CN114710674A - 一种建筑施工监控数据存储方法 - Google Patents

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CN114710674A CN202210627293.0A CN202210627293A CN114710674A CN 114710674 A CN114710674 A CN 114710674A CN 202210627293 A CN202210627293 A CN 202210627293A CN 114710674 A CN114710674 A CN 114710674A
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Abstract

本发明涉及图像数据处理领域，具体涉及一种建筑施工监控数据存储方法，获取每天的监控视频中每帧图像和背景图像的时序差异帧图像，根据差异帧图像，得到每段静止视频时间段和每段运动视频时间段，根据运动视频时间段中每帧差异帧图像的像素点个数得到每段运动视频时间段中每帧差异帧图像的像素点个数平均变化范围大小，根据每段运动视频时间段中相邻差异帧图像中像素点个数得到每段运动视频时间段中每帧差异帧图像像素点的变化程度，根据变化程度和平均变化范围大小得到每段运动视频的变化值，根据变化值和权重得到每天监控视频的存储时间，对监控视频进行压缩并按照存储时间进行存储，提高了存储合理性和实用性。

Description

一种建筑施工监控数据存储方法
技术领域
本申请涉及图像数据处理领域，具体涉及一种建筑施工监控数据存储方法。
背景技术
近几年，随着“平安施工”和“智慧施工”理念的提出，监控摄像头在建筑施工时成为必不可少的设备，摄像头每天24小时不间断进行监控工作，大量视频监控设备产生海量视频及其相关的数据。
目前存在的问题是，因为存储设备容量有限导致监控视频数据一般只能保存一个月，过短的保存时间将会导致一些重要数据还没来得及备份就已经丢失，这种存储方案没有考虑监控视频之间价值量的差异性，造成价值量不高的视频占用了大量存储空间，价值量较高的视频保存时长过短而缺失历史数据，对后续可能会产生不可弥补的损失。
因此，本发明通过对监控视频中每一帧图像数据进行分析，对监控数据的变化值进行统计，对于变化值大的监控数据存储更长时间，根据变化值不同采取不同的存储方法，提高了监控视频的存储管理有效性以及实用性。
发明内容
本发明提供一种建筑施工监控数据存储方法，解决监控视频存储中对所有视频不加以区分设定统一时间保存，导致存储管理不合理的问题，采用如下技术方案：
获取监控视频中每一天监控视频的时序帧图像；
将时序帧图像中第一帧图像作为背景图像，根据其他每一帧图像和背景图像的差异图像获得时序差异帧图像；利用时序差异帧图像的变化情况获得静止视频时间段和运动视频时间段；
根据每段运动视频时间段中每一帧差异帧图像的像素点个数得到该段运动视频时间段中每一帧差异帧图像的像素点个数的平均变化范围大小；
利用每段运动视频时间段中相邻两帧差异帧图像的像素点个数得到每段运动视频时间段中每一帧差异帧图像中像素点的变化程度；
根据每段运动视频时间段中每一帧差异帧图像的像素点的变化程度和每一帧差异帧图像的像素点个数的平均变化范围大小得到每段运动视频的变化值；
根据每段运动视频的变化值和每段运动视频的权重得到每一天的监控视频的变化值；
根据每一天的监控视频的变化值得到每一天监控视频的存储时间；
对每一天的监控视频进行压缩并按照存储时间进行存储。
所述利用时序差异帧图像的变化情况获得静止视频时间段和运动视频时间段的方法为：
将相同差异帧图像出现的第一帧的时间和该相同差异帧图像出现的最后一帧的时间之间作为静止视频时间段；
将不同差异帧图像出现的第一帧的时间和该不同差异帧图像出现的最后一帧的时间之间作为运动视频时间段。
所述每段运动视频时间段中每一帧差异帧图像的像素点个数的平均变化范围大小的获取方法为：
获取每一帧差异帧图像的像素点个数；
计算所有差异帧图像像素点个数的平均值；
将该平均值作为每段运动视频时间段中每一帧差异帧图像的像素点个数的平均变化范围大小。
所述每段运动视频时间段中每一帧差异帧图像中像素点的变化程度的计算方法如下：
