CN1341891A - 数位网路监控系统及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明是提供一种数位网路监控系统及其方法,其是改用电脑元件来存取影像,并提供四个即时动态影像播放及侦测功能,可设定连续储存影像至电脑储存媒体之中,以令使用者可直接利用滑鼠在摄影机拍摄的范围内,点选要监看的区域,待有异物侵入或异状时,即会存录在储存装置中,并发出警告的音效,以利用该数位网路监控系统的警示功能,进一步保障使用户生命、财产的安全性。

Description

数位网路监控系统及其方法

本发明是一种数位网路监控系统及其方法，尤指一种改用电脑元件来存取影像，并提供四个即时动态影像播放及侦测功能，可设定连续储存影像至电脑储存媒体之中，以令使用者可直接利用滑鼠在摄影机拍摄的范围内，点选要监看的区域。

目前，现有的金融机构、医院、诊所及超市等地方，普遍皆装设有录影监视系统，以作为犯罪预防或搜集证据的利器，然而，通常于事故发生后，警方若要调阅监视的录影带，却经常发生下列情事，如带子用完却未录到、录影带被歹徒取走，或是录下的影像角度不对、影像模糊难辨；

再者，一般录影监视系统的录影速度慢、影像效果差，若其画面经分割，更是糟糕，不仅解析度差，且要常换带，致耗费大量成本，此外，若要调阅该录影带，必须从一开始观看，相当损耗人力、物力。

有鉴于此，本案发明人乃以其本身从事相关行业多年经验、及不断的思虑研究，终使本发明得以诞生。

本发明的其首要的目的乃在提供一种数位网路监控系统及其方法，其是改用电脑元件来存取影像，并提供四个即时动态影像播放及侦测功能，可设定连续储存影像至电脑储存媒体之中，以令使用者可直接利用滑鼠在摄影机拍摄的范围内，点选要监看的区域，待有异物侵入或异状时，即会存录在储存装置中，并发出警告的音效，以供记录影像/快速搜寻及浏览/无段放大/列印功能，又，提供了Service(服务程序)程序作为一个Proxy(代理伺服器)与远端电脑传输资料，且利用不同网域的判断法则，进达多人连线要求及有效连线权限管理，进一步确保该数位网路监控系统及其方法的安全性；

本发明的一目的乃在提供一种数位网路监控系统及其方法，是提供一循环档案储存机制功能，以当储存媒体空间不足时，系统会自动删除不必要的资料，以增加系统影像储存空间；

本发明的另一目的乃在提供一种数位网路监控系统及其方法，是提供一加权录影功能，以当某张影像发生异常时，系统会自动增加此张影像播放张数，以增加影像录影品质；

本发明的又一目的乃在提供一种数位网路监控系统及其方法，是提供一可侦测影像讯号切断功能，当四个即时动态影像被恶意切断时，系统能够自动侦测出异常切断，立即发出警报；

本发明的再一目的乃在提供一种数位网路监控系统及其方法，是提供一可程序化影像侦测功能，以可提供不同时间有不同影像侦测设定，可设定白天只侦测某区域，夜晚侦测影像全部区域。

本发明的目的可以通过以下措施来达到：

一种数位网路监控系统，其硬件架构主要包含有一数位网路监控软件、一讯号侦测模组、一荧幕、一滑鼠＆键盘、一储存装置、一远端个人电脑及至少一摄影机等构件，其特征在于：

其中该个人电脑内设有数位网路监控软件，且该个人电脑是利用影像撷取模组连接于至少一摄影机，并在该个人电脑输出入部份连接设有讯号侦测模组、荧幕、滑鼠＆键盘及储存装置，并通过该个人电脑内设的网路卡与端个人电脑的网路卡达成连线；

另，该数位网路监控软件主程序是利用该Service(服务程序)与远端电脑传输资料，进达网路多人同时连线观看的目的。

其中该数位网路监控系统发出连线要求时，立即开启一个Service(服务程序)程序作为一个Proxy(代理伺服器)与远端电脑传输资料。

其中该远端电脑要求连线时，该数位网路监控系统可由连线资料获取连线位置(IP Address)，并利用系统内设定的权限参数来判断是否允许连线，若不允许连线则将此连线要求停止，并记录至资料之中。

其中该数位网路监控软件的内部主程序：

首先开启影像输入装置，及再开启蜂呜器等外接装置，即通过该影像撷取模组读取摄影机影像资料，且利用该数位网路监控系统针对该影像资料进行影像前置处理(包括：灰阶等影像处理)，并计算影像物体移动及物体大小的差异值，且与设定值比较后，进而判断异常与否；

