利用数据处理装置进行模式识别和图像监控的实现方法制造方法及图纸

一种利用数据处理装置进行模式识别和图像监控的实现方法，其特征在于采用带摄像或数码照相功能的数据处理装置如手机，其步骤依次为：现场场景图像获取步骤；像差影处理步骤；图像分割处理步骤；后处理步骤；判断及报警步骤，统计形态运算结果图像中的异常部分图像占整幅图像的比例，当比例超出预设上限时判定有非法闯入，并启动报警；当比例没有超出预设上限时判定无非法闯入，跳至现场场景图像获取步骤，循环执行。它结构简单，使用自由方便，成本低，可靠性强，适合推广使用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于模式识别领域，尤其属于一种利用数字处理装置如手机对现场图像进行 模式识别用于图像监控的方法。
技术介绍
随着社会物质水平的提高，安全防护越来越获得人们的关注，当前有各种各样的安 防产品充斥市场，但是由于大部分安防产品造价昂贵，非一般消费者可以承受。市场上常见的安防产品的实现原理基本上可以归为两类， 一类是将现场场景图像或 声音通过电缆传入监控中心，由值班人员根据画面或声音进行主观判断，即所见即所得； 另一类是基于图像处理或模式识别技术对现场采集的图像或声音进行处理和识别，并将 识别结果传入监控中心，因此所采用的识别技术直接决定了识别结果，此类技术在专利 文献中报道比较多，如专利申请号为03119517.2的中国专利基于人脸识别和手形识别 的双模态生物认证系统、专利申请号为03147600.7的中国专利一种用于安全防犯的 现场图像远程接收的系统及其方法等等。第一类实现方法由于自动化程度较低，因此 逐渐被淘汰，随着模式识别技术的日臻成熟，第二类实现方法已经得到了广泛应用，但 目前此类设备存在的缺陷是成本高，且使用不够自由方便。本专利技术所提供的安防实现即 采用第二类方法。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种利用数据处理装置进行模式识别和图像监 控的实现方法，它实施简单容易，使用自由方便，成本低，可靠性强。本专利技术解决上述技术问题所采用的技术方案为 一种，其特征在于采用带摄像或数码照相功能的数据处理装置，其步骤依次为(1 )现场场景图像获取步骤在一定时间间隔内，依次至少要获取一张静态场景图像 和一张当前的场景图像；(2 )图像差影处理步骤将静态场景图像和当前的场景图像的对应像素相减来获得差 影结果图像；(3 )图像分割处理步骤采用分割算法对差影结果图像进行分割获得分割图像；(4) 后处理步骤对分割图像进行形态运算，获得形态运算结果图像；(5) 判断及报警步骤统计形态运算结果图像中的异常部分图像占整幅图像的比例， 当比例超出预设上限时判定有非法闯入，并启动报警；当比例没有超出预设上限 时判定无非法闯入，跳至现场场景图像获取步骤，循环执行。有益的改进是，所述的现场场景图像获取步骤中获得的两幅图像需要进行低通滤波 处理，以最大限度的抑止各种高频噪声对目标检测结果的影响。作为进一步改进，所述的现场场景图像获取步骤中获得的两幅图像或滤波后的图像 需要转换为灰度图，以减少后续处理的延时，提高图像检测速度，改善检测的实时性。更有益的改进是，所述的图像分割处理步骤分割算法是方差或偏态指标的方法，或 者根据现场条件选择其中之一作为当前的分割算法。为了更好的从图像中提取出目标物，在图像分割处理步骤采用结构元素对分割图像 进行腐蚀运算消除这些噪声点，而后再对腐蚀结果进行膨胀运算，将异常部分边缘空洞 填充起来，最终得到异常部分图像。而且，所述的报警为启动警铃，或将有目标物的图像通过有线或无线方式发给相关 人员做进一步确认或处理，进一步提高了现场监控的可靠性。当然报警也可以为启动警 铃并将异常部分图像和包括时间或当前的场景图像相关信息存储在手机的存储器中。为了保证能获得较有价值的现场图像，在获取图像步骤中的两幅图像之间的时间间隔为0,2-10秒范围。另外，为了实现循环检测和连续监控，在触发报警后可以中断后续的检测，使得该 监控装置一直处于报警状态，或者使得该装置一直处于报警状态的同时，不中断后续检 测，则开始下一次检测的时候，选取上一次检测的静态场景图像作为本次检测的静态现 场图像，再另取一张当前的场景图像，进行后续的检测对比。关于预设上限的数值范围，可以根据测试结果进行调整， 一般设1%到5%来判断是否有人进入，另外这个值也和场景分辨率有关，即与拍摄得到的图像大小有关，考虑 到所用的手机屏幕比较小，可以将选取的值定为1%.上述的数据处理装置是指具有一定数据处理能力的电子装置，该装置具有摄像头或 摄像机用于获取现场的图像，有报警模块，如扬声器等，有与其他装置通信的模块(如有必要)，如用于无线通信的收发器，用于有线通信的导线等，在该装置中集成有模式 识别和图像处理等功能的程序，该装置可以是手机、PDA (Personal Digital Assistant个 人数字助理)、电脑装置、数字电视、数码相机、数码摄像机以及专门设计制造的安防 装置或系统。