專利名稱：消除監(jiān)控系統(tǒng)中誤報警的方法、系統(tǒng)及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及ATM機智能監(jiān)控領(lǐng)域，尤其涉及一種消除監(jiān)控系統(tǒng)中誤報警的方法、 系統(tǒng)及裝置。
背景技術(shù)：
ATM機的安全問題一直困擾銀行業(yè)以及ATM制造商，為了加強安全管理，一般采用攝像頭監(jiān)控的方法，在ATM機取款間安裝一個、兩個或者多個攝像頭，監(jiān)控用戶操作過程。 ATM機取款間的攝像頭既包括監(jiān)控、識別用戶的攝像頭，也包括監(jiān)控ATM機本身和用戶操作過程的攝像頭。人為監(jiān)控需要耗費大量的人力和財力，而且也不能保證監(jiān)控效果。ATM機智能監(jiān)控系統(tǒng)在社會安全中的重要性日益顯著。智能監(jiān)控系統(tǒng)一般是根據(jù)前景、背景兩幀圖像的變化來決定是否應(yīng)該報警。例如，申請?zhí)枮?01010109588. 6的中國發(fā)明專利申請公開了一種監(jiān)控中監(jiān)控處理方法和系統(tǒng)，在人體未出現(xiàn)在被監(jiān)控體區(qū)域中時，獲取被監(jiān)控體原始圖像和被監(jiān)控體偵測圖像；當(dāng)判斷所述被監(jiān)控體原始圖像與所述被監(jiān)控體偵測圖像存在差異時，發(fā)出偵測告警信號。即通過比較圖像的變化來決定是否應(yīng)該報警。在實際針對ATM機進行智能監(jiān)控時，插卡口指示燈區(qū)域已經(jīng)設(shè)置為屏蔽區(qū)，不在圖像比較的范圍內(nèi)；但是，由于插卡口指示燈閃爍在側(cè)面板上造成的反光也會導(dǎo)致前景、背景相應(yīng)位置的圖像變化較大，從而帶來了誤報警。而如果僅僅通過簡單設(shè)置屏蔽區(qū)不進行報警則會帶來漏報的風(fēng)險，這種情況直接影響了智能監(jiān)控系統(tǒng)的可靠性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明解決的問題是提供一種消除智能監(jiān)控系統(tǒng)中反光引起誤報警的方法，在消除因反光引起的誤報警的同時，避免僅僅通過簡單設(shè)置屏蔽區(qū)不報警帶來的漏報風(fēng)險，提高智能監(jiān)控系統(tǒng)的可用性。為解決上述問題，本發(fā)明提供一種消除監(jiān)控系統(tǒng)中誤報警的方法，包括對報警區(qū)域的圖像數(shù)據(jù)進行色彩空間轉(zhuǎn)換，降低所述圖像數(shù)據(jù)的色彩維度；對已經(jīng)降低色彩維度的圖像數(shù)據(jù)計算狀態(tài)描述向量Va，作為描述圖像特征的量化指標(biāo)；計算所述狀態(tài)描述向量Va 和模板向量之間的距離，所述模板向量為非報警狀態(tài)下報警區(qū)域的圖像數(shù)據(jù)的狀態(tài)描述向量；如果所述距離小于預(yù)設(shè)的閾值，確定目前狀態(tài)為所述模板向量對應(yīng)的非報警狀態(tài)，此次報警為誤報警。可選的，對報警區(qū)域的圖像數(shù)據(jù)進行色彩空間轉(zhuǎn)換包括按下述轉(zhuǎn)換方式將報警區(qū)域的圖像數(shù)據(jù)從(R，G，B)色彩空間轉(zhuǎn)換到(r，g，b)色彩空間，r = R/ (R+G+B)g = G/ (R+G+B)b = B/(R+G+B)。
可選的，對已經(jīng)降低色彩維度的圖像數(shù)據(jù)計算狀態(tài)描述向量Va包括選擇(r，g) 或(g，b)或(b，r)色彩空間作為歸一化色彩空間，對所述報警區(qū)域的圖像數(shù)據(jù)在所選擇的歸一化色彩空間的兩個分量分別進行直方圖統(tǒng)計；所述直方圖的橫坐標(biāo)是強度量化級，縱坐標(biāo)是像素在該強度出現(xiàn)的頻率；生成所選擇的歸一化色彩空間的聯(lián)合直方圖；生成上述聯(lián)合直方圖的狀態(tài)描述向量；所述狀態(tài)描述向量的內(nèi)容是按照強度量化級排序的一組頻率值。可選的，所述模板向量包括燈亮模板向量V。n*燈滅模板向量V。ff;所述計算所述狀態(tài)描述向量和保存的模板向量之間的距離包括按下述轉(zhuǎn)換方式計算所述狀態(tài)描述向量 Va和所述燈亮模板向量V。n之間的距離Dl以及所述狀態(tài)描述向量Va和所述燈滅模板向量 V。ff之間的距離D2:Dl = Va · Von/(|Va| X |Von|)D2 = Va · Voff/(|Va| X |Voff|)?？蛇x的，如果所述距離小于預(yù)設(shè)的閾值包括如果Dl和D2中有一個小于設(shè)定的報