倘若无异常情形即继续进行读取摄影机影像资料，并再次进行影像前置处理及计算出其差异值；

倘若有异常情形即利用蜂呜器等外接装置发出警告声，并进行是否提出网路连线要求，如要求连线即开启远端伺服器功能，并将控制权交由伺服器处理，反之，则继续进行读取摄影机影像资料。

其中影像前置处理与计算影位物体移动及物体大小的差异值，方法如下：

A、分割影像：

是由于完整影像资料过于庞大，有必要将过大形像资料分割为多个细小区块以作为计算；

B、计算区块影像与区块影像灰阶的差值： $\stackrel{-}{X}=\frac{\underset{i=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}{B}_i}{N}$

N＝m*n

X＝影像区块平均灰阶值

N＝灰阶资料个数

B_i＝影像区块中每点的灰阶值

C、比较前、后张影像的差值间的差异性(变动量)：

D_Internal＝B_I-X

D_Interval＝[D_{NOW(Internal)}-D_{Last(Internal)}]/N

D_Internal＝影像区块每点与区块平均值的差异值

D_Interval＝前、后张影像区块的整体差异值

D_{NOW(Internal)}、D_{Last(Internal)}＝前、后张影像的D_Internal

D、二值化区块影像：

如果(B_i＞Gray_threshold)于是

  B_i＝1

否则

  B_i＝0

Gray_threshold＝二值化的阀值

E、利用影像学去掉影像孤立点：

利用型态学Erosion(侵蚀)及Dilation(增长)，先做Erosion(侵蚀)后，再做Dilation(增长)(此即为Open(开)运算)，并去除独立的影像孤立点：

图形位置说明(3*3)

X₃        X₂        X₁

X₄        X          X₀

X₅        X₆        X₇

Erosion  (八邻居侵蚀)

g(i，j)＝X︵(X₀︵X₁︵X₂︵X₃︵X₄︵X₅︵X₆︵X₇)

Dilation(八邻居增长)

g(i，j)＝X︵(X₀︵X₁︵X₂︵X₃︵X₄︵X₅︵X₆︵X₇)

F、侦测影像变动量：

利用型态学中的影像分割方式计算目前在影像区块内的变动物体的大小，并判断此是否为异常变动。

本发明相比现有技术具有如下优点：

为使本发明更加显现出其创造性与实用性，兹将其优点列举如下：

1、是利用滑鼠在摄影机拍摄的范围内，点选要监看的区域，待有异物侵入或异状时，即会存录在硬盘中，并发出警告音效，进而确保使用户的安全性。

2、具加权录影功能，以当某张影像发生异常时，系统会自动增加此张影像播放张数，以增加影像录影品质。

3、具可侦测影像讯号切断功能，当四个即时动态影像被恶意切断时，系统能够自动侦测出异常切断，立即发出警报。

4、具可程序化影像侦测功能，以可提供不同时间有不同影像侦测设定，可设定白天只侦测某区域，夜晚侦测影像全部区域。

5、具循环档案储存机制功能，以储存媒体空间不足时，系统会自动删除不必要的资料，以增加系统影像储存空间。

6、是提供Service(服务程序)程序作为一个Proxy(代理伺服器)与远端电脑传输资料，进达多人连线要求。

7、是提供不同网域的判断法则，以达有效连线权限管理，进一步确保该网路监控系统的安全性。

8、具实用性。

9、具工商界及产业界上利用价值。

为使更方便、简捷了解本发明的其他特征内容与优点及其所达成的功效能够更为显现，兹将本发明配合附图，详细说明如下：

【图示说明】

图1.是本发明的数位网路监控系统及其方法方块图。

图2A是本发明的数位网路监控系统及其方法主流程图。

图2B.是本发明的数位网路监控系统及其方法远端伺服器流程图。

图3.是本发明动态侦测核心处理误判的方块示意图。

图4.是本发明的网路连线架构图。

图5是本发明的分割影像示意图。

如图1所示，是该数位网路监控系统及其方法的硬件架构，是包含有一数位网路监控软件2、一讯号侦测模组4、一荧幕5、一滑鼠＆键盘6、一储存装置7、一远端个人电脑9及至少一摄影机12等构件，其特征在于：

其中该个人电脑1内设有数位网路监控软件2，且该个人电脑1是利用影像撷取模组3连接于至少一摄影机12，并在该个人电脑1输出入部份连接设有讯号侦测模组4、荧幕5、滑鼠＆键盘6及储存装置7，并可通过该个人电脑1内设的网路卡8与端个人电脑9的网路卡8达成连线，进达资料传输的目的；

