CN1805505A

CN1805505A - 监控用摄像机的数字慢速快门模式管理方法

Info

Publication number: CN1805505A
Application number: CN 200510023249
Authority: CN
Inventors: 朴信奎; 金万盛
Original assignee: Shanghai LG Electronics Co Ltd
Current assignee: Shanghai LG Electronics Co Ltd
Priority date: 2005-01-12
Filing date: 2005-01-12
Publication date: 2006-07-19

Abstract

本发明是监控用摄像机的数字慢速快门模式管理方法，如果监控用摄像机的光圈最大限度地开放，并且CCD的快门速度最慢，就将设置数字慢速快门。本发明包括：在上述数字慢速快门模式，把一定周期输入的视频帧储存在存储器，并从上述存储器储存的多个视频帧合成监控用视频帧，与上述合成的监控用视频帧的亮度无关输出上述监控用视频帧，同时，如果上述存储器被视频帧填满时，以新输入的视频帧替换最早储存的视频帧。本发明即使监控用摄像机在照度很低的黑暗场所动作数字慢速快门，也可以连续输出监控用视频帧，也可以输出亮度逐渐扩大，并维持一定水准亮度的监控用视频帧，因此可以强化监控功能。

Description

监控用摄像机的数字慢速快门模式管理方法

(1)技术领域

本发明是有关监控用摄像机的数字慢速快门(DSS：Digital SlowShutter)模式管理方法，是在数字慢速快门模式，正常输出监控用视频帧的方法。

(2)背景技术

图1是表示一般数字慢速快门模式管理方法适用的监控用摄像机的构成。上述监控用摄像机包括镜片部10、光圈11、CCD(Charge-Coupled Device电荷耦合器件)12、A/D转换部13、数字信号处理部(DSP)14、存储器15、微处理器16等构成，上述镜片部10可以运行自动或手动调焦和/或快速上升功能；上述A/D转换部13是把上述CCD12输入的图像信号转换为数字图像数据；上述数字信号处理部14是从上述转换的数字图像数据产生视频帧；上述微处理器16是控制CCD12、A/D转换部13、数字信号处理部14、存储器15的动作。

如果上述监控用摄像机在亮度很低的黑暗场所动作，就通过上述镜片部10进入的光量极少，因此在上述微处理器16，不仅运行使射入的光量变多，逐渐开放上述光圈11的光圈调整动作，还运行使被上述CCD12光电转换的电气信号等级达到适合信号处理的一定等级，逐渐放慢上述CCD12快门速度的CCD快门速度调整动作。

另外，运行上述调整动作时，如果光圈最大限度地开放，同时CCD的快门速度变得最慢时，上述微处理器16自动设定数字慢速快门模式。

图2是表示一般监控用摄像机的数字慢速快门模式管理方法的动作流程图。

S10，在任意场所设置的监控用摄像机，运行把一定周期，如1/30秒为周期拍摄的视频帧输出为监控用视频帧的一系列动作。如上所述，如果通过上述镜片部10进入的光量变少，上述微处理器16就运行逐渐开放上述光圈11的光圈调整动作和逐渐放慢上述CCD12的快门速度的CCD快门速度调整动作。

S11、S12、S13，在上述微处理器16，通过上述过程，如果是属于光圈最大限度开放的状态，并且是CCD的快门速度最慢时，就自动设置数字慢速快门模式。在上述数字慢速快门模式，上述微处理器16累积连续的视频帧内的数字图像数据，产生视频帧，以此使输出的视频帧达到一定亮度以上。

S14、S15，在上述微处理器16，通过上述A/D转换部13和上述数字信号处理部14把上述CCD12的微弱图像信号转换为数字图像数据，并累积上述转换的数字图像数据，产生视频帧，把这些临时储存在上述存储器15。这时，上述微处理器16将确认上述存储器15临时储存的视频帧的亮度。

S16，上述确认结果，如果上述存储器15临时储存的视频帧的亮度低于事先设定的标准(用户可识别的亮度)，就不会输出上述临时储存的视频帧。另外，累积上述存储器15临时储存的视频帧和之后新输入的视频帧的数字图像数据，继续运行产生新视频帧的动作。

S16，相反，上述S16确认结果，如果上述存储器15临时储存的视频帧亮度达到事先设置的标准以上，就读出上述存储器临时储存的视频帧，作为监控用视频帧输出，并消除上述存储器储存的视频帧S17。之后，直到S18系统动作结束为止，反复运行上述动作(S14-S17)。

于是，即使监控用摄像机在亮度很低的黑暗场所动作，也可以用数字慢速快门模式动作，输出可识别的亮度等级监控用视频帧。

但在一般监控用摄像机，如上所述，数字慢速快门模式直到其存储器临时储存的视频帧的亮度达到事先设定的标准以上，不会输出视频帧，只反复累积数字图像数据，持续运行临时储存的动作，因此应以一定周期输出的监控用视频帧出现中断和迟延输出的现象。于是，发生监控功能低下的问题。

