專利名稱：一種智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及視頻監(jiān)控領(lǐng)域，尤其涉及一種智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著我國視頻監(jiān)控系統(tǒng)的不斷普及，數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化程度不斷提高。視頻監(jiān)控系統(tǒng)在消防和安防領(lǐng)域的作用也越來越重要。另外，隨著圖像處理和機器視覺技術(shù)的不斷成熟，視頻監(jiān)控在智能消防和高清監(jiān)控方面的潛力不斷顯現(xiàn)。目前我國現(xiàn)有的視頻監(jiān)控系統(tǒng)大多采取遠程視頻獲取和人工觀看視頻的模式。此種模式存在很多缺點和不足:1、由于監(jiān)控點位多、人類自身的生理弱點以及人員管理上的不完善等因素，監(jiān)控者經(jīng)常疏漏，甚至是無法察覺某些安全威脅或事件，例如火災前，火源處的少量煙霧或者明火；2、監(jiān)控的時間上，很難實現(xiàn)7X24小時全天候監(jiān)控；3、事件的響應(yīng)速度上，當前的監(jiān)控系統(tǒng)通常是錄取視頻錄像作為后期事件的查證之用，較難做到事件的實時響應(yīng)。另外，由于環(huán)境污染，區(qū)域性氣候特點等原因，霧霾天氣在全國范圍內(nèi)越來越常見。在此種天氣條件下監(jiān)控視頻圖像嚴重降低，視頻監(jiān)控系統(tǒng)失去了應(yīng)有的作用。綜上所述，在當前社會信息化、智能化的趨勢下，現(xiàn)有的視頻監(jiān)控技術(shù)已經(jīng)不能滿足人們對于視頻監(jiān)控的需求了。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種能夠在視頻采集前端檢測煙霧和明火，以及在霧霾環(huán)境中增強視頻圖像質(zhì)量的智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)。本發(fā)明的技術(shù)方案為一種智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)，包括各監(jiān)控場景設(shè)置的智能視頻傳感器和客戶端，智能視頻傳感器和客戶端建立通信連接，所述智能視頻傳感器，包括視頻輸入器、視頻解碼模塊和視頻處理單元；視頻輸入器獲取到的視頻信號輸入視頻解碼模塊；視頻解碼模塊將來自視頻輸入器的視頻信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字圖像幀并輸入視頻處理單元；視頻處理單元包括圖像去霧模塊、視頻事件分析檢測模塊、視頻圖像壓縮編碼模塊、視頻輸入器控制模塊、網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動模塊和網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊；圖像去霧模塊支持根據(jù)用戶的設(shè)置開啟或者關(guān)閉圖像去霧處理功能，功能開啟時對數(shù)字圖像幀進行去霧處理后發(fā)送給視頻圖像壓縮編碼模塊，關(guān)閉時則不對數(shù)字圖像幀做任何處理直接發(fā)送給視頻圖像壓縮編碼模塊；視頻圖像壓縮編碼模塊將來自圖像去霧模塊的數(shù)字圖像幀壓縮編碼成視頻碼流并輸入網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動模塊；
視頻事件分析檢測模塊用于檢測來自視頻解碼模塊的數(shù)字圖像幀中的煙霧和明火，生成視頻事件檢測結(jié)果并輸入網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動模塊；網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動模塊將來自視頻圖像壓縮編碼模塊的視頻碼流和視頻事件分析檢測模塊的視頻事件檢測結(jié)果通過網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊發(fā)送到客戶端，還接受來自客戶端的視頻輸入器控制命令并發(fā)送到視頻輸入器控制模塊。而且，網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊包括以太網(wǎng)模塊、WiFi模塊和3G模塊。而且，視頻解碼模塊將來自視頻輸入器的視頻信號轉(zhuǎn)換成YUV格式的數(shù)字圖像幀，視頻處理單元的輸入圖像J是來自視頻解碼模塊的YUV格式的數(shù)字圖像幀。而且，所述圖像去霧模塊執(zhí)行去霧處理實現(xiàn)方式如下，對輸入圖像J，將來自視頻解碼模塊的YUV格式的數(shù)字圖像幀轉(zhuǎn)換為RGB格式的數(shù)字圖像幀，其中X，y是圖像中任意一點像素的空間坐標，采用J(X，y)表示RGB格式的數(shù)字圖像幀位于(X，y)處的像素，采用J(x，y, c)表示RGB格式的數(shù)字圖像幀位于(x，y)處的像素在c通道的顏色分量，c表示像素點的r、g或b顏色分量；然后執(zhí)行以下步驟，(I)利用公式
權(quán)利要求
1.一種智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:包括各監(jiān)控場景設(shè)置的智能視頻傳感器和客戶端，智能視頻傳感器和客戶端建立通信連接，所述智能視頻傳感器，包括視頻輸入器、視頻解碼模塊和視頻處理單元； 視頻輸入器獲取到的視頻信號輸入視頻解碼模塊； 視頻解碼模塊將來自視頻輸入器的視頻信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字圖像幀并輸入視頻處理單元; 視頻處理單元包括圖像去霧模塊、視頻事件分析檢測模塊、視頻圖像壓縮編碼模塊、視頻輸入器控制模塊、網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動模塊和網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊； 圖像去霧模塊支持根據(jù)用戶的設(shè)置開啟或者關(guān)閉圖像去霧處理功能，功能開啟時對數(shù)字圖像幀進行去霧處理后發(fā)送給視頻圖像壓縮編碼模塊，關(guān)閉時則不對數(shù)字圖像幀做任何處理直接發(fā)送給視頻圖像壓縮編碼模塊； 