[发明专利]一种实时图像处理系统及处理方法

权利要求书

1.一种实时图像处理系统，其特征在于包括：

图像采集装置（1），负责以固定或可变帧频采集监控点图像数据，并转化为数字信号；

图像前端处理装置（2），每个图像前端处理装置（2）对应一个或一个以上图像采集装置（1），负责的操作包括图像缓冲管理、分辨率重整、LUT表映射、全图比对、图像重点区域（6）对比、获取或分配网络地址、获取硬件ID、获取时间戳、加密、生成校验码；

数据传输装置（3），每个数据传输装置（3）对应一个或一个以上图像前端处理装置（2），负责图像前端处理装置（2）与后台系统（8）的通讯，通讯工作包括将图像数据编码、打包后发送至后台系统（8），传输后台系统（8）向图像前端处理装置（2）发送的设置信息和命令信息，传输图像采集装置（1）、图像前端处理装置（2）向后台系统（8）发送的状态信息和请求信息；

后台系统（8）包括：后端控制/处理装置（4）、后端数据存储装置（5）和时间服务器（7）；

后端控制/处理装置（4），负责的操作包括分配网络地址、接收数据传输装置（3）发来的数据、解密数据、验证数据、分离数据内容、生成流媒体、接收并发送控制台指令、推送数据进入后端数据存储装置（5）；

后端数据存储装置（5），负责的操作包括：整体数据存储，分离后数据存储，流媒体存储。

2.如权利要求1所述的实时图像处理系统，其特征在于：

所述图像采集装置（1）为可见光传感器，或者红外传感器，或者X射线传感器，所述传感器的核心成像器件包括CCD或者CMOS。

3.如权利要求1或2所述的实时图像处理系统，其特征在于：

所述数据传输装置（3）支持TCP/IP协议，其数据链路层支持Wi-Fi即IEEE 802.11、WiMAX即IEEE 802.16、ARP、RARP、ATM、DTM、令牌环、以太网、FDDI、帧中继、GPRS、EVDO、HSPA、HDLC、PPP、L2TP、ISDN、STP、无线USB、超宽带UWB、近场通信NFC、蓝牙、ZigBee，其物理层支持同轴电缆、双绞线、光纤、电力线、无线电。

4.一种实时图像处理方法，其特征在于所述实时图像处理方法的工作流程如下：

步骤Ⅰ：图像采集装置（1）采集其视野范围内的数字图像并传递给图像前端处理装置（2）；

步骤Ⅱ：图像前端处理装置（2）将当前帧图像与前一帧图像进行全图比对，若图像变化小于阈值A，则跳转至步骤Ⅰ；当图像变化超过阈值A，则执行步骤Ⅲ；

步骤Ⅲ：图像前端处理装置（2）将当前帧图像的重点区域（6）与前一帧图像的重点区域（6）对比，所述重点区域（6）是安装图像采集装置（1）时在其视野内划定的区域；若重点区域（6）的变化小于阈值B，则跳转至步骤Ⅰ；若重点区域（6）的变化大于阈值B，则执行步骤Ⅳ；

步骤Ⅳ：图像前端处理装置（2）将当前帧图像经前期处理后传送至数据传输装置（3）；数据传输装置（3）将当前帧图像传送至后端控制/处理装置（4）；

步骤Ⅴ：后端控制/处理装置（4）将收到的图像数据进行后期处理后传送至后端数据存储装置（5）。

5.如权利要求4所述的实时图像处理方法，其特征在于步骤Ⅲ中的重点区域（6）图像比对详细步骤为：

S21，首先读取序列图像，并通过前面的全图比对算法提取出目标的初始位置；

S22，计算目标的边缘方向直方图，用于描述目标；

S23，初始化卡尔曼滤波器的各个参数；

S24，读取下一帧图像；

S25，用卡尔曼滤波器预测目标的下一可能的位置；

S26，判断目标是否被遮挡，如果被遮挡，则将卡尔曼滤波器预测的位置作为目标的下一个时刻的位置，否则，先用卡尔曼滤波预测出目标的粗略位置，然后在这个位置用边缘方向直方图方法改进的 Mean Shift 算法迭代计算，取得更加精确的目标位置；

S27，重复S24，直到序列图像读取完毕。