(3)发明内容

因此，本发明是为解决上述问题而提出，本发明的目的在于提供一种监控用摄像机的数字慢速快门模式管理方法，即使监控用摄像机在亮度很低的黑暗场所以数字慢速快门模式动作，也以一定周期连续输出监控用视频帧的方法。

为实现上述目的，本发明的监控用摄像机的数字慢速快门模式管理方法，包括：如果设定数字慢速快门模式，就把一定周期输入的视频帧储存在存储器，并从上述存储器储存的多个视频帧合成监控用视频帧，与上述监控用视频帧的亮度无关，输出上述监控用视频帧。上述一定周期输入的视频帧以视频帧为单位，储存在上述存储器。另外，上述存储器以视频帧填满时，将以新输入的视频帧替换最早储存的视频帧。这时，可以用与上述视频帧输入的周期相同周期或2以上的自然数周期输出上述监控用视频帧。此外，也可以把上述合成的监控用视频帧调整为用于合成的多个视频帧的平均亮度输出。

本发明的效果：

于是，本发明的监控用摄像机的数字慢速快门模式管理方法具有这样的效果，即，即使监控用摄像机用数字慢速快门模式动作，也可以一定周期连续输出监控用视频帧，强化监控功能。

另外，在本发明还有这样的效果，即累积和合成存储器临时储存的多个视频帧，作为监控用视频帧输出，以此可以输出其亮度逐渐增大，并可保持一定水准亮度的监控用视频帧。

另外，本发明还有如下效果，即累积和合成存储器临时储存的多个视频帧，作为监控用视频帧输出，以此可以输出在一定程度上消除随机噪声的监控用视频帧。

为进一步说明本发明的上述目的、结构特点和效果，以下将结合附图对本发明进行详细的描述。

(4)附图说明

图1是表示一般数字慢速快门模式管理方法适用的监控用摄像机构成的示意图。

图3是表示本发明的数字慢速快门模式管理方法适用的监控用摄像机构成的示意图。

图4是表示本发明的监控用摄像机的数字慢速快门模式管理方法的动作流程图。

图5是表示本发明的数字慢速快门模式管理方法储存的多个视频帧的示意图。

图6a是根据时间的变化，测定比较黑暗场所上拍摄的视频帧内的一个像素的亮度，并表示的图表。

图6b至图6d是表示把黑暗场所上拍摄的视频帧合成为一定数量，并求出平均的视频帧内的一个像素亮度数据的图表。

附图中主要部分的符号说明：

10：镜片部 11：光圈

12：CCD 13：A/D(模拟/数字)转换部

14：数字信号处理部 15、25：存储器

16、26：微处理器

(5)具体实施方式

下面将参照附图，对本发明的监控用摄像机的数字慢速快门模式管理方法的实施例进行详细说明。

图3是表示本发明的数字慢速快门模式管理方法适用的监控用摄像机构成。上述监控用摄像机如参照图1所述那样，包括镜片部10、光圈11、CCD12、A/D转换部13、数字信号处理部(DSP)14、存储器25、微处理器26等构成。

上述存储器25是区分为旨在储存多个视频帧的第1存储器领域(存储器1)和累积上述第1存储器领域储存的多个视频帧(输入)，旨在作为一个监控用视频帧输出的第2存储器(存储器2)领域使用，或也可以连接两个存储器使用。此外，在上述数字信号处理部24，也可以得到上述存储器25储存的多个视频帧的输入，并累积这些，产生一个监控用视频帧输出。这时，上述存储器25没必要区分为上述第1存储器领域和第2存储器领域。

在上述微处理器26，如上所述，如果在亮度很低的黑暗场所动作，就通过上述镜片部10进入的光量极少，因此不仅运行使射入的光量变多，逐渐开放上述光圈11的光圈调整动作，还运行使被上述CCD12光电转换的电气信号等级达到适合信号处理的一定等级，逐渐放慢上述CCD12快门速度的CCD快门速度调整动作。

另外，运行上述调整动作时，如果光圈最大限度地开放，同时CCD的快门速度变最小，上述微处理器26就自动设置数字慢速快门模式。下面将对此进行详细说明。

S20，在任意场所设置的监控用摄像机，运行把一定周期，如1/30秒为周期拍摄的视频帧作为监控用视频帧输出的一系列动作。如上所述，如果通过上述镜片部10进入的光量变少，上述微处理器16就运行逐渐开放上述光圈11的光圈调整动作和逐渐放慢上述CCD12的快门速度的CCD快门速度调整动作。