警閾值?？蛇x的，更新所述模板向量的方法包括輸入建模圖像；對建模圖像進行色彩空間轉(zhuǎn)換；生成報警區(qū)域的狀態(tài)描述向量；按照模板數(shù)量，分類保存狀態(tài)描述向量；如果需要繼續(xù)統(tǒng)計，延時一段時間，再次輸入建模圖像；如果不需要繼續(xù)統(tǒng)計，基于分類保存的狀態(tài)描述向量，計算平均模板向量。可選的，所述模板向量包括燈亮狀態(tài)描述模板向量和燈滅狀態(tài)描述模板向量；計算平均模板向量的方法為對保存的狀態(tài)描述向量批量進行直方圖統(tǒng)計?？蛇x的，所述的消除監(jiān)控系統(tǒng)中誤報警的方法還包括計算平均模板向量的標(biāo)準(zhǔn)差；標(biāo)準(zhǔn)差大的平均模板向量對應(yīng)燈滅狀態(tài)描述模板向量，標(biāo)準(zhǔn)差小的平均模板向量對應(yīng)燈亮狀態(tài)描述模板向量。進一步，本發(fā)明還提供一種消除監(jiān)控系統(tǒng)中誤報警的裝置，包括色彩空間轉(zhuǎn)換單元，與色彩空間轉(zhuǎn)換單元耦接的狀態(tài)描述向量生成單元，與狀態(tài)描述向量生成單元耦接的報警判斷單元；所述色彩空間轉(zhuǎn)換單元適于接收報警區(qū)域的圖像數(shù)據(jù)，并對報警區(qū)域的圖像數(shù)據(jù)進行色彩空間轉(zhuǎn)換，降低所述圖像數(shù)據(jù)的色彩維度；所述狀態(tài)描述向量生成單元適于生成所述圖像數(shù)據(jù)的狀態(tài)描述向量，作為描述圖像特征的量化指標(biāo)；所述報警判斷單元適于計算所述狀態(tài)描述向量和模板向量之間的距離并根據(jù)所述距離與預(yù)設(shè)的閾值之間的關(guān)系判斷此次報警是否為誤報警；所述模板向量為非報警狀態(tài)下報警區(qū)域的圖像數(shù)據(jù)的狀態(tài)描述向量。可選的，所述消除監(jiān)控系統(tǒng)中誤報警的裝置還包括模板存儲單元，與所述報警判斷單元耦接，適于保存所述模板向量。可選的，所述消除監(jiān)控系統(tǒng)中誤報警的裝置還包括模板向量更新單元，分別與所述狀態(tài)描述向量生成單元和模板存儲單元耦接，適于接收并分類保存建模圖像的狀態(tài)描述向量，計算平均模板向量并更新所述模板存儲單元保存的模板向量；功能選擇單元，與狀態(tài)描述向量生成單元耦接，適于設(shè)置所述裝置的狀態(tài)標(biāo)志位；所述狀態(tài)描述向量生成單元適于獲取該狀態(tài)標(biāo)志位，并根據(jù)該狀態(tài)標(biāo)志位，將狀態(tài)描述向量發(fā)送到與其耦接的模板向量更新單元或報警判斷單元。
進一步，本發(fā)明還提供一種消除監(jiān)控系統(tǒng)中誤報警的系統(tǒng)，包括上述的消除監(jiān)控系統(tǒng)中誤報警的裝置，圖像采集單元，預(yù)報警單元以及報警單元；所述圖像采集單元適于每隔一段時間采集一幀被監(jiān)控對象的圖像數(shù)據(jù)，并發(fā)送給預(yù)報警單元；所述預(yù)報警單元適于計算前后兩幀圖像數(shù)據(jù)的變化量并判斷是否超過閾值；所述誤報警消除裝置適于接收來自預(yù)報警單元的預(yù)報警信號以及報警區(qū)域圖像數(shù)據(jù)，并判斷該預(yù)報警信號是否為誤報警；所述報警單元適于接收來自誤報警消除裝置的報警信號并向監(jiān)控人員報警。可選的，計算前后兩幀圖像數(shù)據(jù)的變化量并判斷是否超過閾值包括對所述前后兩幀圖像數(shù)據(jù)分別進行灰度化處理；獲取所述前后兩幀圖像數(shù)據(jù)的差分值；比較差分值是否超過預(yù)設(shè)的閾值。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(1)通過采用上述誤報警消除方法，消除了現(xiàn)有監(jiān)控系統(tǒng)中由于插卡口指示燈閃爍在側(cè)面板上造成的反光導(dǎo)致的誤報警，提高了報警準(zhǔn)確率；( 通過更新模板向量，消除了由于外部光照條件發(fā)生的變化帶來的影響，進一步提高了報警準(zhǔn)確率C3)通過利用歸一化色彩空間，壓縮了圖像數(shù)據(jù)的冗余信息，不僅不會對正常的報警產(chǎn)生影響，相反可以減少光照變化引起的誤報，進一步提高了報警準(zhǔn)確率。


圖1、2是現(xiàn)有技術(shù)中，ATM機智能監(jiān)控系統(tǒng)中一個攝像頭獲取的圖像的示意圖；圖3是本發(fā)明一個實施例中提供的消除智能監(jiān)控系統(tǒng)中反光引起誤報警的方法流程圖；圖4是本發(fā)明一個實施例中提供模板向量更新方法流程圖；圖5是本發(fā)明的一個實施例中提供一種自動分類保存模板向量的方法流程圖；圖6、7是本發(fā)明一個實施例中燈滅、燈亮模板向量對應(yīng)的聯(lián)合直方圖；圖8是本發(fā)明一個實施例中提供的可更新模板向量的誤報警排除方法；圖9、10、11為本發(fā)明不同實施例中，消除監(jiān)控系統(tǒng)中誤報警的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖12是本發(fā)明一個實施例中提供的消除監(jiān)控系統(tǒng)中誤報警的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更為明顯易懂，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式
