[发明专利]一种基于云计算的视频采集分析系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及的是图像处理领域，特别是涉及一种基于云计算的视频采集分析系统和方法。

背景技术

当今生活中，各种场合都会有视频系统的应用，例如用摄像头进行视频监控的公共安全系统、卫星成像系统、医学成像系统等。在这些应用中，有可能会因摄像头质量差、CCD(电荷耦合器件)和CMOS传感器分辨率不高、镜头运动、光线变化等原因，造成采集的图像模糊，难以辨认。目前，视频序列的超分辨率恢复/重建技术是解决上述问题的热门技术，它是指从一系列模糊的低分辨率观测图像中构造出一幅或多幅清晰的高分辨率图像的分辨率增强技术。

市场上现在有一些超分辨率模糊图像处理系统。例如，荷兰的“影博士”以及美国的“识慧”模糊图像处理系统。这些系统不仅造价昂贵，并且还有很多缺陷。例如，由于这些系统为单板机，做视频文件分析容易，但很难进行视频文件的实时处理。另外，当对采集来的模糊视频进行处理时，需要将采集的模拟视频数据转换成数字信号，运算量大，在单片机的情况下，不容易实现实时高速系统的要求。并且，当采集来的模糊视频重建计算量很大时，如果按常规的软件架构在单机上运算会造成运算时间过长甚至导致死机。再者，如果是基于服务器器处理的视频分析系统存在大量原始采集的数据源，如何把这么庞大的数据传到服务器不至于导致网络堵塞也是一个新的难题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种有效并高速地处理视频信息、提取有效的内容、恢复出清晰视频图像的基于云计算的高速视频实时采集分析系统及方法。

该系统总体采用中心控制单元与多个终端的星形架构。中心控制单元是基于云计算的虚拟服务器，终端由一台电脑与一个视频采集卡构成，电脑与视频采集卡之间的接口可以是PCIE或者是USB。其中，多个终端将采集的模拟视频信号转换为数字信号传递到中心控制单元，然后，中心控制单元利用本发明的超分辨率技术分析多个视频信号，恢复或重建出清晰的视频信号。

本发明在一个方面提供一种视频采集分析方法，包括以下步骤：上载视频图像，该视频图像是从一个视频流中剪切出来的一部分，将所述视频图像切分成一个或多个第一像素或者切分成一个或多个含有多个像素的第一像素块，将所述切分后的一个或多个第一像素或者第一像素块按照一定的映射关系分别映射到相应的一个或多个第二像素或像素块，以及根据所述第一像素或像素块及其与所述第二像素或像素块之间的位置关系得出所述一个或多个第二像素或像素块的信息。

另外，该视频采集分析方法，还包括将所述一个或多个第一像素块以及相应的一个或多个第二像素或像素块形成的视频图像与所述视频流中除了剪切出来的部分视频图像的其他视频图像合并形成连续的视频流。

其中前述的第一像素或像素块是按照一个判断标准判定为模糊的图像。

再者，前述的视频图像的切分、切分后的一个或多个第一像素或者第一像素块到相应的一个或多个第二像素块的映射、以及根据所述第一像素或像素块及其与所述映射后的一个或多个第二像素或像素块之间的位置关系得出所述一个或多个第二像素或像素块的信息的步骤分别是通过MapReduce编程模型中的SPLIT函数、Map函数以及Reduce函数实现的。

其中，所述视频采集分析方法还包括对所述一个或多个第二像素或像素块的信息进行挖掘的步骤。

前面所述的视频采集分析方法，在将所述一个或多个第一像素或像素块以及与其对应的第二像素或像素块形成的视频图像与所述视频流中除了剪切出来的部分视频图像的其他视频图像合并时，调节分辨率使二者的分辨率一致。

前述的视频采集分析方法，其中，对图像的切分可以从时间上进行，切取视频图像中模糊的视频帧，或者是在空间上进行，切取视频图像中模糊的像素。

前述的视频采集分析方法中所述的像素信息包括像素的颜色和/或灰度。

本发明的另一方面包括一种视频采集分析系统，该系统包括：数据加载模块，用于加载视频图像，该视频图像是从一个视频流中间切出来的一部分；并行编程环境模块，首先将所述视频图像切分成一个或多个第一像素或者切分成一个或多个含有多个像素的第一像素块，再将所述切分后的一个或多个第一像素或者第一像素块按照一定的映射关系分别映射到相应的一个或多个第二像素或或像素块，最后根据所述一个或多个第一像素或像素块及其与所述相应的一个或多个第二像素或像素块之间的位置关系得出所述一个或多个第二像素或像素块的信息。

在前述的视频采集分析系统中，所述的视频图像是按照一个判断标准为模糊图像。