摄像头遮挡检测方法、装置、电子设备及存储介质与流程

1.本发明涉及视频图像处理技术领域，特别涉及一种摄像头遮挡检测方法、装置、电子设备及存储介质。

背景技术：

2.国内外许多场景都安装监控摄像头，用于公共安全、交通等领域。一些监控摄像头容易被不法分子用异物遮挡等方式进行遮挡，或者由于天气原因导致摄像头被异物遮挡。现有方案是采取人工维护摄像头遮挡。
3.然而，人工实时监控维护大量摄像头的工作量极大，并且受到环境等因素影响较大，容易造成误判。

技术实现要素：

4.基于此，本技术实施例提供了一种摄像头遮挡检测方法、装置、电子设备及存储介质，通过图像处理技术，自动检测摄像头是否被遮挡，能够在毫秒级别的时间内做出报警响应，极大地降低了摄像头的维护工作量，并极大地缩短报警反应时间。
5.第一方面，提供了一种摄像头遮挡检测方法，该方法包括：
6.设定用来进行摄像头遮挡检测比对的时间间隔、单次比对限度值、统计报警阈值以及比例阈值；
7.计算当前帧视频图像与前一帧视频图像的相似度指数s1；
8.当所述相似度指数s1低于所述单次比对限度值时，则计算当前帧视频图像与所述时间间隔内任意帧视频图像的相似度指数s2，当所述相似度指数s1和所述相似度指数s2的差值高于所述统计报警阈值时，则标记该任意帧视频图像为统计异常帧；遍历所述时间间隔内所有帧，得到该时间间隔内所有的统计异常帧，并计算出统计异常帧的数量；
9.当时间间隔内所有帧中统计异常帧数量所占的比例高于所述比例阈值时，则判定摄像头在该时间间隔内被遮挡。
10.可选地，方法还包括：
11.更新或添加动态缓存数据，所述缓存数据为每帧图像的图像数据。
12.可选地，计算当前帧视频图像与前一帧视频图像的相似度指数s1，包括：
13.根据公式
14.simp(x,y)＝abs(f(x,y)-fp(x,y))
15.确定像素相似度特征值；其中，x,y表示图像中任意像素的坐标，f(x,y)为当前帧视频图像的yuv值，fp(x,y)为前一帧视频图像的yuv值，simp(x,y)为当前帧视频图像在像素点(x,y)位置上的像素相似度特征值；
16.并基于视频图像中所有的像素相似度特征值进行平均值计算得到相似度指数s1。
17.可选地，当所述相似度指数s1高于所述单次比对限度值时，则判定摄像头在当前时间被遮挡。
18.可选地，所述当时间间隔内所有帧中统计异常帧数量所占的比例高于所述比例阈值时，则判定摄像头在该时间间隔内被遮挡，包括：
19.根据
[0020][0021]
确定时间间隔内所有帧中统计异常帧数量所占的比例p，其中，f(out)表示时间间隔内的统计异常帧的数量，f(all)表示时间间隔内的全部帧的数量。
[0022]
第二方面，提供了一种摄像头遮挡检测装置，该装置包括：
[0023]
设定模块，用于设定用来进行摄像头遮挡检测比对的时间间隔、单次比对限度值、统计报警阈值以及比例阈值；
[0024]
第一计算模块，用于计算当前帧视频图像与前一帧视频图像的相似度指数s1；
[0025]
第二计算模块，当所述相似度指数s1低于所述单次比对限度值时，则计算当前帧视频图像与所述时间间隔内任意帧视频图像的相似度指数s2，当所述相似度指数s1和所述相似度指数s2的差值高于所述统计报警阈值时，则标记该任意帧视频图像为统计异常帧；遍历所述时间间隔内所有帧，得到该时间间隔内所有的统计异常帧，并计算出统计异常帧的数量；
[0026]
判定模块，用于当时间间隔内所有帧中统计异常帧数量所占的比例高于所述比例阈值时，则判定摄像头在该时间间隔内被遮挡。
[0027]
可选地，该装置还包括：
[0028]
缓存模块，用于更新或添加动态缓存数据，所述缓存数据为每帧图像的图像数据。
[0029]
第三方面，提供了一种电子设备，包括存储器和处理器，存储器存储有计算机程序，处理器执行计算机程序时实现上述第一方面任一所述的摄像头遮挡检测方法。
[0030]
第四方面，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述第一方面任一所述的摄像头遮挡检测方法。
[0031]
本技术实施例提供的技术方案中，首先设定用来进行摄像头遮挡检测比对的时间间隔、单次比对限度值、统计报警阈值以及比例阈值；计算当前帧视频图像与前一帧视频图像的相似度指数s1；当相似度指数s1低于单次比对限度值时，则计算当前帧视频图像与时间间隔内任意帧视频图像的相似度指数s2，当相似度指数s1和相似度指数s2的差值高于统计报警阈值时，则标记该任意帧视频图像为统计异常帧；遍历所述时间间隔内所有帧，得到该时间间隔内所有的统计异常帧，并计算出统计异常帧的数量；当时间间隔内所有帧中统计异常帧数量所占的比例高于比例阈值时，则判定摄像头在时间间隔内被遮挡。
[0032]
本技术实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括：
[0033]
(1)分别进行了单次比对以及时间间隔内的异常帧数目比例的比对，提高了摄像头遮挡检测的准确度。
[0034]
(2)进行当前遮挡检测比对时的动态图像数量为2，时间检测自动报警反应时间达到毫秒级，检测的反应速度快。
附图说明
[0035]
为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引申获得其它的实施附图。
[0036]
图1为本技术实施例提供的一种摄像头遮挡检测方法的步骤流程图；
[0037]
