专利名称：控制监控摄象机数字慢速快门模式的方法
技术领域：
本发明涉及一种控制监控摄象机DSS(数字慢速快门)模式的方法，具体涉及一种以DSS模式正常输出监控视频帧的方法。
背景技术：
图1是应用控制DSS(数字慢速快门)模式方法的传统监控摄象机结构框图。传统的监控摄象机包括镜头10、光阑11、CCD(电荷耦合装置)12、A/D(模/数)转换器13、DSP(数字信号处理器)14、存储器(缓冲器)15和微型计算机16。镜头10能够实现手动或自动聚焦功能和/或变焦功能。A/D转换器13将从CCD12输入的视频信号转换成数字视频信号。DSP14由数字视频信号产生视频帧。微型计算机16控制CCD12、A/D转换器13、DSP14和存储器15的操作。
由于监控摄象机在亮度非常低的暗处工作时、通过镜头10进入的光量太少，所以微型计算机16进行了逐渐打开光阑11的光阑控制操作，以便能增加入射光的量。而且，微型计算机16进行逐渐降低CCD12快门速度的CCD快门速度控制操作，以使基于CCD12光电转换的电信号水平被设置成适于信号处理的某一水平。
当光阑11开到最大、同时CCD12的快门速度最低时，进行控制操作，微型计算机16自动设定DSS模式。
图2是传统监控摄象机控制DSS模式的方法的流程图。装在任意位置的监控摄象机进行一系列操作，输出以预定周期、例如1/30秒的周期拍摄的视频帧作为监控视频帧(S10)。如上所述，当通过镜头11进入的光量较少时，微型计算机16进行逐渐打开光阑11的光阑控制操作和逐渐降低CCD12快门速度的CCD快门速度控制操作。
当通过上述操作使光阑11开到最大(S11)、同时CCD12快门速度最小(S12)时，微型计算机16自动设定DSS模式(S13)。在DSS模式下，微型计算机16通过累加连续视频帧的数字视频数据产生输出的视频帧，使得该输出视频帧具有预定亮度或高于预定亮度。
微型计算机16控制A/D转换器13和DSP14，将来自CCD12的弱视频信号转换成数字视频数据，并通过累加数字视频数据产生视频帧，在存储器15中临时存储产生的视频帧(S14)。此时，微型计算机16检测临时存储视频帧的亮度(S15)。
当临时存储的视频帧的亮度低于预设参考亮度(对应于由用户识别的视频帧)作为检测结果时(S16)，不输出临时存储的视频帧。当累加临时存储在存储器15中的视频帧数字视频数据和最新输入视频帧的数字视频数据时，继续进行产生新视频帧的操作。
另一方面，当临时存储在存储器15中的视频帧的亮度等于或大于预设参考亮度作为检测结果时(S16)，临时存储在存储器15中的视频帧作为监控视频帧被输出，然后被删除(S17)。上述步骤(S14-S17)重复到系统操作终止为止。
因此，尽管监控摄象机在亮度非常低的暗处操作，即DSS模式操作，也可以输出基于用户可识别亮度水平的监控视频帧。
但是，由于传统监控摄象机累加数字视频数据并连续进行临时存储操作，直到临时存储在存储器中视频帧的亮度等于或大于在DSS模式中预设参考亮度才输出视频帧，因此使得以预定周期输出的监控视频帧被中断和延迟。故而，存在监控功能降低的问题。
发明内容
因此，就上述和其他问题作出本发明，本发明的目的是提供一种即使监控摄象机在亮度非常低的暗处以DSS模式操作也能以预定的周期连续输出监控视频帧的方法。
根据本发明的一个方面，上述和其它目的可以通过提供一种控制监控摄象机DSS(数字慢速快门)模式的方法来实现，包括在存储器中存储在DSS模式下以预定周期输入的视频帧；将存储在存储器中的多个视频帧合成为监控视频帧；不考虑其亮度地输出监控视频帧。优选将以预定周期输入的视频帧存储到视频帧单元的存储器中。当存储器存满视频帧时，优选用最新输入的视频帧代替最早存储的视频帧。优选以输入视频帧的预定周期或以等于预定周期N倍的周期输出监控视频帧，N是大于1的自然数。优选用合成视频帧中的平均亮度控制和输出监控视频帧。