做詳細的說明。本發(fā)明中，將圖像從RGB色彩空間轉(zhuǎn)換到歸一化色彩空間指(1)按下述轉(zhuǎn)換方式將報警區(qū)域的圖像數(shù)據(jù)從(R，G，B)色彩空間轉(zhuǎn)換到(r，g，b) 色彩空間r = R/ (R+G+B)g = G/ (R+G+B)b = B/ (R+G+B)。其中，利用任意兩個歸一化分量，都可以生成第三個分量，例如b = 1-r-g
(2) r，g兩個分量構(gòu)成歸一化色彩空間(r，g)?？梢赃x擇RGB色彩空間中的任意兩個分量進行上述歸一化計算，經(jīng)過歸一化都可以實現(xiàn)降低色彩維度，減少冗余信息的目的。本發(fā)明中，“強度量化級”用于描述歸一化色彩空間的分量。例如，將r和g的取值范圍均勻劃分為256個量化級，得到(r0-r25O，(g0_g255)，每一個量化級對應(yīng)為一個強度量化級。本發(fā)明中，“直方圖統(tǒng)計”針對圖像的歸一化色彩空間的分量。直方圖的橫坐標(biāo)是強度量化級，縱坐標(biāo)是像素在該強度出現(xiàn)的頻率。本發(fā)明中，“聯(lián)合直方圖”針對圖像的歸一化色彩空間。例如，在歸一化色彩空間 (r，g)中，將r分量的直方圖和g分量的直方圖的橫坐標(biāo)串聯(lián)起來，得到r，g分量的聯(lián)合直方圖。即橫坐標(biāo)0-255對應(yīng)r的256個強度量化級，橫坐標(biāo)256-511對應(yīng)g的256個強度量化級，縱坐標(biāo)為像素在相應(yīng)的強度量化級出現(xiàn)的頻率。r，g分量組合在一起共同表征了圖像的色彩統(tǒng)計信息。本發(fā)明中，“狀態(tài)描述向量”針對圖像的歸一化色彩空間，是根據(jù)聯(lián)合直方圖得出的一個向量。其內(nèi)容是按照強度量化級排序的一組頻率值。狀態(tài)描述向量(a0，al, a2，......，a511)，共有512個元素，前256個元素的和為1，后256個元素的和為1，即
255511^ai = V^aj =1
/ 二0/ 二 256例如，一幅圖像包含1000個像素數(shù)據(jù)，有10個像素在r 0強度出現(xiàn)，20個
像素在r 1強度出現(xiàn)，......，15個像素在r 255強度出現(xiàn)，則狀態(tài)描述向量r分量
為(0.01，0.02，......，0.015)，和為1;有30個像素在g 0強度出現(xiàn)，5個像素在gl
強度出現(xiàn)，......，50個像素在g 255強度出現(xiàn)，則狀態(tài)描述向量g分量為(0.03，
0.005，......，0.05)，和為1 ；該幅圖像的狀態(tài)描述向量為(0. 01，0. 02，......，0.015，
0. 03，0. 005，......，0. 05)。狀態(tài)描述向量是用于描述圖像特征的量化指標(biāo)。本發(fā)明中，“燈亮狀態(tài)描述模板向量”和“燈滅狀態(tài)描述模板向量”表示在ATM機上的插卡口指示燈“燈亮”和“燈滅”兩種狀態(tài)下，報警區(qū)域的圖像分別對應(yīng)的狀態(tài)描述向量。 它們是“基準(zhǔn)向量”?！澳０逑蛄俊笔恰盃顟B(tài)描述模板向量”的簡稱。為了消除智能監(jiān)控系統(tǒng)中反光引起的誤報警，本發(fā)明提出一種基于顏色聯(lián)合直方圖的解決方案首先對對圖像進行色彩空間轉(zhuǎn)換以減少光照影響，然后通過計算顏色聯(lián)合直方圖獲得狀態(tài)描述模板向量，并在批量統(tǒng)計的基礎(chǔ)上使用聯(lián)合直方圖標(biāo)準(zhǔn)差確定模板向量與燈亮、燈滅這兩種狀態(tài)的對應(yīng)關(guān)系；在實際應(yīng)用時對現(xiàn)場測試圖片也同樣計算出顏色聯(lián)合直方圖向量，并與相應(yīng)的狀態(tài)描述模板向量進行距離比較以最終判斷是否應(yīng)該報警。在以下描述中闡述了具體細節(jié)以便于充分理解本發(fā)明。但是本發(fā)明能夠以多種不同于在此描述的其它方式來實施，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不違背本發(fā)明內(nèi)涵的情況下做類似推廣。因此本發(fā)明不受下面公開的具體實施方式
的限制。如圖1、2所示為ATM機智能監(jiān)控系統(tǒng)中一個攝像頭獲取的圖像101。圖像101顯示的內(nèi)容包括ATM機及其周圍墻壁。ATM機包括顯示屏幕102，插卡區(qū)104，插卡口指示燈 103，以及用戶輸入?yún)^(qū)域。圖1顯示的插卡口指示燈103為熄滅狀態(tài)，圖2中顯示的插卡口指示燈為閃爍狀態(tài)。圖2中還顯示了插卡口指示燈103閃爍時在ATM機側(cè)面板上的反光區(qū)域105，本發(fā)明所要解決的問題正是反光區(qū)域105所引起的誤報警，反光區(qū)域105即上述報