图2为本技术可选的一种实施例提供的摄像头遮挡检测方法的步骤流程图；
[0038]
图3为本技术实施例提供的一种摄像头遮挡检测装置的框图；
[0039]
图4为本技术实施例提供的一种电子设备的示意图。
具体实施方式
[0040]
为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
[0041]
在本发明的描述中，术语“包括”、“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包括了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于已明确列出的那些步骤或单元，而是还可包含虽然并未明确列出的但对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元，或者基于本发明构思进一步的优化方案所增加的步骤或单元。
[0042]
为了解决人工维护摄像头遮挡的实时检测，本发明通过图像处理技术，自动检测摄像头是否被遮挡，能够在毫秒级别的时间内做出报警响应，极大地降低了摄像头的维护工作量，并极大地缩短报警反应时间。请参考图1，其示出了本技术实施例提供的一种摄像头遮挡检测方法的流程图，该方法可以包括以下步骤：
[0043]
步骤101，设定用来进行摄像头遮挡检测比对的时间间隔、单次比对限度值、统计报警阈值以及比例阈值。
[0044]
在本技术实施例中，比对阀值的设定具体包括了：
[0045]
步骤1011，设置用来比对的时间间隔t，时间间隔越短、统计比对的报警响应时间越短，可以根据应用场景而灵活设置，一般情况下取值为1000ms。
[0046]
步骤1012，统计比对时间间隔内，统计异常帧的占总帧数的比例p阀值，缺省值为0.6。
[0047]
步骤1013，设置摄像头视频图像用于连续的统计比对过程中的相似度指数的比对差值的阀值，即进行统计比对时，当前图像和比对图像的相似度产生多大程度的差异时会标记为统计异常帧。缺省值设定为0.75。
[0048]
步骤1014，设置摄像头视频图像单次比对的相似度指值的异常阀值，即任意两帧视频图像相似度指数低于一定值时就进行报警响应。缺省值设定为：0.5。
[0049]
步骤102，计算当前帧视频图像与前一帧视频图像的相似度指数s1。
[0050]
在本技术实施例中，计算当前帧视频图像与前一帧视频图像的相似度指数s1，包括根据公式
[0051]
simp(x,y)＝abs(f(x,y)-fp(x,y))
[0052]
确定像素相似度特征值；其中，x,y表示图像中任意像素的坐标，f(x,y)为当前帧视频图像的yuv值，fp(x,y)为前一帧视频图像的yuv值，simp(x,y)为当前帧视频图像在像素点(x,y)位置上的像素相似度特征值；
[0053]
对当前视频图像和前一帧图像的相似度特征图进行平均值计算，得到图像的相似度指数。
[0054]
在本技术实施例中，当相似度指数s1高于单次比对限度值时，则判定摄像头在当前时间被遮挡。即s的值如果超过步骤1014中的单次比对的限度值，则认为此时摄像头被遮挡，立即触发报警。
[0055]
步骤103，当相似度指数s1低于单次比对限度值时，则计算当前帧视频图像与时间间隔内任意帧视频图像的相似度指数s2，当相似度指数s1和相似度指数s2的差值高于统计报警阈值时，则标记该任意帧视频图像为统计异常帧；遍历时间间隔内所有帧，得到时间间隔内所有的统计异常帧。
[0056]
在本技术实施例中，如果步骤102得到的当前视频图像的相似度指数在阀值范围内，则在当前时间向后追溯缓存的步骤1011设定的时间范围t，在进行此时间段内的n帧视频图像依次与当前视频图像的相似度指数的比对，即检测第n(n＝1
…
n)帧视频图像和当前帧视频图像的相似度指数的差值是否超出步骤1013的设定的统计报警阀值。
[0057]
如果超出相似度指数的统计报警阀值，则标记第n帧视频图像为统计异常帧，如果没有超出相似度指数的统计报警阀值，则标记第n帧视频图像为正常帧。
[0058]
计算此时间段内的n帧视频图像中的统计异常帧的占总帧数的比例p，当p大约一定阀值(步骤1012的设定值)，则认定在此时间段摄像头被遮挡，进行二次统计报警响应。
[0059]
根据
[0060][0061]
确定时间间隔内所有帧中统计异常帧数量所占的比例p，其中，f(out)表示时间间隔内的统计异常帧的数量，f(all)表示时间间隔内的全部帧的数量统计异常帧指的是相似度指数达到参与统计异常的帧。
[0062]
二次统计报警指的是通过统计上述的统计异常帧的比例，在超过比例阀值后进行的二次报警。
[0063]
步骤104，当时间间隔内所有帧中统计异常帧数量所占的比例高于比例阈值时，则判定摄像头在该时间间隔内被遮挡。
[0064]
如果当前视频图像的相似度指数在阀值范围内时，则再将当前帧图像与当前时间追溯至预设的比对时间间隔内所缓存的各帧图像进行相似度指数的比对，进而再根据比对结果统计出所有统计异常帧占总帧数的比例，在比例大于一定的阈值后，则检测出镜头被遮挡并发出报警。
[0065]
在步骤104之后还包括：
[0066]
步骤105，更新或添加动态缓存数据，缓存数据为每帧图像的图像数据。
[0067]
在本技术实施例中，更新或添加动态缓存数据，缓存数据为每帧图像的图像数据。缓存队列的长度为t时间长度的视频帧数量。
[0068]
