一种摄像机警戒方法、警戒装置和计算机可读存储介质与流程

1.本技术涉及图像处理技术领域，具体涉及一种摄像机警戒方法、警戒装置和计算机可读存储介质。


背景技术：

2.现有部分红外警戒设备通过搭配被动式红外传感器(passive infrared sensor，pir)或者其他传感器，发送传感数据给报警系统来警戒，需要额外增加pir等传感装置，增加硬件成本；另外一些方案中设备通过内置的图像识别技术来进行视频分析，以提供报警信号，对芯片以及系统的要求较高，成本较大。


技术实现要素：

3.本技术提供一种摄像机警戒方法、警戒装置和计算机可读存储介质，能够对入侵行为进行警示。
4.为解决上述技术问题，本技术采用的技术方案是：提供一种摄像机警戒方法，该方法包括：对获取到的当前帧图像进行分块，得到多个图像块；计算图像块的rgb像素值的平均值，并对平均值进行处理，得到第一特征值；统计所有第一特征值中与预设特征值之间的相似度大于预设相似度的第一特征值的数量，记作统计值；利用多个图像块的总数量与统计值，计算出当前帧图像中的红外反光强度；根据红外反光强度判断是否有入侵行为；若有入侵行为，则发出相应警示。
5.为解决上述技术问题，本技术采用的另一技术方案是：提供一种警戒装置，该警戒装置包括互相连接的存储器和处理器，其中，存储器用于存储计算机程序，计算机程序在被处理器执行时，用于实现上述技术方案中的摄像机警戒方法。
6.为解决上述技术问题，本技术采用的另一技术方案是：提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质用于存储计算机程序，计算机程序在被处理器执行时，用于实现上述技术方案中的摄像机警戒方法。
7.通过上述方案，本技术的有益效果是：先对当前帧图像进行分块得到多个图像块；然后计算每个图像块的rgb像素值的平均值，并对该平均值进行处理得到第一特征值；统计所有第一特征值中与预设特征值之间的相似度大于预设相似度的第一特征值的数量，记作统计值；再利用多个图像块的总数量与统计值计算出红外反光强度；然后根据红外反光强度判断是否有入侵行为；若有入侵行为，则发出相应警示；通过对当前帧图像的数据进行分析得到红外反光强度，该红外反光强度能够间接判定监测目标距离摄像机的远近状态，当监控目标靠近摄像机时，确定存在入侵行为并进行相应的警示，无需进行图像识别等分析操作，算法实现简单，且无需利用外部传感器来获取数据，硬件成本较低。
附图说明
8.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使
用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。其中：
9.图1是本技术提供的摄像机警戒方法一实施例的流程示意图；
10.图2是本技术提供的摄像机警戒方法另一实施例的流程示意图；
11.图3是本技术提供的获取预设特征值的流程示意图；
12.图4是本技术提供的获取统计值的流程示意图；
13.图5是本技术提供的以预设特征值为圆心、半径为l的示意图；
14.图6是本技术提供的警戒装置一实施例的结构示意图；
15.图7是本技术提供的计算机可读存储介质一实施例的结构示意图。
具体实施方式
16.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性的劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
17.请参阅图1，图1是本技术提供的摄像机警戒方法一实施例的流程示意图，该方法包括：
18.步骤11：对获取到的当前帧图像进行分块，得到多个图像块。
19.可实时获取摄像机拍摄的视频数据，从视频数据中选取一帧图像作为当前帧图像，然后对该当前帧图像进行分块，得到多个图像块。
20.进一步地，可从摄像机的图像传感器获取视频数据，且可间隔预设帧/预设时间从视频数据中选取一帧图像作为当前帧图像，以减轻处理压力；当前帧图像可以为彩色图像，其被分为大小相同的多个图像块。
