專利名稱：動(dòng)態(tài)物體監(jiān)控系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種動(dòng)態(tài)物體監(jiān)控系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù)：
PTZ(Pan/Tilt/Zoom)攝像機(jī)可用在安防監(jiān)控領(lǐng)域，其可在影像監(jiān)控過(guò)程中實(shí)現(xiàn)云 臺(tái)全方位移動(dòng)及鏡頭變倍、變焦控制，但是，PTZ攝像機(jī)僅能根據(jù)其自身的控制器的驅(qū)動(dòng)來(lái) 改變拍攝角度、焦距等，無(wú)法對(duì)動(dòng)態(tài)物體進(jìn)行自動(dòng)追蹤，即根據(jù)動(dòng)態(tài)物體的具體方位自動(dòng)移 動(dòng)、變倍、變焦等，因此，往往不能拍攝到動(dòng)態(tài)物體的清晰圖像，給安防監(jiān)控帶來(lái)隱患。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于以上內(nèi)容，有必要提供一種應(yīng)用于動(dòng)態(tài)物體監(jiān)控系統(tǒng)及方法，可自動(dòng)偵測(cè)動(dòng) 態(tài)物體以獲取清晰的物體圖像。一種動(dòng)態(tài)物體監(jiān)控系統(tǒng)，包括一圖像分析單元，用于計(jì)算一 PTZ攝像裝置在一監(jiān)控區(qū)域中所連續(xù)獲取的若干圖 像的特征值；一存儲(chǔ)單元，用于存儲(chǔ)所述圖像分析單元所得到的特征值；—圖像匹配單元，用于對(duì)所述若干圖像中相鄰兩張圖像進(jìn)行模糊匹配，以確定所 述相鄰兩張圖像的對(duì)應(yīng)區(qū)域；一目標(biāo)獲取單元，用于對(duì)所述相鄰兩張圖像的對(duì)應(yīng)區(qū)域進(jìn)行精確比對(duì)，將所述相 鄰兩張圖像的對(duì)應(yīng)區(qū)域的特征值不同的部分確定為動(dòng)態(tài)區(qū)域，并獲取所述動(dòng)態(tài)區(qū)域在所述 監(jiān)控區(qū)域的方位信息；以及一驅(qū)動(dòng)模塊，用于根據(jù)所述動(dòng)態(tài)區(qū)域的方位信息調(diào)整所述PTZ攝像裝置的狀態(tài)參 數(shù)，以使所述PTZ攝像裝置對(duì)所述動(dòng)態(tài)區(qū)域中的物體進(jìn)行拍攝。一種動(dòng)態(tài)物體監(jiān)控方法，其包括以下步驟計(jì)算一 PTZ攝像裝置在一監(jiān)控區(qū)域中所連續(xù)獲取的兩張圖像的特征值；存儲(chǔ)所述兩張圖像的特征值；對(duì)所述兩張圖像進(jìn)行模糊匹配，以確定所述兩張圖像的對(duì)應(yīng)區(qū)域；對(duì)所述兩張圖像的對(duì)應(yīng)區(qū)域進(jìn)行精確比對(duì)，以將所述兩張圖像的對(duì)應(yīng)區(qū)域的特征 值不同的部分確定為動(dòng)態(tài)區(qū)域，并獲取所述動(dòng)態(tài)區(qū)域在所述監(jiān)控區(qū)域的方位信息；以及根據(jù)所述動(dòng)態(tài)區(qū)域的方位信息調(diào)整所述PTZ攝像裝置的狀態(tài)參數(shù)，以使所述PTZ 攝像裝置對(duì)所述動(dòng)態(tài)區(qū)域中的物體進(jìn)行拍攝。本發(fā)明動(dòng)態(tài)物體監(jiān)控系統(tǒng)及方法通過(guò)對(duì)兩張相鄰圖像的進(jìn)行模糊匹配找出其對(duì) 應(yīng)區(qū)域，再對(duì)所述對(duì)應(yīng)區(qū)域在所述兩張相鄰圖像中的特征值進(jìn)行精確比對(duì)，以得到動(dòng)態(tài)物 體的所在區(qū)域，并將動(dòng)態(tài)物體所在區(qū)域的方位信息傳送至驅(qū)動(dòng)模塊，以根據(jù)動(dòng)態(tài)物體的方 位信息改變所述PTZ攝像裝置的狀態(tài)參數(shù)，從而拍攝出清晰的動(dòng)態(tài)物體的圖像，提高了安 防監(jiān)控的可靠性。


