TWI378409B - Method and module for identifying possible tampering of a camera view and related monitoring camera,video server and computer program product - Google Patents
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Description
13-78409 九、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種用於偵測照相機竄改之方法,係關於 一種用於偵測照相機竄改之模組,且係關於一種監控照相 機,該監控照相機偵測該監控照相機之竄改。 【先前技術】 用於監控特定有關場所、區域及/或過程的包括照相機 之監控系統被廣泛用提供來自有關影像檢視之頻繁更新之 影像,亦即,提供有關環境之視訊序列。借助於照相機進 行監控的一問題在於來自照相機之影像檢視可能會經覆蓋 或任一其他方式之阻隔或改變。舉例而言,照相機之鏡頭 可能會經有意或無意之覆蓋,例如,經油漆、粉末、濕 氣、布片等之覆蓋,照相機可能會經有意或無意之重新導 向以呈現無關之照相機檢視,照相機可能會經移除,或照 相機可能會嚴重失焦^詳言之,照相機竄改在監視情況下 非吾人所樂見,且可能是(例如)惡意破壞行為、犯罪之準 備或僅是疏忽所致。無論如何,監視照相機經竄改均會在 用途方面變得受限。 因此,存在可阻隔或竄改照相機檢視之許多方式,此阻 隔或竄改導致照相機傳遞無關之視訊序列或隱藏重要事 件。因此,當照相機經阻隔或竄改時自動告警或發出警報 很重要。
Harasse 等人之"Automated Camera Dysfunction Detection" (Symposium on Image Analysis and Interpretation, 2004. 126107.doc 1378409 6th IEEE Southwest,2_年 3 月,第 36 4〇 頁)令描述了一 種用於偵測照相機功能異常之方法。根據此文獻,藉由摘 測照相機之移位、阻隔或失焦來该測照相機之功能異常。 谓測照相機之功能異常之過程包括將來自τ個圖框之影像 彳列中之每一圖框的強邊緣累積至一預累積器中。隨後產 ^儲抑個預累積器。由該Ν個預累積器產生—臨時累 積窃藉由產生-新預累積器、自臨時累積器減去最舊預 φ :累積器且將新預累積器添加至臨時累積器來更新臨時累積 器。為偵測照相機之移位,使用一區塊匹配算法來匹配以 與產生δ»時累積器相同之方式而產生之參考累積器與一當 t累積器(該區塊匹配算法最大化在該兩個累積器之間的 歸化相關!生),並識別在參考累積器與當前累積器之間 的相對平移。藉由將影像空間劃分成數個區塊並藉由量測 烟值而估計每-區塊中資訊之品質來谓測阻隔。藉由僅計 算存在穩定邊緣處之梯度能量來偵測焦距變化。 .上文提出之功能異常谓測要求用於儲存影像圖框之許多 . 1己憶體及不同類型之累積器。此外,該偵測要求許多處理 • 能力且複雜。 【發明内容】 本發明之目標在於改良照相機檢視竄改之識別。 借助於根據請求項1的一種用於識別一照相機檢視之可 竄改之方法根據凊求項11的一種用於識別可能照相機 竄改之模組、分別根據請求項2〇及請求項21的一種包括該 模組之監控照相機及一種執行該方法之監控照相機及根據 126107.doc 1378409 請求項22的一種電腦程式來達 標。附屬請求項中揭 不本發明之其他實施例。 =之,根據本發明之一第一態樣之一實施例,一種用 列接收-用於分析之影像=法包含:自-影像序 • 炎後 祈之“象,將該接收之影像轉換成一邊緣 :?,產生-指示在該邊緣影像與-參考邊緣影像之間的 性程度之相似性值。此外,該方法包括:若該相似 • 在一指定鼠改範圍内,則指示該照相機檢視之可能窥 ^及在-職數目之連續所分析影像Μ每—影像均不 ρ竄改指不的情況下,藉由合併_最近所分析邊 «、心像”該參考邊緣影像來更新該參考邊緣影像。 