21.步骤12：计算图像块的rgb像素值的平均值，并对平均值进行处理，得到第一特征值。
22.对于每个图像块来说，可计算其rgb像素值(即红色像素值、绿色像素值以及蓝色像素值)的平均值，然后通过对该平均值进行运算，生成第一特征值。
23.进一步地，可对该图像块中所有红色像素值进行求和平均，得到红色像素平均值；对该图像块中所有绿色像素值进行求和平均，得到绿色像素平均值；对该图像块中所有蓝色像素值进行求和平均，得到蓝色像素平均；将红色像素平均值、绿色像素平均值以及蓝色像素平均值进行归一化处理，然后组成一个三维向量，记作第一特征值；例如，假设红色像素平均值、绿色像素平均值以及蓝色像素平均值分为为a、b以及c，则第一特征值可为：[a/b，1，c/b]、[a/c，b/c，1]、[1，b/a，c/a]或[a/(a b c)，b/(a b c)，c/(a b c)]；或者第一特征值为二维向量，比如：[a/b，c/b]、[b/a，c/a]或[a/c，b/c]。
[0024]
步骤13：统计所有第一特征值中与预设特征值之间的相似度大于预设相似度的第一特征值的数量，记作统计值。
[0025]
在计算出每个图像块对应的第一特征值后，可将第一特征值与预设特征值进行对比，计算出二者之间的相似度；然后比较该相似度与预设相似度之间的大小关系，如果该相
似度大于预设相似度，则进行记录，最终得到所有第一特征值中与预设特征值之间的相似度大于预设相似度的第一特征值的数量，该预设特征值为根据经验或应用需要设置的值。
[0026]
步骤14：利用多个图像块的总数量与统计值，计算出当前帧图像中的红外反光强度。
[0027]
在获取到统计值之后，可基于多个图像块的总数量与统计值，计算出红外反光强度，比如：将统计值与多个图像块的总数量相除，得到红外反光强度，或者对统计值与多个图像块的总数量进行加权求和。具体地，当前帧图像包括监控目标，红外反光强度用来表征摄像机拍摄到的监控目标距离摄像机的远近，红外反光强度越大，监控目标与摄像机之间的距离越近，该监控目标可以为人或其他可移动物体。
[0028]
步骤15：根据红外反光强度判断是否有入侵行为。
[0029]
在获取到红外反光强度后，可对红光反光强度进行处理，以确定当前监控场景中是否存在入侵行为；具体地，可判断红外反光强度是否大于预设反光强度，如果红外反光强度小于/等于预设反光强度，则确定未发生入侵行为，无需进行警示。
[0030]
步骤16：若有入侵行为，则发出相应警示。
[0031]
如果存在入侵行为，则进行警示，警示的强度与摄像机与监控目标的距离相关，警示包括声音警示、图像警示、光警示或震动警示，即声音警示的声音强度、光警示的光强度、震动警示的震动强度与摄像机与监控目标的距离相关，比如：当监控目标与摄像机的距离越近时，声音警示的声音强度、光警示的光强度、震动警示的震动强度越大。
[0032]
在一具体的实施例中，警示为声音警示，即在存在入侵行为时，可将声音警示的声音强度调整为当前声音强度；具体地，当前声音强度可以为播放装置所播放的声音的强度，播放装置可以为报警装置或音频播放器；例如，以报警装置为例，当前声音强度为报警装置当前以多大的声音强度来播放预设警示音，该预设警示音可以为鸣笛声或其他声音，以便在监控目标靠近摄像机时将预设警示音的音量自动调大，以起到震慑或提醒的作用。
[0033]
本实施例提供了一种基于图像分析的摄像机触发警戒的方法，通过对获取到的摄像机的图像传感器的数据进行算法建模，能够间接得到当前监控目标与摄像机的远近状态，即用红外反光强度来表征监控目标与摄像机的远近，根据距离自适应调整警示的强度，监控目标与摄像机的距离越近，警示的强度越大，能够起到提醒监控目标的作用，无需新增pir或其他传感器来获取数据，硬件成本较低，且无需进行图像识别，算法简单，软件实现较为容易。
[0034]
请参阅图2，图2是本技术提供的摄像机警戒方法另一实施例的流程示意图，该方法包括：
[0035]