警區(qū)域。在ATM機智能監(jiān)控系統(tǒng)工作的過程中，通過比較前后兩幀圖像的變化判斷是否報警。監(jiān)控系統(tǒng)一般首先得到彩色的監(jiān)控圖像，對彩色監(jiān)控圖像進行灰度化處理，使用各種灰度化公式進行；然后將兩幀圖像進行灰度差分處理，如果差分的絕對值超過閾值時就認為產(chǎn)生了足夠的變化，從而引發(fā)報警，并傳輸監(jiān)控圖像并標(biāo)識監(jiān)控圖像中的報警區(qū)域。所述的閾值為經(jīng)驗值。為了避免誤報警，本發(fā)明中，將報警區(qū)域的圖像做進一步的分析。如圖3所示，本發(fā)明一個實施例中提供的消除智能監(jiān)控系統(tǒng)中反光引起誤報警的方法包括如下步驟S101，對報警區(qū)域進行色彩空間轉(zhuǎn)換；S102,生成報警區(qū)域的狀態(tài)描述向量；S103，計算狀態(tài)描述向量和模板向量之間的距離；S104，如果距離小于閾值，目前狀態(tài)為基準(zhǔn)向量對應(yīng)的狀態(tài)，為誤報警；S105，如果距離不小于閾值，目前狀態(tài)非基準(zhǔn)向量對應(yīng)的狀態(tài)，為真實報警。在步驟SlOl中，為了減少光照影響，按下述轉(zhuǎn)換方式，將報警區(qū)域的圖像從(R，G， B)色彩空間轉(zhuǎn)換到(r，g，b)色彩空間r = R/ (R+G+B)g = G/ (R+G+B)b = B/ (R+G+B)(r，g，b)色彩空間中的三個分量的和為1，即其中有一個分量為冗余分量。本實施例中，選擇(r，g)色彩空間作為歸一化色彩空間，減少了光照冗余信息。在其他實施例中， 也可以選擇(g，b)或(b，r)作為歸一化色彩空間。對于監(jiān)控圖像，(R，G，B)色彩空間包含了大量的光照冗余信息，歸一化后則壓縮了這部分冗余信息，更加集中的反映本身色彩特性，對后續(xù)進一步處理是有利的。不僅不會對正常的報警產(chǎn)生影響，相反可以減少光照變化引起的誤報。色彩空間轉(zhuǎn)換方式有多種，在本發(fā)明的其他實施例中，還可以將報警區(qū)域的圖像從(R，G，B)色彩空間轉(zhuǎn)換到Y(jié)UV、HSV、LAB、CMYK等色彩空間，達到亮度、色度分離的目的， 但轉(zhuǎn)換后任一分量不能由其它2分量導(dǎo)出，它們的降維是通過丟棄亮度分量來實現(xiàn)的。上述實施例中，選擇將報警區(qū)域的圖像從(R，G，B)色彩空間轉(zhuǎn)換到(r，g，b)色彩空間，主要是考慮了其轉(zhuǎn)換簡單、降維方便的優(yōu)點。在步驟S102中，生成報警區(qū)域的狀態(tài)描述向量的過程為S201，對報警區(qū)域圖像在(r，g)色彩空間的r、g分量分別進行直方圖統(tǒng)計；S202，生成r、g分量的聯(lián)合直方圖；S203，生成上述聯(lián)合直方圖的狀態(tài)描述向量Va。在步驟S103中，計算狀態(tài)描述向量和模板向量之間的距離包括計算所述狀態(tài)描述向量Va和所述燈亮模板向量V。n之間的距離Dl ；計算所述狀態(tài)描述向量Va和所述燈滅模板向量V。ff之間的距離D2。所述的燈亮模板向量Vra^n燈滅模板向量V。ff&含義為在插卡口指示燈亮的狀態(tài)下和插卡口指示燈滅的狀態(tài)下，分別計算報警區(qū)域圖像數(shù)據(jù)的狀態(tài)描述向量；其計算方法也是利用S201 S203中的步驟完成的，并被保存為基準(zhǔn)向量用于比較。計算兩個狀態(tài)描述向量之間的距離的方法為Dl = Va · Von/ (| Va | X | Von |)D2 = Va · Voff/(| Va | X | Voff |)即利用向量間的夾角余弦距離，判斷兩個向量間的相似度距離。 如果Dl和D2中有一個小于設(shè)定的報警閾值TO (經(jīng)驗值)，則目前插卡口指示燈的狀態(tài)或為燈亮狀態(tài)或為燈滅狀態(tài)，對應(yīng)報警區(qū)域的狀態(tài)或為燈亮狀態(tài)或為燈滅狀態(tài)，該報警為誤報警，可排除。如果Dl和D2都大于報警閾值T0，表示目前的報警區(qū)域的狀態(tài)既不是燈亮狀態(tài)，也不是燈滅狀態(tài)，該報警為真實報警。通過上述的方法，排除了反光區(qū)域引起的誤報警，提高了智能監(jiān)控系統(tǒng)的報警正確率，節(jié)省了時間和相關(guān)的資源。進一步，由于外部光照條件可能會發(fā)生變化，所以建立的狀態(tài)描述模板向量，包括燈亮模板向量和燈滅模板向量，每隔一段時間就需要更新，以更好的避免誤報警的出現(xiàn)。