CN117412032B - 一种基于大数据的智能图像采集系统 - Google Patents

Abstract

本发明适用于摄像头领域，提供了一种基于大数据的智能图像采集系统，包括图像处理单元，其包括曝光度检测模块，时间记录模块及中控模块，中控模块获取曝光度检测模块所检测的数据，计算得到曝光监管系数G，并且中控模块内部设有曝光监管阈值范围，若所得到曝光监管系数G超出曝光监管阈值范围，则警示倒计时启动，借此，本发明可以利用曝光度检测模块检测设备所处于曝光状态的曝光面积占比S及曝光强度Q，计算得到曝光监管系数G，通过对该系数进行判断，当曝光监管系数G高于曝光监管阈值范围，则警示倒计时启动，进入警示阶段，警示倒计时归零后报警模块进行报警工作。

Description

一种基于大数据的智能图像采集系统

技术领域

本发明涉及摄像头领域，尤其涉及一种基于大数据的智能图像采集系统。

背景技术

图像采集系统，是一种获取外界环境信息的输入系统，该系统涉及领域广泛（不管是应用到高端的人工智能领域，还是常见的安全监控领域），其最传统的工作模式是采用若干摄像头采集图像，并将图像传输至监控室的显示屏上。

然而，当摄像头被手电筒、车灯等强光源直射时，会导致摄像头拍摄的图像过度曝光，使其无法正常拍摄监控区域的画面，显示屏显示全白色，从而形成监视盲区。甚至有的不法分子利用监控装置的上述特性，故意采用强光照射监控摄像头，然后在该监控盲区实施不法行为。所以，当摄像头被强光源直射形成监控盲区后，如果不及时发现该情况，会产生安全隐患。

而现有技术中公开了一套对曝光度图像进行处理的监控处理系统，当图像的曝光度低于阈值范围则对所采集的图像进行处理，而若图像的曝光度高于阈值范围则进行报警。但是，上述设备在使用过程中，报警触发条件较低，由于外界环境较为复杂，难免会出现短期强光照射现象（例如监控单元恰好设置在行人行走的途径上），此时报警系统的频繁触发会对监控与维修人员造成不小的负担。

综上可知，现有技术在实际使用上显然存在不便与缺陷，所以有必要加以改进。

发明内容

针对上述的缺陷，本发明的目的在于提供一种基于大数据的智能图像采集系统，其可以利用曝光度检测模块检测设备所处于曝光状态的曝光面积占比S及曝光强度Q，计算得到曝光监管系数G，通过对该系数进行判断，当曝光监管系数G高于曝光监管阈值范围，则警示倒计时启动，进入警示阶段，警示倒计时归零后报警模块进行报警工作。

为了实现上述目的，本发明提供一种基于大数据的智能图像采集系统，包括：图像采集单元，其用于获取所监视范围内的图像信息；图像处理单元，其对所述图像采集单元所获取的信息进行处理；图像编码压缩单元，其对所述图像处理单元所处理的图像信息进行编码压缩，并传输至曝光图像处理单元；曝光图像处理单元，其包括曝光度检测模块、时间记录模块、报警模块、及中控模块，其中，所述曝光度检测模块，其用于检测图像采集单元所获取图像的图像曝光面积占比S及曝光强度Q；所述时间记录模块，其记录设备所处于曝光状态的时间，并形成警示倒计时，若设备处于曝光状态，则警示倒计时进入倒计状态，若警示倒计时归零，则报警模块进入报警状态；而在外部光源取消对设备的照射时，警示倒计时进入初始化；所述中控模块，其获取曝光度检测模块所检测的数据，计算得到曝光监管系数G，并且中控模块内部设有曝光监管阈值范围，若所得到曝光监管系数G超出曝光监管阈值范围，则警示倒计时启动。

根据本发明的基于大数据的智能图像采集系统，所述中控模块内部设有曝光监管系数对比参数G1；当G≥G1时，设备所感知曝光监管系数G超出曝光监管阈值范围，警示倒计时启动；当G＜G1时，所述警示倒计时不启动。

根据本发明的基于大数据的智能图像采集系统，所述图像处理单元还包括曝光图像修复模组，当G＜G1时，该模组启动并对图像信息进行信息修补；曝光图像修复模组包括：图像分割模块，其对曝光图像信息进行分割，以提取图像边缘区域以及非边缘区域；图像分类模块，其对分割后的特征提取，从而进行判决分类；图像恢复模块组，其建立降质模型恢复或重建原来的图像。

根据本发明的基于大数据的智能图像采集系统，所述警示倒计时时间T为固定时间。

根据本发明的基于大数据的智能图像采集系统，所述警示倒计时时间T由曝光强度Q计算所得。

根据本发明的基于大数据的智能图像采集系统，所述中控模块内部设置初始警示倒计时时间T0，所述中控模块内部设置曝光强度对比参数Q1及Q2，其中，Q2＞Q1；当所检测的曝光强度Q满足Q0≥Q2，则获得警示时间修正系数a1；当所检测的曝光强度Q满足Q2＞Q0≥Q1，则获得警示时间修正系数a2；当所检测的曝光强度Q满足Q1＞Q0，则获得警示时间修正系数a3；其中，0＜a1＜a2＜a3＜1；而实际警示倒计时时间按照以下公式进行计算：T=T0×ai；其中，ai为上述曝光强度所对应阶段的警示时间修正系数。

