專利名稱：控制監(jiān)控?cái)z象機(jī)數(shù)字慢速快門模式的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種控制監(jiān)控?cái)z象機(jī)DSS(數(shù)字慢速快門)模式的方法，具體涉及一種以DSS模式正常輸出監(jiān)控視頻幀的方法。
背景技術(shù)：
圖1是應(yīng)用控制DSS(數(shù)字慢速快門)模式方法的傳統(tǒng)監(jiān)控?cái)z象機(jī)結(jié)構(gòu)框圖。傳統(tǒng)的監(jiān)控?cái)z象機(jī)包括鏡頭10、光闌11、CCD(電荷耦合裝置)12、A/D(模/數(shù))轉(zhuǎn)換器13、DSP(數(shù)字信號(hào)處理器)14、存儲(chǔ)器(緩沖器)15和微型計(jì)算機(jī)16。鏡頭10能夠?qū)崿F(xiàn)手動(dòng)或自動(dòng)聚焦功能和/或變焦功能。A/D轉(zhuǎn)換器13將從CCD12輸入的視頻信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字視頻信號(hào)。DSP14由數(shù)字視頻信號(hào)產(chǎn)生視頻幀。微型計(jì)算機(jī)16控制CCD12、A/D轉(zhuǎn)換器13、DSP14和存儲(chǔ)器15的操作。
由于監(jiān)控?cái)z象機(jī)在亮度非常低的暗處工作時(shí)、通過鏡頭10進(jìn)入的光量太少，所以微型計(jì)算機(jī)16進(jìn)行了逐漸打開光闌11的光闌控制操作，以便能增加入射光的量。而且，微型計(jì)算機(jī)16進(jìn)行逐漸降低CCD12快門速度的CCD快門速度控制操作，以使基于CCD12光電轉(zhuǎn)換的電信號(hào)水平被設(shè)置成適于信號(hào)處理的某一水平。
當(dāng)光闌11開到最大、同時(shí)CCD12的快門速度最低時(shí)，進(jìn)行控制操作，微型計(jì)算機(jī)16自動(dòng)設(shè)定DSS模式。
圖2是傳統(tǒng)監(jiān)控?cái)z象機(jī)控制DSS模式的方法的流程圖。裝在任意位置的監(jiān)控?cái)z象機(jī)進(jìn)行一系列操作，輸出以預(yù)定周期、例如1/30秒的周期拍攝的視頻幀作為監(jiān)控視頻幀(S10)。如上所述，當(dāng)通過鏡頭11進(jìn)入的光量較少時(shí)，微型計(jì)算機(jī)16進(jìn)行逐漸打開光闌11的光闌控制操作和逐漸降低CCD12快門速度的CCD快門速度控制操作。
當(dāng)通過上述操作使光闌11開到最大(S11)、同時(shí)CCD12快門速度最小(S12)時(shí)，微型計(jì)算機(jī)16自動(dòng)設(shè)定DSS模式(S13)。在DSS模式下，微型計(jì)算機(jī)16通過累加連續(xù)視頻幀的數(shù)字視頻數(shù)據(jù)產(chǎn)生輸出的視頻幀，使得該輸出視頻幀具有預(yù)定亮度或高于預(yù)定亮度。
微型計(jì)算機(jī)16控制A/D轉(zhuǎn)換器13和DSP14，將來自CCD12的弱視頻信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字視頻數(shù)據(jù)，并通過累加數(shù)字視頻數(shù)據(jù)產(chǎn)生視頻幀，在存儲(chǔ)器15中臨時(shí)存儲(chǔ)產(chǎn)生的視頻幀(S14)。此時(shí)，微型計(jì)算機(jī)16檢測臨時(shí)存儲(chǔ)視頻幀的亮度(S15)。
當(dāng)臨時(shí)存儲(chǔ)的視頻幀的亮度低于預(yù)設(shè)參考亮度(對(duì)應(yīng)于由用戶識(shí)別的視頻幀)作為檢測結(jié)果時(shí)(S16)，不輸出臨時(shí)存儲(chǔ)的視頻幀。當(dāng)累加臨時(shí)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器15中的視頻幀數(shù)字視頻數(shù)據(jù)和最新輸入視頻幀的數(shù)字視頻數(shù)據(jù)時(shí)，繼續(xù)進(jìn)行產(chǎn)生新視頻幀的操作。