该影像撷取模组3是将摄影机12撷取的影像资料传送至个人电脑1，使该个人电脑1通过数位网路监控系统及其方法2执行，以令使用者可利用滑鼠在摄影机12拍摄的范围内，点选要监看的区域，待有异物侵入或异状时，即会存录在储存装置7中，并发出警告音效，及同时显现于荧幕5上或录影；

请参阅图2A所示，是为数位网路监控系统及其方法主流程图，首先开启影像输入装置13，及再开启烽呜器等外接装置14，即通过该影像撷取模组读取摄影机影像资料15，且利用该数位网路监控系统及其方法针对该影像资料进行影像前置处理(包括：灰阶等影像处理)16，并计算影像物体移动及物体大小17的差异值，且与设定值比较后，进而判断异常18与否？

倘若无异常情形即继续进行读取摄影机影像资料15，并再次进行影像前置处理及计算出其差异值；

倘若有异常情形即利用蜂呜器等外接装置发出警告19声，并进行是否提出网路连线要求20，如要求连线即开启远端伺服器功能，并将控制权交由伺服器处理21，反之，则进行读取摄影机影像资料15；

请再参阅图2B所示，是为数位网路监控系统及其方法远端伺服器的流程图，以当该个人电脑利用网路卡与远端个人电脑进行连线时，该远端伺服器即会判别连线种类22，且等待读取命令代码23及设定读取延伸资料24，并传回设定资料25，是否切断连线26，倘若要切断连线，停止远端伺服器27的连线状态，反之，则回到等待读取命令代码23的程序；

上述的影像资料进行影像前置处理(包括：灰阶等影像处理)，与计算影像物体移动及物体大小的差异值，方法如下：

A、分割影像：

是由于完整影像资料过于庞大，有必要将过大影像资料分割为多个细小区块以作为计算，如图5所示；

B、计算区块影像与区块影像灰阶的差值： $\stackrel{-}{X}=\frac{\underset{i=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}{B}_i}{N}$

N＝m*n

X＝影像区块平均灰阶值

N＝灰阶资料个数

B_i＝影像区块中每点的灰阶值

C、比较前、后张影像的差值间的差异性(双动量)：

D_Internal＝B_I-X

D_Interval＝[D_{NOW(Internal)}-D_{Last(Internal)}]/N

D_Internal＝影像区块每点与区块平均值的差异值

D_Interval＝前、后张影像区块的整体差异值

D_{NOW(Internal)}、D_{Last(Internal)}＝前、后张影像的D_Internal

D、二值化区块影像：

如果(B_i＞Gray_threshold)于是

  B_i＝1

否则

  B_i＝0

Gray_threshold＝二值化的阀值

E、利用影像学去掉影像孤立点：

利用型态学Erosion(侵蚀)及Dilation(增长)，先做Erosion(侵蚀)后，再做Dilation(增长)(此即为Open(开)运算)，并去除独立的影像孤立点：

图形位置说明(3*3)

X₃        X₂       X₁

X₄        X         X₀

X₅        X₆       X₇

Erosion  (八邻居侵蚀)

g(i，j)＝X︵(X₀︵X₁︵X₂︵X₃︵X₄︵X₅︵X₆︵X₇)

Dilation(八邻居增长)

g(i，j)＝X︵(X₀︵X₁︵X₂︵X₃︵X₄︵X₅︵X₆︵X₇)

F、侦测影像变动量：

利用型态学中的影像分割方式计算目前在影像区块内的变动物体的大小，并判断此是否为异常变动。

如图4所示，本发明是提供Service(服务程序)程序架构，是当网路系统发出连线要求时，立即开启一个Service(服务程序)程序[Proxy(代理伺服器)〕29，利用此Service(服务程序)程序(Proxy(代理伺服器)〕29与数位网路监控主程序28作为传输资料的沟通桥梁，不直接由该数位网路监控主程序28与远端电脑30连线传输资料，而是利用Service(服务程序)程序作为一个Proxy(代理伺服器)与远端电脑30传输资料，进达网路多人同时连线观看，又提供不同网域的判断法则，是该远端电脑要求连线时，系统可由连线资料获取连线位置(IP Add-ress)，此时可利用系统内设定的权限参数来判断是否允许连线，若不允许连线则将此连线要求停止，并记录至资料之中，以达有效连线权限管理，进一步确保该网路监控系统的安全性；