本发明上述和其它目的、特征和其它优点，将从结合附图进行的下列详细描述更清楚地理解。
图1是应用控制DSS(数字慢速快门)模式数字慢速快门模式方法的传统监控摄象机的结构框图；图2是传统监控摄象机中控制DSS模式方法的流程图；图3是根据本发明的应用控制DSS模式方法的监控摄象机的结构框图；图4是根据本发明的监控摄象机中控制DSS模式方法的流程图；图5示出了用本发明控制DSS模式的方法存储的多个视频帧；图6(a)是在暗处拍摄的视频帧内像素亮度的慢速拍摄测量图；图6(b)-6(d)是通过合成在暗处拍摄的预定数量视频帧产生的平均视频帧内像素的亮度数据图。
具体实施例方式
现在，参考附图详细描述本发明优选实施例的监控摄象机中控制DSS(数字慢速快门)模式的方法。
图3是根据本发明的应用控制DSS(数字慢速快门)模式方法的监控视频摄象机的结构框图。参照图3，监控摄象机包括镜头10、光阑11、CCD(电荷耦合装置)12、A/D(模/数)转换器13、DSP(数字信号处理器)14、存储器25和微型计算机26。
存储器25分成用于存储多个视频帧的第一存储区[存储器1(输入)]和用于累加存储在第一存储区的多个视频帧、以输出单个视频帧的第二存储器[存储器2(输出)]，或者可以用两个独立的存储器。另外，DSP14可以接收存储在存储器25中的多个视频帧，累加接收的视频帧，并产生和输出单个监控视频帧。在这种情况下，存储器25不需要分成第一和第二存储区。
由于当监控摄象机在亮度非常低的暗处操作时，通过镜头10进入的光量少，因此微型计算机26进行了逐渐打开光阑11的光阑控制操作，这样能增加入射光量。而且，微型计算机26进行CCD快门速度控制操作，逐渐降低了CCD12快门速度，使得基于CCD12的光电转换的电信号水平可以设定为适于信号处理的某个水平。
当进行上述操作将光阑11打开到最大、同时CCD12的快门速度为最小时，微型计算机26自动设定DSS模式。这将会详细描述。
图4是根据本发明的监控摄象机中控制DSS模式方法的流程图。参照图4，安装在任何位置的监控摄象机进行一系列操作，输出以预定周期、例如以1/30秒的周期拍摄的视频帧作为监控视频帧(S20)。如上所述，当通过镜头10进入的光量少时，微型计算机26进行逐渐打开光阑11的光阑控制操作和逐渐降低CCD12快门速度的CCD快门速度控制操作。
当通过上述操作使光阑11开到最大(S21)、同时CCD12快门速度最小(S22)时，微型计算机26自动地设定DSS模式(S23)。微型计算机26在存储器25中临时存储由视频帧单元中DSP14产生的视频帧(S25)。微型计算机26读取多个以预定周期临时存储的视频帧，DSP14累加并合成读取的视频帧，以输出单个监控视频帧(S27)。
例如，如图5所示，当设定DSS模式时，如果第一视频帧(帧1)临时存储在存储器25中，微型计算机26则读取并输出第一视频帧(帧1)作为监控视频帧(S25)。
当存储器25没有存满临时存储的视频帧或临时存储在存储器25中的视频帧数量小于预定值时(S24)，微型计算机26与第一视频帧一起连续地存储所拍摄的第二和第三视频帧(帧2和帧3)(S25)。以预定周期例如1/30秒的周期读取存储的视频帧(帧1+帧2，或帧1+帧2+帧3)，且读取的视频帧被输出到DSP14中。DSP14对多个视频帧(帧1+帧2或帧1+帧2+帧3)进行合成和信号处理操作，根据亮度输出监控视频帧(S27)。
另一方面，当存储器25存满临时存储的视频帧或临时存储在存储器25中的视频帧数量等于预定值时(S24)，微型计算机26控制存储器25的缓存操作，以便用最新拍摄的视频帧代替最早的视频帧(S26)。例如，如图5所示，当在存储第一到第三视频帧的状态下最新输入第四视频帧时，微型计算机26从存储器25中删除作为最早存储的视频帧的第一视频帧。微型计算机26与第二和第三视频帧一起存储最新拍摄的第四视频帧来代替第一视频帧(S26)。同时读取存储的视频帧(帧2+3+4)，然后，将读取的视频帧输出到DSP14。DSP14合成视频帧，以根据亮度水平输出监控视频帧作为合成的结果(S27)。