根據本發明之-第二態樣之一實施例,—種用於識別可 能照相機窥改之模組包含··用於自一影像序列接收一用於 为析之影像的構件;及-邊緣影像產生器,其經配置以將 接收之影像轉換成一邊緣影像。該模組進-步包含:一 _ 抑性評估ϋ,其經配置以產生—指示在—邊緣影像與一 參考邊緣影像之間的一相似性程度之相似性值,且若該相 .似性值在-指定竄改範圍内則指示該照相機檢視之可能竄 改,及-參考邊緣影像更新器,其經配置以在―預定數目 之連續所分析影像中的每一影像均不導致一可能竄改的情 況下藉由合併一最近所分析邊緣影像與該參考邊緣影像來 更新該參考邊緣影像。 上述方法及上述模組之優點在於,兩者皆要求少量纪憶 體,兩者皆簡單且兩者皆要求較少處理能力。另一優點在 126107.doc 於該方法及該模組不要求分析來自影像感測器之每一影 像,該兩者甚至 炫王小要求在該影像序列之兩個所分析影像之 間存在十互疋數目之圖框。此使得該方法及該模組穩固且 有可此用於其他關鍵任務可能會具有優先權之系統中。 上述方法及模組之另_優點在於在任—給定時刻僅 將h方法及該模組待使用之兩個影像儲存於記憶體 中。 根據本發明之另—實施例及該第__態樣,降低待轉換成 邊緣影像之影像的解析度。根據本發明之該第二態樣, 此係借助於一調整構件來執行。 解析度之降低導致使得該竄改偵測對於振動及較小移動 幸乂不敏感之優點,該竄改4貞測要求低處理能力之優點,及 甚至進一步降低所需記憶體量之優點。 根據又實施例,該方法包含僅在該影像序列之至少一 個連續影像尚未經選擇以用於分析之後才選擇一新影像以 用於刀析。此導致竄改之識別甚至使用更少處理能力。 根據另一實施例,該方法進一步包含回應於該照相機檢 視之可能竄改的該指示而借助於一計數器η〆進行計數。 根據又一實施例,該方法進一步包含若計數器%已達到 一預定警報極限則產生一警報信號。藉由要求複數個可能 照相機竄改指示,在設定一警報之前,該系統變得對並非 歸因於該監控照相機之竄改的偶然阻隔較不敏感。 根據另一實施例,該方法進一步包含回應於不在該竄改 範圍内之該相似性值而借助於一計數器η"進行計數且若 126107.doc 1378409 當前所分析影像導致計數器nnt計數且先前所分析影像導致 計數器npt計數則重置計數器npt。當該分析指示無竄改時對 用以計數導致可能竄改的所分析影像之計數器pw的重置, 導致僅當一預定數目之連續所分析影像指示可能竄改時才 觸發該警報。此有利於使該方法變得對複數個偶然阻隔發 生一次以上且其中該照相機檢視在該等偶然阻隔之間尚未 經阻隔的情況較不敏感。 根據另一實施例,若當前所分析影像導致計數器計數 且先前所分析影像導致計數器nnt計數則重置計數器nM。 根據又一實施例,若計數器nnt已計數超過一預定更新極 限則執行該參考邊緣影像之該更新。此有利於該參考邊緣 影像之該更新變得穩固且穩定。 根據另一實施例,藉由合併一最近所分析邊緣影像與該 參考邊緣影像的該參考邊緣影像之該更新包含:將經乘= 一第一因子之該最近所分析邊緣影像與經乘以一第二因子 之該參考邊缘影像合併。此特徵亦可使該參考邊緣影像穩 疋,因為一新參考影像僅部分地受用於該更新之該邊 像的影響。 根據又一實施例,該第一因子具有一小於丨之值且第二 因子具有一對應於丨減去該第一因子之值。此特徵可進: 步使該參考影像穩定β 根據本發明之另—態樣’本發明之該方法或該模組可用 於日監控照相機中。根據本發明之該方法及該模組可運作 於提供有限資源之環境中,1因此可有利地實施於—監控 126107.doc 1378409 照相機中。 根據下文给出之詳細描述,本發明之進一步適用性範疇 將變得顯而易見。然而應瞭解,該詳細描述及特定實例雖 然指示本發明之較佳實施例’但僅為說明而給出,因為根 據此詳細描述,彼等熟習此項技術者將顯而易見在本發明 之精神及範疇内之各種改變及修改。 【實施方式】 根據本發明之一實施例,偵測一潛在照相機竄改係基於 對來自由監控照相機所產生之影像序列之影像的分析。在 圖1中,將監控照相機1〇、20描繪成經由網路12連接至監 視中心14、用戶端電腦16及/或視訊伺服器18。