步骤21：获取第一预设数据统计范围与图像块的尺寸。
[0036]
第一预设数据统计范围可以根据经验或应用需要设置，其包括第一起始坐标与第一终点坐标，第一起始坐标为当前帧图像的第一个坐标或位于当前帧图像的第一个坐标之后，第一终点坐标为当前帧图像的最后一个坐标或位于当前帧图像的最后一个坐标之前，即第一起始坐标与第一终点坐标围成的区域的尺寸小于当前帧图像的尺寸。
[0037]
步骤22：计算第一起始坐标与第一终点坐标围成的区域的尺寸，得到第一统计尺寸。
[0038]
在获取到第一起始坐标与第一终点坐标后，可对第一起始坐标与第一终点坐标所
围成的区域的尺寸进行计算，得到第一统计尺寸；具体地，可利用图像信号处理(image signal processing，isp)模块中的统计模块根据第一起始坐标和第一终点坐标确定数据的统计范围；例如，假设当前帧图像的尺寸为64*64，第一起始坐标为[5，5]，第一终点坐标为[28，28]，则第一统计尺寸为24*24。
[0039]
步骤23：按照第一统计尺寸与图像块的尺寸，对当前帧图像进行分块，得到多个图像块。
[0040]
将第一统计尺寸与图像块的尺寸相除，可以得到图像块的水平数量和竖直数量；具体地，图像块的尺寸可以为用户设置的尺寸或默认的尺寸，例如，假设第一统计尺寸为32*24，图像块的尺寸为4*4，则图像块的水平数量为8，图像块的竖直数量为6。
[0041]
步骤24：分别对图像块中所有第一像素值、所有第二像素值以及所有第三像素值进行求和平均，得到第一像素平均值、第二像素平均值以及第三像素平均值。
[0042]
当前帧图像中每个像素的rgb像素值包括第一像素值、第二像素值以及第三像素值，第一像素值、第二像素值以及第三像素值可以分别为红色像素值、绿色像素值以及蓝色像素值；对图像块中所有红色像素值进行求和平均，得到红色像素平均值；对图像块中所有绿色像素值进行求和平均，得到绿色像素平均值；对图像块中所有蓝色像素值进行求和平均，得到蓝色像素平均值。
[0043]
步骤25：将第一像素平均值与第二像素平均值相除，得到第一子特征值；并将第三像素平均值与第二像素平均值相除，得到第二子特征值。
[0044]
第一特征值包括第一子特征值与第二子特征值，将每个图像块的红色像素平均值与绿色像素平均值相除，得到第一子特征值；将每个图像块的蓝色像素平均值与绿色像素平均值相除，得到第二子特征值；例如，图像块的总数量为n*m(n≥1，m≥1)，第i(1≤i≤n*m)个图像块的红色像素平均值为r
i
，第i个图像块的绿色像素平均值为g
i
，第i个图像块的蓝色像素平均值为b
i
，用二维坐标x
i
(r
i
/g
i
，b
i
/g
i
)来表示第i个图像块的特征值，即图像块的特征值为x1，x2，x3，
……
，x
i
，
……
，x
n*m
。
[0045]
在一具体的实施例中，可采用图3所示的步骤来预先标定纯红外光的环境下的特征值(即预设特征值)，预设特征值包括第一预设特征值与第二预设特征值，如下所示：
[0046]
步骤31：获取红外图像。
[0047]
可在密封的小空间内，利用红外补光灯照射摄像机中的图像传感器，得到红外图像，即该红外图像为摄像机中的传感器在红外光的照射下生成的图像，图像传感器可以为互补金属氧化物半导体(complementary metal
‑
oxide
‑
semiconductor，cmos)传感器。
[0048]
步骤32：对红外图像进行分块，得到多个红外块。
[0049]
可以获取第二预设数据统计范围与红外块的尺寸，该第二预设数据统计范围包括第二起始坐标与第二终点坐标；然后计算第二起始坐标与第二终点坐标围成的区域的尺寸，得到第二统计尺寸；再按照第二统计尺寸与红外块的尺寸，对红外图像进行分块，得到多个红外块。
[0050]
步骤33：计算红外块的rgb像素值的平均值，并对平均值进行处理，得到第二特征值。
[0051]
红外图像中每个像素的rgb像素值包括第四像素值、第五像素值以及第六像素值，第四像素值、第五像素值以及第六像素值分别为红色像素值、绿色像素值以及蓝色像素值；