微型计算机26重复上述步骤，直到系统操作结束(S28)为止。
当以1/30秒周期拍摄视频帧时，微型计算机26可以以1/15或1/10秒周期合成存储在存储器25中的多个视频帧，并输出监控视频帧作为合成的结果。
当存储在存储器25中的多个视频帧被合成且随后输出单个监控视频帧时，输出的监控视频帧是用若干数量的合成视频帧来显示的，比原始视频帧更亮。监控视频帧的亮度可以错误地识别为实际视频帧。因此，作为合成结果的监控视频帧的亮度值被合成视频帧数量相除，输出除得的结果，这样便可以识别实际视频帧的亮度。
当作为合成结果的监控视频帧的亮度值被合成视频帧数量除并输出除得的结果时，可以消除存在于每一视频帧中的随机噪音影响。
当测量在暗处以1/30秒周期连续拍摄的视频帧内像素的亮度值时，从图6(a)中可以看出随时间变化的亮度值之间的差别非常大，其中像素亮度用8比特表示，其对应于最暗亮度值0和最亮亮度值255之间的值。当像素暗时，随机噪音的影响就大。
图6(b)、6(c)和6(d)示出了在合成的视频帧数量是10、20和30的情况下随时间变化的像素亮度。如果合成多个视频帧且合成视频帧的像素亮度值被平均，则可以减小随机噪音的影响。特别是当合成30个视频帧时，可以看出像素亮度保持在某一水平。因此，当在暗处操作DSS模式时，合成了本发明临时存储的多个视频帧，这样包括在像素亮度数据中的随机噪音可以大大地降低。
从上面的描述可以看出，即使监控摄象机以DSS(数字慢速快门)模式操作，本发明也以预定的周期连续输出了监控视频帧，从而增强了监控功能。
而且，本发明累加和合成多个临时存储在存储器中的视频帧来输出监控视频帧，因此，根据亮度水平输出监控视频帧。
此外，本发明累加和合成多个临时存储在存储器中的视频帧来输出监控视频帧，因此，输出了随机噪音大大降低了的监控视频帧。
尽管出于说明的目的公开了本发明的优选实施例，但本领域的技术人员不脱离附加权利要求公开的本发明的范围和精神，也可以作出各种变型、增加和等同替换。
权利要求
1.一种控制监控摄象机中DSS(数字慢速快门)模式的方法，包括在DSS模式下在存储器中存储以一预定周期输入的视频帧；将存储在存储器中的多个视频帧合成为监控视频帧；和不考虑亮度地输出监控视频帧。
2.如权利要求1所述的方法，其中输入的视频帧存储在视频帧单元的存储器中。
3.如权利要求1所述的方法，其中当存储器存满视频帧时，用最新输入的视频帧代替最早存储的视频帧。
4.如权利要求3所述的方法，其中以输入视频帧的预定周期或以对应于预定周期的N倍的周期输出监控视频帧，N是大于1的自然数。
5.如权利要求1所述的方法，其中用合成视频帧中的平均亮度控制和输出监控视频帧。
6.如权利要求1所述的方法，其中在光阑打开到最大和快门速度最小的状态设定为DSS模式。
全文摘要
本发明公开了控制监控摄象机DSS(数字慢速快门)模式的方法。当监控摄象机的光阑开到最大和快门速度最小时，设定为DSS模式。在DSS模式中，以预定周期输入的视频帧存储在存储器中。存储在存储器中的多个视频帧被合成为监控视频帧。不用考虑其亮度地输出监控视频帧。当存储器存满视频帧时，用最新输入的视频帧代替最早存储的视频帧。即使监控摄象机用DSS模式操作，也可以以预定周期连续输出监控视频帧。可以根据高的亮度水平输出监控视频帧，从而增强了监控功能。
文档编号H04N5/243GK1591155SQ20041008510
公开日2005年3月9日 申请日期2004年8月20日 优先权日2003年8月20日
发明者金万盛, 朴信奎 申请人:Lg电子株式会社