圖1是本發(fā)明動(dòng)態(tài)物體監(jiān)控系統(tǒng)的較佳實(shí)施方式的方框圖。圖2是圖1中的PTZ攝像裝置在一監(jiān)控區(qū)域中進(jìn)行連續(xù)攝像的示意圖。圖3A和圖;3B分別是圖1中的PTZ攝像裝置連續(xù)取得的兩張圖像。圖4是圖3中相鄰圖像的對(duì)應(yīng)區(qū)域的示意圖。圖5是在所述對(duì)應(yīng)區(qū)域確定動(dòng)態(tài)區(qū)域的示意圖。圖6是圖1中的PTZ攝像裝置對(duì)所述動(dòng)態(tài)區(qū)域中的物體進(jìn)行拍攝所得到圖像的示 意圖。圖7是本發(fā)明動(dòng)態(tài)物體監(jiān)控方法的較佳實(shí)施方式的流程圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖及較佳實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述請(qǐng)參考圖1，本發(fā)明動(dòng)態(tài)物體監(jiān)控系統(tǒng)1的較佳實(shí)施方式用于驅(qū)動(dòng)一 PTZ(Pan/ Tilt/Zoom)攝像裝置2，以對(duì)一監(jiān)控區(qū)域的動(dòng)態(tài)物體進(jìn)行監(jiān)控。所述動(dòng)態(tài)物體監(jiān)控系統(tǒng)1可 設(shè)于所述PTZ攝像裝置2中。所述物體監(jiān)控系統(tǒng)1包括一偵測(cè)模塊100及一驅(qū)動(dòng)模塊200， 所述偵測(cè)模塊100用于偵測(cè)動(dòng)態(tài)物體的方位信息并將該動(dòng)態(tài)物體的方位信息傳送給所述 驅(qū)動(dòng)模塊200，該驅(qū)動(dòng)模塊200用于根據(jù)該動(dòng)態(tài)物體的方位信息驅(qū)動(dòng)所述PTZ攝像裝置2， 以調(diào)整所述PTZ攝像裝置2的拍攝角度和焦距，從而獲取所述動(dòng)態(tài)物體的清晰的圖像。所述偵測(cè)模塊100包括一圖像分析單元120、一存儲(chǔ)單元140、一圖像匹配單元160 以及一目標(biāo)獲取單元180。所述圖像分析單元120用于計(jì)算所述PTZ攝像裝置2所連續(xù)獲 取的若干圖像的特征值，所述特征值包括但不限于對(duì)圖像的形狀、顏色、紋理、亮度等特征 進(jìn)行傅立葉變換所得到的數(shù)據(jù)。所述存儲(chǔ)單元140與所述圖像分析單元120相連，用于存儲(chǔ)所述圖像分析單元120 所得到的特征值。所述圖像匹配單元160與所述存儲(chǔ)單元140相連，用于對(duì)若干圖像中相鄰的兩張 圖像進(jìn)行特征值的模糊匹配，根據(jù)相鄰兩張圖像中的后一張圖像的特征值搜尋其與前一張 圖像的對(duì)應(yīng)區(qū)域，比如所述相鄰兩張圖像的同樣大小的兩個(gè)區(qū)域的特征值的相同度大于一 預(yù)設(shè)值，如80%時(shí)，則該兩個(gè)區(qū)域相對(duì)應(yīng)，其中，對(duì)兩張圖像進(jìn)行模糊匹配的技術(shù)為本領(lǐng)域 的習(xí)知技術(shù)，不再贅述。所述目標(biāo)獲取單元180與所述圖像匹配單元160相連，用于對(duì)所述相鄰的兩張圖 像的對(duì)應(yīng)區(qū)域的特征值進(jìn)行精確比對(duì)，并將所述對(duì)應(yīng)區(qū)域中特征值不同的部分確定為PTZ 攝像裝置2的監(jiān)視區(qū)域的動(dòng)態(tài)區(qū)域，進(jìn)而得到所述動(dòng)態(tài)區(qū)域在所述監(jiān)視區(qū)域的方位信息， 并將所述動(dòng)態(tài)區(qū)域在所述監(jiān)視區(qū)域的方位信息傳送給所述驅(qū)動(dòng)模塊200。