由于该数位网路监控系统及其方法是利用型态学辅以自行研发的侦测方式，以判断出目前影像是否有异常现象，且因不需利用影像光源变化来判断异常现象而不会发生影像杂讯过大、光源不稳定、影像撷取装置镜头的劣化或其他环境困素(如下雨的雨点)，进而排除因光源不稳定造成的误判现象，并减少误判机率，其中该数位网路监控系统及其方法的动态侦测核心误判处理方式如图3所示，首先读取原始影像资料31，并进行影像前置处理32，且依照影像型态学及特征抽取33计算影像变动量34，而寻找变动部份，并判断是否为异常状态35，进达正确排除误判的状况。

综上所述，本发明诚已符合发明专利的申请要件，故依法提出申请。

Claims (5)

 1、一种数位网路监控系统，其硬件架构主要包含有一数位网路监控软件、一讯号侦测模组、一荧幕、一滑鼠＆键盘、一储存装置、一远端个人电脑及至少一摄影机等构件，其特征在于：

其中该个人电脑内设有数位网路监控软件，且该个人电脑是利用影像撷取模组连接于至少一摄影机，并在该个人电脑输出入部份连接设有讯号侦测模组、荧幕、滑鼠＆键盘及储存装置，并通过该个人电脑内设的网路卡与端个人电脑的网路卡达成连线；

另，该数位网路监控软件主程序是利用该Service(服务程序)与远端电脑传输资料，进达网路多人同时连线观看的目的。

2、如权利要求1所述的一种数位网路监控系统，其特征在于：其中该数位网路监控系统发出连线要求时，立即开启一个Service(服务程序)程序作为一个Proxy(代理伺服器)与远端电脑传输资料。

3、如权利要求1所述的一种数位网路监控系统，其特征在于：其中该远端电脑要求连线时，该数位网路监控系统可由连线资料获取连线位置(IPAddress)，并利用系统内设定的权限参数来判断是否允许连线，若不允许连线则将此连线要求停止，并记录至资料之中。

4、一种数位网路监控系统的方法，其特征在于：其中该数位网路监控软件的内部主程序：

首先开启影像输入装置，及再开启蜂呜器等外接装置，即通过该影像撷取模组读取摄影机影像资料，且利用该数位网路监控系统针对该影像资料进行影像前置处理(包括：灰阶等影像处理)，并计算影像物体移动及物体大小的差异值，且与设定值比较后，进而判断异常与否；

倘若无异常情形即继续进行读取摄影机影像资料，并再次进行影像前置处理及计算出其差异值；

倘若有异常情形即利用蜂呜器等外接装置发出警告声，并进行是否提出网路连线要求，如要求连线即开启远端伺服器功能，并将控制权交由伺服器处理，反之，则继续进行读取摄影机影像资料。

5、如权利要求4所述的一种数位网路监控系统的方法，其特征在于：其中影像前置处理与计算影位物体移动及物体大小的差异值，方法如下：

A、分割影像：

是由于完整影像资料过于庞大，有必要将过大形像资料分割为多个细小区块以作为计算；

B、计算区块影像与区块影像灰阶的差值： $\stackrel{-}{X}=\frac{\underset{i=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}{B}_i}{N}$

N＝m*n

X＝影像区块平均灰阶值

N＝灰阶资料个数

B_i＝影像区块中每点的灰阶值

C、比较前、后张影像的差值间的差异性(变动量)：

D_Internal＝B_I-X

D_Interval＝[D_{NOW(Internal)}-D_{Last(Internal)}]/N

D_Internal＝影像区块每点与区块平均值的差异值

D_Interval＝前、后张影像区块的整体差异值

D_{NOW(Internal)}、D_{Last(Internal)}＝前、后张影像的D_Internal

D、二值化区块影像：

如果(B_i＞Gray_threshold)于是

  B_i＝1

否则

  B_i＝0

Gray_threshold＝二值化的阀值

E、利用影像学去掉影像孤立点：

利用型态学Erosion(侵蚀)及Dilation(增长)，先做Erosion(侵蚀)后，再做Dilation(增长)(此即为Open(开)运算)，并去除独立的影像孤立点：

图形位置说明(3*3)

        X₃        X₂       X₁

        X₄        X         X₀

        X₅        X₆       X₇

  Erosion    (八邻居侵蚀)

  g(i，j)＝X︵(X₀︵X₁︵X₂︵X₃︵X₄︵X₅︵X₆︵X₇)

  Dilation(八邻居增长)

  g(i，j)＝X︵(X₀︵X₁︵X₂︵X₃︵X₄︵X₅︵X₆︵X₇)

F、侦测影像变动量：

利用型态学中的影像分割方式计算目前在影像区块内的变动物体的大并判断此是否为异常变动。

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