本发明提供了一种基于大数据的智能图像采集系统，包括：图像采集单元，其用于获取所监视范围内的图像信息；图像处理单元，其对所述图像采集单元所获取的信息进行处理；图像编码压缩单元，其对所述图像处理单元所处理的图像信息进行编码压缩，并传输至曝光图像处理单元；曝光图像处理单元，其包括曝光度检测模块、时间记录模块、报警模块、及中控模块，其中，所述曝光度检测模块，其用于检测图像采集单元所获取图像的图像曝光面积占比S及曝光强度Q；所述时间记录模块，其记录设备所处于曝光状态的时间，并形成警示倒计时，若设备处于曝光状态，则警示倒计时进入倒计状态，若警示倒计时归零，则报警模块进入报警状态；而在外部光源取消对设备的照射时，警示倒计时进入初始化；所述中控模块，其获取曝光度检测模块所检测的数据，计算得到曝光监管系数G，并且中控模块内部设有曝光监管阈值范围，若所得到曝光监管系数G超出曝光监管阈值范围，则警示倒计时启动。本发明可以利用曝光度检测模块检测设备所处于曝光状态的曝光面积占比S及曝光强度Q，计算得到曝光监管系数G，通过对该系数进行判断，当曝光监管系数G高于曝光监管阈值范围，则警示倒计时启动，进入警示阶段，警示倒计时归零后报警模块进行报警工作。

附图说明

图1是本发明的监视摄像头及警示单元的结构示意图；

图2是本发明监视摄像头的警示单元的工作示意图；

在图中，100-警示单元。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明，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。

参见图1，本发明提供了一种基于大数据的智能图像采集系统，该基于大数据的智能图像采集系统包括图像采集单元、图像处理单元、图像编码压缩单元及曝光图像处理单元。

图像采集单元，其用于获取所监视范围内的图像信息，该图像采集单元可以采用传统的固定式监视摄像头或360°转动式监视摄像头；

图像处理单元，其对所述图像采集单元所获取的信息进行处理，将空间域处理转换为频率域处理（为现阶段较为成熟的图像处理手段，为现有技术），具体是将空间域图像信号转换到另外一种特征空间处理的方式，一般使用正交函数或正交矩阵对原图像作二维线性可逆变换，比如使用傅里叶变换转化为振幅、频率和相位函数的线性叠加，把图像从空间域变换到频率域，然后在频率域进行处理，可以起到良好的降噪效果；

图像编码压缩单元，其对所述图像处理单元所处理的图像信息进行编码压缩，并传输（传输过程均可以采用5G大数据网络传输）至曝光图像处理单元；

曝光图像处理单元，其包括曝光度检测模块、时间记录模块、报警模块、及中控模块。

所述曝光度检测模块，其用于检测图像采集单元所获取图像的图像曝光面积占比S及曝光强度Q，其中，所述图像曝光面积占比S为图像采集单元所获取的曝光图像面积相对于图像总面积的占比，而曝光强度Q由光照强度传感器获取，其可以从侧面反应光源的强度大小。

其中，所述中控模块，其获取曝光度检测模块所检测的数据，计算得到曝光监管系数G，并且中控模块内部设有曝光监管阈值范围，若所得到曝光监管系数G超出曝光监管阈值范围，则警示倒计时（下文会有详述）启动。

具体判断过程为，所述中控模块内部设有曝光监管系数对比参数G1；

当G≥G1时，设备所感知曝光度超出曝光监管阈值范围，警示倒计时启动；

当G＜G1时，所述警示倒计时不启动。

所述时间记录模块，其记录设备所处于曝光状态的时间，并且内部设置警示倒计时，若设备处于曝光状态，则警示倒计时进入倒计时状态，若警示倒计时归零，则报警模块进入报警状态；而在外部光源取消对设备的照射时，警示倒计时初始化（复位至初始数值）；例如，警示倒计时时间设置为5秒，当外部强光源对设备进行照射时（曝光监管系数G超出曝光监管阈值范围），警示倒计时开始倒计时（5、4、3......），当数值归零后，报警模块进入报警状态；而在警示倒计时计时过程中（未归零前），外部光源取消对设备的照射时，警示倒计时恢复至5秒状态，在上述设置下，不法分子若利用强光源对设备进行长时间照射，则设备进入报警状态，若其他情况下的光源偶然照射设备，设备产生警示（警示过程下文会有详述），提醒其（其他情况下的光源）需要规避。