該圖僅意 欲展示可與監控照相機1〇相互作用之不同構件。監控照相 機10可為能夠產生影像序列之任一數位照相機1〇,或監控 照相機20可為能夠產生影像序列且連接至將類比影像資訊 轉換成數位影像資料並將該數位影像資料提供給網路12之 轉換器22的任一類比照相機2〇。在其餘描述中,僅提及監 控照相機10,然而應將監控照相機1〇理解為數位照相機1〇 或類比照相機20與轉換器22之組合中的任一者。在監控照 相機為類比照相機的情況下,在轉換器中執行照相機竄改 的偵測。 在一實施例中,照相機為提供用於經由網路12輸送之影 像序列的監控照相機。舉例而言,監控照相機1〇可為能夠 經由一電腦網路發送影像序列的監控照相機1〇。監控照相 機10可經配置以直接與特定用戶端電腦16、監視中心14或 126107.doc -10- 1378409 視訊词服器18通信。視訊伺服器18可為一用於儲存、調處 及/或中繼來自監控照相機之影像序列的伺服器❶因此, 視m飼服器18可經配置以向監視中心14及/或用戶端電腦 16提供來自監控照相機1〇之資訊。 本發明之照相機竄改的彳貞測係基於對來自監控照相機10 所輝獲之影像序列之影像的分析。可在監控照相機丨0中、 在監視中心14中、在用戶端電腦16中或在視訊伺服器18中 執行該等影像的分析。然而,由於可在不使用許多頻寬來 使網路負載訊務的情況下執行照相機竄改的偵測,因此在 監控照相機中執行該竄改的偵測可能有利。因此,此優點 對於使用者對連續提供影像序列不感興趣之應用尤其有 關’·例如,在僅在照相機檢視中有事發生時才向使用者提 供影像序列之應用中。$ 了更容易地向此系統添加其他監 控照相機,可提供不會不加區分地發送影像序列之系統以 節省頻寬或促進系統之可擴充性。 在隨後描述中,主要將照相機竄改的偵測描述成在監控 ’、、、相機中執行。然而,不應將本發明視為侷限於此實施 例。 在圖2中,示意性描述了實施本發明之數位監控照相機 50。為便於理解本發明,不描述監控照相機之與本發明無 關之標準特徵。監控照相機50包括:用於暫存入射光之影 =測器52,例如,電荷搞合裝置(CCD)、CM0S感測器 S 、員U裝置,影像處理構件54 ;照相機竄改偵測模組 6〇,°己憶體80 ;照相機控制器82 ;及網路介面84。 126107.doc 1378409 影像處理構件54接收關於暫存之光的資訊並借助於一熟 習此項技術者熟知之A/D轉換器及信號處理構件兄來處理 此資訊。在一些實施例中,例如,當影像感測器52為 CMOS感測器時,影像感測器52包括A/D轉換器,且因此 影像處理構件54中不需要任何A/D轉換器。來自A/D轉換 器及信號處理構件56之結果為數位影像資料,根據一實施 例,此數位影像資料在由編碼器58處理之前在調整單元π 中進行處理。調整單元57經配置以將數位影像資料處理成 至少一個具有特定尺寸之影像。然而,調整單元57可經配 置以產生複數個不同尺寸之影像,該等不同尺寸之影像均 表不A/D轉換器及信號處理構件56所提供之同一影像/圖 框。根據另一實施例,調整單元之功能由編碼器執行且 在又一實施例中,不需要對來自影像感測器之影像執行任 何調整或尺寸改變。 編碼器58經配置以針對連續視訊序歹卜針對有限視訊序 列針對靜態影像或針對串流影像/視訊將數位影像資料 編碼成複數個熟知格式中之任一格式。舉例而言,可將影 像資訊編碼成MPEG 1、MPEG2、MPEG3、JPEG、位圈 等。 園 可將照相機竄改的偵測實施為以硬體或以軟體實施之照 相機竄改偵測模組60。照相機竄改偵測模組包括邊緣影像 f生H 62 '相關性評估器64、經配置以計數被確定為表示 可月b經竄改之影像檢視之邊緣影像的計數器66、經配置以 。十數表不未經竄改之影像檢視之邊緣影像的計數器Μ、篮 126107.doc •12· 1378409 照相機竄改偵測模 報產生器70及參考邊緣影像更新器72。
元57接收影像 而定,邊緣影 器58或自A/D 組60之邊緣影像產生器62經配置以自調整單 資料。或者,視在何處執行影像資料之調整 像產生器62可經配置以自調整單元57、編碼