分别对红外块中所有第四像素值、所有第五像素值以及所有第六像素值进行求和平均，得到第四像素平均值、第五像素平均值以及第六像素平均值。
[0052]
进一步地，第二特征值包括第三子特征值与第四子特征值，预设特征值包括第一预设特征值与第二预设特征值；将第四像素平均值与第五像素平均值相除，得到第三子特征值；将第六像素平均值与第五像素平均值相除，得到第四子特征值。
[0053]
步骤34：对所有第二特征值进行求和平均，得到预设特征值。
[0054]
对所有第三子特征值进行求和平均，得到第一预设特征值；对所有第四子特征值进行求和平均，得到第二预设特征值。
[0055]
可以理解地，由于红外补光灯光源均匀充足单一，标定环境下各个红外块的预设特征值也较为接近；另外，预设特征值和图像传感器以及红外光特性有关，当图像传感器和红外光固定时，预设特征值是唯一的。
[0056]
步骤26：统计所有第一特征值中与预设特征值之间的相似度大于预设相似度的第一特征值的数量，记作统计值。
[0057]
可采用图4所示的方案获取统计值，具体包括如下步骤：
[0058]
步骤41：将统计计数的初始值设置为零。
[0059]
为了获取所有第一特征值中与预设特征值之间的相似度大于预设相似度的第一特征值的数量，可设置一统计计数，并将该统计计数的初始值设置为零。
[0060]
步骤42：从所有第一特征值中依次选取一个第一特征值作为当前特征值。
[0061]
按照图像块的排列顺序或者随机选取的顺序，从所有图像块的第一特征值中选出一个第一特征值作为当前特征值。
[0062]
步骤43：判断当前特征值与预设特征值之间的相似度是否大于预设相似度。
[0063]
计算第一预设特征值与第一子特征值的差值的平方值，得到第一数值；然后计算第二预设特征值与第二子特征值的差值的平方值，得到第二数值；再对第一数值与第二数值的和进行开根号运算，得到第三数值，第三数值即为当前特征值与预设特征值之间的相似度，即其计算公式如下：
[0064][0065]
其中，s为第三数值，r
ir
/g
ir
为第一预设特征值，b
ir
/g
ir
为第二预设特征值。
[0066]
然后判断第三数值是否大于预设相似度，该预设相似度可以为根据经验或应用场景设置的相似度阈值；如果当前特征值与预设特征值之间的相似度小于或等于预设相似度，则不作处理。
[0067]
步骤44：若当前特征值与预设特征值之间的相似度大于预设相似度，则将统计计数加一。
[0068]
重复执行上述步骤42
‑
步骤43，直至遍历完所有图像块的第一特征值，将统计计数的最终值作为统计值。
[0069]
本实施例先获取当前帧图像中每个图像块的第一特征值，并对各个图像块的第一特征值和预设特征值进行运算；具体地，第一特征值与预设特征值之间的相似度可以映射为二维坐标系中两个坐标点之间的距离，当计算出来的距离小于预设的距离参数时，认为当前图像块的特征信息和红外块的特征信息的相似度较高，并把这个图像块记录下来，继
续进行遍历，直至遍历完n*m个图像块。例如，如图5所示，在二维坐标系中，预设特征值为圆心a(r
ir
/g
ir
，b
ir
/g
ir
)，若某一图像块的特征值落在以a为圆心、半径为l(l为预设相似度)的圆内，即该图像块的特征值与预设特征值之间的距离小于l时，认为该图像块是和红外块相似度较高的分块，记录下落在圆心内的图像块的个数，即为统计值。
[0070]
步骤27：将统计值与多个图像块的总数量相除，得到红外反光强度。
[0071]
若所有第一特征值中与预设特征值之间的相似度较高的数量(即统计值)为m，则当前帧图像的红外反光强度如下所示：
[0072]
ration＝m/(n*m)
[0073]
其中，0<ration<1，n为图像块在水平方向的总数量，m为图像块在竖直方向的总数量。
[0074]
步骤28：根据红外反光强度判断是否有入侵行为。
[0075]
步骤28与上述实施例中步骤15相同，在此不再赘述。