其中，时间记录模块内部设置警示倒计时时间T，其可以采用固定时间模式，也就是说，该警示倒计时时间T为固定值，通过人为输入需要的时间数值。当然，为了进一步提高安全性，也可以像在本实施例中所示的，将所述警示倒计时时间T由曝光强度Q计算所得，其中，具体的，所述中控模块内部设置初始警示倒计时时间T0，所述中控模块内部设置曝光强度对比参数Q1及Q2，其中，Q2＞Q1；

当所检测的曝光强度Q满足Q0≥Q2，则获得警示时间修正系数a1；

当所检测的曝光强度Q满足Q2＞Q0≥Q1，则获得警示时间修正系数a2；

当所检测的曝光强度Q满足Q1＞Q0，则获得警示时间修正系数a3；其中，0＜a1＜a2＜a3＜1。优选的是，a3取值区间在（1，0.6）即可，a2取值区间在（0.6，0.3）即可，a1取值区间在（0.3，0）即可。

而实际警示倒计时时间按照以下公式进行计算：

T=T0×ai；其中，T0的取值可以根据需要进行设置，一般设置为15~25秒，ai为上述曝光强度所对应阶段的警示时间修正系数。通过上述设置，将所述实际警示倒计时时间根据曝光强度的强度进行适时调整，可以说，曝光强度越高，实际警示倒计时时间越短。基于此判别过程，一方面减少外部光源设备（例如不法分子故意利用强光源对设备进行照射）对于强光照射的时间（及时报警，安防人员及时对强光源进行处理），增加设备的使用寿命；另一方面，增加警示的安全等级，避免不法分子钻“漏洞”。

参见图1及图2，优选的是，为提醒正常光源（例如行人持手电筒进行行走）对设备照射以进行正常规避，设备的监视摄像头上可以设置与警示倒计时配合的警示单元100，例如在本实施例中，在监视摄像头的外缘设置一圈LED显示灯，随着警示倒计时逐渐减少，LED显示灯配合逐渐熄灭，警示倒计时归零时，LED显示灯全部熄灭，随后报警模块工作。

优选的是，本发明的所述图像处理单元还包括曝光图像修复模组，当G＜G1时，该模组启动对图像信息进行信息修补（曝光图像修复模组对图像恢复处理为本领域技术人员所熟知现有技术，并不为本申请的重点）。

曝光图像修复模组包括：图像分割模块，其对曝光图像信息进行分割，以提取图像边缘区域以及非边缘区域；图像分类模块，其对分割后的特征提取，从而进行判决分类；图像恢复模块组，其建立降质模型恢复或重建原来的图像。

当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (3)

1.一种基于大数据的智能图像采集系统，其特征在于，包括：

图像采集单元，其用于获取所监视范围内的图像信息；

图像处理单元，其对所述图像采集单元所获取的信息进行处理；

图像编码压缩单元，其对所述图像处理单元所处理的图像信息进行编码压缩，并传输至曝光图像处理单元；

曝光图像处理单元，其包括曝光度检测模块、时间记录模块、报警模块、及中控模块，其中：

所述曝光度检测模块，其用于检测图像采集单元所获取图像的图像曝光面积占比S及曝光强度Q；

所述时间记录模块，其记录设备所处于曝光状态的时间，并形成警示倒计时，若设备处于曝光状态，则警示倒计时进入倒计状态，若警示倒计时归零，则报警模块进入报警状态；而在外部光源取消对设备的照射时，警示倒计时进入初始化；

所述中控模块，其获取曝光度检测模块所检测的数据，计算得到曝光监管系数G，并且中控模块内部设有曝光监管阈值范围，若所得到曝光监管系数G超出曝光监管阈值范围，则警示倒计时启动；

所述警示倒计时时间T由曝光强度Q计算所得；

所述中控模块内部设置初始警示倒计时时间T0，所述中控模块内部设置曝光强度对比参数Q1及Q2，其中，Q2＞Q1；

当所检测的曝光强度Q满足Q≥Q2，则获得警示时间修正系数a1；

当所检测的曝光强度Q满足Q2＞Q≥Q1，则获得警示时间修正系数a2；

当所检测的曝光强度Q满足Q1＞Q，则获得警示时间修正系数a3；

其中，0＜a1＜a2＜a3＜1；

而实际警示倒计时时间按照以下公式进行计算：

T=T0×ai；其中，ai为上述曝光强度所对应阶段的警示时间修正系数。

2.根据权利要求1所述的基于大数据的智能图像采集系统，其特征在于，所述中控模块内部设有曝光监管系数对比参数G1；

当G≥G1时，设备所感知曝光监管系数G超出曝光监管阈值范围，警示倒计时启动；

当G＜G1时，所述警示倒计时不启动。

3.根据权利要求2所述的基于大数据的智能图像采集系统，其特征在于，所述图像处理单元还包括曝光图像修复模组，当G＜G1时，该模组启动并对图像信息进行信息修补；

曝光图像修复模组包括：

图像分割模块，其对曝光图像信息进行分割，以提取图像边缘区域以及非边缘区域；

图像分类模块，其对分割后的特征提取，从而进行判决分类；

图像恢复模块组，其建立降质模型恢复或重建原来的图像。