一种基于双目探测的针孔摄像头检测方法技术

本发明专利技术公开一种基于双目探测的针孔摄像头检测方法，可有效检测出房间内隐藏的针孔摄像头，并确定其准确位置；基于针孔摄像头的猫眼效应反射光原路返回且发散角较小的特点，利用一束不可见激光光束，扫描房间内可能存在针孔摄像头的可疑区域，并采用两个具有一定横向距离的两个CCD同时探测可疑区域的反射光，两个CCD成像时序保持同步，将两个CCD的序列图像进行差分及信息处理后，得到高识别度的差分图像，达到有效识别；由于本发明专利技术中得到的两幅图像都是主动探测图像，背景反射光的差异很小，而针孔摄像头的反射光差异很大，因此不需要经过过多的后续信息处理，就可以得到识别度很高的针孔摄像头目标的图像，大大的提高了识别准确度，降低了虚警概率。

【技术实现步骤摘要】
一种基于双目探测的针孔摄像头检测方法
本专利技术属于光电探测与识别
，具体涉及一种基于双目探测的针孔摄像头检测方法。
技术介绍
随着光电技术的飞速发展，安防监控系统在公安取证、侦察监视、设施及道路监测等方面得到了广泛应用，这对国家和社会稳定起到了积极的作用。但是与此同时，针孔摄像头的出现和泛滥使个人隐私和财产安全受到极大威胁，社会上开始滋生各种偷拍、勒索等不良的治安现象。这是由于针孔摄像头的尺寸很小，其口径一般只有毫米量级大小，因此其隐身效果很好，可以安装在不易察觉的墙壁、灯具、插座等屋内设施和摆件内，对室内人员行动和设施监视于无形。由于针孔摄像头的这种威胁，目前市场上出现了一种叫做“反无线偷拍探测器”的产品，它通过检测摄像头在偷拍时发出的无线信号，来搜寻可疑的摄像头位置。这种产品优点是成本比较低廉，只有几十元，但作用距离比较有限，只有几十cm，且不能确定摄像头的准确位置，而且必须在监视摄像头开机发出无线信号时才可以检测到，且很容易受到其它无线信号的干扰，探测准确率较低。为了有效的探测针孔摄像头，我们利用其存在的猫眼效应来进行检测，可以不受摄像头开机与否及有否无线装置的影响。这种基于光学镜头猫眼效应的激光主动探测技术已经能够比较可靠的应用于对狙击手、光学瞄准镜的侦察发现中，作用距离在50m—8km之间。但是对于室内的针孔摄像头而言，这种技术的应用面临两大问题。首先，针孔摄像头的口径非常小(以手机摄像头为例，只有1mm左右)，其反射光非常微弱；其次，室内探测距离很近，在1—5m之间。因此，针孔摄像头的反射光相对于室内复杂的漫反射光而言没有明显优势，各种杂散光很多，单靠目标点亮度阈值检测无法达到有效发现的目的。因此，反针孔摄像头激光检测仪重要解决的关键技术问题是要有效消除背景的各种亮点，降低虚警概率。下面的文献涉及到了针孔摄像头及类似目标的检测。1.CLecocq,GDeshors,OLado-bordowsky,etal.Sightlaserdetectionmodeling.SPIE,2003,5086:280-286.论文利用激光主动探测并成像的方法，将存在猫眼目标的主动探测图像信号与没有猫眼目标的背景图像信号相减，可以方便的识别出猫眼目标的存在。这种方法比较直观快捷，但是需要对探测区域的被动探测图像有一个先验积累，采用的是单探测器主动探测图像和被动探测图像相减的方法，由于距离太近时此差分图像之间的杂散光差异也很大导致容易形成虚警，因此不适用于距离太近的场合。2.RenXiming,LiLi.Recognizingcat-eyetargetswithdualcriterionsofshapeandmodulationfrequency.ChineseOpticsLetters,2011,9(4):041101.论文结合应用激光主动照明技术，研究了基于目标形状和发射激光调制频率的猫眼目标图像识别算法，以从复杂背景中提取出目标图像。这种方法采用的也是单探测器，其提高识别能力主要依靠算法，识别准确度较低，且实时性不高，成本较大。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的是提供一种基于双目探测的针孔摄像头检测方法和检测装置，可有效检测出房间内隐藏的针孔摄像头，并确定其准确位置。本专利技术的一种基于双目探测的针孔摄像头检测方法，利用一束激光光束扫描房间内可能存在针孔摄像头的可疑区域，采用两个具有设定横向距离的摄像机同时探测可疑区域的反射光；其中，两个摄像机成像时序保持同步；将两个摄像机成像序列中同一时刻的图像进行差分处理，在差分图像中识别针孔摄像头。本专利技术的一种基于双目探测的针孔摄像头检测装置，包括：用于产生激光光束的激光器；用于接收针孔摄像头反射光线的两个摄像机，两者之间相隔一段设定距离；用于设置两个所述摄像机距离的横向位移器；用于控制两个摄像机成像同步的同步控制单元；用于对摄像机获取的同一时刻的图像进行实时差分处理的图像差分单元；用于对获得的差分图像进行实时计算的信息处理单元，并将差异值大于设定阈值的像素点识别出来，得到针孔摄像头检测结果。