一种基于双摄像头的智能监控方法及装置与流程

本发明涉及通讯领域，尤其涉及一种基于双摄像头的智能监控方法及装置。

背景技术：

网络摄像机主要结合了互联网技术中先进的网络通讯技术和计算机数字多媒体领域中先进的图像语音压缩技术和图像控制技术，实现专业远程监控管理。现有技术中的网络摄像机，例如360网络摄像机、小米网络摄像机均采用单摄像头进行视频监控。当网络摄像机用于儿童夜间监控时，由于单摄像头拍摄范围小，无法获取角度更大的视场，将会导致监控范围较小，不利于儿童夜间安全监控，同时现有技术中的一些网络摄像机缺少儿童安全监控功能，不利于儿童夜间安全。

技术实现要素：

本发明的主要目的在于提供一种基于双摄像头的智能监控方法及装置，以解决现有技术存在的单摄像头拍摄范围小，无法获取角度更大的视场的问题。

本发明提供的基于双摄像头的智能监控方法，包括以下步骤：

将第一摄像头拍摄的图像a与第二摄像头同步拍摄的图像b按帧拼接；

计算当前拼接的帧图像的灰度值，将所述帧图像的灰度值与背景图像灰度值做差，得到差值矩阵，累计所述差值矩阵中所有像素的差值，得到总差值；

当所述总差值大于等于预设的标准差值时，判定监控到可疑目标。

本发明提供的基于双摄像头的智能监控装置，包括第一摄像头、第二摄像头、图像拼接模块、计算模块、及判断模块：

所述第一摄像头，用于拍摄图像a；

所述第二摄像头，用于拍摄图像b；

所述图像拼接模块，用于将第一摄像头拍摄的图像a与第二摄像头同步拍摄的图像b按帧拼接；

所述计算模块，用于计算当前拼接的帧图像的灰度值，将所述帧图像的灰度值与背景图像灰度值做差，得到差值矩阵，累计所述差值矩阵中所有像素的差值，得到总差值；

所述判断模块，用于当所述总差值大于等于预设的标准差值时，判定监控到可疑目标。

本发明有益效果如下：

本发明实施例利用双摄像头进行监控，可以获得更大的监控视角与视场，当用于儿童夜间监控时能监控到房间更多的场景，同时可以对夜间闯入的可疑目标，有利于儿童夜间睡眠时的安全。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是本发明第一实施例基于双摄像头的智能监控方法的流程示意图；

图2是本发明第二实施例基于双摄像头的智能监控装置的结构示意图；

图3是本发明第三实施例终端设备的结构示意图；

图4是本发明应用实施例的基于双摄像头的智能监控方法的流程示意图；

图5是本发明应用实施例中图像拼接的流程示意图；

图6是本发明应用实施例确定的符合预设标准的重合区域的示意图；

图7是本发明应用实施例中得到拼接图像c的示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，以下结合附图及具体实施例，对本发明作进一步地详细说明。

根据本发明的第一实施例，提供了一种基于双摄像头的智能监控方法，图1是本发明第一实施例基于双摄像头的智能监控方法的流程示意图，如图1所示，本发明第一实施例的基于双摄像头的智能监控方法，包括以下步骤：

步骤101：将第一摄像头拍摄的图像a与第二摄像头同步拍摄的图像b按帧拼接。

具体的，步骤101包括以下步骤：

获取第一摄像头拍摄的帧图像a和第二摄像头拍摄的帧图像b；

确定所述帧图像b与所述帧图像a符合预设标准值的重合区域；

将所述帧图像b中除所述符合预设标准值的重合区域以外的帧图像与所述帧图像a进行拼接，得到拼接帧图像c，并对所述拼接帧图像c进行图像缝合。

更加具体的，确定所述帧图像b与所述帧图像a符合预设标准值的重合区域包括以下步骤：

将所述帧图像b与所述帧图像a重叠，将所述帧图像b相对于所述帧图像a移动预设距离，得到重合区域；

计算所述重合区域的相似性指数，将所述相似性指数与所述预设的标准指数进行比较；

若所述相似性指数大于等于所述预设的标准指数，则判定出所述重合区域符合预设标准值的重合区域；

若所述相似性指数小于所述预设的标准指数，则继续将所述帧图像b相对于所述帧图像a移动预设距离，得到新的重合区域，并重复上述重合区域相似性指数与所述预设的标准指数的比较过程。

