CN1933598A - 一种视频监控系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种视频监视系统，其包括鱼眼摄像头、模式控制模块、网络接口、存储模块、控制模块、矫正模块和现实模块。用于所述广角摄像头获取鱼眼图像，并交由所述模式控制模块处理送到网络接口，所述通过网络接口将处理过的鱼眼图像发送到控制模块中存储，所述矫正模块矫正成平面图像并通过显示模块现实出来。所述模式控制模块中又包括直接传输模块、运动检测传输控制模块、棋盘分割模块和优先级设定模块，用于在不同的情况下对获取的鱼眼图像进行处理。本发明根据不同的需求，通过不同的方法对获取的鱼眼图像进行处理。使要传输的图像数据大大的减少了，节省了很多带宽开销，从而大大提高了网络不稳定的情况下得到所需画面的可能。

Description

一种视频监控系统

技术领域

本发明涉及视频监控领域，特别是涉及视频监控过程中的视频数据的摄取和传输方案。

技术背景

随着人民生活水平的提高及科学技术的发展，安全监控系统被越来越多地应用起来。比如为了公司的安全、事业单位的安全、家庭的安全及其他需要监控的地方的安全，都需要在这些地方安装安全监控系统。为了有效的对监控区域进行安全监控，往往需要安装多个摄像头对各自的区域进行监控，从而达到整体监控的效果。然而，众多的摄像头不仅增加了监控系统的生产成本，也提高了系统的维护难度。

随着镜头和传感器技术的发展，具有较大视场的广角摄像头被开发出来。这些广角摄像头的可视角度甚至可以超过180度，它们也被称为鱼眼摄像头，当视角超过180度可以拍摄下摄像头周围所有场景，图1示出了一个广角摄像头所拍摄出的图像，这样的图像可以被叫做全向图像，也可以被称为鱼眼图像，此时，广角摄像头被放置于办公室的一个角落里并对准了天花板。虽然广角摄像头具有视场大、摄取的图像信息多等优点，但是与普通摄像头摄取的图像相比，广角摄像头所摄取的鱼眼图像会产生严重的变形，此时它看起来像将整幅图像映射到一个半球体上然后再将这个半球体压平。因此，需要对严重变形的鱼眼图像进行非线性处理，以根据该鱼眼图像重建出人们容易辨认的平面图像，比如图2就是从图1中的部分图像中重建而来。至于具体如果对鱼眼图像进行矫正非线性处理以得到平面图像，属于所述技术领域内的普通技术人员所熟知的内容。

随着互联网络的飞速发展，因而完全可以利用现有的互联网络来传输视频监控的图像数据，而不必再搭建专有的视频网络。对于现有的监控网络来说，不仅监控摄像头众多，而且传输这些摄像头拍摄的大量的图像更是一种极大的挑战。而在一些特定的应用下，比如家庭监控，而家庭上网在目前来说网络的带宽并不能支持多个摄像头。

因此，亟需一种全新的能被更广泛应用的视频监控系统。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种视频监控方案，其具有简单系统架构、较低的建构和维护成本。

为了达到上述目的，本发明一种视频监控系统，其包括监控摄像装置和一个监控终端，所述监控摄像装置包括用于实时捕捉鱼眼图像的广角摄像头和用于将获取的鱼眼图像传输至互联网上的网络接口；所述监控终端包括用于通过接入互联网来接收所述监控摄像装置传输来的鱼眼图像的网络接口和用于将接收到的鱼眼图像矫正成平面图像的矫正模块。

所述监控摄像装置包括有用于根据需要选定鱼眼图像传输模式的传输模式控制模块。

所述传输模式控制模块中包括一个直接传输模块，当该模块被激活的时候不对获取的鱼眼图像进行处理直接将其通过网络接口传输至互联网。

所述传输模式控制模块中包括运动检测传输控制模块，当该模块被激活的时候，对获取的鱼眼图像进行运动检测，当所述鱼眼图像中有运动产生的时候才将获取的鱼眼图像通过网络接口传输至互联网。