轉換器及信號處理構件56接收影像資料^若照相機窥改债 測模組6〇未嵌入監控照相機5〇中,則邊緣影像產生器62可 自:網路連接(未圖示)接收影像資料。此外,邊緣影像產 器62、,星g&置以產生所操取之影像(亦即,待分析之影像) 的-邊緣影像(亦即’輪廓經增強之影像卜在處理所榻取 之影,之前’㈣取之影像之解析度已得以降低。此可在 調整單元57、編碼器58中執行或由邊緣影像產生器以執 订。隨後將所產生之邊緣影像臨時儲存在記憶體⑼中。 卜相關性5平估器64經配置以對儲存於記憶體8〇中之 该產生之邊緣影像與儲存於記憶體附之—參寺邊緣影像 執:一相關操#。該相關操作產生-相似性值。相關性評 器64亦里配置以基於該相似性值及一預定相似性程度來 决疋所產生之邊緣影像表示經E改之監控照相機之影像檢 視還是未經竄改之監控照相機之影像檢視。 此外’相關性評估器64經配置以使得計數器66及68之每 者十數表示可此經竄改之影像檢視的所分析邊緣影像及 表不未經竄改之影像檢視的所分析邊緣影像。此可藉由配 相關ί±評估器64以使其回應於該決定而向相關計數器μ 或8發送數域來實施。假定該料數^分別計數表 丁可H竄改之影像檢視之所分析影像及表示未經竄改之 126107.doc •13- 影像檢視之所分析影像的連續出現之數目0 評估器64經配置以在每次關於去& 關性 你母人關於田别所分析邊緣影像之 不同於先前所分析邊緣影料重置計數sn 、定 〜警報產生器70經配置以回應於計數器&達到或超過 定數目之計數而產生-指㈣在照相㈣改之信號。因 =’僅在-預定數目之連續所分析影像中的每一影像經確 疋為表示-可能經窺改之照相機檢視時才產生一指示潛在 照相機竄改之信號。將該警報信號傳遞至照相機控制器, 以便在監控照相機上得以指示,或將其發送至負責此等警 報之某個人或_心。可將警報發送至(例如)監視甲心、: 一用戶端電腦或一行動電話。 參考邊緣影像更新器72經配置以回應於計數器68達到或 超過一預定數目之計數而更新參考邊緣影像。因此,僅在 一預定數目之連續所分析影像中的每一影像經確定為表示 一未經竄改之照相機檢視時才更新參考邊緣影像。 監控照相機進一步包含照相機控制器82及網路介面84 ^ 該…、相機控制器控制監控照相機之總體功能性,並配置待 經由網路介面84發送之資訊。照相機控制器82可經配置以 回應於I報產纟器70所產生之指#潛在照相機E改之信號 而向—連接至網路之裝置輸送潛在照相機竄改之指示。可 將該指示輸送至一用戶端電腦、一監視中心、一視訊伺服 器或意欲將指示呈現給使用者之任一其他裝置。 在圖3中’描述用於偵測潛在照相機竄改之方法的一實 施例。監控照相機之影像感測器連續捕獲用於形成影像序 126107.doc •14- 列之影像,並將其提供至監控照相機之一影像處理構件 (步驟102)。降低待分析影像之解析度(步驟1〇4)。可藉由 熟習此項技術者熟知之任一方法來降低影像之解析度。降 低解析度之一方法為藉由用單個像素來取代像素之η χ m 區塊,其中選擇n&m以提供所要解析度。此外,n&m可 相同。單個像素可表示該區塊之該等像素之均值。另一方 法為自根據jpeg標準編碼之影像的每—jpeg區塊提取均值 且以單個像素來表示每一 jpeg區塊。 降低影像解析度的-優點為,該侦測方法使監控照相機 對於(例如)來自振動、風等較小移動穩固。另一優點在於 該偵測方法要求較少記憶體及較少處理能力。 在步驟106中’偵測待分析影像中的物件之邊緣。換言 之’識別待分析影像中的輪磨。隨後自待分析影像產生一 邊緣”像I】φ即,邊緣影像^為待分析影像中之輪廊經 充分放大之影像。用於偵測影像中之邊緣及用於產生邊緣 影像之方法為熟習此項技術者所熟知,且描述於(Did⑻ image processing)第二版(G〇nzaiez r c及 |r e), Prentice HaU,2002 中。
Ik後使所產生之邊緣影像⑽參考邊緣影像l相關(步驟 ⑽),從而得到—相關性值吼,i2)。可借助於熟習此項 技術者熟知之複數個相關方法中之任一方法來執行該相 關。-可能之方法為使用根據以下方程式之歸一 126107.doc •15· 1378409 r{i τ)- α/ςΆ^)- ΣΆ〇^)- 隨後將該相關性值CGh I2)與相關性臨限值Ct相比較(步 驟1 ίο)。該相關性臨限值cT設定為一指示可能經鼠改之影 像檢視的值。
