移动侦测方法及系统的制作方法
【专利摘要】本发明提出一种移动侦测方法及系统，在传统方案的基础上增加时间戳信息，当检测到每个移动侦测区域有移动侦测事件触发时，将触发的时间点的时间戳信息连同触发信号一同输出，从而可以获知某个部位的移动侦测区域在什么时间点上被触发，再综合画面中所有位置的移动侦测区域被触发的情况，便有了足够的信息量对画面当中的物体或者人物的运动的轨迹或者运动的特征进行提取和分析，从而实现对视频片段背后所蕴藏的特征和含义进行挖掘。
【专利说明】
移动侦测方法及系统
技术领域
[0001]本发明涉及智能视频技术，具体涉及视频画面中移动侦测方法及系统。
【背景技术】
[0002]传统的家用网络摄像头，为了实现安防监控等功能，一般的做法是在画面的某个区域上或者某几个区域上放置移动侦测的检测区域，检测这些区域上面的画面场景是否出现了某种程度的变化，如果有则输出报警信号给控制系统，从而起到警示的作用。但是，这样的技术存在以下缺陷:
1.网络摄像头产品由于自身硬件资源的限制(CHJ的处理能力，内存大小，程序空间等)，没有办法实现过多区域的检测效果，一般只能在画面中放置规则的4个检测区域，从而无法实现更加复杂场景的检测和监控效果，也无法实现当需要将画面划分成更多检测区域从而实现更加精细化检测的需求；
2.传统移动侦测的功能，移动侦测的触发并没有携带任何的时间戳信息，而只是简单的把触发之后的信号输出给后级控制系统做简单的控制操作;从而无法捕获到更丰富的运动特征，例如在某个画面中物体运动的激烈程度，运动的连贯程度，以及行动轨迹等，因而也无法做更复杂的画面场景当中运动行为特征的提取与分析，例如无法分析物体或者人物是从什么方位移动到什么方位，是快速的移动还是慢速的移动，移动的轨迹具备什么特点等。
【发明内容】
[0003]为此，本发明提出一种移动侦测方法及系统，以解决在网络摄像头领域或者其它具有移动侦测功能的机器人领域，传统的移动侦测功能的缺陷和不足。
[0004]具体方案如下:移动侦测方法，包括以下步骤:
51、米集视频图像；
52、设置移动侦测区域及移动侦测子区域:将每个图像块按高度等分为M行，将图像按宽度等分为N列，整个图像分为M*N个分块区域，将M行中的一行或N列中一列在一段时间内设置为移动侦测区域，移动侦测区域内的各个分块区域设置为移动侦测子区域；
53、对图像块的所有移动侦测区域进行扫描式检测，设定移动侦测区域的移动侦测时间周期T并控制移动侦测时间周期保持在时间T，逐一扫描一列或一行直至遍历图像块内的所有移动侦测区域，进行移动侦测过程具体如下:
531、在移动侦测时间周期T内，检测移动侦测区域中移动侦测子区域画面是否发生变化，若移动侦测子区域画面发生变化，则对画面发生变化的移动侦测子区域进行标记，并获取移动侦测子区域画面发生变化的时间；
532、统计在完整图像块循环侦测周期内，画面发生变化的移动侦测子区域以及移动侦测子区域画面发生变化的时间，完整图像块循环侦测时间为M*T或N*T，并记录完整图像块循环侦测周期次数； S4、输出移动侦测子区域画面发生变化的时间、完整图像块循环侦测周期次数以及画面发生变化的移动侦测子区域。
[0005]任选的，采集的视频图像被作为一个图像块进行处理，或者采集的视频图像被分隔为多个图像块分别进行处理。
[0006]进一步的，步骤S31中检测移动侦测区域内移动侦测子区域画面是否发生变化的具体步骤是:
5311、统计移动侦测区域中各移动侦测子区域在检测开始各像素点的亮度值或RGB值，统计移动侦测区域中各移动侦测子区域在检测结束时各像素点的亮度值或RGB值；
5312、计算移动侦测区域中各移动侦测子区域在检测开始各像素点亮度值与移动侦测区域中各移动侦测子区域在检测结束时各像素点亮度值的变化值，或计算移动侦测区域中各移动侦测子区域在检测开始各像素点RGB值与移动侦测区域中各移动侦测子区域在检测结束时各像素点RGB值的变化值；