其中，在確定所述 動(dòng)態(tài)區(qū)域在監(jiān)視區(qū)域的方位信息時(shí)可先假定所述監(jiān)視區(qū)域的中心點(diǎn)或者其他點(diǎn)為坐標(biāo)原 點(diǎn)，則可對(duì)應(yīng)得到所述動(dòng)態(tài)區(qū)域的坐標(biāo)區(qū)域，即所述動(dòng)態(tài)區(qū)域在監(jiān)視區(qū)域的方位信息。所述驅(qū)動(dòng)模塊200根據(jù)動(dòng)態(tài)區(qū)域的方位信息調(diào)整所述PTZ攝像裝置2的狀態(tài)參 數(shù)，以使所述PTZ攝像裝置2拍攝到清晰的動(dòng)態(tài)物體的圖像，所述狀態(tài)參數(shù)包括拍攝角度、 焦距等。
下面舉例對(duì)動(dòng)態(tài)物體監(jiān)控系統(tǒng)1進(jìn)行說(shuō)明請(qǐng)參考圖2、圖3A及圖:3B，所述PTZ攝像裝置2在其自身控制器的驅(qū)動(dòng)下移動(dòng)，以 在一監(jiān)控區(qū)域Sl中連續(xù)獲取圖像10、20。所述監(jiān)控區(qū)域Sl為一特定場(chǎng)景，如一幕布或墻 壁，所述監(jiān)控區(qū)域Sl中存在一動(dòng)態(tài)物體，如一瓢蟲(chóng)40，圖2中，a、b、c、d、e、f分別表示在所 述監(jiān)控區(qū)域Sl中的若干區(qū)塊，用以指示所述動(dòng)態(tài)物體在所述監(jiān)控區(qū)域Sl中的位置及運(yùn)動(dòng) 軌跡。圖像10表示所述PTZ攝像裝置2在一第一時(shí)間獲取到的圖像；圖像20表示所述PTZ 攝像裝置2在一第二時(shí)間獲取到的圖像。所述圖像分析單元120分別獲取所述圖像10、20 的特征值并將其存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)單元140中。請(qǐng)參考圖4，所述圖像匹配單元160將所述圖像10與圖像20的特征值通過(guò)自動(dòng)關(guān) 聯(lián)(Autocorrelation)的方式進(jìn)行模糊匹配，按所述圖像20的特征值搜尋到其與所述圖像 10的對(duì)應(yīng)區(qū)域12。請(qǐng)參考圖5，所述目標(biāo)獲取單元180將所述圖像10與圖像20的對(duì)應(yīng)區(qū)域12的特 征值進(jìn)行精確比對(duì)以找出一動(dòng)態(tài)區(qū)域，即搜尋出所述對(duì)應(yīng)區(qū)域12在所述圖像10中的特征 值與其在所述圖像20中的特征值不同的區(qū)域，圖5中瓢蟲(chóng)40所在的區(qū)域即為該動(dòng)態(tài)區(qū)域。請(qǐng)參考圖6，所述目標(biāo)獲取單元180將瓢蟲(chóng)40所在的區(qū)域的方位信息傳送給所述 驅(qū)動(dòng)模塊20以控制所述PTZ攝像裝置2的移動(dòng)方向、移動(dòng)距離、焦距等，以從一最佳角度、 最佳焦距對(duì)所述瓢蟲(chóng)40進(jìn)行拍攝以獲取一清晰圖像30，所述方位信息可為所述瓢蟲(chóng)40在 所述監(jiān)控區(qū)域Sl中的坐標(biāo)信息。請(qǐng)參考圖7，本發(fā)明動(dòng)態(tài)物體監(jiān)控方法應(yīng)用于所述動(dòng)態(tài)物體監(jiān)控系統(tǒng)1，其包括以 下步驟步驟Sl 所述圖像分析單元120計(jì)算所述PTZ攝像裝置2在一監(jiān)控區(qū)域中所連續(xù) 獲取的一第一圖像及一第二圖像的特征值，并將其存儲(chǔ)于所述存儲(chǔ)單元140內(nèi)。步驟S2 所述圖像匹配單元160將所述存儲(chǔ)單元140內(nèi)的所述第一、第二圖像的 特征值通過(guò)自動(dòng)關(guān)聯(lián)的方式進(jìn)行模糊匹配，以搜尋到所述第一、第二圖像的對(duì)應(yīng)區(qū)域。