并分别传送到音频播放单元(B5)、显示单元(B2)，或传送到数据存储单元(B4)进行存储；
图像分析诊断模块(B6-4)，用于获取解码模块(B6-3)解码后的视频图像，经过抽帧、转换格式后，分析诊断出图像的异常现象，并输出相应的异常信息到显示单元(B2)，通过文字的方式显示图像异常情况，并生成测试报告保存在数据存储单元(B4)。
2.根据权利要求1所述的应用于视频监控测试仪的图像分析系统，其特征在于：所述图像分析诊断模块(B6-4)包括以下模块：
图像接收模块(B6-41)，用于接收解码模块(B6-3)解码的视频图像作为目标区域的图片；
图像数据处理模块(B6-42)，用于对实时视频进行抽帧，获取多幅目标区域图片，转换成YUV格式；
图像分析模块(B6-43)，用于分别对选取的多幅YUV格式的图像的各项异常进行检测，由图像信号丢失模块、清晰度模块、亮度模块、黑白图像模块、遮挡率模块、偏色度模块、对比度模块、噪声干扰模块、条纹干扰模块、人脸识别/车牌识别模块、PTZ运动模块、网络状况异常模块组成；检测诊断完毕后，输出到显示单元(B2)，通过文字的方式显示图像异常情况，并生成测试报告保存在数据存储单元(B4)。
3.一种应用于视频监控测试仪的图像分析方法，其特征在于：基于权利要求1或2所述图像分析系统，包括以下步骤：
(1)启用应用请求，视频监控测试仪(B)经通讯接口(B6-1)与监控摄像头(A)进行连接通讯；
(2)音视频数据流的接收处理
(2-1)视频监控测试仪(B)通过综合控制单元(B6)，由控制处理模块(B6-2)获取得到来自监控摄像机(A)的音视频压缩数据流，然后对音视频压缩数据流进行分离，提取出音频压缩数据流和视频压缩数据流；
(2-2)解码模块(B6-3)对上述音频压缩数据流和视频压缩数据流解码出音频原始数据、视频原始数据，并分别传送到音频播放单元(B5)、显示单元(B2)进行播放、显示，或者传送到数据存储单元(B4)进行数据存储；
(3)图像分析处理
(3-1)图像分析诊断模块(B6-4)中，由图像接收模块(B6-41)接收解码模块(B6-3)解码的视频图像作为目标区域的图片；
(3-2)图像数据处理模块(B6-42)对实时视频进行抽帧，获取多幅目标区域图片，转换成YUV格式；
(3-3)图像分析模块(B6-43)对YUV格式图像的各项指标进行检测，通过对图片局部取样，根据图像分析算法对各项异常进行分析诊断，给出相应的分析结果，然后输出到显示单元(B2)，通过文字的方式显示图像异常情况，并生成测试报告保存在数据存储单元(B4)。
4.根据权利要求3所述的应用于视频监控测试仪的图像分析方法，其特征在于：所述各项异常诊断包括图像信号丢失、清晰度、亮度、黑白图像、遮挡率、偏色度、对比度、噪声干扰、条纹干扰、人脸识别/车牌识别、PTZ运动、网络状况异常；具体检测方法如下：
a.图像信号丢失：由于摄像头被破坏、电源故障或者传输故障等，所引起的间断或者持续的画面为蓝屏、绿屏、黑屏的现象；对指定颜色BGR像素点进行统计，判断图片里某个颜色值占的比例，超过阈值则判断为图像信号丢失；
b.图像清晰度：基于梯度的统计特征，梯度值越高，画面的边缘信息越丰富，图像越清晰；
c.图像亮度：计算图片在灰度图上的均值和方差，评估图像是否存在过亮或者过暗；当存在亮度异常时，均值会偏离均值点，方差也会偏小；
d.黑白图像：视频画面呈现灰度成像，未能还原物体真实色彩的现象；把彩色图像转化为HSV空间，计算H和S的变化量；
e.遮挡率：被遮挡住的部分一般都呈偏黑色；对图像二值化，偏黑的部分进行连通区域检测，求得最大连通区域面积，该面积占整幅图像面积的比例即为遮挡率；
f.图像偏色度：将图像转变到Lab空间(L表示图像亮度、a表示图像红/绿分量、b表示图像黄/蓝分量)；通常存在色偏的图像，在a和b分量上的均值会偏离原点很远，方差也会偏小；通过计算图像在a和b分量上的均值和方差，评估图像是否存在色偏；
g.对比度：图像的均值表示图像整体的亮暗程度，图像的均值越大图像整体越亮；标准方差表示图像中明暗变化的对比程度，标准差越大表示图像中明暗变化越明显；计算图像第一通道的均值和标准方差，均值减去经验值128若大于1并且标准方差小于阈值则认为对比度异常；
h.噪声干扰：由于前端摄像机传输故障、接触不良、或者受到电磁干扰，所引起的视频图像中产生噪点的现象；把图像划分成16*16块，分别计算每个子块的方差，计算最大方差和最小方差的信噪比，若大于阈值则认为发生噪声干扰；
i.条纹干扰：提取彩色图像的色度分量，对色度分量求DFT频谱图，计算频谱图的异常亮点数，若大于阈值则认为发生条纹干扰；
j.人脸识别/车牌检测：使用opencv算法进行人脸检测、车牌检测；检测摄像头安装位置，画面质量，是否可以达到识别人脸和车牌的程度；辅助摄像头安装最佳角度，快速识别人脸和车牌，减少摄像头客户端的调试操作；
k.PTZ运动：对摄像头进行运动分析，当摄像头处于云台运动过程中时，对摄像头运动不敏感的项目进行诊断分析，避免因运动原因造成误报；
l.网络状况异常：由于摄像头故障或者摄像头IP冲突，导致与摄像头通信失败；使用基于ARP广播机制的arping命令，发送arp数据包，测试任意网段摄像头的网络连通性。
5.根据权利要求4所述的应用于视频监控测试仪的图像分析方法，其特征在于：所述PTZ运动中不敏感的项目包括画面冻结、视频抖动、云台移动；检测过程如下：
画面冻结：每隔N帧从视频中取一帧，与当前帧图像变化比较，小于阈值的数量，则认为是画面冻结；
视频抖动：检测OrientedFAST角点位置，根据角点位置计算BRIEF描述子，对两幅图像中的BRIEF描述子进行匹配，使用Hamming距离，跟预设阈值进行比较，超出阈值则认为是视频抖动；
云台移动：每隔N帧从视频中取一帧，与当前帧做帧差图像，使用特征点匹配法，在匹配度高的匹配点集中，求出相同特征点2点之间的距离跟预设阈值进行比较，超过阈值，则认为是云台移动。
CN202111106423.8A 2021-09-22 2021-09-22 一种应用于视频监控测试仪的图像分析系统及其分析方法 Pending CN113660427A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111106423.8A CN113660427A (zh) 2021-09-22 2021-09-22 一种应用于视频监控测试仪的图像分析系统及其分析方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111106423.8A CN113660427A (zh) 2021-09-22 2021-09-22 一种应用于视频监控测试仪的图像分析系统及其分析方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN113660427A true CN113660427A (zh) 2021-11-16