若相關性值C(Ih I2)小於臨限值cT,則過程移至步驟 112。此結果意味著在邊緣影像i與參考邊緣影像匕之間的 相關性較低,且因此在該兩個影像之間的相似性較小或不 存在相似性。根據此實施例,此結果指示照相機檢視之可 能竄改。 若相關性值C(I〗,I2)大於或等於臨限值cT,則過程移至 步驟114。此結果意味著在邊緣影像u與參考邊緣影像匕之 間的相關性較高’且因此在該兩個影像之間的相似性較大 或完全相似。根據此實施例,此結果指示未經竄改之照相 機檢視。
因此,若在步驟110中相關性值c(Il,12)指示可能寬改, 則過程移至步驟112並檢查先前之相關性值是否指示未經 竄改之影像檢視,亦即,該先前C(Ibi2)是否大於cT。 在步驟112中,若來自對先前所分析邊緣影像之分析的 相關性值C’(I h I2)指示未經竄改之影像檢視,則重置經配 置以計數連續所分析之未經竄改之影像之數目的計數器nnt (步驟116) ^在此實施例中,將該重置實施為將計數器nn, 設定為零’亦即,nnt=0。藉由重置計數器nnt,當相關性值 指示可能竄改時’確保計數器僅計數經確定為不表示經竄 126107.doc •16- 1378409 改之檢視的連續所分析影像之不中斷序列。隨後,當計數 器nnt已得以重置時’過程行進至下文將描述之步驟ιΐ8。 在步驟112中,若先前相關性值c,(Ii,l2)以及當前相關性 值c(l ω指示所分析影像之可能照相機竄改,則過程直 接行連至步驟118,在步驟118中,將用以計數可能經鼠改 之影像的連續所分析影像之數目的計數器^設定成計數作
為可能經竄改之影像的當前所分析影像。在當前實施例 中,僅將計數器npt增加丨,亦即,npt=npt+1。 因此’計數nnpt總是在當前相關性值c(Ii,l2)指示可能
照相機竄改時進行計數。然而,若當前相關性值Cm,W 為具有指示可能照相機竄改之相關性值c 影像之潛在序列中的第-個,則㈣包括重置計數^ 額外/驟’該st數H〜經置以計數指示未經竄改之影像 檢視之分析結果。
在步驟118中計數器npt已計數當前分析結果之後,將計 數器npt之所得值與一臨限值相比較(步驟】叫。若 ♦曰不可能照相機竄改的連續所分析影像之數目達到一預定 值(在此實施例中為該臨限值,則重置計數器 Hpt(步驟121) ’且設定關於影像檢視之潛在竄改的一指 不。亦可使用潛在竄改之指示來向監視中心、、向用戶端電 :繪蜂巢式電話等發送一警報。若指示可能照相機竄改的 續所分析影像之數目低於預定值,則過程返 102以分析另一影像。 主步驟 現返回至步驟110,檢查相關性值C(I】,12)是否指示可能 126107.doc 1378409 竄改。若相關性值C(Il5 Is)不指示竄改’則過程移至步驟 114並檢查先前相關性值是否指示一可能經竄改之影像檢 視’亦即,先前C(Il5 12)是否小於cT。
若來自對先前所分析影像之分析的相關性值指示可能經 竄改之影像檢視,則重置用以計數連續所分析之可能經竄 改之影像的數目之計數器npt(步驟124)。在當前實施例 中,將該重置實施為將計數器設定為零,亦即,叫=〇。藉 由重置計數器npt ’當相關性值指示影像檢視之未經竄改 時,確保汁數器僅計數經確定為可能經竄改的所分析影像 之不中斷序列。當計轂哭 器npt已得以重置時,過程行進至下 文將說明之步驟126。 在步驟114中,芒 先則相關性值C,(Il,Ι:ί)以及當前相關性 值c(l丨,12)指示所分析靜 私像之可能照相機竄改,則過程吉 接行進至步驟126,在丰m , 步驟126中,將用以計數未經竄改 影像的連續所分析影像 鼠叹之