視頻圖像壓縮編碼模塊將來自圖像去霧模塊的數(shù)字圖像幀壓縮編碼成視頻碼流并輸入網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動模塊； 視頻事件分析檢測模塊用于檢測來自視頻解碼模塊的數(shù)字圖像幀中的煙霧和明火，生成視頻事件檢測結(jié)果并輸入網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動模塊； 網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動模塊將來自視頻圖像壓縮編碼模塊的視頻碼流和視頻事件分析檢測模塊的視頻事件檢測結(jié)果通過網(wǎng)絡(luò) 傳輸模塊發(fā)送到客戶端，還接受來自客戶端的視頻輸入器控制命令并發(fā)送到視頻輸入器控制模塊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊包括以太網(wǎng)模塊、WiFi模塊和3G模塊。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:視頻解碼模塊將來自視頻輸入器的視頻信號轉(zhuǎn)換成YUV格式的數(shù)字圖像幀，視頻處理單元的輸入圖像J是來自視頻解碼模塊的YUV格式的數(shù)字圖像幀。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:所述圖像去霧模塊執(zhí)行去霧處理實現(xiàn)方式如下， 對輸入圖像J，將來自視頻解碼模塊的YUV格式的數(shù)字圖像幀轉(zhuǎn)換為RGB格式的數(shù)字圖像幀，其中X，y是圖像中任意一點像素的空間坐標，采用J(x，y)表示RGB格式的數(shù)字圖像幀位于(X，y)處的像素，采用J(x，y，c)表示RGB格式的數(shù)字圖像幀位于(x，y)處的像素在C通道的顏色分量，C表示像素點的r、g或b顏色分量；然后執(zhí)行以下步驟， (1)利用公式=’求出原圖J(x，y，c)在c維度上的最小值； (2)按由小到大的順序從輸入圖像J的所有像素的D(x，y)中取值，設(shè)當前取到某位置(x，y)處像素在c維度上的最小值D(x，y)，用此D(x，y)值填充以(x，y)為中心qXq像素大小的區(qū)域；然后按由小到大的順序取下一個D(x，y)，采用同樣方式填充直到覆蓋整個圖像區(qū)域時停止，此時的填充結(jié)果為圖像的暗通道JdaA，用JdaA (X，y)表示暗通道Jdarii位于(X，y)處的值。； (3)利用公式作,V)=t) + A，計算得到去霧后的圖像Γ U，y)，其中A為大氣光強度，t0為霧濃度參數(shù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:視頻事件分析檢測模塊檢測煙霧實現(xiàn)方式如下， (1)對輸入圖像J按顏色模型提取疑似煙霧區(qū):
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:視頻事件分析檢測模塊檢測明火實現(xiàn)方式如下， (1)對輸入圖像J進行前景檢測，獲取火焰的大致區(qū)域，提取區(qū)域中的所有輪廓； (2)進行輪廓匹配得到火焰疑似區(qū)域ARtl； (3)對各可疑輪廓區(qū)域ARtl進行篩選得到疑似火焰區(qū)AR， 包括將在可疑輪廓區(qū)域ARtl中滿足特點的像素認為是疑似火焰區(qū)域中的像素并保留，其他像素被置為O, rl>r2為預設(shè)參數(shù)； (4)將輸入圖像J轉(zhuǎn)換到L*a*b*空間，根據(jù)公式亡
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2或4或4或5或6所述智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:客戶端執(zhí)行以下流程， 連接智能視頻傳感器，開始等待接收各個智能視頻傳感器傳送過來的數(shù)據(jù)； 接收到數(shù)據(jù)后，首先判斷是否為來自視頻壓縮編碼模塊的視頻碼流， 如果是視頻碼流，則將視頻碼流解碼后顯示并返回繼續(xù)等待數(shù)據(jù)； 否則繼續(xù)判斷是否是檢測結(jié)果數(shù)據(jù)，如果是視頻事件檢測結(jié)果，則將檢測結(jié)果解析后顯示檢測結(jié)果，然后判斷是否報警，如果超過用戶設(shè)定的預警值則發(fā)出報警，將報警記錄數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫并且返回繼續(xù)等待數(shù)`據(jù)，否則直接返回繼續(xù)等待數(shù)據(jù)。
全文摘要
本發(fā)明提供涉及一種智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)通過視頻輸入器采集監(jiān)控場景視頻信息；通過視頻解碼模塊將AV視頻信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字圖像信號并輸出到視頻處理單元。該視頻處理單元內(nèi)部包含了圖像去霧模塊、視頻事件分析檢測模塊、視頻圖像壓縮編碼模塊、視頻輸入器控制模塊和網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動模塊等多個功能模塊。圖像去霧模塊采用基于暗點優(yōu)先膨脹的暗通道去霧優(yōu)化算法，可實時去除圖像中的霧霾，提高監(jiān)控視頻的清晰度。視頻事件分析檢測模塊能夠智能的檢測監(jiān)控場景中的煙霧和明火。網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動模塊支持以太網(wǎng)、WiFi和3G三種網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)通信。因此本發(fā)明的檢測功能實用智能，硬件成本低，配置靈活方便，具有重要的應(yīng)用價值。
文檔編號G08B17/00GK103079062SQ20131004478
公開日2013年5月1日 申請日期2013年2月5日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月5日
發(fā)明者陳和平, 陳黎, 劉夏, 顧進廣, 王孟柳 申請人:武漢科技大學