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE001
式中，
Figure 215536DEST_PATH_IMAGE002
为第
Figure 99178DEST_PATH_IMAGE003
段运动视频时间段中第
Figure 74350DEST_PATH_IMAGE004
帧差异帧图像的像素点的变化程度，
Figure 43443DEST_PATH_IMAGE005
为第
Figure 995218DEST_PATH_IMAGE003
段运动视频时间段中第
Figure 998946DEST_PATH_IMAGE004
帧差异帧图像的像素点个数，
Figure 377975DEST_PATH_IMAGE006
为第
Figure 834364DEST_PATH_IMAGE003
段运动视频时间段中第
Figure 855410DEST_PATH_IMAGE007
帧差异帧图像的像素点个数，
Figure 448065DEST_PATH_IMAGE008
为第
Figure 762109DEST_PATH_IMAGE003
段运动视频时间段中所有差异帧图像中像素点数量最多的差异帧图像的像素点数量，
Figure 705795DEST_PATH_IMAGE009
为第
Figure 264952DEST_PATH_IMAGE003
段运动视频时间段中所有差异帧图像中像素点数量最少的差异帧图像的像素点数量。
所述每段运动视频的变化值的计算方法为：
Figure 712114DEST_PATH_IMAGE010
式中，
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE011
为每段运动视频的变化值，
Figure 964104DEST_PATH_IMAGE012
为每段运动视频时间段中每一帧差异帧图像的像素点个数的平均变化范围大小。
所述每一天的监控视频的变化值的计算方法为：
根据每段运动视频时间段的时长在每一天监控视频的运动视频时间段总时长中的占比，得到每段运动视频的权重；
计算每段运动视频的变化值和权重的乘积；
将每一天的监控视频中所有运动视频的变化值和权重的乘积累加，将累加值作为每一天的监控视频的变化值。
所述每段运动视频的存储时间的计算方法为：
Figure 395085DEST_PATH_IMAGE013
式中，
Figure 492354DEST_PATH_IMAGE014
为第
Figure DEST_PATH_IMAGE015
天的监控视频的存储时长，
Figure 357804DEST_PATH_IMAGE016
为第
Figure 249537DEST_PATH_IMAGE015
天监控视频的变化值，
Figure 902235DEST_PATH_IMAGE017
为监控视频的变化值最大值，
Figure 803195DEST_PATH_IMAGE018
为可接受的最长存储时间。
所述对每一天的监控视频进行压缩的方法为：
对每一天监控视频中的背景图像进行压缩；
对于每段静止视频时间段，只选择任意一帧差异帧图像进行压缩；
对于每段运动视频时间段，将每一帧差异帧图像进行压缩。
本发明的有益效果是：基于图像处理，获取每天的监控视频中每帧图像和背景图像的时序差异帧图像，根据差异帧图像，得到每段静止视频时间段和每段运动视频时间段，根据运动视频时间段中每帧差异帧图像的像素点个数得到每段运动视频时间段中每帧差异帧图像的像素点个数平均变化范围大小，根据每段运动视频时间段中相邻差异帧图像中像素点个数得到每段运动视频时间段中每帧差异帧图像像素点的变化程度，根据变化程度和平均变化范围大小得到每段运动视频的变化值，根据变化值和权重得到每天监控视频的存储时间，对监控视频进行压缩并按照存储时间进行存储，提高了存储管理的合理性和实用性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明的一种建筑施工监控数据存储方法流程示意图。
具体实施方式
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，所描述的实施例仅仅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。