如圖4所示，本發(fā)明的一個實施例中提供一種模板更新方法，包括S300，設(shè)置報警區(qū)；S301，輸入建模圖像(建立模板向量圖像)，為報警區(qū)的圖像數(shù)據(jù)；S302，對報警區(qū)域進行色彩空間轉(zhuǎn)換；S303,生成報警區(qū)域的狀態(tài)描述向量；S304，分類保存狀態(tài)描述向量；S305，如果需要繼續(xù)統(tǒng)計，延時一段時間，再次采集并輸入建模圖像；S306，如果不需要繼續(xù)統(tǒng)計，計算平均模板向量。在步驟S300中，設(shè)置報警區(qū)的目的在于指示可能產(chǎn)生誤報警的范圍，即該范圍內(nèi)，正常的狀態(tài)不止一種，監(jiān)控系統(tǒng)采用前后兩幀圖像灰度差分的方法或其他比較方法得到的報警結(jié)果有可能屬于誤報警。本實施例中，報警區(qū)域即上述的反光區(qū)域。步驟S301中建模圖像是報警區(qū)域的圖像。在本發(fā)明的其他實施例中，如果采用整個監(jiān)控圖像，步驟S300可以取消，在步驟S301中增加一個選取報警區(qū)域的操作步驟。步驟S302、S303與上述的步驟S101、S102分別對應(yīng)。步驟S304中，將得到的狀態(tài)描述向量分類保存在模板存儲單元中。本實施例中， 模板向量共有兩類，一類是燈亮模板，另一類是燈滅模板。分類閾值Tl用于判斷新生成的狀態(tài)描述向量屬于何種類型的模板向量。本實施例中，提供一種自動判斷狀態(tài)描述向量的模板類型的方法，參考圖5，包括S401，如果是第一次生成的狀態(tài)描述向量，保存為類型I ；S402，如果不是，計算輸入向量與類型I模板向量距離；S403，如果距離小于分類閾值Tl，保存為類型I模板向量樣本；S404，如果距離大于分類閾值Tl，保存為類型II模板向量樣本。上述計算向量之間的距離的方法仍采用向量間的夾角余弦距離公式D = a · b/(|a| X |b|)
在取得一定數(shù)量樣本后，在步驟S306中，對類型I和類型II模板向量的樣本分別批量進行直方圖統(tǒng)計獲得類型I和類型II平均模板向量。具體的，設(shè)在某個時間段已獲得一批類型I的圖片，這些圖片總計包含有10000個
像素，經(jīng)統(tǒng)計，其中有100個像素在r 0強度出現(xiàn)，200個像素在rl強度出現(xiàn)，......，150
個像素在r 255強度出現(xiàn)，則平均模板向量r分量為(0.01,0. 02,......，0. 015)，和為1;
有300個像素在g 0強度出現(xiàn)，50個像素在gl強度出現(xiàn)，......，500個像素在g 255強度
出現(xiàn)，則平均模板向量g分量為(0. 03,0. 005,......，0.05)，和為1 ；整個類型I的圖片的
平均模板向量為(0. 01，0. 02，......，0. 015,0. 03，0. 005，......，0. 05)。上述方法得到的兩種類型的平均模板向量將作為兩種類型模板向量，與待檢測的圖像的狀態(tài)描述向量進行比較。本實施例中，為了明確這兩種類型模板向量與燈亮模板、燈滅模板的對應(yīng)關(guān)系，可以由操作人員手工配置。進一步，本發(fā)明一個實施例中，通過計算類型I和類型II模板向量的標(biāo)準(zhǔn)差，自動對應(yīng)燈亮模板、燈滅模板。其原理在于燈滅時，顏色背景往往比較單一，而燈亮后，區(qū)域中既有背景，也有燈光，所以顏色分布會相對寬廣，對類型I和類型II的模板分別計算標(biāo)準(zhǔn)差，標(biāo)準(zhǔn)差大的對應(yīng)燈滅狀態(tài)，標(biāo)準(zhǔn)差小的對應(yīng)燈亮狀態(tài)。如圖6、圖7所示，圖6中(r-g)聯(lián)合直方圖的標(biāo)準(zhǔn)差為0.0194，表示燈滅模板；圖7中(r-g)聯(lián)合直方圖的標(biāo)準(zhǔn)差為0. 0077， 表示燈亮模板。進一步，上述的誤報警排除方法和模板向量更新方法可以結(jié)合在一起，成為更新模板向量的誤報警排除方法。如圖8所示，本發(fā)明的一個實施例中提供一種誤報警排除方法，包括S501，輸入建模圖像；或者S502，輸入測試圖像；S503，對報警區(qū)域進行色彩空間轉(zhuǎn)換；S504，生成報警區(qū)域的狀態(tài)描述向量；S505，如果不是測試模式，分類保存狀態(tài)描述向量；S506,如果目前為測試模式，不再需要繼續(xù)采集統(tǒng)計樣本，計算平均模板向量；S507，用S506得到的平均模板向量替代保存的模板向量；S508，如果是測試模式，調(diào)用保存的模板向量，計算模板向量和狀態(tài)描述向量的距離并判斷其是否小于報警閾值；S509，根據(jù)S508的比較結(jié)果，判斷是否報警；如果距離小于閾值，目前狀態(tài)為基準(zhǔn)向量對應(yīng)的狀態(tài)，為誤報警。進一步，雖然上述的實施例描述的方法針對擁有兩種正常狀態(tài)的報警區(qū)域，本發(fā)明提供的方法也可以用于監(jiān)控對象有多種正常狀態(tài)，需要進一步分析報警區(qū)域是否為真實報警的系統(tǒng)中。