专利名称：一种视频监控方法及视频监控系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及计算机技术领域，尤其涉及一种视频监控方法及视频监控 系统。
背景技术：
现有技术中，对某个区域进行监控是通过安装一个摄像头来进行视频
监控；要对大区域的地方进行视频监控时，则需要安装多个摄像头，而多 个摄像头输出的视频数据可能会有重叠部分，造成有重叠部分的视频数据 比较模糊，影响了输出视频数据的完整性和清晰度，这样观看起来很不方 便。
发明内容
本发明提供了 一种视频监控方法及视频监控系统，提高了多个摄像头 输出的视频数据的完整性和清晰度。
本发明的技术方案是 一种视频监控方法，其包括步骤
步骤一、通过第一摄像头采集第一视频数据，通过第二摄像头采集第 二视频数据；
步骤二、在所述第一视频数据和第二视频数据重叠时，则提取所述第 一视频数据在重叠区域的第 一重叠数据和所述第二视频数据在重叠区域的 第二重叠数据；
步骤三、将所述第一重叠数据转换为第一灰度图，将所述第二重叠数 据转换为第二灰度步骤四、对所述第一灰度图在第一预定区域的像素和第二灰度图在第二预定区域的像素，采用逐像素比较的方法，利用块匹配函数计算出所述 第一预定区域的像素和所述第二预定区域的像素相匹配的位置信息；
步骤五、根据所述位置信息计算出所述第 一灰度图相对第二灰度图的 垂直和水平偏移量，根据所述垂直和水平偏移量对所述第一视频数据和第 二一见频数据进行4并接。
本发明还揭示了一种视频监控系统，其包括 第一摄像头，用于采集第一视频数据； 第二摄像头，用于采集第二视频数据；
提取模块，在所述第一视频数据和第二视频数据重叠时，用于提取所 述第 一视频数据在重叠区域的第 一重叠数据和所述第二视频数据在重叠区 域的第二重叠数据；
转换模块，用于将所述第一重叠数据转换为第一灰度图，将所述第二 重叠数据转换为第二灰度计算模块，用于对所述第一灰度图在第一预定区域的像素和第二灰度 图在第二预定区域的像素，采用逐像素比较的方法，利用块匹配函数计算 出所述第一预定区域的像素和所述第二预定区域的像素相匹配的位置信 息；
拼接模块，根据所述位置信息计算出所述第一灰度图相对第二灰度图 的垂直和水平偏移量，根据所述垂直和水平偏移量对所述第一^L频数据和 第二视频数据进行拼接。
本发明的视频监控方法及视频监控系统，所述视频监控方法可以在所 述第一视频数据和第二视频数据重叠时，计算出第一视频数据相对第二视 频数据的垂直和水平偏移量，根据所述垂直和水平偏移量对所述第一视频 数据及第二视频数据进行拼接处理，使得第一摄像头和第二摄像头输出的 视频数据比较完整和清晰，不会出现重叠的视频数据，方便了用户进行查看；另外由于多个摄像头的覆盖范围广，则可以实现对大范围的视频监控。
图1是本发明视频监控方法在一实施例中的流程图； 图2是本发明视频监控方法在又一实施例中的流程图； 图3是本发明视频监控系统在一实施例中的结构框图； 图4是本发明视频监控系统在又一实施例中的结构框图。
具体实施例方式
本发明的视频监控方法及视频监控系统，所述一见频监控方法可以在所 述第一视频数据和第二视频数据重叠时，计算出第一视频数据相对第二视 频数据的垂直和水平偏移量，根据所述垂直和水平偏移量对所述第一视频 数据及第二视频数据进行拼接处理，使得第一摄像头和第二摄像头输出的 视频数据比较完整和清晰，不会出现重叠的视频数据，方便了用户进行查 看；另外由于多个摄像头的覆盖范围广，则可以实现对大范围的视频监控。