本发明的一种建筑施工监控数据存储方法的实施例，如图1所示，包括：
步骤一：获取监控视频中每一天监控视频的时序帧图像；将时序帧图像中第一帧图像作为背景图像，根据其他每一帧图像和背景图像的差异图像获得时序差异帧图像；利用时序差异帧图像的变化情况获得静止视频时间段和运动视频时间段；
该步骤的目的是，采集监控视频，并获取到每一帧图像和背景图像的差异图像并根据差异帧图像得到运动视频和静止视频。
本实施例首先在需要监控的区域安装好摄像头，对施工场地进行24小时全天不间断的监控，通过提取摄像头监控到的视频画面，获取视频监控数据不仅可以直观的看到每天工人施工的进度，而且便于对工人施工时是否操作规范进行不定期抽查，确保施工过程安全。
其中，背景图像的选取方法为：
因为建筑施工场地每天施工进度不同，每天的背景图像也会具有部分差异，首先需要确定每天的背景图像，将每一天0点时刻的画面（每一天的第一帧图像）作为该天监控视频的背景图像。同时，通过每一天的背景图比较还能判断出施工进度的快慢。
其中，利用时序差异帧图像的变化情况获得静止视频时间段和运动视频时间段的方法为：
（1）利用每一帧图像和背景图像的差异图像获得时序差异帧图像：
对每一帧图像进行灰度化处理，将第一帧图像作为每天的背景图像，获取每一帧图像与背景图像的差异图像，根据每一帧图像与背景图像的差异图像得到时序差异帧图像。
（2）若连续出现差异帧图像一样，记下该相同差异帧图像中对应的第一帧差异帧图像出现的时间（开始时间）和该相同差异帧图像中对应的最后一帧差异帧图像出现的时间（结束时间），将该时间段内的视频作为静止视频段，该时间段作为静止视频时间段；若连续出现的差异帧图像不一样，记下该不同差异帧图像中对应的第一帧差异帧图像出现的时间（开始时间）和该不同差异帧图像中对应的最后一帧差异帧图像出现的时间（结束时间），将该时间段内的视频作为运动视频段，该时间段作为运动视频时间段。
步骤二：根据每段运动视频时间段中每一帧差异帧图像的像素点个数得到该段运动视频时间段中每一帧差异帧图像的像素点个数的平均变化范围大小；
该步骤的目的是，获取每段运动视频中每一帧差异帧图像的像素点数量的平均变化情况。
其中，每段运动视频时间段中每一帧差异帧图像的像素点个数的平均变化范围大小的获取方法为：
（1）获取每段运动视频时间段中每一帧差异帧图像中的像素点个数
Figure 224949DEST_PATH_IMAGE005
,具体方法为：获取每一帧差异帧图像的灰度直方图，灰度直方图横坐标为灰度值，纵坐标为灰度值对应的像素点个数，根据灰度直方图获得每一帧差异帧图像中的像素点个数；
（2）计算每段运动视频时间段中所有差异帧图像中的像素点个数的平均值，将该平均值作为每段运动视频时间段中每帧差异帧图像的像素点个数的平均变化范围大小：
Figure 553162DEST_PATH_IMAGE019
公式中，
Figure 693156DEST_PATH_IMAGE005
为第
Figure 397807DEST_PATH_IMAGE003
段运动视频时间段中第
Figure 444041DEST_PATH_IMAGE004
帧差异帧图像中的像素点个数，
Figure 943156DEST_PATH_IMAGE020
为该段运动视频时间段中的差异帧图像总数，
Figure 570446DEST_PATH_IMAGE012
为每段运动视频时间段中所有差异帧图像中的像素点个数的平均值，将其作为每段运动视频时间段中每帧差异帧图像的像素点个数的平均变化范围大小。
步骤三：利用每段运动视频时间段中相邻两帧差异帧图像的像素点个数得到每段运动视频时间段中每一帧差异帧图像中像素点的变化程度；
该步骤的目的是，根据相邻差异帧图像中像素点个数变化得到每一帧差异帧图像的像素点变化程度。
其中，每段运动视频时间段中每帧差异帧图像的像素点的变化程度的计算方法为：
Figure 813209DEST_PATH_IMAGE001
式中，
Figure 209555DEST_PATH_IMAGE002
为第
Figure 613992DEST_PATH_IMAGE003
段运动视频时间段中第
Figure 728578DEST_PATH_IMAGE004
