[发明专利]利用数据处理装置进行模式识别和图像监控的实现方法

说明书

技术领域

本发明属于模式识别领域，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。

背景技术

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。本发明所提供的安防实现即采用第二类方法。

发明内容

本发明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。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：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。

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。