應(yīng)用時，只需要將各種正常狀態(tài)都分別建立對應(yīng)的模板向量，得到報警區(qū)域后，分別計算并判斷報警區(qū)域的狀態(tài)描述向量是否可歸結(jié)為模板向量(如利用向量間夾角余弦公式)，如果可以歸結(jié)為模板向量，則本次報警為誤報警，可以排除。進一步，本發(fā)明還提供一種消除監(jiān)控系統(tǒng)中誤報警的裝置。如圖9所示，為本發(fā)明一個實施例中，消除監(jiān)控系統(tǒng)中誤報警的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。其中包括色彩空間轉(zhuǎn)換單元901，與色彩空間轉(zhuǎn)換單元901耦接的狀態(tài)描述向量生成單元902，與狀態(tài)描述向量生成單元902耦接的報警判斷單元903。色彩空間轉(zhuǎn)換單元901負責(zé)將接收到的報警區(qū)域的圖像從(R，G，B)色彩空間轉(zhuǎn)換到(r，g，b)色彩空間。轉(zhuǎn)換公式如步驟SlOl中所述；狀態(tài)描述向量生成單元902負責(zé)生成報警區(qū)域的狀態(tài)描述向量，生成狀態(tài)描述向量的方法如步驟 S102所述；報警判斷單元903負責(zé)計算狀態(tài)描述向量和模板向量之間的距離并判斷該距離與設(shè)定的閾值的關(guān)系，如步驟S103、S104和S105所述。本發(fā)明的另一個施例中，如圖10所示，消除監(jiān)控系統(tǒng)中誤報警的裝置還包括模板存儲單元904，與報警判斷單元903耦接，負責(zé)保存模板向量。在其他實施例中，保存模板向量的功能也可由報警判斷單元903完成。進一步，為了能夠更新模板，本發(fā)明一個實施例中提供另一種消除監(jiān)控系統(tǒng)中誤報警的裝置。如圖11所示，該裝置包括圖像輸入單元1001，用于接收建模圖像或測試圖像；色彩空間轉(zhuǎn)換單元1002 ；狀態(tài)描述向量生成單元1003 ；模板向量更新單元1004，適于分類保存狀態(tài)描述向量，最后計算平均模板向量并更新模板存儲單元1005中的模板向量； 與狀態(tài)描述向量生成單元1003耦接的功能選擇單元1007和報警判斷單元1006。在本實施例中，消除監(jiān)控系統(tǒng)中誤報警的裝置的數(shù)據(jù)流程取決于功能選擇單元 1007的設(shè)置。功能選擇單元1007接收用戶的選擇，設(shè)置狀態(tài)標(biāo)志位Flag ；狀態(tài)標(biāo)志位Flag 可以設(shè)置為0或1，分別對應(yīng)模板更新功能和誤報警識別功能。在模板更新功能選中時，裝置接收到數(shù)據(jù)流1011為建模圖像，狀態(tài)描述向量生成單元1003獲取功能選擇單元1007中的狀態(tài)標(biāo)志位Flag，值為0。狀態(tài)描述向量生成單元1003將狀態(tài)描述向量發(fā)送到與其耦接的模板向量更新單元1004。由模板向量更新單元 1004完成模板更新操作，操作內(nèi)容如步驟S304、S305和S306所述。在誤報警識別功能選中時，裝置接收到數(shù)據(jù)流1012為測試圖像，即報警區(qū)域圖像，狀態(tài)描述向量生成單元1003獲取功能選擇單元1007中的狀態(tài)標(biāo)志位Flag，值為1。狀態(tài)描述向量生成單元1003將狀態(tài)描述向量發(fā)送到與其耦接的報警判斷單元1006。報警判斷單元1006從模板存儲單元1005獲取燈亮模板和燈滅模板，計算狀態(tài)描述向量與兩個模板之間的距離，判斷是否為誤報警。在本發(fā)明的其他實施例中，也可以其他方式設(shè)置裝置的狀態(tài)標(biāo)志位，或通過其他的方式完成裝置的功能切換。例如，圖像輸入單元接收用戶的功能選擇，并給所有的圖像數(shù)據(jù)增加狀態(tài)標(biāo)志位，功能切換取決于圖像數(shù)據(jù)所攜帶的狀態(tài)標(biāo)志位。進一步，如圖12所示，本發(fā)明一個實施例中還提供了一種消除監(jiān)控系統(tǒng)中誤報警的系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括圖像采集單元1101，預(yù)報警單元1102，誤報警消除裝置1103和報警單元1104。圖像采集單元1101可以是攝像頭或者其他拍攝設(shè)備，用于每隔一段時間采集一幀被監(jiān)控對象的圖像數(shù)據(jù)。預(yù)報警單元1102與圖像采集單元1101連接，接收并判斷前后兩幀圖像數(shù)據(jù)是否變化較大。本實施例中，攝像頭獲取的彩色圖像數(shù)據(jù)在預(yù)報警單元1102進行了灰度化處理，處理方式為Gray (i，j) = 0. 299*R (i，j) +0. 587*G (i，j) +0. 114*B (i，j)其中i，j為水平坐標(biāo)，RGB為色彩分量，Gray為灰度值。比較前后兩幀各個像素點的灰度值的差是否超過第一預(yù)定值。如果超過的像素數(shù)量達到第二預(yù)定值，生成預(yù)報警信號。