未經竄改之影像的當前#人± 双邛馮 ⑴所分析影像。在當前實施例中,僅 將。十數Is nnt增加1,亦艮 p * nnt=nnt+i 〇 因此,計數器nnt總是 _ 照相機之未經竄改時逸…目關性值c(Ii,l2)指示監控 C(I,,l2)為具有指示監:計數。然而,若當前相關性值 C(I丨,12)的所分析影像工’戾相機之未經竄改之相關性值 括重置計數器npt之頰外步潛在序列中的第-個’則過程包 數器nnt之所得值與 在步驟126中計數器 ° 已計數當前分析結果之後, ''臨眼_ # τ ^Lupdate相比較(步驟128)。若指 126107.doc -18. 1378409 示監控照相機檢視之未經竄改的連續所分析影像之數目達 到該預定臨限值Lupdate,則重置計數器nnt(步驟〖29),更新 參考邊緣影像(步驟130),且過程返回至步驟1〇2以分析另 —影像。若指示照相機檢視之未經竄改的連續所分析影像 之數目未達到預定值,則過程返回至步驟1〇2以分析另— 影像。 根據另一實施例,可移除圖3之步驟112,且可在任何時 候計數器npt計數一指示可能經竄改之影像檢視的所分析影 像時,執行步驟116之重置計數器nnt。對應地,可移除步 驟114,且可在任何時候nnt計數一指示未經竄改之影像檢 視的所分析影像時,執行步驟124之重置計數器心" 此外’计彭:器nnt及npt可經配置以自分別與該及該 Lumpering相對應之一值進行倒計數。在此實施例中,若各 別計數器達到零’則執行步驟13〇之更新參考邊緣影像及 步驟122之指示影像檢視之潛在竄改。
在上述方法中,要求在设定警報或指示潛在竄改之前若 干連續所讀影像正指示可能竄改。此使得财法在考慮 到諸如有人臨時菲近監控照相機站立之臨時"竄改"或錯誤 指示時穩固。視監控照相機之應用而定,亦即,視監控照 相機之環.境及目的以及影像分析之頻率而定,臨限值 Lumpering可不同。舉例而言,當監控如公共汽車内部之環 ▲時人們可此會靠近監控照相機且人們通常在一個位置 τ留相對長時間,靠限值可對應於約μ分鐘之時間週 期期間的所分析影像之數目。當(例如)監控—走廊時,通 I26107.doc 19 ^78409 常將監控照相機定位在距人們一定距離處且人們通常口曰 經過,則臨限值可對應於約30秒之時間週期期間的所= 影像之數目。 在圖3之步驟130中執行之參考邊緣影像之更新可包括將 ' 經乘以第一因子11之當前所分析邊緣影像添加至經乘以第 , 〔因子P之參考邊緣影像。以此方式,針對照相機檢視區 域中之長期變化調整參考邊緣影像。此外,藉由限制當前 • 邊緣影像對參考邊緣影像之影響,例如,藉由將因子崎 定為低於β之值,物體偶然佔據影像檢視之影響較小。此 外,由於此更新機制僅要求儲存無論如何必須進行儲存之 參考邊緣影像,且臨時地儲存無論如何必須針對分析而臨 時儲存之當前邊緣影像,因此此更新機制使用相對少量之 記憶體。因此,該機制有效使用記憶體。 在一實施例中’第二因子β具有值若新參考邊緣影 像稱為inew,當前參考邊緣影像稱為ipres且當前邊緣影像稱 • 為1pres,則可藉由以下方程式來描述根據此實施例之參考 邊緣影像之更新: λ
Inew-alpres + (i - a) fpres 視應用及運作環境而定,可將因子定為在0 05至0 25 範圍内之一值》若需要在參考邊緣影像中快速指示環境變 化,則可將該值設定為較高。然而,可能存在不需要之物 體進入參考邊緣影像之風險。另一方面,若將該值設定為 报低,則系統在針對環境之長時間持續變化而調整參考邊 126107.doc •20· 1378409 緣影像時可能很慢。 可藉由根據上述方程式合併第一邊緣影像與第二邊緣影 像來產生初始參考邊緣影像^隨後以同樣方式將該合併之 邊緣影像與一額外邊緣影像進行合併。針對複數個影像重 複該程序,影像之數目可預先設定。當已如此合併了預設 數目之影像時,啟動照相機竄改偵測過程並將如此產生之 所得邊緣影像設定為用於照相機竄改偵測過程之參考邊緣 影像。
根據一實施例,當啟動監控照相機時設定一初始參考邊 緣影像(參見圖4)。根據此實施例,設定初始參考影像之過 程括.將衫像感測器所捕獲之影像輸送至影像處理構件 (步驟200);及隨後降低該影像之解析度(步驟2〇2)。由該 具有降低之解析度之影像產生一邊緣影像(步驟2〇4)。藉由 根據用於更新參考影像之方程式而將一邊緣影像與當前參 考影像之資料合併來更新初始參考邊緣影像。更新初始參 • 彳邊緣影像後’計數器m進行計數(步驟208)。若該計數器 initiate,則將初始參考影像判定為完成並