图像相似性指数可以采用直方图相似度进行计算，进一步的，所述计算所述重合区域的相似性指数包括以下步骤：

计算所述帧图像a属于所述重合区域的帧图像的直方图a，根据所述帧图像的直方图a获取灰度的分布直方图a；

计算所述帧图像b属于所述重合区域的帧图像的直方图b，根据所述图像的直方图b获取灰度的分布直方图b；

计算所述灰度的分布直方图a与所述灰度的分布直方图b的距离，所述距离即为所述重合区域的相似性指数。

具体的，利用欧式距离计算所述灰度的分布直方图a与所述灰度的分布直方图b的距离。

步骤102：计算当前拼接的帧图像的灰度值，将所述帧图像的灰度值与背景图像灰度值做差，得到差值矩阵，累计所述差值矩阵中所有像素的差值，得到总差值。

具体的，所述背景图像灰度值为当前拼接的帧图像之前的n帧图像的灰度平均值，其中n为正整数。

作为具体的实施方式，首先将开机后前60帧图像的灰度值取平均作为初始背景图像灰度值，以后依次循环取当前帧的前60帧图像灰度平均值作为背景图像灰度值，将当前帧图像灰度值与背景图像灰度值做差，获得差值矩阵，累计差值矩阵中所有像素的差值得到总差值。举例的，例如当前为第100帧图像时，则以第39帧图像至第99帧图像共60帧图像的灰度平均值作为背景图像灰度值。

具体的，所述帧图像的灰度值和所述背景图像灰度值均为矩阵的形式，将所述帧图像的灰度值与背景图像灰度值做差，可以理解为计算所述帧图像的灰度值与背景图像灰度值的差值，如果差值为正，则所述差值即为差值矩阵，如果所述差值为负，则所述差值的绝对值即为差值矩阵。

步骤103：当所述总差值大于等于预设的标准差值时，判定监控到可疑目标。

同时当所述总差值小于预设的标准值时，判定没有监控到可疑目标。

本发明第一实施例的基于双摄像头的智能监控方法，在判定监控到可疑目标之后，还包括以下步骤：发出报警信号进行报警。

具体的，所述的报警方法可以为现有技术中的任意方法，例如，当判定监控到可疑目标闯入时，拨打父母的电话进行报警，或者将网络摄像机的app安装在父母的移动终端中，通过app进行报警等。

对应于本发明的第一实施例，提供了一种基于双摄像头的智能监控装置，图2是本发明第二实施例的基于双摄像头的智能监控装置的结构示意图，如图2所示，本发明第二实施例的基于双摄像头的智能监控装置包括第一摄像头20、第二摄像头22、图像拼接模块24、计算模块26及判断模块28：

具体的，所述第一摄像头20，用于拍摄画面a；

所述第二摄像头22，用于拍摄画面b；

所述图像拼接模块24，用于将第一摄像头20拍摄的图像a与第二摄像头22同步拍摄的图像b按帧拼接；

所述计算模块26，用于计算当前拼接的帧图像的灰度值，将所述帧图像的灰度值与背景图像灰度值做差，得到差值矩阵，累计所述差值矩阵中所有像素的差值，得到总差值；

所述判断模块28，用于当所述总差值大于等于预设的标准差值时，判定监控到可疑目标。

具体的，所述背景图像灰度值为当前拼接的帧图像之前的n帧图像的灰度平均值，其中n为正整数。

具体的，所述图像拼接模块24包括获取单元、图像拼接单元、及拼接缝合单元：

所述获取单元，用于获取第一摄像头20拍摄的帧图像a和第二摄像头22拍摄的帧图像b；

所述重合区域确定单元，用于确定所述帧图像b与所述帧图像a符合预设标准值的重合区域；

所述拼接缝合单元，用于将所述帧图像b中除所述符合预设标准值的重合区域以外的帧图像与所述帧图像a进行拼接，得到拼接帧图像c，并对所述拼接帧图像c进行图像缝合。

更加具体的，所述重合区域确定单元具体用于：

将所述图像b与所述图像a重叠，将所述图像b相对于所述图像a移动预设距离，得到重合区域；

计算所述重合区域的相似性指数，将所述相似性指数与所述预设的标准指数进行比较；

若所述相似性指数大于等于所述预设的标准指数，则所述重合区域即为符合预设标准值的重合区域；

若所述相似性指数小于所述预设的标准指数，则继续将所述画面b相对于所述画面a移动预设距离，得到下一次计算的重合区域，计算所述重合区域的相似性指数。

所述第一摄像头与第二摄像头的距离，以使所述图像a与所述图像b有重合区域但不完全重合为准。

本发明所述的装置的功能已经在图1所示的第一实施例中进行了描述，故本实施例的描述中未详尽之处，可以参见前述实施例中的相关说明，在此不做赘述。

本发明的第三实施例，一种终端设备，可以作为实体装置来理解，图3是本发明第三实施例终端设备的结构示意图；如图3所示，包括：处理器30和存储器32。所述存储器32用于存储多个指令以实现基于双摄像头的智能监控方法，处理器30执行所述多个指令以实现：将第一摄像头拍摄的图像a与第二摄像头同步拍摄的图像b按帧拼接；计算当前拼接的帧图像的灰度值，将所述帧图像的灰度值与背景图像灰度值做差，得到差值矩阵，累计所述差值矩阵中所有像素的差值，得到总差值；当所述总差值大于等于预设的标准差值时，判定监控到可疑目标。