帧差异帧图像的像素点的变化程度，
Figure 509452DEST_PATH_IMAGE005
为第
Figure 25884DEST_PATH_IMAGE003
段运动视频时间段中第
Figure 368266DEST_PATH_IMAGE004
帧差异帧图像的像素点个数，
Figure 970149DEST_PATH_IMAGE006
为第
Figure 820293DEST_PATH_IMAGE003
段运动视频时间段中第
Figure 191232DEST_PATH_IMAGE007
帧差异帧图像的像素点个数，
Figure 203050DEST_PATH_IMAGE008
为第
Figure 26650DEST_PATH_IMAGE003
段运动视频时间段中所有差异帧图像中像素点数量最多的差异帧图像的像素点数量，
Figure 414906DEST_PATH_IMAGE009
为第
Figure 374771DEST_PATH_IMAGE003
段运动视频时间段中所有差异帧图像中像素点数量最少的差异帧图像的像素点数量，
Figure 321605DEST_PATH_IMAGE021
的获取方法与步骤二的（1）中方法一致，即获取第
Figure 898080DEST_PATH_IMAGE003
段运动视频时间段中每一帧差异帧图像的灰度直方图，灰度直方图横坐标为灰度值，纵坐标为灰度值对应的像素点数量，根据灰度直方图获得第
Figure 558869DEST_PATH_IMAGE003
段运动视频时间段中每一帧差异帧图像中的像素点数量，得到像素点数量最多的差异帧图像，该图像对应的像素点数量为
Figure 638820DEST_PATH_IMAGE008
，像素点数量最少的差异帧图像，该图像像素点数量为
Figure 258020DEST_PATH_IMAGE009
。
步骤四：根据每段运动视频时间段中每一帧差异帧图像的像素点的变化程度和每一帧差异帧图像的像素点个数的平均变化范围大小得到每段运动视频的变化值；
该步骤的目的是根据变化范围大小和变化程度计算出每段运动视频的变化值。
每段运动视频的变化值的计算方法为：
Figure 56212DEST_PATH_IMAGE022
式中，
Figure 786271DEST_PATH_IMAGE011
为每段运动视频的变化值，
Figure 455149DEST_PATH_IMAGE012
为每段运动视频时间段中每帧差异帧图像的像素点个数的平均变化范围大小，
Figure 746716DEST_PATH_IMAGE011
值越大时，说明视频中每帧图片变化程度越大，变化的范围也越大，每段运动视频的变化值，仅仅是用于反映该段运动视频中每一帧差异帧图像的变化大小的一个值，用于后续的设置存储时长的方法中，本实施例对于不同变化值的视频设置不同的存储时长。
步骤五：根据每段运动视频的变化值和每段运动视频的权重得到每一天的监控视频的变化值；
该步骤的目的是，根据每一天的监控视频中每段运动视频的变化值及该段运动视频的权重，计算出该天的监控视频的变化值。
其中，每一天的监控视频的变化值的计算方法为：
Figure 32203DEST_PATH_IMAGE023
式中，
Figure 34795DEST_PATH_IMAGE016
为第
Figure 89338DEST_PATH_IMAGE015
天监控视频的变化值，
Figure 50341DEST_PATH_IMAGE003
的范围为1到
Figure 557546DEST_PATH_IMAGE024
，
Figure 629407DEST_PATH_IMAGE024
为第
Figure 538457DEST_PATH_IMAGE015
天监控视频中运动视频段的总数，
Figure 404782DEST_PATH_IMAGE025
为第
Figure 180975DEST_PATH_IMAGE015
天监控视频的第
Figure 790948DEST_PATH_IMAGE003
段运动视频的变化值，
Figure 820084DEST_PATH_IMAGE026
为第
Figure 857310DEST_PATH_IMAGE015
天监控视频中第