所述传输模式控制模块中包括运动检测传输控制模块，当该模块被激活的时候，所述来自广角摄像头的鱼眼图像被分成了若干矩形块，每个矩形块图像区域都会被赋予一个阈值并设定参考帧鱼眼图象，对当前帧鱼眼图像与参考帧鱼眼图像中的对应矩形块内的运动信息进行比较，如果两者的差值大于为该矩形块赋予的阈值时，则认为有必要对该矩形块区域图像进行更新而将该矩形块图像数据通过网络接口传输至互联网；否则，则认为没有必要对该矩形块区域图像进行更新而不传输该矩形块图像数据。

所述运动检测传输控制模块定期强制更新所有矩形块图像，为每个矩形块设定的阈值大小相同或不同。

所述传输模式控制模块中包括一个棋盘分割传输控制模块，其用于当该模块被激活的时候，对获取的鱼眼图像进行棋盘分割成若干矩形块并分组，每次将图像的一组通过网络接口传输至互联网。

所述传输模式控制模块中包括优先级设定传输控制模块，其用于当该模块被激活的时候，将所述来自广角摄像头的鱼眼图像被分成了若干矩形块，为每个小矩形块规定优先级，优先将优先极高的矩形块图像通过网络接口传输至互联网。

每一矩形块与相邻的矩形块之间互有重叠。

所述监控终端还包括用于将矫正后的平面图像显示出来的显示模块及用于将接收到的鱼眼图像数据存储下来的存储模块。

所述监控终端还包括控制模块，其用来控制所述矫正模块是选择实时矫正来自监控摄像装置的鱼眼视频图像，还是选择对储存在存储模块内的鱼眼视频图像进行矫正。

所述监控终端还包括控制模块，用来控制所述传输模式控制模块选定鱼眼图像传输模式。

本发明采用鱼眼摄像头技术，通过在一个空间的顶角设置一个鱼眼摄像头从而取代了多个位置放置多个普通摄像头的方法从而降低建设以及维护的成本；由于只对鱼眼图像进行处理，使要传输的图像数据大大的减少了，节省了很多带宽开销，从而大大提高了网络不稳定的情况下得到所需画面的可能。

附图说明

图1是广角摄像头所拍摄的一幅鱼眼图像；

图2是图1所示的部分鱼眼图像矫正后的图像；

图3本发明提供的一种视频监控系统的一个实施例的结构框图；

图4是原始鱼眼图像分割为矩形块的示意图；

图5是图4所示的鱼眼图像被矫正为平面图像后的示意图；及

图6是图4所示的鱼眼图像的矩形块的棋盘式分布示意图。

具体实施方式

本发明提供的视频监控系统100是以广角摄像头为基础并提供多种数据传输选择模式，从而简化系统结构、提高系统应用范围。请参看图3所示，在一个实施例中，本发明提供的视频监视系统100包括一个或多个监控摄像装置200及监控终端300。所述监控摄像装置200包括有用于采集监控地点视频图像的广角摄像头202、用于确定视频图像数据传输模式的模式控制模块204及用于接入互联网来传送图像数据的网络接口206。所述监控终端300包括有用于接入互联网来接收图像数据的网络接口302、用于对网络接口302接收到的视频图像数据进行存储的存储模块303、用于对鱼眼视频图像数据进矫正的矫正模块304、用于对矫正后的图像进行播放的显示模块306及控制模块308。

所述广角摄像头202采集的视频图像为发生变形的鱼眼图像，也就是说，该广角摄像头202所监控的区域较普通摄像头大很多，这样可以尽可能的减少摄像头的设置，比如只要在房间的一个顶角装设一个广角摄像头就可以监控整个房间而不需要房间内配置多个普通摄像头，通过配置广角摄像头可以有效地降低成本及维护费用。

所述模式控制模块204包括有直接传输控制模块210、运动检测传输控制模块212、棋盘分割传输控制模块214及优先级设定传输模块216。所述模式控制模块204可以选择其中任一个传输控制模块或几个传输控制模块的组合来决定视频图像的传送方式。当选中直接传输控制模块210来控制图像数据传输时，广角摄像头202所采集的鱼眼视频图像将以帧为单位直接通过网络接口206发送至互联网。当选中其他三个传输控制模块来控制图像数据传输时，来自广角摄像头的每帧鱼眼图像会按照预定规则被分割成数个矩形块，比如图4所示的鱼眼图像被分成了等大小的25个矩形块，当然在其他实施例中矩形块的大小、数量可以根据用户的需求设定。

