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一种用于图像捕获和目标快速识别的方法与嵌入式设备技术

技术编号:11203788 阅读:90 留言:0更新日期:2015-03-26 11:49
一种用于图像捕获和目标快速识别的方法与嵌入式设备,该设备包括:用于接收视频信号的输入端口以及用于捕获图像并识别目标的识别反应系统,其中输入端口包括视频采集端口和数字图像输入端口两部分,识别反应系统包括预处理模块和识别模块,该设备可应用于智能家居和无人探测等领域,实现了无人监控时对图像或视频中的目标进行快速识别并根据外部设备需求发送反应信号的功能,该设备将目标识别运算从计算机移植到了嵌入式环境下,减少了传输损耗,同时使原本仅具有数据采集功能的嵌入式设备更加智能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于嵌入式
和目标识别
,特别涉及一种用于图像捕获和目标快速识别的方法与嵌入式设备
技术介绍
在智能硬件领域、无人探测领域中,迅速捕获有用图像并检测图像中的目标进而快速识别并根据用户设置做出快速反应的技术日趋重要。虽然目标识别技术特别是人脸识别、行人目标识别技术、车辆目标识别技术等已经逐步得以应用,但是在这些技术的实际商业化过程中多数应用在诸如个人计算机、服务器、工作站等通用设备上。这些在通用设备上实现的解决方案为了获得好的识别效果对图像的质量以及设备的硬件配置有很高的要求,成本高并且维护难度大。对于需要作出快速反应的远程设备,这些在本地通用设备上实现的方案会因为传输导致延迟,而且视频采集和存储的功效也较低。因此存在着对于特制的目标识别反应设备的需求。
技术实现思路
为了克服上述现有技术的缺点,本专利技术的目的在于提供一种用于图像捕获和目标快速识别的方法与嵌入式设备,设备包括用于接收视频信号的输入端口和用于捕获图像并识别目标的识别反应系统,处理器系统为以识别核心为主的嵌入式环境,本专利技术将输入端口和识别反应系统集成于智能家居、无人探测等领域中使用的智能处理设备中,其中输入端口包括视频采集端口和数字图像输入端口两部分,识别反应系统包括预处理模块和识别模块。一种用于图像捕获和目标快速识别的方法,包括:接收视频信号或单帧可见光数字图像信号以及红外数字图像信号的捕获和压缩指令,所述指令是从与识别反应系统相分离的外部控制器接收的;基于所述指令,捕获视频信号或单帧可见光数字图像信号以及捕获红外数字图像信号;基于所述指令要求的反应类型,对所述视频信号或单帧可见光数字图像信号以及红外数字图像信号进行压缩处理,在压缩处理之后进行有效目标识别,在获得目标信息之后生成反应信号,所述目标信息表示与嵌入式设备相分离的外部控制器需要的目标在任意时刻的状态;将反应信号发送给与嵌入式设备相分离的外部控制器。所述指令要求的反应类型,包含所述视频信号或单帧可见光数字图像信号以及红外数字图像信号相关联的帧率、分辨率、传输比特率或者稳定性中至少一个,与嵌入式设备相分离的外部控制器需要从所述视频信号或者单帧可见光数字图像信号以及红外数字图像信号中获得的目标类型以及根据目标信息作出的动作类型。所述压缩处理,包含所述视频信号或单帧可见光数字图像信号中的至少一个以及红外数字图像信号压缩成有损格式;或者包含所述视频信号或单帧可见光数字图像信号以及红外数字图像信号根据所述指令要求的反应类型压缩成待识别格式;所述待识别格式被配置为所述视频信号或单帧可见光数字图像信号以及红外数字图像信号根据所述指令要求的反应类型保留应变量、内容或者纹理特征中的至少一个;所述有效目标识别包含根据所述指令要求的反应类型,对所述视频信号或单帧可见光数字图像信号以及红外数字图像信号中进行图像处理识别符合所述目标类型的目标,整理目标信息;所述反应信号包含根据所述指令要求的反应类型和所述目标信息发送给与嵌入式设备相分离的外部控制器使得其根据所述指令要求的反应类型进行相应的动作的数字信号。本专利技术还提供了一种用于图像捕获和目标快速识别的嵌入式设备,包括:若干输入端口110,被配置为接收包含视频信号或单帧可见光数字图像信号以及红外数字图像信号的多媒体信号;识别反应系统150,位于嵌入式环境中并且与所述输入端口110相耦合,识别反应系统150被配置为从外部控制器200接收指令,基于所述指令捕获所述多媒体信号,基于所述指令要求的反应类型压缩所述多媒体信号以产生待识别信号,基于所述指令要求的反应类型在产生带识别信号后对有效目标进行识别,整理目标信息,根据目标信息产生并发送反应信号。所述识别反应系统150被配置为从所述外部控制器200接收所述指令,所述识别反应系统150被配置为对待识别信号中的有效目标进行识别,整理目标信息,根据所述指令要求的反应类型产生反应信号,所述识别反应系统150被配置为将反应信号发送给所述外部控制器200;或者被配置为将反应信号发送给所述外部控制器200以及和所述图像捕获和目标识别设备分离的设备。上述嵌入式设备还包括:预处理模块152,所述预处理模块152在识别反应系统150中实现,被配置为接收外部控制器200发送的指令并基于所述指令对图像进行压缩处理,生成待识别信号,所述指令被配置为:触发所述设备以捕获所述多媒体信号的开始指示符;与用于所述多媒体信号的捕获的图像类型相关的反应类型;与视频信号相关联的特殊设备启动的开始指示符;以及触发所述设备以发送待识别信号的发送指示符相关联,所述待识别信号已经基于所述反应类型和所述多媒体信号被压缩;序列模块,所述序列模块被配置为当所述多媒体信号的类型为视频信号时产生序列号;采编器,所述采编器耦合到序列模块,被配置为基于所述指令和所述序列号对捕获的视频信号进行采样编辑,获得有效的多张序列图像;所述与视频信号相关联的特殊设备包括所述序列模块和所述采编器。所述指令要求的反应类型包含所述视频信号或单帧可见光数字图像信号中的所述至少一个以及红外数字图像信号相关联的帧率、分辨率、传输比特率或者稳定性中至少一个,与应做出反应的动作类型。所述预处理模块152被配置为接收外部控制器200向所述图像捕获和目标识别设备发送的指令同时基于所示指令将多媒体信号压缩,生成压缩信号之后将所述指令添加到压缩信号头部生成待识别信号;所述序列模块被配置为当所述指令中的反应类型要求所述多媒体信号为视频信号时产生序列号,以标记视频信号中的每一帧图像的时间;所述采编器被配置为基于所述指令和所述序列号选择一定数量的序列图像进行所述压缩处理,生成所述待识别信号。所述预处理模块152位于所述识别反应系统150内,并且所述序列模块和所述采编器耦合在预处理模块152内;所述序列模块和所述采编器是否启动由所述指令中的反应类型决定。上述嵌入式设备还包括识别模块154,所述识别模块154被配置为接收所述预处理模块152发送的待识别信号并基于所述指令进行有效目标识别。所述识别模块154包括特征提取器、特征分类器、目标评分器以及反应生成器;所述特征提取器被配置为基于所述指令中的反应类型提取所述待识别信号的应变量、内容或者纹理特征中的至少一个;所述特征分类器被配置为基于所述指令中的反应类型对所述特征提取器中提取的特征进行分类,从所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于图像捕获和目标快速识别的方法,其特征在于,包括:接收视频信号或单帧可见光数字图像信号以及红外数字图像信号的捕获和压缩指令,所述指令是从与识别反应系统相分离的外部控制器接收的;基于所述指令,捕获视频信号或单帧可见光数字图像信号以及捕获红外数字图像信号;基于所述指令要求的反应类型,对所述视频信号或单帧可见光数字图像信号以及红外数字图像信号进行压缩处理,在压缩处理之后进行有效目标识别,在获得目标信息之后生成反应信号,所述目标信息表示与嵌入式设备相分离的外部控制器需要的目标在任意时刻的状态;将反应信号发送给与嵌入式设备相分离的外部控制器。