S21、S22、S23，在上述微处理器16，通过上述过程，如果是属于光圈最大限度开放的状态，并且是CCD的快门速度最小，就自动设置数字慢速快门模式。

S24，S25，判断存储器是否满。如果模样满，在上述微处理器26，把上述数字信号处理部14产生的视频帧以视频帧为单位临时储存在上述存储器25。

S27，在上述微处理器26，以一定周期读出上述临时储存的多个视频帧，并在上述数字信号处理部累积和合成上述读出的视频帧，作为一个监控用视频帧输出。

比如，如图5所示那样，在S25中，上述微处理器26，设置数字慢速快门模式时，如果第1视频帧临时储存在上述存储器25，就读出上述第1视频帧，作为监控用视频帧输出。

在上述微处理器26，如果上述上述S24中，存储器25没有以上述临时储存的视频帧填满，或上述存储器25临时储存的视频帧的数量少于一定数量，S25中就与上述第1视频帧一起，储存连续拍摄的第2视频帧和第3视频帧。此外，以一定周期，如1/30秒为周期读出上述储存的多个视频帧(帧1+2或帧1+2+3)，输出给数字信号处理部14。在上述S27中数字信号处理部14，合成和信号处理上述多个视频帧(帧1+2或帧1+2+3)，作为更高亮度的监控用视频帧输出。

S24、S26、S27，相反，在上述微处理器26，如果上述存储器25以上述临时储存的视频帧填满时，或上述存储器25临时储存的视频帧的数量达到一定数量，就为了用新拍摄的视频帧替换最早的视频帧，控制对上述存储器25的缓冲动作。比如，如图5所示那样，如果在储存第1至第3视频帧的状态下输入新的第4视频帧，就在上述微处理器26，把最早储存的第1视频帧从上述存储器25消除，并与第2、第3视频帧一起，把新拍摄的第4视频帧储存在上述存储器25。此外，读出上述储存的多个视频帧(帧2+3+4)，输出给数字信号处理部14，使其能够合成高亮度等级的监控用视频帧输出。

S28，在上述微处理器26，直到系统动作终止，反复运行上述的动作。

此外，对以1/30秒为周期拍摄的视频帧，在上述微处理器26，可以合成用1/15或1/10秒周期储存在上述存储器25的多个视频帧，作为监控用视频帧输出。

另一方面，合成存储器25储存的多个视频帧，作为一个监控用视频帧输出时，输出的视频图像比原来视频图像，其亮度倍数相当于视频帧的数量。即，有可能误认为实际图像的亮度和输出的监控用视频帧的亮度。因此，有选择性地把合成多个视频帧，并输出的监控用视频帧的亮度分成用于合成的视频帧的数量而输出，以此可以让用户确认实际图像的亮度。

另外，把合成多个视频帧，并输出的监控用视频帧的亮度分成用于合成的视频帧的数量而输出时，可以取得消除各视频帧存在的随机噪声的效果。

在一定亮度的黑暗场所，如果测定以1/30秒间隔连续拍摄的视频帧内的一个像素亮度，如把一个像素的亮度表示为8位(从最黑暗的0到最亮的255)的图6a所示那样，根据时间的变化，其亮度不够稳定，并且偏差也较大。特别是，因像素较黑，随机噪声的影响较大。

图6b、图6c、图6d是表示，分别合成10个、20个、30个的视频帧时，根据时间变化的一个像素亮度变化。合成多个视频帧，求出像素亮度的平均，可以减少随机噪声的影响。特别是，如果合成30个以上视频帧，像素的亮度根据时间的变化大致保持一定水平。因此，在黑暗场所用数字慢速快门模式动作时，如本发明那样，合成临时储存的多个视频帧，以此在一定程度上可以消除像素亮度数据里的随机噪音。

本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明权利要求书的范围内。

Claims

1、一种监控用摄像机的数字慢速快门模式管理方法，其特征在于包括如下步骤：

在数字慢速快门模式，把一定周期输入的视频帧储存在存储器的步骤；

从所述的存储器储存的多个视频帧合成监控用视频帧的步骤；

与上述合成的监控用视频帧的亮度无关，输出上述监控用视频帧的步骤。

2、如权利要求1所述的监控用摄像机的数字慢速快门模式管理方法，其特征在于：

所述的输入的视频帧是以视频帧为单位储存在所述的存储器。

3、如权利要求1所述的监控用摄像机的数字慢速快门模式管理方法，其特征在于：

所述的存储器以视频帧填满时，用新输入的视频帧替换最早储存的视频帧。

4、如权利要求3所述的监控用摄像机的数字慢速快门模式管理方法，其特征在于：

所述的监控用视频帧是以与所述的视频帧输入的一定周期相同周期或所述的一定周期的2以上的自然数倍数周期输出。

5、如权利要求1所述的监控用摄像机的数字慢速快门模式管理方法，其特征在于：

所述的监控用视频帧是调整为用于合成的多个视频帧的平均亮度输出。

6、如权利要求1所述的监控用摄像机的数字慢速快门模式管理方法，其特征在于：

所述的数字慢速快门模式是在光圈最大限度开放，并且是快门速度最慢的状态下设置。