一种基于视频分析的补光灯自动控制方法
【专利摘要】本发明公开了一种基于视频分析的补光灯自动控制方法，根据监控区域内亮度值的变化，实现对补光灯的自动控制方法。本发明实现了根据环境亮度的变化对补光灯的自适应控制，避免了补光灯的电能浪费和对环境的光污染，避免了监控视频图像因光照不足导致的清晰度下降，避免了补光灯可能出现的闪烁现象，节约了设备投资和安装施工周期，提高了系统工作可靠性。
【专利说明】一种基于视频分析的补光灯自动控制方法
[0001]
【技术领域】
[0002]本发明涉及视频监控区域补光灯的【技术领域】，具体是一种基于视频分析的补光灯自动控制方法。
【背景技术】
[0003]伴随着社会经济发展，在社会治安防范、道路交通管理领域，视频监控系统的应用越来越普及，为了在夜间或光照不良的情况下保证视频图像有足够的清晰度，需要采用补光灯对视频监控区域提供照明，补光灯成为视频监控系统中的一个重要组成部分。视频监控系统中对补光灯的控制有二种方法，一是固定时间法，即在系统预先设定的时间打开或关闭补光灯；二是采用光敏传感器检测环境光，在光照不足时打开补光灯，光照充足时关闭补光灯。
[0004]固定时间法无法满足天气条件突变情况下的补光需要，如暴雨来临前的黑云压城造成的黑暗；且由于气候交替，一个地方每天的天亮、天暗时间不同，固定时间法易出现打开补光灯时间过迟，影响视频监控系统采集清晰图像，或打开补光灯时间过早，造成电能的无谓损耗，带来环境光污染。
[0005]光敏传感器法可以有效弥补固定时间法的不足，但多数光敏传感器安装位置不在视频监控的区域内，不能准确反映监控区域的亮度，而且在受到环境灰尘污染后将会整天打开补光灯，既造成电能的巨大浪费，又给环境带来额外的光污染。
【发明内容】
[0006]本发明要解决的 技术问题是提供一种基于视频分析的补光灯自动控制方法，根据监控区域内亮度值的变化，实现对补光灯的自动控制方法，保证视频监控系统在白天、夜晚和突变气候条件下均能清晰采集监控区域的图像。
[0007]本发明的技术方案为:
一种基于视频分析的补光灯自动控制方法，具体包括以下步骤:
(1)、摄像机采集监控区域内的视频图像，并实时传送到嵌入式主机；
(2)、嵌入式主机接收摄像机传来的视频图像，并分析处理得到监控区域的实时亮度
值；
(3)、嵌入式主机实时读取补光灯的当前状态，若补光灯为“开启”状态，且监控区域的实时亮度值大于关闭阈值时，关闭补光灯；若补光灯为“关闭”状态，且监控区域的实时亮度值小于开启阈值时，打开补光灯；其中，关闭阈值大于开启阈值。
[0008]所述的嵌入式主机处理摄像机采集的监控区域视频图像后，确定环境亮度分析区域，减少处理时需要的运算量；然后把亮度分析区域的视频图像转换为对应的灰度信号，平均后得到监控区域的单帧亮度值；最后，为消除环境干扰和设备噪声对亮度值检测的影响，嵌入式主机采用多帧平滑滤波的方法得到监控区域的实时亮度值。
[0009]所述的补光灯的电源接至继电器电路的输出触点，电平转换电路把嵌入式主机输出的电平信号转换为驱动继电器电路的电平信号；当输出为高电平信号时，打开补光灯，当输出为低电平信号时，关闭补光灯。
[0010]所述的摄像机、嵌入式主机、电平转换电路、继电器电路安装在同一防护罩内。
[0011]本发明的优点:
(1)、本发明根据环境亮度的变化，实现视频监控系统中对补光灯的自适应控制，即在亮度不足时开启补光灯，在亮度良好时关闭补光灯；
(2)、本发明采集的环境亮度通过视频分析技术，取自监控场景的实时视频，得到的亮度值准确、可靠；
(3)、本发明以高性能ARM/DSP芯片为处理器，在监控场景中选择一个不受外界物体遮挡的区域作为亮度分析区域，减少了嵌入式主机进行视频分析时的运算量，降低了对嵌入式主机性能的要求；