【技术特征摘要】
1.一种用于图像捕获和目标快速识别的方法,其特征在于,包括:
接收视频信号或单帧可见光数字图像信号以及红外数字图像信号的捕获
和压缩指令,所述指令是从与识别反应系统相分离的外部控制器接收的;
基于所述指令,捕获视频信号或单帧可见光数字图像信号以及捕获红外
数字图像信号;
基于所述指令要求的反应类型,对所述视频信号或单帧可见光数字图像
信号以及红外数字图像信号进行压缩处理,在压缩处理之后进行有效目标识
别,在获得目标信息之后生成反应信号,所述目标信息表示与嵌入式设备相
分离的外部控制器需要的目标在任意时刻的状态;
将反应信号发送给与嵌入式设备相分离的外部控制器。
2.根据权利要求1所述用于图像捕获和目标快速识别的方法,其特征在
于,所述指令要求的反应类型,包含所述视频信号或单帧可见光数字图像信
号以及红外数字图像信号相关联的帧率、分辨率、传输比特率或者稳定性中
至少一个,与嵌入式设备相分离的外部控制器需要从所述视频信号或者单帧
可见光数字图像信号以及红外数字图像信号中获得的目标类型以及根据目标
信息做出的动作类型。
3.根据权利要求1所述用于图像捕获和目标快速识别的方法,其特征在
于,所述压缩处理,包含所述视频信号或单帧可见光数字图像信号中的至少
一个以及红外数字图像信号压缩成有损格式;或者包含所述视频信号或单帧
可见光数字图像信号以及红外数字图像信号根据所述指令要求的反应类型压
缩成待识别格式;所述待识别格式被配置为所述视频信号或单帧可见光数字
图像信号以及红外数字图像信号根据所述指令要求的反应类型保留应变量、
内容或者纹理特征中的至少一个;所述有效目标识别包含根据所述指令要求
的反应类型,对所述视频信号或单帧可见光数字图像信号以及红外数字图像

