[發(fā)明專利]運動矢量法檢測云臺攝像機工作狀態(tài)的方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201210202392.0 | 申請日: | 2012-06-19 |
| 公開(公告)號: | CN102724542A | 公開(公告)日: | 2012-10-10 |
| 發(fā)明(設(shè)計)人: | 尚凌輝;王亞利;林國錫;高勇 | 申請(專利權(quán))人: | 浙江捷尚視覺科技有限公司 |
| 主分類號: | H04N17/00 | 分類號: | H04N17/00 |
| 代理公司: | 杭州求是專利事務(wù)所有限公司 33200 | 代理人: | 杜軍 |
| 地址: | 310013 浙江省杭州市*** | 國省代碼: | 浙江;33 |
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| 摘要: | |||
| 搜索關(guān)鍵詞: | 運動 矢量 檢測 攝像機 工作 狀態(tài) 方法 | ||
1.?運動矢量法檢測云臺攝像機工作狀態(tài)的方法,其特征在于該方法包括如下步驟:
步驟一:向云臺攝像機發(fā)送某一控制指令,連續(xù)采樣并保存發(fā)送控制指令后、持續(xù)一段時間的N幀圖像序列,N≧2;
步驟二:求當(dāng)前幀的梯度圖;對梯度圖二值化,將梯度小于閾值的像素視為平坦區(qū)域的像素,形成平坦區(qū)域的二值掩膜,對該平坦區(qū)域掩膜進行形態(tài)學(xué)濾波;計算平坦區(qū)域的面積,當(dāng)平坦區(qū)域的面積超過閾值時,判定該幀為特征不顯著;對于特征不顯著視頻,執(zhí)行步驟三;
否則,按照傳統(tǒng)運動矢量估計方法中圖像塊的劃分,將當(dāng)前幀劃分為不重疊的塊,統(tǒng)計當(dāng)前幀中平坦塊的個數(shù)???????????????????????????????????????????????,平坦塊為平坦像素數(shù)大于塊面積設(shè)定百分比的塊,將當(dāng)前幀的所有塊標(biāo)記為待求運動矢量的塊,執(zhí)行步驟四;
步驟三:對于特征不顯著視頻,求當(dāng)前幀的顯著特征;在當(dāng)前幀中,將顯著特征所在的塊標(biāo)記為待求運動矢量的塊;其中,顯著特征可選邊緣、角點;
步驟四:根據(jù)前一幀圖像,對當(dāng)前幀中待求運動矢量的塊,求當(dāng)前幀的運動矢量;運動矢量方向角以非負(fù)整數(shù)標(biāo)記:
,表示將的方向角等分,,表示估計得到的運動矢量,即該塊在圖像的橫、縱坐標(biāo)上均沒有運動;當(dāng)圖像中的顯著特征靜止或沒有顯著特征時,,表示x軸方向的運動分量,表示y軸方向的運動分量;
步驟五:針對不同的云臺控制指令,統(tǒng)計連續(xù)N-1幀的運動矢量特征,所述的云臺控制指令包括攝像機縮放指令和攝像機平移指令;
(1)對于攝像機縮放指令:
將圖像劃分為四個象限Q1、Q2、Q3和Q4,在放大和縮小指令下,放大時,圖像四個象限上的運動矢量的方向角均向外;縮小時,運動矢量方向角均向內(nèi);由此可得,攝像機在放大和縮小時,單幀圖像的四個象限上,分別統(tǒng)計運動矢量方向角的直方圖,得到對應(yīng)于四個象限的四個方向角直方圖,分別取每個直方圖的最大值對應(yīng)的方向角,該方向角范圍應(yīng)滿足下表:
攝像機縮放的判斷:對于連續(xù)N幀圖像序列的每一幀,分別統(tǒng)計該幀圖像四個象限上的運動矢量方向角的直方圖,;求取最大值時的方向角,判斷的范圍是否滿足上表;考慮到噪聲和圖像序列中運動物體對縮放判斷的影響,該條件可以放寬為:四個象限中,不少于三個象限滿足縮放的角度范圍模式時,即可判斷該幀為縮小或放大;否則判為既非縮小也非放大;記錄每一幀的縮放標(biāo)記在數(shù)組ZoomRecord中;統(tǒng)計ZoomRecord數(shù)組中非縮放、縮小和放大標(biāo)記的個數(shù):
當(dāng)縮小的標(biāo)記數(shù)大于預(yù)先設(shè)定的閾值時,該圖像序列表示攝像機在縮小;
當(dāng)放大的標(biāo)記數(shù)大于預(yù)先設(shè)定的閾值時,該圖像序列表示攝像機在放大;
當(dāng)非縮小非放大的標(biāo)記數(shù)大于預(yù)先設(shè)定的閾值時,該圖像序列表示攝像機沒有縮放;
(2)對于平移指令,所述的平移指令是指左右運動和上下運動;
向云臺發(fā)送平移指令后,攝像機向某一方向連續(xù)運動,圖像塊的運動矢量方向角應(yīng)與攝像機運動方向相反,一幀圖像中,運動矢量方向角直方圖的最大值對應(yīng)的方向角,應(yīng)與攝像機運動方向相關(guān);
攝像機平移或轉(zhuǎn)動的判斷:對于連續(xù)N幀圖像序列的每一幀,分別統(tǒng)計運動矢量方向角直方圖,求每一幀中方向角直方圖最大值對應(yīng)的方向角,為該幀的主方向;對于非平坦視頻,為消除平坦塊對該幀主方向估計的影響,在每一幀的運動矢量方向角直方圖中,方向角為0的統(tǒng)計量減去該幀的平坦塊數(shù);記錄每一幀的主方向在DirectionRecord數(shù)組中,對DirectionRecord數(shù)組中的方向角做DirectionBins+1個方向上的統(tǒng)計直方圖;由該直方圖最大值對應(yīng)的方向角即可判斷與該圖像序列對應(yīng)的攝像機運動方向:
當(dāng)直方圖最大值對應(yīng)的方向角為0時,表示攝像機靜止;
當(dāng)直方圖最大值對應(yīng)的方向角在{1,2,15,16}范圍內(nèi)時,該圖像序列的運動方向向左,表示攝像機向右運動;
當(dāng)直方圖最大值對應(yīng)的方向角在{3,4,5,6}范圍內(nèi)時,該圖像序列的運動方向向下,表示攝像機向上運動;
當(dāng)直方圖最大值對應(yīng)的方向角在{7,8,9,10}范圍內(nèi)時,該圖像序列的運動方向向右,表示攝像機向左運動;
當(dāng)直方圖最大值對應(yīng)的方向角在{11,12,13,14}范圍內(nèi)時,該圖像序列的運動方向向上,表示攝像機向下運動。
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