较佳的，所述摄像机包括CCD以及将反射光聚焦到CCD上的成像镜头。进一步的，还包括用于显示所述差分图像的图像显示单元。进一步的，还包括当信息处理单元检测出针孔摄像头后进行报警的报警器。较佳的，所述激光器选用波长为850nm的半导体连续不可见光激光器，其输出功率为1W，发散角为1mrad-10mrad可调。较佳的，所述摄像机选用红外摄像机，峰值响应波长为850nm。较佳的，所述图像差分单元和信息处理单元采用FPGA+DSP实现。本专利技术具有如下有益效果：(1)本专利技术的检测方法利用针孔摄像头的猫眼效应反射光原路返回且发散角较小的特点，利用一束不可见激光光束，扫描房间内可能存在针孔摄像头的可疑区域，并采用两个具有一定横向距离的CCD同时探测可疑区域的反射光，两个CCD成像时序保持同步，将两个CCD的序列图像进行差分及信息处理后，得到高识别度的差分图像，达到有效识别；由于本专利技术中得到的两幅图像都是主动探测图像，背景反射光的差异很小，而针孔摄像头的反射光差异很大，因此不需要经过过多的后续信息处理，就可以得到识别度很高的针孔摄像头目标的图像，大大的提高了识别准确度，降低了虚警概率；经实验验证，当检测阈值设置为归一化最大光强的0.1倍时，与常规探测方法相比，本专利技术的识别准确度从10％提高到99.5％，虚警概率从90％降低到0.5％。(2)本专利技术的检测装置只比常规方法增加一个摄像头的成本，却减少了复杂的信息处理单元的成本，效果显著，具有很高的性价比。附图说明图1本专利技术的检测装置结构示意图；图2(a)为本专利技术的其中一个CCD得到的可疑区域图像；图2(b)为另外一个CCD得到的可疑区域图像；图2(c)为采用传统的无光反射方式获得的可疑区域图像；图3(a)为采用本专利技术的检测方法得到的差分图像，图3(b)为采用常规方法得到的差分图像。其中，1-激光器，2-发射透镜，3-第一接收镜头，4-第二接收镜头，5-第一CCD，6-第二CCD，7-横向位移器，8-同步控制单元，9-图像差分单元，10-信息处理单元，11-图像显示单元，12-报警器，13-电池组，14-激光光束，15-可疑墙面，16-针孔摄像头，17-反射光。具体实施方式下面结合附图并举实施例，对本专利技术进行详细描述。本专利技术基于针孔摄像头的猫眼效应反射光发散角较小的特点，利用一束激光光束，扫描房间内可能存在针孔摄像头的可疑区域，并采用两个具有一定横向距离的摄像机同时探测可疑区域的反射光，两个摄像机成像时序保持同步，将两个CCD的序列图像中同一时刻的图像进行差分及信息处理后，得到针孔摄像头的高对比度图像，达到有效识别。由于本专利技术中得到的两幅图像都是主动探测图像，可疑墙面上背景反射光在两帧图像上的差异很小，而针孔摄像头16由于猫眼效应，两幅图像对应的接收角度不同，靠近激光器的CCD5图像中的反射光强较强，远离激光器的CCD6图像中的反射光强很小，所以两幅图像上光强差异很大，两幅图像差分处理后，图像上背景被处理掉，而针孔摄像头的图像被显现出来，因此不需要经过太多后续信息处理，就可以得到针孔摄像头点目标很亮而背景很暗的高识别度图像，大大的提高了识别本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于双目探测的针孔摄像头检测方法，其特征在于：利用一束激光光束扫描房间内可能存在针孔摄像头的可疑区域，采用两个具有设定横向距离的摄像机同时探测可疑区域的反射光；其中，两个摄像机成像时序保持同步；将两个摄像机成像序列中同一时刻的图像进行差分处理，在差分图像中识别针孔摄像头。

【技术特征摘要】
1.一种基于双目探测的针孔摄像头检测方法，其特征在于：利用一束激光光束扫描房间内可能存在针孔摄像头的可疑区域，采用两个具有设定横向距离的摄像机同时探测可疑区域的反射光；其中，两个摄像机成像时序保持同步；将两个摄像机成像序列中同一时刻的图像进行差分处理，在差分图像中识别针孔摄像头。2.一种基于双目探测的针孔摄像头检测装置，其特征在于，包括：用于产生激光光束的激光器；用于接收针孔摄像头反射光线的两个摄像机，两者之间相隔一段设定距离；用于设置两个所述摄像机距离的横向位移器；用于控制两个摄像机成像同步的同步控制单元；用于对摄像机获取的同一时刻的图像进行实时差分处理的图像差分单元；用于对获得的差分图像进行实时计算的信息处理单元，并将差异值大于设定阈值的像素点识别出来，得到针孔摄像头检测结果。3.如权利要求2所述的一种基于双目探测的针孔摄像头检测装置，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵延仲，郭惠超，梁丹华，张来线，单聪淼，陈剑彪，孙华燕，李迎春，
申请(专利权)人：中国人民解放军战略支援部队航天工程大学，
类型：发明
国别省市：北京,11