下面结合附图对本发明的具体实施例做一详细的阐述。
本发明的视频监控方法，如图1,包括步骤
5101、 通过第一摄像头采集第一视频数据，通过第二摄像头釆集第二 视频数据；第一摄像头和第二摄像头安装的角度可以根据需要来安装，通 过安装两个摄像头来扩大视频监控的范围。
5102、 在所述第一视频数据和第二视频数据重叠时，则提取所述第一 视频数据在重叠区域的第 一重叠数据和所述第二视频数据在重叠区域的第 二重叠数据；在一较优实施例中，在所述第一视频数据和第二视频数据重 叠时之前，还可以包括步骤通过所述第一摄像头和第二摄像头的安装角度来检测所述第一摄像头和笫二摄像头输出的视频数据是否有重叠，也可 以通过其他的方法来判断所述第 一摄像头和第二摄像头输出的视频数据是 否有重叠。在判断完第一视频数据和第二视频数据重叠的角度后，即可根 据所述重叠的角度来提取所述第 一视频数据在重叠区域的第 一重叠数据和 所述第二视频数据在重叠区域的第二重叠数据。
5103、 将所述第一重叠数据转换为第一灰度图，将所述第二重叠数据
转换为第二灰度图。
5104、 对所述第一灰度图在第一预定区域的像素和第二灰度图在第二 预定区域的像素，采用逐像素比较的方法，利用块匹配函数计算出所述第 一预定区域的像素和所述第二预定区域的像素相匹配的位置信息。
第 一预定区域可以是第 一灰度图的 一部分数据，也可以是第 一灰度图 的全部数据，第二预定区域可以是第二灰度图的一部分数据，也可以是第 二灰度图的全部数据，当第一预定区域是第一灰度图的全部数据、第二预 定区域是第二灰度图的全部数据时，利用块匹配函数计算出所述第 一 预定 区域的像素和所述第二预定区域的像素相匹配的位置信息最精确。该块匹 配函数在 一较优实施例中可以是计算像素差绝对值的均值，当然也可以采 用其它的块匹配函数计算。采用逐像素比较的方法，利用块匹配函数计算 出所述第一预定区域的像素和所述第二预定区域的像素相匹配的位置信 息，具体可以是分别取第一预定区域的每个像素与第二预定区域的每个 像素，计算出第 一预定区域的每个像素与第二预定区域的每个像素的像素 差绝对值的均值，取像素差绝对值的均值的最小值，记录像素差绝对值的 均值取最小值时第一预定区域的某个像素的位置信息和第二预定区域的某 个像素的位置信息。
5105、 根据所述位置信息计算出所述第一灰度图相对第二灰度图的垂 直和水平偏移量，根据所述垂直和水平偏移量对所述第一视频数据和第二
视频数据进行拼接。根据所述位置信息可以知道所述第一灰度图相对第二灰度图的垂直和水平偏移量，从而根据垂直和水平偏移量可以对第一视频 数据和第二视频数据进行拼接。
需要说明的是，在实际应用中，还可以通过两个以上的摄像头来采集 视频数据，根据实际需要来设计，这样摄像头的视频监控范围更广，在上 述实施例中只是示出了第一摄像头和第二摄像头。
为了防止第一视频数据或第二视频数据出现抖动或出现畸形，在一较 优实施例中，所述第 一视频数据或第二视频数据是经过视频矫正后的数据，
如图2，可以在步骤S101和步骤S102之间还包括所述^L频头斧正过程SlOll、 对所述第一视频数据或第二视频数据进行视频矫正，具体过程包括如下
步骤一、预选所述第一视频数据或第二视频数据在预定时刻的数据作 为基准图像，获取所述基准图像的角点；该角点即是所述基准图像的特征
点；
步骤二 、通过区域匹配得到所述第 一视频数据或第二视频数据在所述
预定时刻后的凄t据相对所述角点的匹配点；
步骤三、根据仿射模型计算所述匹配点相对于所述角点的运动偏移量； 根据所述运动偏移量对所述第一视频数据或第二视频数据进行运动补偿。