步驟S3 所述目標(biāo)獲取單元180將所述第一、第二圖像的對(duì)應(yīng)區(qū)域的特征值進(jìn)行 精確比對(duì)，以將所述第一、第二圖像的對(duì)應(yīng)區(qū)域的特征值不同的部分確定為動(dòng)態(tài)區(qū)域，所述 動(dòng)態(tài)區(qū)域即動(dòng)態(tài)物體所在的區(qū)域。步驟S4 所述目標(biāo)獲取單元180將所述動(dòng)態(tài)區(qū)域在所述監(jiān)控區(qū)域中的方位信息傳 送至所述驅(qū)動(dòng)模塊200。步驟S5 所述驅(qū)動(dòng)模塊200根據(jù)所述動(dòng)態(tài)區(qū)域的方位信息調(diào)整所述PTZ攝像裝置 2的拍攝角度、焦距等狀態(tài)參數(shù)，以對(duì)所述動(dòng)態(tài)物體進(jìn)行拍攝，從而得到所述動(dòng)態(tài)物體的清 晰的圖像。本實(shí)施方式中，所述PTZ攝像裝置2可在自身控制器的控制下在所述監(jiān)控區(qū)域中 連續(xù)獲取更多的圖像，如與所述第二圖像連續(xù)的第三圖像，所述動(dòng)態(tài)物體監(jiān)控系統(tǒng)及方法 可根據(jù)上述步驟確定所述第二、第三圖像的對(duì)應(yīng)區(qū)域，并搜尋到該對(duì)應(yīng)區(qū)域中的動(dòng)態(tài)區(qū)域 的位置信息，以調(diào)整所述PTZ攝像裝置2的狀態(tài)參數(shù)，從而得到所述動(dòng)態(tài)物體的另一清晰圖 像，便于操作者對(duì)于所述動(dòng)態(tài)物體的追蹤和觀察。本發(fā)明動(dòng)態(tài)物體監(jiān)控系統(tǒng)及方法通過(guò)對(duì)兩張相鄰圖像進(jìn)行模糊匹配找出其對(duì)應(yīng) 區(qū)域，再對(duì)所述對(duì)應(yīng)區(qū)域在所述兩張相鄰圖像中的特征值進(jìn)行精確比對(duì)，以得到動(dòng)態(tài)物體的所在區(qū)域，并將動(dòng)態(tài)物體所在區(qū)域的方位信息傳送至驅(qū)動(dòng)模塊，使所述PTZ攝像裝置2能 根據(jù)動(dòng)態(tài)物體的方位信息進(jìn)行自動(dòng)移動(dòng)、變焦等，從而拍攝出最佳效果的所述動(dòng)態(tài)物體的 圖像，提高了安防監(jiān)控的可靠性。
權(quán)利要求
1.一種動(dòng)態(tài)物體監(jiān)控系統(tǒng)，包括一圖像分析單元，用于計(jì)算一 PTZ攝像裝置在一監(jiān)控區(qū)域中所連續(xù)獲取的若干圖像的 特征值；一存儲(chǔ)單元，用于存儲(chǔ)所述圖像分析單元所得到的特征值；一圖像匹配單元，用于對(duì)所述若干圖像中相鄰兩張圖像進(jìn)行模糊匹配，以確定所述相 鄰兩張圖像的對(duì)應(yīng)區(qū)域；一目標(biāo)獲取單元，用于對(duì)所述相鄰兩張圖像的對(duì)應(yīng)區(qū)域進(jìn)行精確比對(duì)，將所述相鄰兩 張圖像的對(duì)應(yīng)區(qū)域的特征值不同的部分確定為動(dòng)態(tài)區(qū)域，并獲取所述動(dòng)態(tài)區(qū)域在所述監(jiān)控 區(qū)域的方位信息；以及一驅(qū)動(dòng)模塊，用于根據(jù)所述動(dòng)態(tài)區(qū)域的方位信息調(diào)整所述PTZ攝像裝置的狀態(tài)參數(shù)， 以使所述PTZ攝像裝置對(duì)所述動(dòng)態(tài)區(qū)域中的物體進(jìn)行拍攝。
2.如權(quán)利要求1所述的動(dòng)態(tài)物體監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于 括拍攝角度、焦距。
3.如權(quán)利要求1所述的動(dòng)態(tài)物體監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于 狀、顏色、紋理或亮度特征進(jìn)行傅立葉變換所得到的數(shù)據(jù)。