\t信号中进行图像处理识别符合所述目标类型的目标,整理目标信息;所述反
应信号包含根据所述指令要求的反应类型和所述目标信息发送给与嵌入式设
备相分离的外部控制器使得其根据所述指令要求的反应类型进行相应的动作
的数字信号。
4.一种用于图像捕获和目标快速识别的嵌入式设备,其特征在于,包括:
若干输入端口(110),被配置为接收包含视频信号或单帧可见光数字图
像信号以及红外数字图像信号的多媒体信号;
识别反应系统(150),位于嵌入式环境中并且与所述输入端口(110)
相耦合,识别反应系统(150)被配置为从外部控制器(200)接收指令,基
于所述指令捕获所述多媒体信号,基于所述指令要求的反应类型压缩所述多
媒体信号以产生待识别信号,基于所述指令要求的反应类型在产生带识别信
号后对有效目标进行识别,整理目标信息,根据目标信息产生并发送反应信
号。
5.根据权利要求4所述用于图像捕获和目标快速识别的嵌入式设备,其
特征在于,
所述识别反应系统(150)被配置为从所述外部控制器(200)接收所述
指令,
所述识别反应系统(150)被配置为对待识别信号中的有效目标进行识别,
整理目标信息,根据所述指令要求的反应类型产生反应信号,
所述识别反应系统(150)被配置为将反应信号发送给所述外部控制器
(200);或者被配置为将反应信号发送给所述外部控制器(200)以及和所
述图像捕获和目标识别设备分离的设备。
6.根据权利要求4所述用于图像捕获和目标快速识别的嵌入式设备,其
特征在于,还包括:
预处理模块(152),所述预处理模块(152)在识别反应系统(150)中
实现,被配置为接收外部控制器(200)发送的指令并基于所述指令对图像进
行压缩处理,生成待识别信号,所述指令被配置为:
触发所述设备以捕获所述多媒体信号的开始指示符;
与用于所述多媒体信号的捕获的图像类型相关的反应类型;
与视频信号相关联的特殊设备启动的开始指示符;
以及触发所述设备以发送待识别信号的发送指示符相关联,所述待识别
信号已经基于所述反应类型和所述多媒体信号被压缩;
序列模块,所述序列模块被配置为当所述多媒体信号的类型为视频信号
时产生序列号;
采编器,所述采编器耦合到序列模块,被配...

【专利技术属性】
技术研发人员:覃征王国龙徐凯平黄晨婕葛磊陈旭李胜男
申请(专利权)人:清华大学
类型:发明
国别省市:北京;11

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