另一方面，當(dāng)臨時(shí)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器15中的視頻幀的亮度等于或大于預(yù)設(shè)參考亮度作為檢測結(jié)果時(shí)(S16)，臨時(shí)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器15中的視頻幀作為監(jiān)控視頻幀被輸出，然后被刪除(S17)。上述步驟(S14-S17)重復(fù)到系統(tǒng)操作終止為止。
因此，盡管監(jiān)控?cái)z象機(jī)在亮度非常低的暗處操作，即DSS模式操作，也可以輸出基于用戶可識(shí)別亮度水平的監(jiān)控視頻幀。
但是，由于傳統(tǒng)監(jiān)控?cái)z象機(jī)累加數(shù)字視頻數(shù)據(jù)并連續(xù)進(jìn)行臨時(shí)存儲(chǔ)操作，直到臨時(shí)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中視頻幀的亮度等于或大于在DSS模式中預(yù)設(shè)參考亮度才輸出視頻幀，因此使得以預(yù)定周期輸出的監(jiān)控視頻幀被中斷和延遲。故而，存在監(jiān)控功能降低的問題。

發(fā)明內(nèi)容
因此，就上述和其他問題作出本發(fā)明，本發(fā)明的目的是提供一種即使監(jiān)控?cái)z象機(jī)在亮度非常低的暗處以DSS模式操作也能以預(yù)定的周期連續(xù)輸出監(jiān)控視頻幀的方法。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，上述和其它目的可以通過提供一種控制監(jiān)控?cái)z象機(jī)DSS(數(shù)字慢速快門)模式的方法來實(shí)現(xiàn)，包括在存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)在DSS模式下以預(yù)定周期輸入的視頻幀；將存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的多個(gè)視頻幀合成為監(jiān)控視頻幀；不考慮其亮度地輸出監(jiān)控視頻幀。優(yōu)選將以預(yù)定周期輸入的視頻幀存儲(chǔ)到視頻幀單元的存儲(chǔ)器中。當(dāng)存儲(chǔ)器存滿視頻幀時(shí)，優(yōu)選用最新輸入的視頻幀代替最早存儲(chǔ)的視頻幀。優(yōu)選以輸入視頻幀的預(yù)定周期或以等于預(yù)定周期N倍的周期輸出監(jiān)控視頻幀，N是大于1的自然數(shù)。優(yōu)選用合成視頻幀中的平均亮度控制和輸出監(jiān)控視頻幀。


本發(fā)明上述和其它目的、特征和其它優(yōu)點(diǎn)，將從結(jié)合附圖進(jìn)行的下列詳細(xì)描述更清楚地理解。
圖1是應(yīng)用控制DSS(數(shù)字慢速快門)模式數(shù)字慢速快門模式方法的傳統(tǒng)監(jiān)控?cái)z象機(jī)的結(jié)構(gòu)框圖；圖2是傳統(tǒng)監(jiān)控?cái)z象機(jī)中控制DSS模式方法的流程圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明的應(yīng)用控制DSS模式方法的監(jiān)控?cái)z象機(jī)的結(jié)構(gòu)框圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明的監(jiān)控?cái)z象機(jī)中控制DSS模式方法的流程圖；圖5示出了用本發(fā)明控制DSS模式的方法存儲(chǔ)的多個(gè)視頻幀；圖6(a)是在暗處拍攝的視頻幀內(nèi)像素亮度的慢速拍攝測量圖；圖6(b)-6(d)是通過合成在暗處拍攝的預(yù)定數(shù)量視頻幀產(chǎn)生的平均視頻幀內(nèi)像素的亮度數(shù)據(jù)圖。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在，參考附圖詳細(xì)描述本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的監(jiān)控?cái)z象機(jī)中控制DSS(數(shù)字慢速快門)模式的方法。