[0076]
步骤29：若有入侵行为，则利用红外反光强计算出当前声音强度，以当前声音强度播放预设警示音。
[0077]
利用红外反光强度与最大声音强度，计算出当前声音强度；具体地，将红外反光强度与最大声音强度相乘，得到当前声音强度，最大声音强度为播放装置能够发出的声音的最大强度。
[0078]
在其他实施例中，还可以利用红外反光强度与预设映射表，得到当前声音强度，该预设映射表包括红外反光强度以及与红外反光强度对应的当前声音强度；具体地，可用红外反光强度作为检索词在预设映射表中查询，找到与其匹配的声音强度，记作当前声音强度。
[0079]
在计算出当前声音强度后，可以当前声音强度播放预设警示音，以对监控目标进行警示，该预设警示音可以为用户预先录制的话语信息、鸣笛声或其他声音。
[0080]
在拍摄到的监控视频中，如果有监测目标在摄像机的拍摄范围内移动，则可以根据计算出的红外反光强度间接判断监测目标与摄像机的远近状态，监测目标越接摄像机红外反光强度越大，监测目标越远离摄像机红外反光强度越小，能够动态调整预播放的视频/视频的音量，起到威慑、提醒或方便用户使用的作用。
[0081]
本实施例将当前帧图像中各个图像块的特征信息和预先标定的红外块的特征信息进行对比计算，得到当前帧图像的红外反光强度，间接反映监测目标距离摄像机的远近状态，监控目标越接近摄像机，红外反光强度越大，警示音的音量越大，实现动态自适应调整音量，能够对入侵事件进行报警触发，起到对监控目标进行提醒、威慑的作用。
[0082]
请参阅图6，图6是本技术提供的警戒装置一实施例的结构示意图，警戒装置60包括互相连接的存储器61和处理器62，存储器61用于存储计算机程序，计算机程序在被处理器62执行时，用于实现上述实施例中的摄像机警戒方法。
[0083]
本实施例根据算法模型对环境中红外成分进行估计，以用于判断监控环境中红外反光强度，从而估算监控目标距离摄像机的远近状态，监控目标越接近摄像机红外反光强度越大，监控目标越远离摄像机红外反光强度越小，从而能够基于红外反光强度自适应调整预播放的视频/音频的音量，实现对入侵事件进行报警触发、进行提醒或方便用户使用。另外，通过获取摄像机中的图像传感器的原始数据，即可简单、快速实现提供准确的警戒触
发信号，以进行动态报警，实现简单，硬件和软件成本较低。
[0084]
请参阅图7，图7是本技术提供的计算机可读存储介质一实施例的结构示意图，计算机可读存储介质70用于存储计算机程序71，计算机程序71在被处理器执行时，用于实现上述实施例中的摄像机警戒方法。
[0085]
计算机可读存储介质70可以是服务端、u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read
‑
only memory)、随机存取存储器(ram，random access memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
[0086]
在本技术所提供的几个实施方式中，应该理解到，所揭露的方法以及设备，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的设备实施方式仅仅是示意性的，例如，模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。
[0087]
作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施方式方案的目的。
[0088]
另外，在本技术各个实施方式中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
[0089]
以上所述仅为本技术的实施例，并非因此限制本技术的专利范围，凡是利用本技术说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本技术的专利保护范围内。