Family

ID=78483963

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202111106423.8A Pending CN113660427A (zh) 2021-09-22 2021-09-22 一种应用于视频监控测试仪的图像分析系统及其分析方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113660427A (zh)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114051127A (zh) * 2022-01-14 2022-02-15 深圳市艾科维达科技有限公司 网络机顶盒的图像传输降噪方法
CN115002448A (zh) * 2022-05-26 2022-09-02 中煤科工集团重庆智慧城市科技研究院有限公司 应用于安防监控的视频图像质量诊断方法及系统
CN115103224A (zh) * 2022-06-07 2022-09-23 慧之安信息技术股份有限公司 支持gat 1400协议的视频智能分析方法
CN115409841A (zh) * 2022-11-01 2022-11-29 新乡市今彩彩印有限公司 一种基于视觉的印刷品检验方法
CN115661145A (zh) * 2022-12-23 2023-01-31 海马云（天津）信息技术有限公司 云应用坏帧检测方法与装置、电子设备及存储介质
CN116365374A (zh) * 2023-03-23 2023-06-30 深圳市欧亚特电器设备有限公司 一种可远程控制的智能型配电柜及其控制方法
CN116567402A (zh) * 2023-06-28 2023-08-08 东莞锐视光电科技有限公司 光源控制器触发延时控制方法及系统
CN117746344A (zh) * 2024-02-21 2024-03-22 厦门农芯数字科技有限公司 一种猪场监控视频的事件分析方法、装置以及设备