当选中运动检测传输控制模块212时，来自广角摄像头的鱼眼图像的每个矩形块图像区域都会被赋予一个阈值，获得当前帧鱼眼图像中的各矩形块内的运动信息及参考帧鱼眼图像中的对应矩形块的运动信息，对当前帧鱼眼图像与参考帧鱼眼图像中的对应矩形块内的运动信息进行比较，如果两者的差值大于该矩形块的阈值时，则认为有必要对该矩形块区域图像进行更新而将该矩形块图像数据通过网络接口206发送至互联网，否则，则认为没有必要对该矩形块区域图像进行更新而不传送该矩形块图像数据。在一个特殊的实施例中，为了保持监控图像的实时性，如果长时间内没有矩形块图像被认为有必要更新，这是需要强制定期的更新所有矩形块图像。需要注意的是，所述为每个矩形块设定的阈值可以相同，也可以不同，在一个特别的实施例中，可以为敏感监控区域设定较小的阈值，比如监控房间的门口、重要物品放置区域等，而给非敏感监控区域设定较大的阈值，这样可以有效地节省带宽。关于具体的如何具体的设定阈值及如何比较当前帧全向图像中的矩形块内的运动信息与参考帧全向图像中的对应矩形块的运动信息，这些都属于普通技术领域内的技术人员所公知的内容，在此容不赘述。

当选中棋盘分割传输控制模块214来控制图像数据传输时，所述鱼眼图像的被分割的矩形块将会被分成两组，为了便于理解在图6中它们分别以深色和浅色来表示，使每一个深色方格周围都是浅色方格，每一个浅色方格周围都是深色方格，像国际象棋棋盘那样。在当前一次传输的时候，所有深色或浅色的矩形块图像通过网络接口206发送至互联网，在下一次传输的时候所有另外一种颜色的矩形块图像通过网络接口206发送至互联网，如此循环反复。当然，其他的实施例中，所述鱼眼图像的被分割的矩形块也可以被分成三组、四组或更多组，在分成三组时，一次传输一组矩形块图像直到一整帧鱼眼图像都通过网络接口206发送至互联网，然后再重复发送下一帧全向图像。这样，同样可以有效地节省带宽。

当选定优先级设定传输控制模块216来控制图像数据传输时，用户可以根据需要为所述鱼眼图像的被分割的矩形块设定优先级，优先级高的矩形块图像在带宽受限时优先传输，这样用户便可以将敏感度较高的区域设定较高的优先级，比如监控房间的门口、重要物品放置区域等，而给非敏感监控区域设定较低的优先级，这样可以有效地节省带宽。

所述模式控制模块204可以根据人机交互来确定选择哪个传输控制模块来控制图像传输，也可以通过网络接口206接收来自监控终端300的控制信号来确定。

所述监控终端300的网络接口302通过互联网接收监控摄像装置200的鱼眼视频图像，所述矫正模块304可以对来自监控摄像装置200的鱼眼图像进行实时的矫正，也可以对储存在存储模块303内的鱼眼图像进行矫正，这里说的矫正处理就是所述矫正模块304需要对变形的鱼眼图像进行非线性处理，以根据该鱼眼图像重建出人们容易辨认的平面图像。需要说明的是，所述矫正模块304可以以帧为单位对鱼眼图像进行矫正，比如当以帧为单位传输时可以以帧为单位对鱼眼图像进行矫正，也可以以矩形块为单位对矩形块图像进行矫正，比如当以矩形块为单位传输时可以矩形块为单位对矩形块图像进行矫正，具体来说，图4中的各个矩形块鱼眼图像A1、B1、C1、D1、E1将会被矫正成如图5中各个矩形块平面图像A、B、C、D、E。在一个实施例中，由于鱼眼图像是变形的，那么鱼眼图像的矩形块图像经过矫正后肯定不是矩形，而是不规则图形，那么可以取其中的最大面积的一个矩形作为矫正模块304的输出矩形块平面图像。然而这样有一个缺点就是舍弃了一部分原始图像边缘的信息，为了弥补这样的缺点，在一个特别的实施例中，在鱼眼图像被传输之前，可以在鱼眼图像被划分为矩形块时，可以让矩形块之间互相重叠一部分，比如图6中的矩形块B4可以和周围的矩形块B1、B2、B6、B7、A2、A4、A5、A7都重叠一小部分，这样可以保证在各个矩形块在经过矫正模块304后，损失尽量少的图像信息或甚至不损失。矫正后的同一时刻的矩形块平面图像可以被拼凑起来一同在所述显示模块306，也可以在所述显示模块306独立进行显示。