4.如權(quán)利要求1所述的動(dòng)態(tài)物體監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于 域的特征值的相同度大于一預(yù)設(shè)值。
5.如權(quán)利要求1所述的動(dòng)態(tài)物體監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于 括所述動(dòng)態(tài)物體在所述監(jiān)控區(qū)域中的坐標(biāo)。
6.一種動(dòng)態(tài)物體監(jiān)控方法，其包括以下步驟計(jì)算一 PTZ攝像裝置在一監(jiān)控區(qū)域中所連續(xù)獲取的兩張圖像的特征值；存儲(chǔ)所述兩張圖像的特征值；對(duì)所述兩張圖像進(jìn)行模糊匹配，以確定所述兩張圖像的對(duì)應(yīng)區(qū)域；對(duì)所述兩張圖像的對(duì)應(yīng)區(qū)域進(jìn)行精確比對(duì)，以將所述兩張圖像的對(duì)應(yīng)區(qū)域的特征值不 同的部分確定為動(dòng)態(tài)區(qū)域，并獲取所述動(dòng)態(tài)區(qū)域在所述監(jiān)控區(qū)域的方位信息；以及根據(jù)所述動(dòng)態(tài)區(qū)域的方位信息調(diào)整所述PTZ攝像裝置的狀態(tài)參數(shù)，以使所述PTZ攝像 裝置對(duì)所述動(dòng)態(tài)區(qū)域中的物體進(jìn)行拍攝。
7.如權(quán)利要求6所述的動(dòng)態(tài)物體監(jiān)控方法，其特征在于所述對(duì)兩張圖像進(jìn)行模糊匹 配以確定對(duì)應(yīng)區(qū)域的步驟包括對(duì)所述兩張圖像的特征值進(jìn)行自動(dòng)關(guān)聯(lián)；將所述兩張圖像中的特征值的相同度達(dá)到一預(yù)設(shè)值的區(qū)域確定為所述對(duì)應(yīng)區(qū)域。所述攝像裝置的狀態(tài)參數(shù)包 所述特征值包括對(duì)圖像的形 所述相鄰兩張圖像的對(duì)應(yīng)區(qū) 所述動(dòng)態(tài)區(qū)域的方位信息包
全文摘要
一種動(dòng)態(tài)物體監(jiān)控方法，其包括以下步驟計(jì)算一PTZ攝像裝置在一監(jiān)控區(qū)域中所連續(xù)獲取的兩張圖像的特征值；存儲(chǔ)所述兩張圖像的特征值；對(duì)所述兩張圖像進(jìn)行模糊匹配，以確定所述兩張圖像的對(duì)應(yīng)區(qū)域；對(duì)所述兩張圖像的對(duì)應(yīng)區(qū)域進(jìn)行精確比對(duì)，以將所述兩張圖像的對(duì)應(yīng)區(qū)域的特征值不同的部分確定為動(dòng)態(tài)區(qū)域，并獲取所述動(dòng)態(tài)區(qū)域在所述監(jiān)控區(qū)域的方位信息；以及根據(jù)所述動(dòng)態(tài)區(qū)域的方位信息調(diào)整所述攝像裝置的狀態(tài)參數(shù)，以使所述攝像裝置對(duì)所述動(dòng)態(tài)區(qū)域中的物體進(jìn)行拍攝。本發(fā)明還提供一種使用于一種動(dòng)態(tài)物體監(jiān)控系統(tǒng)，所述動(dòng)態(tài)物體監(jiān)控系統(tǒng)及方法可提高安防監(jiān)控的可靠性。
文檔編號(hào)H04N5/232GK102075729SQ20091031024
公開(kāi)日2011年5月25日 申請(qǐng)日期2009年11月23日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月23日
發(fā)明者李后賢, 李章榮, 羅治平 申請(qǐng)人:鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司, 鴻海精密工業(yè)股份有限公司