与现有技术相比，本专利技术的优点在于安全防护效果良好，而且实施简易，对硬件 要求不高，因此可以大大降低目前安防产品的成本，该方法将获取的图像转换为灰度图 进行处理，处理速度快，可以实现实时监控，该专利技术不但能自动识别图像中目标物而报 警，而且可以将监测到的目标物的图像传输给相关人员作进一步确认或处理，因此具有 较高的可靠性，由于目前拍照甚至摄像已经成为数字产品如手机普遍的功能，因此，可 以将该专利技术集成于手机上， 一方面可以大大降低投资成本，另一方面也可以做到随身携 带，使用自由方便，具有广泛的市场前景。而且，目前该专利技术已经在手机上试验并取得 了良好的效果。附图说明图l一次检测的流程图；图2a静态场景图像；图2b当前的场景图像；图2c两者差影图像；图3差影图像分割结果；图4分割图像形态运算结果。具体实施方式以下结合附图实施例对本专利技术作进一步详细描述。如图l所示， 一种，该方法 利用带摄像或数码照相功能的数据处理装置，在本实施例子中，数据处理装置为一款带 摄像或数码照相功能的手机。该方法主要由图像获取、预处理、差影、分割、后处理以 及判断和报警等步骤组成。以下分别对每一步骤逐一详细描述。 (1)图像获取获取场景图像的方法可以是采用照相机连拍，取得一副静态场景图以及当前的场景 图，或者采用摄像机获得所需的图像，即选择2帧连续的时间相隔T (根据实际情况设定， 一般在0.2 10秒之间，比如5秒，l秒或0.5秒)的图像。本实施例釆用连拍的方 法获取两幅图像。因此要实现对现场实施实时的连续的监控，需要使得照相机处于连拍 的状态下或者是使得摄像机处于拍摄状态下，即处于监控状态下。由于图像处理对图像 质量要求较高，其图像本身的质量对检测结果有较大影响，本例所用的照相机分辨率为 130万像素。由于自动检测是对连续拍摄的两幅图像进行差影处理，因此连拍延时对检 测的准确率也有较大影响，理论上连拍延时或摄像机获取的两帧图像的时间间隔应不小 于目标物进入现场到离开现场的时间间隔。另外，这里所说的是对第一次检测的图像获取，对于下一次检测，如果第一次检测 没有发现目标物进入现场，即没有触发报警，则开始第二次检测的时候，可以选取上一 次检测的现场图像即时间在后的图像作为本次检测的静态现场图像，再另取一张当前图 像(两幅图像的时间差依然是预先设定的T或者大于T)，再进行后续的检测；依次类 推。如果某一次检测发现有目标物如人、动物或车辆进入现场，并触发了报警，则可以 中断后续的检测，使得监控系统(此处为手机) 一直处于报警状态比如警铃一直保持铃 响状态，或者使得监控系统(此处为手机)一直处于报警状态的同时，不中断后续检测， 则开始下一次检测的时候，可以选取上一次检测的静态场景图像(时间在前的图像，因 为该图像中没有目标物)作为本次检测的静态现场图像，再另取一张当前图像(两幅图 像的时间差依然是预先设定本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用数据处理装置进行模式识别和图像监控的实现方法，其特征在于采用带摄像或数码照相功能的数据处理装置，其步骤依次为：　　　　（１）现场场景图像获取步骤：在一定时间间隔内，依次至少要获取一张静态场景图像和一张当前的场景图像　　　　（２）图像差影处理步骤：将静态场景图像和当前的场景图像的对应像素相减来获得差影结果图像；　　　　（３）图像分割处理步骤：采用分割算法对差影结果图像进行分割获得分割图像；　　　　（４）后处理步骤：对分割图像进行形态运算，获得形态运算结果图像；　　　　（５）判断及报警步骤：统计形态运算结果图像中的异常部分图像占整幅图像的比例，当比例超出预设上限时判定有非法闯入，并启动报警；当比例没有超出预设上限时判定无非法闯入，跳至现场场景图像获取步骤，循环执行。

【技术特征摘要】
1.一种利用数据处理装置进行模式识别和图像监控的实现方法，其特征在于采用带摄像或数码照相功能的数据处理装置，其步骤依次为(1)现场场景图像获取步骤在一定时间间隔内，依次至少要获取一张静态场景图像和一张当前的场景图像(2)图像差影处理步骤将静态场景图像和当前的场景图像的对应像素相减来获得差影结果图像；(3)图像分割处理步骤采用分割算法对差影结果图像进行分割获得分割图像；(4)后处理步骤对分割图像进行形态运算，获得形态运算结果图像；(5)判断及报警步骤统计形态运算结果图像中的异常部分图像占整幅图像的比例，当比例超出预设上限时判定有非法闯入，并启动报警；当比例没有超出预设上限时判定无非法闯入，跳至现场场景图像获取步骤，循环执行。2. 根据权利要求1所述的实现方法，其特征在于所述的现场场景图像获取步骤中获得的两幅图像需要进行低通滤波处理。3. 根据权利要求1或2所述的实现方法，其特征在于所述的现场场景图像获取步骤 中获得的两幅图像或滤波后的图像需要转换为灰度图。4. 根据权利要求3所述的实现方法，其特征在于所述的分割算法是方差或偏态指标 的方法，或者根据现场条件选择其中之一作为当前的分割算法。5.根据权利要求4所述的实现方法，其特征在于所述的图像分割...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔扬，
申请(专利权)人：杭州波导软件有限公司，
类型：发明
国别省市：86[中国|杭州]