之每一影像。然而,Λ 一 4 重置計· 否則過 影像。 ,在一實施例中,並未使用 並未使用所右所捕獲
π乃式來執行影像之選擇。
影像 126107.doc -21 - 1378409 “、'相機經設定以藉由將過程返回至圖4之步200來產生一 新初始參考邊緣影像。 監控照相機經配置以產生展示有關照相機檢視之以預定 ,框率之影像序列或串流視訊。該圖框率規定影像序列中 每办之圖框數目。通常考慮所得影像序列之品質要求而選 擇用於特定監控應用中之圖框率。—般而言,要求每秒1〇 至30個圖框之高圖框率。因此每秒必須處理⑺至儿個影
像。另夕卜,同時必㈣行許多其他分析及影像處理。在於 監控照相射執行大多數處理及分析之實施例中,必需能 夠區分優先次序。 在本發明之-實施例中,在照相㈣㈣測模組中並非 分析監控照相機所提供之每—影像,亦即,在已自影像序 列選=用於分析之影像後,在自影像序列選擇用於分析 之下-影像之前,,忽略影像序列之至少—個連續影像而不 選擇其以用於分析。
在又-實施例中,影像序列中在經選擇以詩分析之影 像之間的未經選擇以用於分析之影像的數目可在—影料 列期間變化。#由照相機纽制模組並非選擇影像序列 .中之母一影像以用於分析,照相機竄改的偵測要求較少處 理能力’且因此增加能夠在通常具有有限處理能力、記憶 體等之監控照相機中實施該照相機竄改消測方法之可能 性。此外’該照相機竄㈣測方法不要求在待分析影像之 :的時間距離相同,在經選擇以用於分析之影像之間的影 數目可視執行該照相機竄改_方法之系統的負載而改 126107.doc -22- 1378409 變。該方法的此特徵有利於吾人無法或難以預測裝置之運 作期間的可用處理能力之量的裝置。該特徵亦有利於不可 能保證意欲分析之每一影像均可得以分析之裝置或過程。 該特徵進一步有利於通常具備有限資源之嵌入式系統。在 此等情形中,本發明之照相機竄改偵測方法可跳過一時間 週期之影像分析且隨後當該裝置之處理負載降二 像分析。 办
【圖式簡單說明】 圖1示意性地說明一可能監控網絡, 圖2為根據本發明之-實施例之數位監控照相機之示意 圖3為根據本發明之一實施例之方法的流程圖,及 為關於在設定一指示照相機竄改之警報的情況下 參考邊緣影像之產生及該監控照相機之運作的。 【主要元件符號說明】 10 數位監控照相機 12 網路 14 監視中心 16 用戶端電腦 18 視訊伺服器 20 類比監控照相機 22 轉換器 50 監控照相機 52 影像感測器
126107.doc •23- 13-78409 54 影像處理構件 56 A/D轉換器及信號處理構件 57 調整單元 58 編碼器 60 照相機竄改偵測模組 62 邊緣影像產生器 64 相關性評估器
70 72 80 82 84 計數器 計數器 警報產生器 影像更新器 記憶體 照相機控制器 網路介面 126107.doc -24·
Claims (1)
13-78409 丨0丨年I月〇曰修正本 十、申請專利範圍: 第096141488號專利申請案 中文申請專利範圍替換本(101年1月) —種用於識別一照相機檢視之可能竄改的方法,該方法 包含: 自一影像序列接收一用於分析之影像, 將該接收之影像轉換成一邊緣影像, 產生一指示在該邊緣影像與一參考邊緣影像之間的一 相似性程度之相似性值, 若該相似性值在-指定竄改範圍内,則指示該照相機 檢視之可能竄改, 在一預定數目之連續所分析影像中的每一影像不導致 一可能鼠改指示的情況下,藉由將—最近所分析邊緣影 像與該參考邊緣影像合併來更新該參考邊緣影像, 計數導致一可能竄改指示的連續所分析影像之數目, 在一預定數目之連續所分析影像中的每一影像會導致 一可旎竄改指示的情況下,產生一警報信號,其中該預 定數目大於1。 2. 如請求項!之方法,其進一步包含降低該待轉換成一邊 緣影像之影像的解析度的動作。 3. 如請求項2之方法,其進一步包含僅在該影像序列之至 少一個連續影像尚未經選擇以用於分析之後才選擇一新 影像以用於分析。 