Figure 604686DEST_PATH_IMAGE003
段运动视频的权重，计算方法为：
Figure DEST_PATH_IMAGE027
公式中，
Figure 549509DEST_PATH_IMAGE028
为第
Figure 433151DEST_PATH_IMAGE015
天的监控视频中所有运动视频时间段的总时长，
Figure 408322DEST_PATH_IMAGE029
为第
Figure 377415DEST_PATH_IMAGE015
天第
Figure 329191DEST_PATH_IMAGE003
段运动视频时长。
步骤六：根据每一天的监控视频的变化值得到每一天监控视频的存储时间；对每一天的监控视频进行压缩并按照存储时间进行存储。
该步骤的目的是，对每天的视频根据变化值大小进行不同时长的存储，从而有效提高监控视频的存储管理有效性以及实用性，避免了因存储过多的无用视频片段而造成的资源紧缺。
其中，每一天的监控视频的存储时间的计算方法为：
Figure 332919DEST_PATH_IMAGE013
式中，
Figure 711948DEST_PATH_IMAGE014
为第
Figure 168337DEST_PATH_IMAGE015
天的监控视频的存储时长，
Figure 923803DEST_PATH_IMAGE016
为第
Figure 782038DEST_PATH_IMAGE015
天监控视频的变化值，
Figure 96082DEST_PATH_IMAGE017
为第t天监控视频变化值的最大值，
Figure 39768DEST_PATH_IMAGE017
的值为24小时，即设第t天的24小时监控视频都为运动视频时，第t天监控视频变化值最大为
Figure 333346DEST_PATH_IMAGE017
，
Figure 780508DEST_PATH_IMAGE018
为可接受的最长存储时间，本实施例中设置
Figure 766918DEST_PATH_IMAGE018
=2000天，若计算出的
Figure 197899DEST_PATH_IMAGE014
不满一个月则按照一个月时间进行存储。
其中，每一天的监控视频进行压缩存储方法如下：
将每一天监控视频中的背景图像进行压缩，对于每段静止视频时间段只对任意一帧差异帧图像进行压缩，对于每段运动视频时间段，对每一帧差异帧图像进行压缩。
压缩方法采用霍夫曼编码，在使用时只需将压缩的背景图像与差异帧图像结合即可还原视频的原始图像，极大地提高了压缩比例，节约了存储空间。
本实施例通过上述方式将建筑施工监控数据进行了压缩，根据每天监控视频中的运动视频段的变化值对每天的监控视频采取不同的存储时间，通过这种方式使得视频占用的存储空间更小，使得建筑施工的监控数据存储更加高效且实用。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种建筑施工监控数据存储方法，其特征在于，包括：
获取监控视频中每一天监控视频的时序帧图像；
将时序帧图像中第一帧图像作为背景图像，根据其他每一帧图像和背景图像的差异图像获得时序差异帧图像；利用时序差异帧图像的变化情况获得静止视频时间段和运动视频时间段；
根据每段运动视频时间段中每一帧差异帧图像的像素点个数得到该段运动视频时间段中每一帧差异帧图像的像素点个数的平均变化范围大小；
利用每段运动视频时间段中相邻两帧差异帧图像的像素点个数得到每段运动视频时间段中每一帧差异帧图像中像素点的变化程度；
根据每段运动视频时间段中每一帧差异帧图像的像素点的变化程度和每一帧差异帧图像的像素点个数的平均变化范围大小得到每段运动视频的变化值；
根据每段运动视频的变化值和每段运动视频的权重得到每一天的监控视频的变化值；
根据每一天的监控视频的变化值得到每一天监控视频的存储时间；
对每一天的监控视频进行压缩并按照存储时间进行存储。
2.根据权利要求1所述的一种建筑施工监控数据存储方法，其特征在于，所述利用时序差异帧图像的变化情况获得静止视频时间段和运动视频时间段的方法为：
将相同差异帧图像出现的第一帧的时间和该相同差异帧图像出现的最后一帧的时间之间作为静止视频时间段；