同時，將報警區(qū)域(包含灰度值變化超過第一預(yù)定值的像素)提取出來。其中，第一預(yù)定值和第二預(yù)定值都是經(jīng)驗值。在本發(fā)明的其他實施例中，也可以通過其他的方式對前后兩幀圖像數(shù)據(jù)進行差分，將得到差分值與預(yù)設(shè)的閾值進行比較，然后判斷是否生成預(yù)報警信號。誤報警消除裝置1103接收來自預(yù)報警單元1102的預(yù)報警信號以及報警區(qū)域圖像數(shù)據(jù)。采用上述的消除誤報警的方法，排除其中的誤報警，并將真實的預(yù)報警信號發(fā)送給報警單元1104。報警單元1104可以是警鈴等發(fā)聲裝置或者警燈等發(fā)光裝置，用于向設(shè)備監(jiān)控人員報警。通過采用上述誤報警消除方法、裝置及系統(tǒng)，消除了現(xiàn)有監(jiān)控系統(tǒng)中由于插卡口指示燈閃爍在側(cè)面板上造成的反光導(dǎo)致的誤報警，提高了報警準(zhǔn)確率。本發(fā)明雖然已以具體實施例公開如上，但其并不是用來限定本發(fā)明，任何本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，都可以利用上述揭示的方法和技術(shù)內(nèi)容對本發(fā)明技術(shù)方案做出可能的變動和修改，因此，凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化及修飾，均屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護范圍。
權(quán)利要求
1.一種消除監(jiān)控系統(tǒng)中誤報警的方法，其特征在于，包括對報警區(qū)域的圖像數(shù)據(jù)進行色彩空間轉(zhuǎn)換，降低所述圖像數(shù)據(jù)的色彩維度； 對已經(jīng)降低色彩維度的圖像數(shù)據(jù)計算狀態(tài)描述向量va，作為描述圖像特征的量化指標(biāo)；計算所述狀態(tài)描述向量Va和模板向量之間的距離，所述模板向量為非報警狀態(tài)下報警區(qū)域的圖像數(shù)據(jù)的狀態(tài)描述向量；如果所述距離小于預(yù)設(shè)的閾值，確定目前狀態(tài)為所述模板向量對應(yīng)的非報警狀態(tài)，此次報警為誤報警。
2.如權(quán)利要求1所述的消除監(jiān)控系統(tǒng)中誤報警的方法，其特征在于，對報警區(qū)域的圖像數(shù)據(jù)進行色彩空間轉(zhuǎn)換包括按下述轉(zhuǎn)換方式將報警區(qū)域的圖像數(shù)據(jù)從(R，G，B)色彩空間轉(zhuǎn)換到(r，g，b)色彩空間，r = R/ (R+G+B) g = G/ (R+G+B) b = B/ (R+G+B)。
3.如權(quán)利要求2所述的消除監(jiān)控系統(tǒng)中誤報警的方法，其特征在于，對已經(jīng)降低色彩維度的圖像數(shù)據(jù)計算狀態(tài)描述向量Va包括選擇(r，g)或(g，b)或(b，r)色彩空間作為歸一化色彩空間，對所述報警區(qū)域的圖像數(shù)據(jù)在所選擇的歸一化色彩空間的兩個分量分別進行直方圖統(tǒng)計；所述直方圖的橫坐標(biāo)是強度量化級，縱坐標(biāo)是像素在該強度出現(xiàn)的頻率； 生成所選擇的歸一化色彩空間的聯(lián)合直方圖；生成上述聯(lián)合直方圖的狀態(tài)描述向量；所述狀態(tài)描述向量的內(nèi)容是按照強度量化級排序的一組頻率值。
4.如權(quán)利要求1所述的消除監(jiān)控系統(tǒng)中誤報警的方法，其特征在于 所述模板向量包括燈亮模板向量V。n和燈滅模板向量V。ff ；所述計算所述狀態(tài)描述向量和保存的模板向量之間的距離包括 按下述轉(zhuǎn)換方式計算所述狀態(tài)描述向量Va和所述燈亮模板向量V。n之間的距離Dl以及所述狀態(tài)描述向量Va和所述燈滅模板向量V。ff之間的距離D2 Dl = Va · Von/(I Va I X Von |) D2 = Va · Voff/(I Va| X |Voff|)
5.如權(quán)利要求4所述的消除監(jiān)控系統(tǒng)中誤報警的方法，其特征在于，如果所述距離小于預(yù)設(shè)的閾值包括如果Dl和D2中有一個小于設(shè)定的報警閾值。
6.如權(quán)利要求1所述的消除監(jiān)控系統(tǒng)中誤報警的方法，其特征在于，更新所述模板向量的方法包括輸入建模圖像；對建模圖像進行色彩空間轉(zhuǎn)換； 生成報警區(qū)域的狀態(tài)描述向量； 按照模板數(shù)量，分類保存狀態(tài)描述向量；如果需要繼續(xù)統(tǒng)計，延時一段時間，再次輸入建模圖像；如果不需要繼續(xù)統(tǒng)計，基于分類保存的狀態(tài)描述向量，計算平均模板向量。
7.如權(quán)利要求6所述的消除監(jiān)控系統(tǒng)中誤報警的方法，其特征在于 所述模板向量包括燈亮狀態(tài)描述模板向量和燈滅狀態(tài)描述模板向量； 計算平均模板向量的方法為對保存的狀態(tài)描述向量批量進行直方圖統(tǒng)計。