4_如請求t之方法’其進一步包含回應於該指示該照相 機檢視之可能竄改而借助於一計數器、進行計數。 126107-1010117.doc 1378409 5. 2請:項4之方法,其進一步包含若該計數器〜已達到 一預定警報極限則產生一警報信號。 6·如„月求項4之方法,其進一步包含回應於該相似性值不 在該竄改範圍内而借助於—計數器〜進行計數且若該 當前所分析影像導致該計數器nnt計數且該^所分析影 像導致該計數器npt計數,則重置該計數器。 7.如請求項6之方法,其進一步包含若該當;所分析影像 導致該計數器npt計數且該先前所分柝影像導致該計數器 nnt計數則重置該計數器nnt。 8. 10. 11. 12. 如明求項6之方法,其中若該計數器nnt已計數超過一預 定更新極限則執行該參考邊緣影像之該更新。 如請求項1之方法,其中該參考邊緣影像之更新包含將 經乘以-第—因子之該最近所分析邊緣影像與經乘以一 第二因子之該參考邊緣影像合併’該更新係該藉由合併 一最近所分析邊緣影像與該參考邊緣影像而完成。 如請求項9之方法,其中該第_因子具有一小W之值, 且其中该第二因子具有一對應於丨減去該第一因 值。 給定時刻僅將一個邊緣 記憶體中以供該方法使 如請求項1之方法,其中在任一 影像及一個參考邊緣影像儲存於 用0 一種用於識別可能照相機竄改之模組,該模组包含. 一邊緣影像產生器,其經配置以自_影像序列接收 用於分析之影像,並且將接收之影像轉換成一邊緣 126107-10l0H7.doc 該模組之特徵在於: 一相關性評估器,其經配置以產生一指示在一邊緣影 像與一參考邊緣影像之間的一相似性程度之相似性值, 且若該相似性值在一指定竄改範圍内則指示該照相機檢 視之可能竄改, 一參考邊緣影像更新器,其經配置以在一預定數目之 連續所分析影像申的每一影像不導致一可能竄改指示的 情況下藉由合併-最近所分析邊緣影像與該參考邊緣影 像來更新該參考邊緣影像, 一计數态,其經配置以計數導致一可能竄改指示的連 續所分析影像之數目,及 -警報信號產生器,其經配置以在一預定數目之連續 所分析影像中的每-影像會導致—可能竄改指示的情況 下產生一警報信號,其中該預定數目大於】。 13 如-月求項12之模組,其進―步包含—調整構件,該調整 構件經配置以降低該待轉換成—邊緣影像之影像的解析 度。 14. 15. 如請求項12之模組,其進一步包含— 置以計數可能照相機竄改之指示。 計數器npt 其經配 如請求項14之模組,其進一步 配置成若該計數器npt已達到一 報信號。 包含一警報產生器,其經 預定警報極限則產生一警 16. 如請求項14之模組 其進一步包含一計數器nnt,其經配 I26107-I0l0n7.doc 1378409 置以計數經確定為不在該竄改範圍内之所分析影像,其 中該相關性評估器另經配置成若該當前所分析影像導致 該計數器nnt計數且該先前所分析影像導致該計數器%計 數則重置該計數器npt。 17. 18. 19. 20. 21. 22. 23. 如请求項1 6之模組,其中該相關性評估器另經配置成若 該當前分析之影像導致該計數器npt計數且該先前所分析 影像導致該計數器nnt計數則重置該計數器nnt。 如請求項16之模組’其中該參考邊緣影像更新器經配置 成若該計數器nnt已計數超過一預定更新極限則執行該參 考邊緣影像之該更新。 如請求項I2之模組,其中該參考邊緣影像更新器經配置 以藉由將經乘以一第一因子之一最近所分析邊緣影像與 經乘以一第二因子之該參考邊緣影像合併來合併該最近 所分析邊緣影像與該參考邊緣影像。 如请求項19之模組,其中該第一因子具有一小於i之 值’且其中該第二因子具有一對應於丨減去該第一因子 之值。 一種包括如請求項i 2之模組的監控照相機。 —種包括如請求項i 2之模組的視訊伺服器。 一種儲存於一電腦可用媒體上之電腦程式產品,其包含 用於使—電腦執行如請求項1之方法的電腦可讀程式構 件。 ^ 126107-1010117.doc
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