将不同差异帧图像出现的第一帧的时间和该不同差异帧图像出现的最后一帧的时间之间作为运动视频时间段。
3.根据权利要求1所述的一种建筑施工监控数据存储方法，其特征在于，所述每段运动视频时间段中每一帧差异帧图像的像素点个数的平均变化范围大小的获取方法为：
获取每一帧差异帧图像的像素点个数；
计算所有差异帧图像像素点个数的平均值；
将该平均值作为每段运动视频时间段中每一帧差异帧图像的像素点个数的平均变化范围大小。
4.根据权利要求1所述的一种建筑施工监控数据存储方法，其特征在于，所述每段运动视频时间段中每一帧差异帧图像中像素点的变化程度的计算方法如下：
Figure DEST_PATH_IMAGE001
式中，
Figure 293575DEST_PATH_IMAGE002
为第
Figure 508918DEST_PATH_IMAGE003
段运动视频时间段中第
Figure 819814DEST_PATH_IMAGE004
帧差异帧图像的像素点的变化程度，
Figure 746182DEST_PATH_IMAGE005
为第
Figure 91712DEST_PATH_IMAGE003
段运动视频时间段中第
Figure 445333DEST_PATH_IMAGE004
帧差异帧图像的像素点个数，
Figure 243525DEST_PATH_IMAGE006
为第
Figure 973584DEST_PATH_IMAGE003
段运动视频时间段中第
Figure 908042DEST_PATH_IMAGE007
帧差异帧图像的像素点个数，
Figure 432564DEST_PATH_IMAGE008
为第
Figure 222446DEST_PATH_IMAGE003
段运动视频时间段中的所有差异帧图像中像素点数量最多的差异帧图像的像素点数量，
Figure 225037DEST_PATH_IMAGE009
为第
Figure 279581DEST_PATH_IMAGE003
段运动视频时间段中的所有差异帧图像中像素点数量最少的差异帧图像的像素点数量。
5.根据权利要求4所述的一种建筑施工监控数据存储方法，其特征在于，所述每段运动视频的变化值的计算方法为：
Figure 240584DEST_PATH_IMAGE010
式中，
Figure DEST_PATH_IMAGE011
为每段运动视频的变化值，
Figure 810105DEST_PATH_IMAGE012
为每段运动视频时间段中每一帧差异帧图像的像素点个数的平均变化范围大小，
Figure 616387DEST_PATH_IMAGE013
为每段运动视频时间段的差异帧图像总数。
6.根据权利要求5所述的一种建筑施工监控数据存储方法，其特征在于，所述每一天的监控视频的变化值的计算方法为：
根据每段运动视频时间段的时长在每一天监控视频的运动视频时间段总时长中的占比，得到每段运动视频的权重；
计算每段运动视频的变化值和权重的乘积；
将每一天的监控视频中所有运动视频的变化值和权重的乘积累加，将累加值作为每一天的监控视频的变化值。
7.根据权利要求6所述的一种建筑施工监控数据存储方法，其特征在于，所述每段运动视频的存储时间的计算方法为：
Figure 525438DEST_PATH_IMAGE014
式中，
Figure 893227DEST_PATH_IMAGE015
为第
Figure 153307DEST_PATH_IMAGE016
天的监控视频的存储时长，
Figure 763280DEST_PATH_IMAGE017
为第
Figure 792416DEST_PATH_IMAGE016
天监控视频的变化值，
Figure 95221DEST_PATH_IMAGE018
为监控视频的变化值最大值，
Figure 311439DEST_PATH_IMAGE019
为可接受的最长存储时间。
8.根据权利要求1所述的一种建筑施工监控数据存储方法，其特征在于，所述对每一天的监控视频进行压缩的方法为：
对每一天监控视频中的背景图像进行压缩；
对于每段静止视频时间段，只选择任意一帧差异帧图像进行压缩；
对于每段运动视频时间段，将每一帧差异帧图像进行压缩。
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