圖3是根據(jù)本發(fā)明的應(yīng)用控制DSS(數(shù)字慢速快門)模式方法的監(jiān)控視頻攝象機(jī)的結(jié)構(gòu)框圖。參照圖3，監(jiān)控?cái)z象機(jī)包括鏡頭10、光闌11、CCD(電荷耦合裝置)12、A/D(模/數(shù))轉(zhuǎn)換器13、DSP(數(shù)字信號(hào)處理器)14、存儲(chǔ)器25和微型計(jì)算機(jī)26。
存儲(chǔ)器25分成用于存儲(chǔ)多個(gè)視頻幀的第一存儲(chǔ)區(qū)[存儲(chǔ)器1(輸入)]和用于累加存儲(chǔ)在第一存儲(chǔ)區(qū)的多個(gè)視頻幀、以輸出單個(gè)視頻幀的第二存儲(chǔ)器[存儲(chǔ)器2(輸出)]，或者可以用兩個(gè)獨(dú)立的存儲(chǔ)器。另外，DSP14可以接收存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器25中的多個(gè)視頻幀，累加接收的視頻幀，并產(chǎn)生和輸出單個(gè)監(jiān)控視頻幀。在這種情況下，存儲(chǔ)器25不需要分成第一和第二存儲(chǔ)區(qū)。
由于當(dāng)監(jiān)控?cái)z象機(jī)在亮度非常低的暗處操作時(shí)，通過鏡頭10進(jìn)入的光量少，因此微型計(jì)算機(jī)26進(jìn)行了逐漸打開光闌11的光闌控制操作，這樣能增加入射光量。而且，微型計(jì)算機(jī)26進(jìn)行CCD快門速度控制操作，逐漸降低了CCD12快門速度，使得基于CCD12的光電轉(zhuǎn)換的電信號(hào)水平可以設(shè)定為適于信號(hào)處理的某個(gè)水平。
當(dāng)進(jìn)行上述操作將光闌11打開到最大、同時(shí)CCD12的快門速度為最小時(shí)，微型計(jì)算機(jī)26自動(dòng)設(shè)定DSS模式。這將會(huì)詳細(xì)描述。
圖4是根據(jù)本發(fā)明的監(jiān)控?cái)z象機(jī)中控制DSS模式方法的流程圖。參照圖4，安裝在任何位置的監(jiān)控?cái)z象機(jī)進(jìn)行一系列操作，輸出以預(yù)定周期、例如以1/30秒的周期拍攝的視頻幀作為監(jiān)控視頻幀(S20)。如上所述，當(dāng)通過鏡頭10進(jìn)入的光量少時(shí)，微型計(jì)算機(jī)26進(jìn)行逐漸打開光闌11的光闌控制操作和逐漸降低CCD12快門速度的CCD快門速度控制操作。
當(dāng)通過上述操作使光闌11開到最大(S21)、同時(shí)CCD12快門速度最小(S22)時(shí)，微型計(jì)算機(jī)26自動(dòng)地設(shè)定DSS模式(S23)。微型計(jì)算機(jī)26在存儲(chǔ)器25中臨時(shí)存儲(chǔ)由視頻幀單元中DSP14產(chǎn)生的視頻幀(S25)。微型計(jì)算機(jī)26讀取多個(gè)以預(yù)定周期臨時(shí)存儲(chǔ)的視頻幀，DSP14累加并合成讀取的視頻幀，以輸出單個(gè)監(jiān)控視頻幀(S27)。
例如，如圖5所示，當(dāng)設(shè)定DSS模式時(shí)，如果第一視頻幀(幀1)臨時(shí)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器25中，微型計(jì)算機(jī)26則讀取并輸出第一視頻幀(幀1)作為監(jiān)控視頻幀(S25)。