8.如權(quán)利要求7所述的消除監(jiān)控系統(tǒng)中誤報警的方法，其特征在于，還包括計算平均模板向量的標(biāo)準(zhǔn)差；標(biāo)準(zhǔn)差大的平均模板向量對應(yīng)燈滅狀態(tài)描述模板向量， 標(biāo)準(zhǔn)差小的平均模板向量對應(yīng)燈亮狀態(tài)描述模板向量。
9.一種消除監(jiān)控系統(tǒng)中誤報警的裝置，其特征在于，包括色彩空間轉(zhuǎn)換單元，與色彩空間轉(zhuǎn)換單元耦接的狀態(tài)描述向量生成單元，與狀態(tài)描述向量生成單元耦接的報警判斷單元；所述色彩空間轉(zhuǎn)換單元適于接收報警區(qū)域的圖像數(shù)據(jù)，并對報警區(qū)域的圖像數(shù)據(jù)進行色彩空間轉(zhuǎn)換，降低所述圖像數(shù)據(jù)的色彩維度；所述狀態(tài)描述向量生成單元適于生成所述圖像數(shù)據(jù)的狀態(tài)描述向量，作為描述圖像特征的量化指標(biāo)；所述報警判斷單元適于計算所述狀態(tài)描述向量和模板向量之間的距離并根據(jù)所述距離與預(yù)設(shè)的閾值之間的關(guān)系判斷此次報警是否為誤報警；所述模板向量為非報警狀態(tài)下報警區(qū)域的圖像數(shù)據(jù)的狀態(tài)描述向量。
10.如權(quán)利要求9所述的消除監(jiān)控系統(tǒng)中誤報警的裝置，其特征在于還包括模板存儲單元，與所述報警判斷單元耦接，適于保存所述模板向量。
11.如權(quán)利要求10所述的消除監(jiān)控系統(tǒng)中誤報警的裝置，其特征在于，還包括模板向量更新單元，分別與所述狀態(tài)描述向量生成單元和模板存儲單元耦接，適于接收并分類保存建模圖像的狀態(tài)描述向量，計算平均模板向量并更新所述模板存儲單元保存的模板向量；功能選擇單元，與狀態(tài)描述向量生成單元耦接，適于設(shè)置所述裝置的狀態(tài)標(biāo)志位；所述狀態(tài)描述向量生成單元適于獲取該狀態(tài)標(biāo)志位，并根據(jù)該狀態(tài)標(biāo)志位，將狀態(tài)描述向量發(fā)送到與其耦接的模板向量更新單元或報警判斷單元。
12.—種消除監(jiān)控系統(tǒng)中誤報警的系統(tǒng)，其特征在于，包括如權(quán)利要求9到11中任意一項所述的消除監(jiān)控系統(tǒng)中誤報警的裝置，圖像采集單元，預(yù)報警單元以及報警單元；所述圖像采集單元適于每隔一段時間采集一幀被監(jiān)控對象的圖像數(shù)據(jù)，并發(fā)送給預(yù)報警單元；所述預(yù)報警單元適于計算前后兩幀圖像數(shù)據(jù)的變化量并判斷是否超過閾值； 所述誤報警消除裝置適于接收來自預(yù)報警單元的預(yù)報警信號以及報警區(qū)域圖像數(shù)據(jù)， 并判斷該預(yù)報警信號是否為誤報警；所述報警單元適于接收來自誤報警消除裝置的報警信號并向監(jiān)控人員報警。
13.如權(quán)利要求12中所述的消除監(jiān)控系統(tǒng)中誤報警的系統(tǒng)，其特征在于，計算前后兩幀圖像數(shù)據(jù)的變化量并判斷是否超過閾值包括對所述前后兩幀圖像數(shù)據(jù)分別進行灰度化處理； 獲取所述前后兩幀圖像數(shù)據(jù)的差分值；比較差分值是否超過預(yù)設(shè)的閾值。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種消除監(jiān)控系統(tǒng)中誤報警的方法，包括對報警區(qū)域的圖像數(shù)據(jù)進行色彩空間轉(zhuǎn)換，降低色彩維度；生成所述圖像數(shù)據(jù)的狀態(tài)描述向量，作為描述圖像特征的量化指標(biāo)；計算所述狀態(tài)描述向量和模板向量之間的距離，所述模板向量為非報警狀態(tài)下報警區(qū)域的圖像數(shù)據(jù)的狀態(tài)描述向量。本發(fā)明還公開了一種消除監(jiān)控系統(tǒng)中誤報警的裝置，包括色彩空間轉(zhuǎn)換單元，與色彩空間轉(zhuǎn)換單元耦接的狀態(tài)描述向量生成單元，與狀態(tài)描述向量生成單元耦接的報警判斷單元。本發(fā)明還公開了一種消除監(jiān)控系統(tǒng)中誤報警的系統(tǒng)。通過采用上述誤報警消除方法，消除了現(xiàn)有監(jiān)控系統(tǒng)中由于插卡口指示燈閃爍在側(cè)面板上造成的反光導(dǎo)致的誤報警，提高了報警準(zhǔn)確率。
文檔編號H04N7/18GK102479416SQ201010565898
公開日2012年5月30日 申請日期2010年11月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月29日
發(fā)明者曾文斌, 王曉平, 趙文忠 申請人:上海銀晨智能識別科技有限公司