5313、若像素点亮度变化值大于一阈值或像素点RGB值变化值大于一阈值，则进行标记；
5314、统计标记过的像素点的数量；
5315、若标记过的像素点的数量大于一阈值，则认为移动侦测区域中移动侦测子区域画面发生变化。
[0007]移动侦测系统，包括:
摄像部件，用于采集视频图像，
移动侦测设置部件，用于设置移动侦测区域及移动侦测子区域:将每个图像块按高度等分为M行，将图像按宽度等分为N列，整个图像分为M*N个分块区域，将M行中的一行或N列中一列在一段时间内设置为移动侦测区域，移动侦测区域内的各个分块区域设置为移动侦测子区域；
定时器部件，用于设定移动侦测区域的移动侦测时间周期T并控制移动侦测时间周期保持在时间T;
移动侦测部件，用于对图像块的所有移动侦测区域进行扫描式检测，逐一扫描一列或一行直至遍历图像块内的所有移动侦测区域，进行移动侦测过程具体如下:
在移动侦测时间周期T内，检测移动侦测区域中移动侦测子区域画面是否发生变化，若移动侦测子区域画面发生变化，则对画面发生变化的移动侦测子区域进行标记，并获取移动侦测子区域画面发生变化的时间；
统计在完整图像块循环侦测周期内，画面发生变化的移动侦测子区域以及移动侦测子区域画面发生变化的时间，完整图像块循环侦测时间为M*T或N*T，并记录完整图像块循环侦测周期次数；
输出移动侦测子区域画面发生变化的时间、完整图像块循环侦测周期次数以及画面发生变化的移动侦测子区域。
[0008]任选的，还包括一图像分块部件，用于将采集的视频图像被作为一个图像块进行处理，或者采集的视频图像被分隔为多个图像块分别进行处理。
[0009]与现有技术相比，本发明优点如下:
1.采用动态移动侦测区域的做法，相比传统的静态移动侦测区域，可以大大扩充在画面场景中部署更多移动侦测区域的效果，并且可以更加灵活的对需要检测的区域的大小以及位置做更加灵活的布局；
2.为了解决传统移动侦测区域由于没有携带时间戳信息，从而无法实现对画面中物体或者人物的运动特征的提取以及分析的缺陷，本发明在方案上增加了另外一维度的信息，也即时间戳信息，本发明会将每个移动侦测区域有移动侦测事件触发时，将触发的时间点的时间戳信息连同触发信号一同输出，从而可以获知某个部位的移动侦测区域在什么时间点上被触发，再综合画面中所有位置的移动侦测区域被触发的情况，便有了足够的信息量对画面当中的物体或者人物的运动的轨迹或者运动的特征进行提取和分析，从而实现对视频片段背后所蕴藏的特征和含义进行挖掘。
【附图说明】
[0010]图1为本发明一实施例系统的结构图；
图2为本发明一实施例对图像设置移动侦测区域示意图。
【具体实施方式】
[0011]为进一步说明各实施例，本发明提供有附图。这些附图为本发明揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理。配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本发明的优点。现结合附图和【具体实施方式】对本发明进一步说明。
[0012]参阅图1，示出了本发明移动侦测系统的系统结构图，本发明的系统包括摄像部件、移动侦测设置部件、移动侦测部件、定时器部件以及结果输出部件，下面结合各系统部件，对本发明移动侦测方法及系统作进一步说明。
[0013]本发明系统的摄像部件包括摄像头镜头以及感光部件，实现对画面的拍摄工作，从而获得视频图像并将图像输入至移动侦测设置部件。
[0014]本实施例中，将采集的整幅视频图像被作为一个图像块进行处理，并直接输入至移动侦测设置部件，可以知道的，在硬件环境能够够支持的条件下，还可以通过一画面分块部件将采集的视频图像被分隔为多个图像块输入至移动侦测设置部件分别进行处理，以实现多画面并行进行移动侦测的效果。
[0015]设置移动侦测区域部件的功能，是将画面当中的某一个区域设置为移动侦测检测的区域，移动侦测部件只对该设置区域内的画面进行移动侦测。为了解决将完整图像划分成足够细致的检测子区域，但又受限于硬件资源而无法在同一个时间内设置过多移动检测区域的矛盾(一般最多只能设置4个检测区域)，本发明采用了时分算法，也即在同一个时间点内设置画面当中的4个子移动侦测区域(每个子区域占完整图像面积的1/80)，实现本轮时间周期的检测之后，在下一轮时间周期(每个周期的时间为50ms)内把每个子区域移动到下一个检测区域进行下一轮的检测，从而可以实现将完整图像细分成更多的移动侦测区域的效果，实现更细腻的检测目的。具体的检测的流程如下:
I)结合图2，在第一个检测周期，在画面当中放置4个移动侦测的检测区域，编号依次为:I，21，41，61，每一个区域的宽为整个视频画面宽的1/20，高为整个视频画面高度的1/4;每个检测周期为50毫秒，在50毫秒时间内，检测4个区域内的哪些移动侦测区域是否有移动侦测的事件被触发，并记录下来，例如在该检测周期内，区域I和区域41有触发，则为:T1(1，41)，T1表示的是第I个检测周期，(I，41)表示的是该周期内，区域I和区域41有移动侦测事件触发；
2)定时一个检测周期的时间50毫秒，在下一个检测周期到达时，将4个移动侦测的区域分别在水平方向上向右移动完整图像宽度的1/20的距离，并将4个区域分别重新编号为:2，22，42，62，并按第I步的方法检测本周期内4个移动侦测区域的触发情况，并记录检测结果，例如42(22，42，62)，也即，在第2个检测周期内，区域22，区域42和区域62有移动侦测事件触发；
3)以此类推，依次检测Τ3，Τ4...Τ20检测周期内在每一个检测周期内的4个区域的移动侦测触发状况；
4)Τ20周期时，下一个周期，则将4个移动侦测的区域移动回Tl时的位置，并且将编号重新编号为:1,21,41,61，完成一个循环；
5)每一个循环的时间为I秒，实现了对完整图像的所有移动侦测区域的检测，第一个循环假设标注为LI，本次循环当中各个检测周期的检测结果为Tl..Τ20，通过对这20个检测周期的检测结果进行统计综合，从而可以判断出在每个I秒的循环当中，分布在完整图像当中的80个移动侦测子区域的移动侦测触发状况，得出在每一个I秒的检测循环内，分布在画面当中的80个移动侦测区域，一共有哪些区域被触发，如Ll(2，13，48，60)则表示的是，在第一个循环(LI)，一共有4个区域被触发，编号分别为:2，13,48,60;
6)依次类推，第η秒时为第η个循环，标注为Ln;
7)随着检测时间的继续，从而可以得到在每一个检测循环Ln内画面上产生移动侦测事件的区域分布情况，从而可以实现对一个画面当中物体的移动轨迹以及运动特点的判断。例如检测的结果为:L1(21，41)，L2(22，42)，L3(23，43)‘"L20(40，60)，则可以判断出画面当中，有一个物体在画面中间的位置，由左向右移动，而且移动的速度为每Is移动的距离为画面的1/20宽度。
[0016]在移动侦测的过程中，每当检测到移动侦测子区域发生移动侦测事件时，触发定时器记录当前的时间戳信息。
[0017]本领域的相关技术人员应当知道，本实施例中在设置移动侦测区域的过程中将画面划分为4*20的分块区域，并以一列的四分块作为移动侦测区域，而其他设置移动侦测区域的方式如将画面以其他分割数量的分块区域，并以行分块当作移动侦测区域也是可行的，而在移动侦测的过程中，移动侦测区域分块数量及面积不宜过大，一次移动侦测周期内处理过多分块会降低侦测处理效率，而鉴于市面上多数显示屏都为宽屏，因而逐列分块作为移动侦测区域较为适宜，分块的数量不做限制，可根据具体系统硬件环境做相应的处理。
[0018]在本实施例中，判断移动侦测子区域画面是否触发移动侦测事件的具体步骤如下:
1)统计移动侦测区域中各移动侦测子区域在检测开始各像素点的亮度值，统计移动侦测区域中各移动侦测子区域在检测结束时各像素点的亮度值；
2)计算移动侦测区域中各移动侦测子区域在检测开始各像素点亮度值与移动侦测区域中各移动侦测子区域在检测结束时各像素点亮度值的变化值；
3)若像素点亮度变化值大于一阈值或像素变化值大于一阈值，则进行标记； 4 )统计标记过的像素点的数量；
5)若标记过的像素点的数量大于一阈值，则认为移动侦测区域中移动侦测子区域画面发生变化。
[0019]本领域的相关技术人员应当知道，采用像素点RGB值变化情况进行触发移动侦测时间的判定也是可行的，RGB值运算量相比亮度值较大，因此使用亮度值计算更为简洁。
[0020]3.定时器部件为一定时器，用以控制每个检测周期的时长，本发明固定移动侦测周期50毫秒；
4.检测结果输出部件，是将通过以上流程检测到的结果，以特定数据结构的方式输出，本发明采用的数据结构为:
Ln(ml ,m2,...,mn)，其中Ln表示的是第η个循环，也即第11秒时检测的结果，(ml ,m2,…mn)，表示的是在本轮循环当中，共有η个区域被触发，区域的编号分别为:πι1，πι2，...πιη，同时还输出的有移动侦测子区域发生移动侦测事件的时间戳信息，从而可以获知某个部位的移动侦测区域在什么时间点上被触发，再综合画面中所有位置的移动侦测区域被触发的情况，便有了足够的信息量对画面当中的物体或者人物的运动的轨迹或者运动的特征进行提取和分析，从而实现对视频片段背后所蕴藏的特征和含义进行挖掘。
[0021]本领域的相关技术人员应当知道，对于定时器控制的移动侦测周期以及输出结果中数据的形式，并不作任何限定，其他能表述出循环次数、时间以及标记区域的数据结构也是可行的，移动侦测区域内触发移动侦测事件的时间戳信息也可以是其他形式表述时间的方式，不仅限于时间戳的表现形式，本实施例采用的的表述数据结构简洁明了。
[0022]本发明在传统的移动侦测方案的基础上进行改造升级，采用时分方案，从而解决了传统移动侦测方案由于受限于软硬件资源而无法实现布置过多移动侦测检测区域的缺陷，通过本算法提供的时分放置移动侦测区域的方案，能够在实现在画面当中布置超过80个移动侦测检测区域，从而满足了在某些场景下，需要对视频画面做更精细的移动检测的需求；
该方法在检测行为上，对传统的静态检测进行了升级。传统的检测方案，仅仅能够检测画面当中是否有移动侦测的事件发生，本方法在此基础上加入了时间戳信息，从而实现更多维度信息的捕捉，不仅仅可以获得画面当中是否有移动侦测事件触发，而且还能够获得触发的时间点，触发的位置，以及触发位置点随着时间的变化情况，进而可以实现对一个画面当中物体的移动轨迹以及运动特点的判断。
[0023]尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本发明，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本发明做出各种变化，均为本发明的保护范围。
【主权项】
1.移动侦测方法，其特征在于:包括以下步骤: 51、米集视频图像； 52、设置移动侦测区域及移动侦测子区域:将每个图像块按高度等分为M行，将图像按宽度等分为N列，整个图像分为M*N个分块区域，将M行中的一行或N列中一列在一段时间内设置为移动侦测区域，移动侦测区域内的各个分块区域设置为移动侦测子区域； 53、对图像块的所有移动侦测区域进行扫描式检测，设定移动侦测区域的移动侦测时间周期T并控制移动侦测时间周期保持在时间T，逐一扫描一列或一行直至遍历图像块内的所有移动侦测区域，进行移动侦测过程具体如下: 531、在移动侦测时间周期T内，检测移动侦测区域中移动侦测子区域画面是否发生变化，若移动侦测子区域画面发生变化，则对画面发生变化的移动侦测子区域进行标记，并获取移动侦测子区域画面发生变化的时间； 532、统计在完整图像块循环侦测周期内，画面发生变化的移动侦测子区域以及移动侦测子区域画面发生变化的时间，完整图像块循环侦测时间为M*T或N*T，并记录完整图像块循环侦测周期次数； 54、输出移动侦测子区域画面发生变化的时间、完整图像块循环侦测周期次数以及画面发生变化的移动侦测子区域。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于:采集的视频图像被作为一个图像块进行处理，或者采集的视频图像被分隔为多个图像块分别进行处理。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于:步骤S31中检测移动侦测区域内移动侦测子区域画面是否发生变化的具体步骤是: 5311、统计移动侦测区域中各移动侦测子区域在检测开始各像素点的亮度值或RGB值，统计移动侦测区域中各移动侦测子区域在检测结束时各像素点的亮度值或RGB值； 5312、计算移动侦测区域中各移动侦测子区域在检测开始各像素点亮度值与移动侦测区域中各移动侦测子区域在检测结束时各像素点亮度值的变化值，或计算移动侦测区域中各移动侦测子区域在检测开始各像素点RGB值与移动侦测区域中各移动侦测子区域在检测结束时各像素点RGB值的变化值； 5313、若像素点亮度变化值大于一阈值或像素点RGB值变化值大于一阈值，则进行标记； 5314、统计标记过的像素点的数量； 5315、若标记过的像素点的数量大于一阈值，则认为移动侦测区域中移动侦测子区域画面发生变化。4.移动侦测系统，其特征在于:包括: 摄像部件，用于采集视频图像， 移动侦测设置部件，用于设置移动侦测区域及移动侦测子区域:将每个图像块按高度等分为M行，将图像按宽度等分为N列，整个图像分为M*N个分块区域，将M行中的一行或N列中一列在一段时间内设置为移动侦测区域，移动侦测区域内的各个分块区域设置为移动侦测子区域； 定时器部件，用于设定移动侦测区域的移动侦测时间周期T并控制移动侦测时间周期保持在时间T; 移动侦测部件，用于对图像块的所有移动侦测区域进行扫描式检测，逐一扫描一列或一行直至遍历图像块内的所有移动侦测区域，进行移动侦测过程具体如下: 在移动侦测时间周期T内，检测移动侦测区域中移动侦测子区域画面是否发生变化，若移动侦测子区域画面发生变化，则对画面发生变化的移动侦测子区域进行标记，并获取移动侦测子区域画面发生变化的时间； 统计在完整图像块循环侦测周期内，画面发生变化的移动侦测子区域以及移动侦测子区域画面发生变化的时间，完整图像块循环侦测时间为M*T或N*T，并记录完整图像块循环侦测周期次数； 结果输出部件，用于输出移动侦测子区域画面发生变化的时间、完整图像循环侦测周期次数以及画面发生变化的移动侦测子区域。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于:还包括一图像分块部件，用于将采集的视频图像被作为一个图像块进行处理，或者采集的视频图像被分隔为多个图像块分别进行处理。
【文档编号】H04N5/14GK106060340SQ201610526182
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年7月6日
【发明人】陈羽通, 蔡井彬
【申请人】福建鼎心网络科技有限公司