當(dāng)存儲(chǔ)器25沒有存滿臨時(shí)存儲(chǔ)的視頻幀或臨時(shí)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器25中的視頻幀數(shù)量小于預(yù)定值時(shí)(S24)，微型計(jì)算機(jī)26與第一視頻幀一起連續(xù)地存儲(chǔ)所拍攝的第二和第三視頻幀(幀2和幀3)(S25)。以預(yù)定周期例如1/30秒的周期讀取存儲(chǔ)的視頻幀(幀1+幀2，或幀1+幀2+幀3)，且讀取的視頻幀被輸出到DSP14中。DSP14對(duì)多個(gè)視頻幀(幀1+幀2或幀1+幀2+幀3)進(jìn)行合成和信號(hào)處理操作，根據(jù)亮度輸出監(jiān)控視頻幀(S27)。
另一方面，當(dāng)存儲(chǔ)器25存滿臨時(shí)存儲(chǔ)的視頻幀或臨時(shí)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器25中的視頻幀數(shù)量等于預(yù)定值時(shí)(S24)，微型計(jì)算機(jī)26控制存儲(chǔ)器25的緩存操作，以便用最新拍攝的視頻幀代替最早的視頻幀(S26)。例如，如圖5所示，當(dāng)在存儲(chǔ)第一到第三視頻幀的狀態(tài)下最新輸入第四視頻幀時(shí)，微型計(jì)算機(jī)26從存儲(chǔ)器25中刪除作為最早存儲(chǔ)的視頻幀的第一視頻幀。微型計(jì)算機(jī)26與第二和第三視頻幀一起存儲(chǔ)最新拍攝的第四視頻幀來代替第一視頻幀(S26)。同時(shí)讀取存儲(chǔ)的視頻幀(幀2+3+4)，然后，將讀取的視頻幀輸出到DSP14。DSP14合成視頻幀，以根據(jù)亮度水平輸出監(jiān)控視頻幀作為合成的結(jié)果(S27)。
微型計(jì)算機(jī)26重復(fù)上述步驟，直到系統(tǒng)操作結(jié)束(S28)為止。
當(dāng)以1/30秒周期拍攝視頻幀時(shí)，微型計(jì)算機(jī)26可以以1/15或1/10秒周期合成存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器25中的多個(gè)視頻幀，并輸出監(jiān)控視頻幀作為合成的結(jié)果。
當(dāng)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器25中的多個(gè)視頻幀被合成且隨后輸出單個(gè)監(jiān)控視頻幀時(shí)，輸出的監(jiān)控視頻幀是用若干數(shù)量的合成視頻幀來顯示的，比原始視頻幀更亮。監(jiān)控視頻幀的亮度可以錯(cuò)誤地識(shí)別為實(shí)際視頻幀。因此，作為合成結(jié)果的監(jiān)控視頻幀的亮度值被合成視頻幀數(shù)量相除，輸出除得的結(jié)果，這樣便可以識(shí)別實(shí)際視頻幀的亮度。
當(dāng)作為合成結(jié)果的監(jiān)控視頻幀的亮度值被合成視頻幀數(shù)量除并輸出除得的結(jié)果時(shí)，可以消除存在于每一視頻幀中的隨機(jī)噪音影響。
當(dāng)測量在暗處以1/30秒周期連續(xù)拍攝的視頻幀內(nèi)像素的亮度值時(shí)，從圖6(a)中可以看出隨時(shí)間變化的亮度值之間的差別非常大，其中像素亮度用8比特表示，其對(duì)應(yīng)于最暗亮度值0和最亮亮度值255之間的值。當(dāng)像素暗時(shí)，隨機(jī)噪音的影響就大。
圖6(b)、6(c)和6(d)示出了在合成的視頻幀數(shù)量是10、20和30的情況下隨時(shí)間變化的像素亮度。如果合成多個(gè)視頻幀且合成視頻幀的像素亮度值被平均，則可以減小隨機(jī)噪音的影響。特別是當(dāng)合成30個(gè)視頻幀時(shí)，可以看出像素亮度保持在某一水平。因此，當(dāng)在暗處操作DSS模式時(shí)，合成了本發(fā)明臨時(shí)存儲(chǔ)的多個(gè)視頻幀，這樣包括在像素亮度數(shù)據(jù)中的隨機(jī)噪音可以大大地降低。