(4)、本发明避免了补光灯的电能浪费和对环境的光干扰，也避免了监控视频图像因光照不足导致的清晰度下降；
(5)、本发明无需安装额外的光敏传感器，节约了设备投资和安装施工周期，提高了系统工作可靠性；
(6)、本发明在打开和关闭补光灯时采用不同的门槛参数，避免了补光灯出现的闪烁现象。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1是本发明的结构示意图。
[0013]图2是本发明的工作流程图。
【具体实施方式】
[0014]见图1、图2，一种基于视频分析的补光灯自动控制方法，具体包括以下步骤:
(1)、摄像机采集监控区域内的视频图像，并实时传送到嵌入式主机；
(2)、嵌入式主机处理摄像机采集的的视频图像，确定环境亮度分析区域，减少处理时需要的运算量；然后把亮度分析区域的视频图像转换为对应的灰度信号，平均后得到监控区域的单帧亮度值；最后，为消除环境干扰和设备噪声对亮度值检测的影响，嵌入式主机采用多帧平滑滤波的方法得到监控区域的实时亮度值；
(3)、补光灯的电源接至继电器电路的输出触点，同时嵌入式主机实时读取补光灯的当前状态，若补光灯为“开启”状态，且监控区域的实时亮度值大于关闭阈值(参数2)时，关闭补光灯；若补光灯为“关闭”状态，且监控区域的实时亮度值小于开启阈值(参数I)时，打开补光灯(设定的参数2数值比参数I数值要大，以避免天空在明暗转变时补光灯出现闪烁现象)；补光灯的电源接至继电器电路的输出触点，电平转换电路把嵌入式主机输出的电平信号(3.3V)转换为驱动继电器电路转换的电平信号(12V);当输出为高电平信号(12V)时，打开补光灯，当输出为低电平信号(OV)时,关闭补光灯；其中，摄像机、嵌入式主机、电平转换电路、继电器电路安装在同一防护罩内。
【权利要求】
1.一种基于视频分析的补光灯自动控制方法，其特征在于:具体包括以下步骤: (1)、摄像机采集监控区域内的视频图像，并实时传送到嵌入式主机； (2)、嵌入式主机接收摄像机传来的视频图像，并分析处理得到监控区域的实时亮度值； (3)、嵌入式主机实时读取补光灯的当前状态，若补光灯为“开启”状态，且监控区域的实时亮度值大于关闭阈值时，关闭补光灯；若补光灯为“关闭”状态，且监控区域的实时亮度值小于开启阈值时，打开补光灯；其中，关闭阈值大于开启阈值。
2.根据权利要求1所述的一种基于视频分析的补光灯自动控制方法，其特征在于:所述的嵌入式主机处理摄像机采集的监控区域视频图像后，确定环境亮度分析区域，减少处理时需要的运算量；然后把亮度分析区域的视频图像转换为对应的灰度信号，平均后得到监控区域的单帧亮度值；最后，为消除环境干扰和设备噪声对亮度值检测的影响，嵌入式主机采用多帧平滑滤波的方法得到监控区域的实时亮度值。
3.根据权利要求1所述的一种基于视频分析的补光灯自动控制方法，其特征在于:所述的补光灯的电源接至继电器电路的输出触点，电平转换电路把嵌入式主机输出的电平信号转换为驱动继电器电路的电平信号；当输出为高电平信号时，打开补光灯，当输出为低电平信号时，关闭补光灯。
4.根据权利要求3所述的一种基于视频分析的补光灯自动控制方法，其特征在于:所述的摄像机、嵌入式主机、电平转换电路、继电器电路安装在同一防护罩内。
【文档编号】H05B37/02GK103491313SQ201310466283
【公开日】2014年1月1日 申请日期:2013年10月9日 优先权日:2013年10月9日
【发明者】赵峰, 邱佳杰, 王志会, 喻海军, 郝诗海, 姚叶春, 祁宝英, 刘杰, 郭慧 申请人:安徽三联交通应用技术股份有限公司