在一较优实施例中，所述仿射模型为四参数仿射模型。
在一较优实施例中，在所述步骤S1011中，还可以包括步骤检测所 述第 一视频数据或第二视频数据在所述预定时刻后的数据相对所述基准图 像的区别特征，在所述区别特征满足预定条件时，将所述预定时刻后的数 据更新为基准图像。该区别特征可以是光线或偏移量等特征，预定条件是 预先设定的，是预先设定的光线或偏移量等值，在光线或偏移量等满足预 先设定的值时，就需要更新基准图像。通过不断更新基准图像，可以提高 视频矫正的效果，防止视频数据出现微小的抖动。
下面结合具体实施例对上述第一视频数据和第二视频数据拼接的方法做一详细的阐述
考虑到第一视频数据和第二视频数据需要做水平和垂直方向上的拼接， 采取了逐像素比较的做法。设第一视频数据为I，第二视频数据为J,其大
小分别为附、/n'和町、/ /，贝'J有w-; /， 肌和町表示第一视频数据和第二 视频数据的宽度，w和/ /表示第一视频数据和第二视频数据的高度。
1. 取I右边和J左边大小为(min(乎,l),/H')的区域为重叠区域，分别转
换第一视频数据和第二视频数据在重叠区域的数据为灰度图A和;
2. 设w为比较宽度，h为比较高度，
<formula>formula see original document page 10</formula>
取最小的D值对应的像素的坐标信息，根据对应的像素的坐标信息计 算出第一视频数据相对第二视频数据的垂直和水平偏移量，根据所述垂直 和水平偏移量对第一视频数据和第二视频数据进行拼接。
其中D(I, J)是块匹配函数，这里定义为像素差绝对值的均值。
/(X! X2" 少2)表示取图像J的子图像，其坐标范围为"k，^X力，力]。
视频数据坐标从l开始。Ah是预定的一个垂直方向上的搜索范围，在实现 中可以取h/20。说明书第本发明还揭示了一种视频监控系统，如图3，包括第一摄像头、第二 摄像头、提取模块、转换模块、计算模块和拼接模块；所述第一摄像头和 第二摄像头的输出端分别与提取模块的输入端连接，提取模块的输出端依 次通过转换模块、计算模块与拼接模块连接；
第一摄像头，用于采集第一视频数据；
第二摄像头，用于采集第二视频数据；第一摄像头和第二摄像头安装 的角度可以根据需要来安装，通过安装两个摄像头可以扩大视频监控的范
围；
提取模块，在所述第一视频数据和第二视频数据重叠时，用于提取所 述第一视频数据在重叠区域的第一重叠数据和所述第二视频数据在重叠区
域的笫二重叠数据；在一较优实施例中，所述提取模块还用于根据所述第 一摄像头和第二摄像头安装的角度来检测所述第 一视频数据和第二视频数 据是否重叠，也可以通过其他的方法来检测所述第一^L频数据和第二^L频 数据是否重叠；在检测完重叠的角度后，即可根据所述重叠的角度来提取 所述第 一视频数据在重叠区域的第 一重叠数据和所述第二视频数据在重叠 区域的第二重叠数据；
转换模块，用于将所述第一重叠数据转换为第一灰度图，将所述第二 重叠数据转换为第二灰度计算模块，用于对所述第一灰度图在第一预定区域的像素和第二灰度 图在第二预定区域的像素，采用逐像素比较的方法，利用块匹配函数计算 出所述第一预定区域的像素和所述第二预定区域的像素相匹配的位置信 息；在一较优实施例中，所述块匹配函数是用于计算像素差绝对值的均值， 也可以采用其它的块匹配函数来计算；利用块匹配函数计算出所述第一预 定区域的像素和所述第二预定区域的像素相匹配的位置信息，具体可以为 计算所述第 一预定区域的像素和第二预定区域的像素的差的绝对值的均 值，取最小均值所对应的所述第一预定区域的像素的位置信息和所述第二预定区域的像素的位置信息作为相匹配的位置信息。