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114051127A (zh) * 2022-01-14 2022-02-15 深圳市艾科维达科技有限公司 网络机顶盒的图像传输降噪方法
CN115002448A (zh) * 2022-05-26 2022-09-02 中煤科工集团重庆智慧城市科技研究院有限公司 应用于安防监控的视频图像质量诊断方法及系统
CN115103224A (zh) * 2022-06-07 2022-09-23 慧之安信息技术股份有限公司 支持gat 1400协议的视频智能分析方法
CN115409841A (zh) * 2022-11-01 2022-11-29 新乡市今彩彩印有限公司 一种基于视觉的印刷品检验方法
CN115409841B (zh) * 2022-11-01 2023-01-24 新乡市今彩彩印有限公司 一种基于视觉的印刷品检验方法
CN115661145A (zh) * 2022-12-23 2023-01-31 海马云（天津）信息技术有限公司 云应用坏帧检测方法与装置、电子设备及存储介质
CN116365374A (zh) * 2023-03-23 2023-06-30 深圳市欧亚特电器设备有限公司 一种可远程控制的智能型配电柜及其控制方法
CN116365374B (zh) * 2023-03-23 2023-10-27 深圳市欧亚特电器设备有限公司 一种可远程控制的智能型配电柜及其控制方法
CN116567402A (zh) * 2023-06-28 2023-08-08 东莞锐视光电科技有限公司 光源控制器触发延时控制方法及系统
CN116567402B (zh) * 2023-06-28 2023-09-19 东莞锐视光电科技有限公司 光源控制器触发延时控制方法及系统
CN117746344A (zh) * 2024-02-21 2024-03-22 厦门农芯数字科技有限公司 一种猪场监控视频的事件分析方法、装置以及设备
CN117746344B (zh) * 2024-02-21 2024-05-14 厦门农芯数字科技有限公司 一种猪场监控视频的事件分析方法、装置以及设备

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN113660427A (zh) 一种应用于视频监控测试仪的图像分析系统及其分析方法
CN109167997B (zh) 一种视频质量诊断系统及方法
CN108933935B (zh) 视频通信系统的检测方法、装置、存储介质和计算机设备
CN111629264B (zh) 一种基于web的分离式前端图像渲染方法
CN102413356A (zh) 视频清晰度检测系统及其检测方法
WO2022237591A1 (zh) 运动对象的识别方法、装置、电子设备及可读存储介质
CN111641799B (zh) 一种视频会议系统及其音频质量诊断方法
CN108174198B (zh) 一种视频图像质量诊断分析检测设备及应用系统
CN111757096A (zh) 一种视频运维管理系统及方法
WO2022032675A1 (zh) 产品测试方法、装置、计算机可读存储介质及电子设备
CN111601011A (zh) 一种基于视频流图像的自动告警方法及系统
CN114627388B (zh) 输电线路异物检测设备及其异物检测方法
KR20220151583A (ko) 영상 처리 방법, 장치, 전자 기기, 저장 매체 및 컴퓨터 프로그램
CN110659627A (zh) 一种基于视频分割的智能视频监控方法
KR101917622B1 (ko) 배경모델링 기법을 이용한 영상 내 누수 감지 방법
CN102957940B (zh) 一种基于改进的四方向算子视频噪声检测方法
CN102413355A (zh) 一种视频质量诊断系统中视频信号缺失检测方法
CN110602481A (zh) 一种视频监控系统中视频质量检测方法及装置
KR101395666B1 (ko) 비디오 영상의 변화를 이용한 도난 감시 장치 및 방법
CN112906488A (zh) 一种基于人工智能的安防视频质量评价系统
CN111818286A (zh) 视频监控设备故障检测系统
CN111145219B (zh) 一种基于Codebook原理的高效视频移动目标检测方法
KR20190109662A (ko) 보안시스템에서의 사용자 관심영상 검출방법 및 이를 위한 관심영상 검출 시스템
CN114140724A (zh) 一种用于变电站的视频监控系统及方法
CN112183310A (zh) 冗余监控画面过滤及无效监控画面筛选的方法及系统

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination