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CN102075729A - 动态物体监控系统及方法 - Google Patents

动态物体监控系统及方法 Download PDF

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CN102075729A
CN102075729A CN2009103102415A CN200910310241A CN102075729A CN 102075729 A CN102075729 A CN 102075729A CN 2009103102415 A CN2009103102415 A CN 2009103102415A CN 200910310241 A CN200910310241 A CN 200910310241A CN 102075729 A CN102075729 A CN 102075729A
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Abstract

一种动态物体监控方法，其包括以下步骤：计算一PTZ摄像装置在一监控区域中所连续获取的两张图像的特征值；存储所述两张图像的特征值；对所述两张图像进行模糊匹配，以确定所述两张图像的对应区域；对所述两张图像的对应区域进行精确比对，以将所述两张图像的对应区域的特征值不同的部分确定为动态区域，并获取所述动态区域在所述监控区域的方位信息；以及根据所述动态区域的方位信息调整所述摄像装置的状态参数，以使所述摄像装置对所述动态区域中的物体进行拍摄。本发明还提供一种使用于一种动态物体监控系统，所述动态物体监控系统及方法可提高安防监控的可靠性。

Description

动态物体监控系统及方法
技术领域
本发明涉及一种动态物体监控系统及方法。
背景技术
PTZ(Pan/Tilt/Zoom)摄像机可用在安防监控领域，其可在影像监控过程中实现云台全方位移动及镜头变倍、变焦控制，但是，PTZ摄像机仅能根据其自身的控制器的驱动来改变拍摄角度、焦距等，无法对动态物体进行自动追踪，即根据动态物体的具体方位自动移动、变倍、变焦等，因此，往往不能拍摄到动态物体的清晰图像，给安防监控带来隐患。
发明内容
鉴于以上内容，有必要提供一种应用于动态物体监控系统及方法，可自动侦测动态物体以获取清晰的物体图像。
一种动态物体监控系统，包括：
一图像分析单元，用于计算一PTZ摄像装置在一监控区域中所连续获取的若干图像的特征值；
一存储单元，用于存储所述图像分析单元所得到的特征值；
一图像匹配单元，用于对所述若干图像中相邻两张图像进行模糊匹配，以确定所述相邻两张图像的对应区域；
一目标获取单元，用于对所述相邻两张图像的对应区域进行精确比对，将所述相邻两张图像的对应区域的特征值不同的部分确定为动态区域，并获取所述动态区域在所述监控区域的方位信息；以及
一驱动模块，用于根据所述动态区域的方位信息调整所述PTZ摄像装置的状态参数，以使所述PTZ摄像装置对所述动态区域中的物体进行拍摄。
一种动态物体监控方法，其包括以下步骤：
计算一PTZ摄像装置在一监控区域中所连续获取的两张图像的特征值；
存储所述两张图像的特征值；
对所述两张图像进行模糊匹配，以确定所述两张图像的对应区域；
对所述两张图像的对应区域进行精确比对，以将所述两张图像的对应区域的特征值不同的部分确定为动态区域，并获取所述动态区域在所述监控区域的方位信息；以及
根据所述动态区域的方位信息调整所述PTZ摄像装置的状态参数，以使所述PTZ摄像装置对所述动态区域中的物体进行拍摄。
本发明动态物体监控系统及方法通过对两张相邻图像的进行模糊匹配找出其对应区域，再对所述对应区域在所述两张相邻图像中的特征值进行精确比对，以得到动态物体的所在区域，并将动态物体所在区域的方位信息传送至驱动模块，以根据动态物体的方位信息改变所述PTZ摄像装置的状态参数，从而拍摄出清晰的动态物体的图像，提高了安防监控的可靠性。
附图说明
图1是本发明动态物体监控系统的较佳实施方式的方框图。
图2是图1中的PTZ摄像装置在一监控区域中进行连续摄像的示意图。
图3A和图3B分别是图1中的PTZ摄像装置连续取得的两张图像。
图4是图3中相邻图像的对应区域的示意图。
图5是在所述对应区域确定动态区域的示意图。
图6是图1中的PTZ摄像装置对所述动态区域中的物体进行拍摄所得到图像的示意图。
图7是本发明动态物体监控方法的较佳实施方式的流程图。
具体实施方式
下面结合附图及较佳实施方式对本发明作进一步详细描述：
请参考图1，本发明动态物体监控系统1的较佳实施方式用于驱动一PTZ(Pan/Tilt/Zoom)摄像装置2，以对一监控区域的动态物体进行监控。所述动态物体监控系统1可设于所述PTZ摄像装置2中。所述物体监控系统1包括一侦测模块100及一驱动模块200，所述侦测模块100用于侦测动态物体的方位信息并将该动态物体的方位信息传送给所述驱动模块200，该驱动模块200用于根据该动态物体的方位信息驱动所述PTZ摄像装置2，以调整所述PTZ摄像装置2的拍摄角度和焦距，从而获取所述动态物体的清晰的图像。
所述侦测模块100包括一图像分析单元120、一存储单元140、一图像匹配单元160以及一目标获取单元180。所述图像分析单元120用于计算所述PTZ摄像装置2所连续获取的若干图像的特征值，所述特征值包括但不限于对图像的形状、颜色、纹理、亮度等特征进行傅立叶变换所得到的数据。
所述存储单元140与所述图像分析单元120相连，用于存储所述图像分析单元120所得到的特征值。
所述图像匹配单元160与所述存储单元140相连，用于对若干图像中相邻的两张图像进行特征值的模糊匹配，根据相邻两张图像中的后一张图像的特征值搜寻其与前一张图像的对应区域，比如所述相邻两张图像的同样大小的两个区域的特征值的相同度大于一预设值，如80％时，则该两个区域相对应，其中，对两张图像进行模糊匹配的技术为本领域的习知技术，不再赘述。
所述目标获取单元180与所述图像匹配单元160相连，用于对所述相邻的两张图像的对应区域的特征值进行精确比对，并将所述对应区域中特征值不同的部分确定为PTZ摄像装置2的监视区域的动态区域，进而得到所述动态区域在所述监视区域的方位信息，并将所述动态区域在所述监视区域的方位信息传送给所述驱动模块200。其中，在确定所述动态区域在监视区域的方位信息时可先假定所述监视区域的中心点或者其他点为坐标原点，则可对应得到所述动态区域的坐标区域，即所述动态区域在监视区域的方位信息。
所述驱动模块200根据动态区域的方位信息调整所述PTZ摄像装置2的状态参数，以使所述PTZ摄像装置2拍摄到清晰的动态物体的图像，所述状态参数包括拍摄角度、焦距等。
下面举例对动态物体监控系统1进行说明：
请参考图2、图3A及图3B，所述PTZ摄像装置2在其自身控制器的驱动下移动，以在一监控区域S1中连续获取图像10、20。所述监控区域S1为一特定场景，如一幕布或墙壁，所述监控区域S1中存在一动态物体，如一瓢虫40，图2中，a、b、c、d、e、f分别表示在所述监控区域S1中的若干区块，用以指示所述动态物体在所述监控区域S1中的位置及运动轨迹。图像10表示所述PTZ摄像装置2在一第一时间获取到的图像；图像20表示所述PTZ摄像装置2在一第二时间获取到的图像。所述图像分析单元120分别获取所述图像10、20的特征值并将其存储在所述存储单元140中。
请参考图4，所述图像匹配单元160将所述图像10与图像20的特征值通过自动关联(AutoCorrelation)的方式进行模糊匹配，按所述图像20的特征值搜寻到其与所述图像10的对应区域12。
请参考图5，所述目标获取单元180将所述图像10与图像20的对应区域12的特征值进行精确比对以找出一动态区域，即搜寻出所述对应区域12在所述图像10中的特征值与其在所述图像20中的特征值不同的区域，图5中瓢虫40所在的区域即为该动态区域。
请参考图6，所述目标获取单元180将瓢虫40所在的区域的方位信息传送给所述驱动模块20以控制所述PTZ摄像装置2的移动方向、移动距离、焦距等，以从一最佳角度、最佳焦距对所述瓢虫40进行拍摄以获取一清晰图像30，所述方位信息可为所述瓢虫40在所述监控区域S1中的坐标信息。
请参考图7，本发明动态物体监控方法应用于所述动态物体监控系统1，其包括以下步骤：
步骤S1：所述图像分析单元120计算所述PTZ摄像装置2在一监控区域中所连续获取的一第一图像及一第二图像的特征值，并将其存储于所述存储单元140内。
步骤S2：所述图像匹配单元160将所述存储单元140内的所述第一、第二图像的特征值通过自动关联的方式进行模糊匹配，以搜寻到所述第一、第二图像的对应区域。
步骤S3：所述目标获取单元180将所述第一、第二图像的对应区域的特征值进行精确比对，以将所述第一、第二图像的对应区域的特征值不同的部分确定为动态区域，所述动态区域即动态物体所在的区域。
步骤S4：所述目标获取单元180将所述动态区域在所述监控区域中的方位信息传送至所述驱动模块200。
步骤S5：所述驱动模块200根据所述动态区域的方位信息调整所述PTZ摄像装置2的拍摄角度、焦距等状态参数，以对所述动态物体进行拍摄，从而得到所述动态物体的清晰的图像。
本实施方式中，所述PTZ摄像装置2可在自身控制器的控制下在所述监控区域中连续获取更多的图像，如与所述第二图像连续的第三图像，所述动态物体监控系统及方法可根据上述步骤确定所述第二、第三图像的对应区域，并搜寻到该对应区域中的动态区域的位置信息，以调整所述PTZ摄像装置2的状态参数，从而得到所述动态物体的另一清晰图像，便于操作者对于所述动态物体的追踪和观察。
本发明动态物体监控系统及方法通过对两张相邻图像进行模糊匹配找出其对应区域，再对所述对应区域在所述两张相邻图像中的特征值进行精确比对，以得到动态物体的所在区域，并将动态物体所在区域的方位信息传送至驱动模块，使所述PTZ摄像装置2能根据动态物体的方位信息进行自动移动、变焦等，从而拍摄出最佳效果的所述动态物体的图像，提高了安防监控的可靠性。

Claims (7)

1.一种动态物体监控系统，包括：
一图像分析单元，用于计算一PTZ摄像装置在一监控区域中所连续获取的若干图像的特征值；
一存储单元，用于存储所述图像分析单元所得到的特征值；
一图像匹配单元，用于对所述若干图像中相邻两张图像进行模糊匹配，以确定所述相邻两张图像的对应区域；
一目标获取单元，用于对所述相邻两张图像的对应区域进行精确比对，将所述相邻两张图像的对应区域的特征值不同的部分确定为动态区域，并获取所述动态区域在所述监控区域的方位信息；以及
一驱动模块，用于根据所述动态区域的方位信息调整所述PTZ摄像装置的状态参数，以使所述PTZ摄像装置对所述动态区域中的物体进行拍摄。
2.如权利要求1所述的动态物体监控系统，其特征在于：所述摄像装置的状态参数包括拍摄角度、焦距。
3.如权利要求1所述的动态物体监控系统，其特征在于：所述特征值包括对图像的形状、颜色、纹理或亮度特征进行傅立叶变换所得到的数据。
4.如权利要求1所述的动态物体监控系统，其特征在于：所述相邻两张图像的对应区域的特征值的相同度大于一预设值。
5.如权利要求1所述的动态物体监控系统，其特征在于：所述动态区域的方位信息包括所述动态物体在所述监控区域中的坐标。
6.一种动态物体监控方法，其包括以下步骤：
计算一PTZ摄像装置在一监控区域中所连续获取的两张图像的特征值；
存储所述两张图像的特征值；
对所述两张图像进行模糊匹配，以确定所述两张图像的对应区域；
对所述两张图像的对应区域进行精确比对，以将所述两张图像的对应区域的特征值不同的部分确定为动态区域，并获取所述动态区域在所述监控区域的方位信息；以及
根据所述动态区域的方位信息调整所述PTZ摄像装置的状态参数，以使所述PTZ摄像装置对所述动态区域中的物体进行拍摄。
7.如权利要求6所述的动态物体监控方法，其特征在于：所述对两张图像进行模糊匹配以确定对应区域的步骤包括：
对所述两张图像的特征值进行自动关联；
将所述两张图像中的特征值的相同度达到一预设值的区域确定为所述对应区域。
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