如图2，给出了通过本技术方法进行摄像头遮挡检测处理流程，具体包括了：
[0069]
(1)设定检测比对时间阀值；
[0070]
(2)设定检测图像相似度指数差值的阀值；
[0071]
(3)设定检测图像相似度指数的报警阀值；
[0072]
(4)计算当前图像与前一帧图像的相似度指数；
[0073]
(5)当前图像与缓存时段的图像进行相似度指数的统计比对；
[0074]
(6)更新或添加缓存数据。
[0075]
综上可以看出，本技术提取当前帧图像并计算当前帧图像与前一帧图像的相似度指数，将计算出来的相似度指数与预设的相似度阈值进行比较，相似度指数低于预设阀值时，则认定摄像头被遮挡并发出报警；以及，将当前帧图像与当前时间追溯至预设的比对时间间隔内所缓存的各帧图像的相似度指数进行统计比对，统计出异常帧的占比，占比超过预设阀值则触发二次统计报警。
[0076]
请参考图3，其示出了本技术实施例提供的一种摄像头遮挡检测装置300的框图。如图3所示，该装置300可以包括：设定模块301、第一计算模块302、第二计算模块303以及判定模块304。
[0077]
设定模块301，用于设定用来进行摄像头遮挡检测比对的时间间隔、单次比对限度值、统计报警阈值以及比例阈值；
[0078]
第一计算模块302，用于计算当前帧视频图像与前一帧视频图像的相似度指数s1；
[0079]
第二计算模块303，当相似度指数s1低于单次比对限度值时，则计算当前帧视频图像与时间间隔内任意帧视频图像的相似度指数s2，当相似度指数s1和相似度指数s2的差值高于统计报警阈值时，则标记该任意帧视频图像为统计异常帧；遍历时间间隔内所有帧，得到时间间隔内所有的统计异常帧；
[0080]
判定模块304，用于当时间间隔内所有帧中统计异常帧数量所占的比例高于比例阈值时，则判定摄像头在该时间间隔内被遮挡。
[0081]
在本技术可选的实施例中，装置300还包括缓存模块305，用于更新或添加动态缓存数据，缓存数据为每帧图像的图像数据。
[0082]
关于摄像头遮挡检测装置的具体限定可以参见上文中对于摄像头遮挡检测方法的限定，在此不再赘述。上述摄像头遮挡检测装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
[0083]
在一个实施例中，提供了一种电子设备，该电子设备可以是计算机，其内部结构图可以如图4所示。该电子设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器和网络接口。其中，该设备的处理器用于提供计算和控制能力。该设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统、计算机程序和数据库。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的数据库用于摄像头遮挡检测数据。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种摄像头遮挡检测方法。
[0084]
本领域技术人员可以理解，如图4中示出的结构，仅仅是与本技术方案相关的部分
结构的框图，并不构成对本技术方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。
[0085]
在本技术的一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述摄像头遮挡检测方法的步骤。
[0086]
本实施例提供的计算机可读存储介质，其实现原理和技术效果与上述方法实施例类似，在此不再赘述。
[0087]
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本技术所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(rom)、可编程rom(prom)、电可编程rom(eprom)、电可擦除可编程rom(eeprom)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(ram)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，ram以m种形式可得，诸如静态ram(sram)、动态ram(dram)、同步dram(sdram)、双数据率sdram(ddrsdram)、增强型sdram(esdram)、同步链路(symchlimk)dram(sldram)、存储器总线(rambus)直接ram(rdram)、直接存储器总线动态ram(drdram)、以及存储器总线动态ram(rdram)等。
[0088]
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合(只要这些技术特征的组合不存在矛盾)，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述；这些未明确写出的实施例，也都应当认为是本说明书记载的范围。
[0089]
上文中通过一般性说明及具体实施例对本技术作了较为具体和详细的描述。应当理解，基于本技术的技术构思，还可以对这些具体实施例作出若干常规的调整或进一步的创新；但只要未脱离本技术的技术构思，这些常规的调整或进一步的创新得到的技术方案也同样落入本技术的权利要求保护范围。