具体的，处理器30将第一摄像头拍摄的图像a与第二摄像头同步拍摄的图像b按帧拼接，包括：获取第一摄像头拍摄的帧图像a和第二摄像头拍摄的帧图像b；确定所述帧图像b与所述帧图像a符合预设标准值的重合区域；将所述帧图像b中除所述符合预设标准值的重合区域以外的帧图像与所述帧图像a进行拼接，得到拼接帧图像c，并对所述拼接帧图像c进行图像缝合。

进一步的，处理器30确定所述帧图像b与所述帧图像a符合预设标准值的重合区域，包括：将所述帧图像b与所述帧图像a重叠，将所述帧图像b相对于所述帧图像a移动预设距离，得到重合区域；计算所述重合区域的相似性指数，将所述相似性指数与所述预设的标准指数进行比较；若所述相似性指数大于等于所述预设的标准指数，则判定出所述重合区域符合预设标准值的重合区域；若所述相似性指数小于所述预设的标准指数，则继续将所述帧图像b相对于所述帧图像a移动预设距离，得到新的重合区域，并重复上述重合区域相似性指数与所述预设的标准指数的比较过程。

更进一步的，所述处理器30计算所述重合区域的相似性指数，包括：计算所述帧图像a属于所述重合区域的帧图像的直方图a，根据所述帧图像的直方图a获取灰度的分布直方图a；计算所述帧图像b属于所述重合区域的帧图像的直方图b，根据所述图像的直方图b获取灰度的分布直方图b；计算所述灰度的分布直方图a与所述灰度的分布直方图b的距离，所述距离即为所述重合区域的相似性指数。

在第一实施例、第二实施例、第三实施例的基础上，结合附图4～7介绍本发明的应用实施例。如图4所述，本发明应用实施例的基于双摄像头的智能监控方法包括图像拼接和夜间监控两部分：

图像拼接部分：普通的单摄像头拍出的视角范围小，无法覆盖到大范围的场景，不利于夜间家庭儿童睡眠时监控。基于此，本发明设计了一种双摄像头的智能监控设备，由于双摄像头的设计可以使得监控场景范围扩大，可以对外来闯入的人进行自动报警，以保护小孩睡眠时的安全。

两颗摄像头距离稍远，第一摄像头拍摄的图像a与第二摄像头拍摄的图像b进行全景拼接，其中两颗摄像头拍摄的图像a与图像b会有重合区域。

图5是本发明应用实施例中图像拼接的流程示意图，如图5所示，为了计算重合区域的大小，首先将图像b与图像a在图像a的最左处对齐，将图像b从图像a最左处开始，向右平移，平移时计算重合区域的相似性指数，判断是否大于标准值，如果小于标准值，继续平移图像b，直到重合区域相似性指数大于等于标准值。

图像相似性指数采用直方图相似度进行计算，首先计算两幅重合区域图像的直方图，获取从0-255灰度值的分布直方图，利用欧式距离计算两个灰度图像的距离，将这个距离作为相似性指数，与标准指数进行对比，大于标准指数，认定为重合区域。

图6是本发明应用实施例确定的符合预设标准的重合区域的示意图，在图6中，黑框标示部分为重合区域。重合区域确定完毕后，将图像b中黑框标示的重合区域外的图像与图像a进行拼接生成一幅拼接图像c。图7是本发明应用实施例中得到拼接图像c的示意图。

由于拼接后图像容易出现明暗度不一致，采用直方图均衡或者对比度拉伸的方法进行图像处理，成为一幅色彩均衡，亮度均衡的图像d，该图像将作为下述夜间监控流程中的输入图像。

夜间监控：利用上述设备进行夜间图像监控时，首先将开机后前60帧图像的灰度值取平均作为初始背景图像灰度值，以后依次循环取当前帧的前60帧图像灰度平均值作为背景图像灰度值，将当前帧图像灰度值与背景图像灰度值做差，获得差值矩阵，累计差值矩阵中所有像素的差值，与标准差值对比，如果小于标准差值，认为没有可疑目标闯入，如果大于标准差值，认为有可疑目标闯入，立刻拍照并远程通知父母。

本发明可以使得监控设备获得更大的监控视角与视场，能监控到房间的更多场景，同时可以对夜间闯入的可疑目标进行报警并通知父母，有利于儿童夜间睡眠时的安全。

以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。