[发明专利]一种云台故障检测方法及装置

说明书

[技术领域]

本发明涉及视频监控技术领域，尤其涉及一种云台故障检测方法及装置。

[背景技术]

在视频监控系统中，为了提高监控区域的范围，视频设备一般都安装在有一定自由度的云台上面，通过控制云台的转动来完成对同一监控点不同角度的监控。为了保证云台能够根据远端指令控制进行准确转动来实现监控目的，需要定期对云台进行巡检以保证云台不发生故障。

传统的云台故障检测采用人工巡检方式，这种方式具有劳动强度大、故障检测不及时、效率低下的缺点。而专利号为200710119244的中国专利公开了“一种视频监控设备前端云台故障的自动监测方法和装置”，采用基于图像像素级运算的方法来实现云台故障的自动检测，基本思想如下：首先提取云台上的视频设备采集的静态背景图象，待云台转动指令下达后，提取视频设备采集的当前图像，将当前图像与背景图像作差，如果差异值大于阈值，则云台发生转动，反之，云台静止。该方法存在以下技术缺陷：

1)容易受到环境光照变化、随机噪声、前景目标运动的影响，阈值的选取在很大程度上依赖于图像内容，自适应性较差，大大降低了云台故障自动巡检的有效性。

2)其云台故障自动巡检功能只能监测到云台的两个状态：运动、静止，功能比较单一，而对于云台错误的运动方式无能为力。

[发明内容]

本发明要解决的一个技术问题是提供一种鲁棒的云台故障检测方法，以及相应的云台故障检测装置，适用于现场光照会产生变化、前景存在运动目标的环境中，具有较强的自适应性。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是，

一种云台故障检测方法，包括步骤：

A、向所述待测云台发出云台控制指令，并获取所述待测云台上的视频设备连续采集的系列图像作为待分析图像；

B、对所述待分析图像进行特征提取并分析，得出其中背景图像的变化状态，并据此确定待测云台的变化状态；

C、判断所述待测云台的变化状态和所述云台控制指令是否一致，若一致，则判定所述待测云台工作正常；若不一致，则判定所述待测云台出现故障。

其中，所述步骤A中，从所述待测云台上的视频设备连续采集的系列图像中选取两幅图像作为待分析图像，且所述两幅图像间隔20帧-30帧。

其中，所述步骤B进一步包括：

B1、利用SURF算法计算得出所述待分析图像的对应特征点集合O：O＝{(x，y)→(x′，y′)|(x₁，y₁)→(x′₁，y′₁)，...，(x_n，y_n)→(x′_n，y′_n)}；其中的(x_n，y_n)和(x′_n，y′_n)表示所述两幅图像中的对应特征点；

B2、根据所述对应特征点集合O计算得出所述待分析图像的图像背景对应点集合O′；

B3、根据所述图像背景对应点集合O′判定背景图像的变化状态，并据此确定所述待测云台的变化状态。

其中，所述步骤B2进一步包括：

B21、根据对应特征点集合O计算得到图像特征点对距离集合S；

B22、利用自适应聚类算法对所述图像特征点对距离集合S进行分割，最终计算得出图像背景对应点集合O′。

其中，所述步骤B3进一步包括：

利用所述图像背景对应点集合O′采用以下公式估算背景图像的移动角度θ和移动距离r，其中，