拼接模块，根据所述位置信息计算出所述第 一灰度图相对第二灰度图 的垂直和水平偏移量，根据所述垂直和水平偏移量对所述第一视频数据和 第二视频数据进行拼接。
在一较优实施例中，如图4，本发明的视频监控系统还包括视频矫正模 块，连接在所述第 一摄像头和第二摄像头的输出端与所述提取模块的输入
端之间，用于
预选所述第 一视频数据或第二视频数据在预定时刻的数据作为基准图 像，获取所述基准图像的角点；
通过区域匹配得到所述第 一视频数据或第二视频数据在所迷预定时刻 后的数据相对所述角点的匹配点；
根据仿射模型计算所述匹配点相对于所述角点的运动偏移量；根据所 述运动偏移量对所述第一视频数据或第二视频数据进行运动补偿。
这样就可以对第 一视频数据或第二视频数据进行视频矫正，防止第一 视频数据或第二视频数据出现抖动或畸形的现象。
在一较优实施例中，所述仿射模型为四参数仿射模型。
在一较优实施例中，本发明的视频监控系统还包括与所述视频矫正模 块连接的检测模块，其用于检测所述第一视频数据或第二视频数据在所述 预定时刻后的数据相对所述基准图像的区别特征，在所述区别特征满足预 定条件时，将所述预定时刻后的数据更新为基准图像。该区别特征可以是 光线或偏移量等特征，预定条件是预先设定的，是预先设定的光线或偏移 量等的大小值，在光线或偏移量等满足预先设定的大小值时，就需要更新 基准图^f象。通过不断更新基准图像，可以提高^L频^乔正的效果，防止^L频 数据出现微小的抖动。以上所述的本发明实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任 何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含 在本发明的权利要求保护范围之内。
权利要求
1、一种视频监控方法，其特征在于，包括步骤步骤一、通过第一摄像头采集第一视频数据，通过第二摄像头采集第二视频数据；步骤二、在所述第一视频数据和第二视频数据重叠时，则提取所述第一视频数据在重叠区域的第一重叠数据和所述第二视频数据在重叠区域的第二重叠数据；步骤三、将所述第一重叠数据转换为第一灰度图，将所述第二重叠数据转换为第二灰度图；步骤四、对所述第一灰度图在第一预定区域的像素和第二灰度图在第二预定区域的像素，采用逐像素比较的方法，利用块匹配函数计算出所述第一预定区域的像素和所述第二预定区域的像素相匹配的位置信息；步骤五、根据所述位置信息计算出所述第一灰度图相对第二灰度图的垂直和水平偏移量，根据所述垂直和水平偏移量对所述第一视频数据和第二视频数据进行拼接。
2、 根据权利要求1所述的视频监控方法，其特征在于所述第一视频数 据或第二视频数据是经过视频矫正的数据，所述视频矫正过程包括步骤预选所述第 一视频数据或第二视频数据在预定时刻的数据作为基准图 像，获取所述基准图像的角点；通过区域匹配得到所述第 一视频数据或第二视频数据在所述预定时刻后 的凝:据相对所述角点的匹配点；根据仿射模型计算所述匹配点相对于所述角点的运动偏移量；根据所述 运动偏移量对所述第 一视频数据或第二视频数据进行运动补偿。
3、 根据权利要求1所述的视频监控方法，其特征在于步骤二中，在所 述第一摄像头和第二摄像头输出的视频数据重叠时之前，还包括步骤通过 第 一摄像头和第二摄像头的安装角度来检测所述第 一摄像头和第二摄像头输出的视频数据是否重叠。
4、 根据权利要求1或2或3所述的视频监控方法，其特征在于利用块 匹配函数计算出所述第一预定区域的像素和所述第二预定区域的像素相匹配 的位置信息，具体为计算所述第一预定区域的像素和第二预定区域的像素 的差的绝对值的均值，取最小均值所对应的所述第一预定区域的像素的位置 信息和所述第二预定区域的像素的位置信息作为相匹配的位置信息。
5、 根据权利要求2所述的视频监控方法，其特征在于在步骤一和步骤 二之间，还包括步骤纟全测所述第一视频数据或第二一见频数据在所述预定时 刻后的数据相对所述基准图像的区别特征，在所述区别特征满足预定条件时， 将所述预定时刻后的数据更新为基准图像。
6、 根据权利要求2或5所述的视频监控方法，其特征在于所述仿射模 型为四参数仿射模型。
7、 一种视频监控系统，其特征在于，包括 第一摄像头，用于采集第一视频数据； 第二摄像头，用于采集第二视频数据；提取模块，在所述第一视频数据和第二视频数据重叠时，用于提取所述 第 一视频数据在重叠区域的第 一重叠数据和所述第二视频数据在重叠区域的 第二重叠数据；转换模块，用于将所述第一重叠数据转换为第一灰度图，将所述第二重 叠数据转换为第二灰度图；计算模块，用于对所述第一灰度图在第一预定区域的像素和第二灰度图 在第二预定区域的像素，采用逐像素比较的方法，利用块匹配函数计算出所 述第一预定区域的像素和所述第二预定区域的像素相匹配的位置信息；拼接模块，根据所述位置信息计算出所述第 一灰度图相对第二灰度图的 垂直和水平偏移量，根据所述垂直和水平偏移量对所述第一视频数据和第二牙见频数据进行4并接。
8、 根据权利要求7所述的视频监控系统，其特征在于还包括视频矫正 模块，连接在所述第 一摄像头和第二摄像头的输出端与所述提取模块的输入端之间；用于预选所述第 一视频数据或第二视频数据在预定时刻的数据作为基准 图像，获取所述基准图像的角点；通过区域匹配得到所述第 一视频数据或第二视频数据在所述预定时刻后 的数据相对所述角点的匹配点；根据仿射模型计算所述匹配点相对于所述角点的运动偏移量；根据所述 运动偏移量对所述第一视频数据或第二视频数据进行运动补偿。
9、 根据权利要求8所述的视频监控系统，其特征在于，还包括与所述视 频矫正模块连接的检测模块，用于检测所述第一视频数据或第二视频数据在 所述预定时刻后的数据相对所述基准图像的区別特征，在所述区别特征满足 预定条件时，将所述预定时刻后的数据更新为基准图像。
10、 根据权利要求8或9所述的视频监控系统，其特征在于所述仿射 模型为四参数仿射才莫型。
全文摘要
本发明公开了一种视频监控方法及视频监控系统，视频监控方法包括步骤通过第一摄像头采集第一视频数据，通过第二摄像头采集第二视频数据；在所述第一视频数据和第二视频数据重叠时，则提取第一重叠数据和第二重叠数据；将所述第一重叠数据转换为第一灰度图，将所述第二重叠数据转换为第二灰度图；对所述第一灰度图在第一预定区域的像素和第二灰度图在第二预定区域的像素，采用逐像素比较的方法，利用块匹配函数计算出所述第一预定区域的像素和所述第二预定区域的像素相匹配的位置信息；根据所述位置信息对所述第一视频数据和第二视频数据进行拼接。本发明使得第一摄像头和第二摄像头输出的视频数据比较完整和清晰，不会出现重叠的视频数据。
文档编号H04N7/18GK101600095SQ20091004077
公开日2009年12月9日 申请日期2009年7月2日 优先权日2009年7月2日
发明者张丛喆, 谢佳亮 申请人:谢佳亮;张丛喆