用户可以通过所述控制模块308来控制所述矫正模块304是选择实时矫正来自监控摄像装置200的鱼眼视频图像，还是选择对储存在存储模块303内的鱼眼视频图像进行矫正，另外，用户也可以通过所述控制模块308来控制所述模式控制模块204选定合适的传输控制模块，从而实现了远端控制。

所述监控摄像装置200与监控终端300的网络接口可以通过任何介质接入互联网，比如无线上网、线缆上网，只要能连入互联网就可以。

本发明根据不同的需求，通过不同的方法对获取的鱼眼图像进行处理。使要传输的图像数据大大的减少了，节省了很多带宽开销，从而大大提高了网络不稳定的情况下得到所需画面的可能。

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，所作的任何修改、等同替换等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种视频监控系统，其包括监控摄像装置和一个监控终端，其特征在于，所述监控摄像装置包括用于实时捕捉鱼眼图像的广角摄像头和用于将获取的鱼眼图像传输至互联网上的网络接口；所述监控终端包括用于通过接入互联网来接收所述监控摄像装置传输来的鱼眼图像的网络接口和用于将接收到的鱼眼图像矫正成平面图像的矫正模块。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述监控摄像装置包括有用于根据需要选定鱼眼图像传输模式的传输模式控制模块。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述传输模式控制模块中包括一个直接传输模块，当该模块被激活的时候不对获取的鱼眼图像进行处理直接将其通过网络接口传输至互联网。

4.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述传输模式控制模块中包括运动检测传输控制模块，当该模块被激活的时候，对获取的鱼眼图像进行运动检测，当所述鱼眼图像中有运动产生的时候才将获取的鱼眼图像通过网络接口传输至互联网。

5.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述传输模式控制模块中包括运动检测传输控制模块，当该模块被激活的时候，所述来自广角摄像头的鱼眼图像被分成了若干矩形块，每个矩形块图像区域都会被赋予一个阈值并设定参考帧鱼眼图象，对当前帧鱼眼图像与参考帧鱼眼图像中的对应矩形块内的运动信息进行比较，如果两者的差值大于为该矩形块赋予的阈值时，则认为有必要对该矩形块区域图像进行更新而将该矩形块图像数据通过网络接口传输至互联网；否则，则认为没有必要对该矩形块区域图像进行更新而不传输该矩形块图像数据。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述运动检测传输控制模块定期强制更新所有矩形块图像，为每个矩形块设定的阈值大小相同或不同。

7.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述传输模式控制模块中包括一个棋盘分割传输控制模块，其用于当该模块被激活的时候，对获取的鱼眼图像进行棋盘分割成若干矩形块并分组，每次将图像的一组通过网络接口传输至互联网。

8.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述传输模式控制模块中包括优先级设定传输控制模块，其用于当该模块被激活的时候，将所述来自广角摄像头的鱼眼图像被分成了若干矩形块，为每个小矩形块规定优先级，优先将优先极高的矩形块图像通过网络接口传输至互联网。

9.根据权利要求5、7或8所述的系统，其特征在于，每一矩形块与相邻的矩形块之间互有重叠。

10.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述监控终端还包括用于将矫正后的平面图像显示出来的显示模块及用于将接收到的鱼眼图像数据存储下来的存储模块。

11.根据权利要求10所述的系统，其特征在于，所述监控终端还包括控制模块，其用来控制所述矫正模块是选择实时矫正来自监控摄像装置的鱼眼视频图像，还是选择对储存在存储模块内的鱼眼视频图像进行矫正。

12.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述监控终端还包括控制模块，用来控制所述传输模式控制模块选定鱼眼图像传输模式。

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