技术特征：

1.一种摄像头遮挡检测方法，其特征在于，所述方法包括：设定用来进行摄像头遮挡检测比对的时间间隔、单次比对限度值、统计报警阈值以及比例阈值；计算当前帧视频图像与前一帧视频图像的相似度指数s1；当所述相似度指数s1低于所述单次比对限度值时，则计算当前帧视频图像与所述时间间隔内任意帧视频图像的相似度指数s2，当所述相似度指数s1和所述相似度指数s2的差值高于所述统计报警阈值时，则标记该任意帧视频图像为统计异常帧；遍历所述时间间隔内所有帧，得到该时间间隔内所有的统计异常帧，并计算出统计异常帧的数量；当时间间隔内所有帧中统计异常帧数量所占的比例高于所述比例阈值时，则判定摄像头在该时间间隔内被遮挡。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：更新或添加动态缓存数据，所述缓存数据为每帧图像的图像数据。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述计算当前帧视频图像与前一帧视频图像的相似度指数s1，包括：根据公式simp(x,y)＝abs(f(x,y)-fp(x,y))确定像素相似度特征值；其中，x,y表示图像中任意像素的坐标，f(x,y)为当前帧视频图像的yuv值，fp(x,y)为前一帧视频图像的yuv值，simp(x,y)为当前帧视频图像在像素点(x,y)位置上的像素相似度特征值；并基于视频图像中所有的像素相似度特征值进行平均值计算得到相似度指数s1。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述相似度指数s1高于所述单次比对限度值时，则判定摄像头在当前时间被遮挡。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述当时间间隔内所有帧中统计异常帧数量所占的比例高于所述比例阈值时，则判定摄像头在该时间间隔内被遮挡，包括：根据确定时间间隔内所有帧中统计异常帧数量所占的比例p，其中，f(out)表示时间间隔内的统计异常帧的数量，f(all)表示时间间隔内的全部帧的数量。6.一种摄像头遮挡检测装置，其特征在于，所述装置包括：设定模块，用于设定用来进行摄像头遮挡检测比对的时间间隔、单次比对限度值、统计报警阈值以及比例阈值；第一计算模块，用于计算当前帧视频图像与前一帧视频图像的相似度指数s1；第二计算模块，当所述相似度指数s1低于所述单次比对限度值时，则计算当前帧视频图像与所述时间间隔内任意帧视频图像的相似度指数s2，当所述相似度指数s1和所述相似度指数s2的差值高于所述统计报警阈值时，则标记该任意帧视频图像为统计异常帧；遍历所述时间间隔内所有帧，得到该时间间隔内所有的统计异常帧，并计算出统计异常帧的数量；
判定模块，用于当时间间隔内所有帧中统计异常帧数量所占的比例高于所述比例阈值时，则判定摄像头在该时间间隔内被遮挡。7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：缓存模块，用于更新或添加动态缓存数据，所述缓存数据为每帧图像的图像数据。8.一种电子设备，其特征在于，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现如权利要求1至5任一所述的摄像头遮挡检测方法。9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至5任一所述的摄像头遮挡检测方法。

技术总结

本申请公开了一种摄像头遮挡检测方法、装置、电子设备及存储介质。该方法首先首先设定用来进行摄像头遮挡检测比对的时间间隔与阈值；计算当前帧视频图像与前一帧视频图像的相似度指数；当相似度指数低于单次比对限度值时，将当前帧图像与当前时间追溯至预设的比对时间间隔内所缓存的各帧图像的相似度指数进行统计比对，统计出异常帧数量的占比，占比超过预设阀值则则判定摄像头在时间间隔内被遮挡，触发二次统计报警。本申请分别进行了单次相似度比对以及时间间隔内的异常帧数目比例的比对，提高了摄像头遮挡检测的准确度。提高了摄像头遮挡检测的准确度。提高了摄像头遮挡检测的准确度。