從上面的描述可以看出，即使監(jiān)控?cái)z象機(jī)以DSS(數(shù)字慢速快門)模式操作，本發(fā)明也以預(yù)定的周期連續(xù)輸出了監(jiān)控視頻幀，從而增強(qiáng)了監(jiān)控功能。
而且，本發(fā)明累加和合成多個(gè)臨時(shí)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的視頻幀來輸出監(jiān)控視頻幀，因此，根據(jù)亮度水平輸出監(jiān)控視頻幀。
此外，本發(fā)明累加和合成多個(gè)臨時(shí)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的視頻幀來輸出監(jiān)控視頻幀，因此，輸出了隨機(jī)噪音大大降低了的監(jiān)控視頻幀。
盡管出于說明的目的公開了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，但本領(lǐng)域的技術(shù)人員不脫離附加權(quán)利要求公開的本發(fā)明的范圍和精神，也可以作出各種變型、增加和等同替換。
權(quán)利要求
1.一種控制監(jiān)控?cái)z象機(jī)中DSS(數(shù)字慢速快門)模式的方法，包括在DSS模式下在存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)以一預(yù)定周期輸入的視頻幀；將存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的多個(gè)視頻幀合成為監(jiān)控視頻幀；和不考慮亮度地輸出監(jiān)控視頻幀。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中輸入的視頻幀存儲(chǔ)在視頻幀單元的存儲(chǔ)器中。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其中當(dāng)存儲(chǔ)器存滿視頻幀時(shí)，用最新輸入的視頻幀代替最早存儲(chǔ)的視頻幀。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其中以輸入視頻幀的預(yù)定周期或以對(duì)應(yīng)于預(yù)定周期的N倍的周期輸出監(jiān)控視頻幀，N是大于1的自然數(shù)。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其中用合成視頻幀中的平均亮度控制和輸出監(jiān)控視頻幀。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其中在光闌打開到最大和快門速度最小的狀態(tài)設(shè)定為DSS模式。
全文摘要
本發(fā)明公開了控制監(jiān)控?cái)z象機(jī)DSS(數(shù)字慢速快門)模式的方法。當(dāng)監(jiān)控?cái)z象機(jī)的光闌開到最大和快門速度最小時(shí)，設(shè)定為DSS模式。在DSS模式中，以預(yù)定周期輸入的視頻幀存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中。存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的多個(gè)視頻幀被合成為監(jiān)控視頻幀。不用考慮其亮度地輸出監(jiān)控視頻幀。當(dāng)存儲(chǔ)器存滿視頻幀時(shí)，用最新輸入的視頻幀代替最早存儲(chǔ)的視頻幀。即使監(jiān)控?cái)z象機(jī)用DSS模式操作，也可以以預(yù)定周期連續(xù)輸出監(jiān)控視頻幀?？梢愿鶕?jù)高的亮度水平輸出監(jiān)控視頻幀，從而增強(qiáng)了監(jiān)控功能。
文檔編號(hào)H04N5/243GK1591155SQ20041008510
公開日2005年3月9日 申請日期2004年8月20日 優(yōu)先權(quán)日2003年8月20日
發(fā)明者金萬盛, 樸信奎 申請人:Lg電子株式會(huì)社