专利名称：一种视频监控设备前端云台故障的自动监测方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及视频监控、运动监测及设备故障自动监测的技术领域，特别是 涉及一种视频监控设备前端云台故障的自动监测方法和装置。
背景技术：
视频监控系统(Video Surveillance)是安全防范的重要组成部分， 一般由釆 集模块、传输模块以及中央监控处理模块组成，其中采集模块安放在被监控点， 为了提高监控区域的范围， 一般采集装置都安装在可以有一定自由度的云台上 面，通过控制云台的转动可以完成对同一监控点不同位置的监控。监控系统通 过特定的传输介质将远端的视频传输到中央监控点以达到对远端场景实时监 控的目的，目前视频监控系统在公安、交通、海关、水利、煤矿、商业等各领 域有着非常广泛的应用。
视频运动监测技术是最近应用在监控领域的一种智能识别技术，通过对相 邻帧间视频内容的变化来判断当前视野中是否有移动对象，根据该监测结果系 统可以采取各种针对操作，比如报警录像等。
云台是一种接受远端指令控制的电动装置，可以4艮据输入指令完成摄像头 不同角度的转动，从而实现一个摄像头监控不同视角的目的。然而由于云台一 般安放在被监控点，气候环境比较恶劣，相对系统其它设备故障率比较高，而 且云台发生故障后一般不影响监控图像的质量，因此发生故障后难以及时发 现，对此传统的云台故障检测方式是定期人工巡检的方式，过程包括在中心 监控点，人工手动发送云台转动指令，之后观测前端回传的视频是否发生了变 化，如果依据指令发生了变化，说明云台工作正常，否则说明云台故障。该故 障检测方式具有如下缺陷
1.劳动强度大。每一个云台都需要经过以下步骤a发送命令；b观察图 像。因此其过程机械重复非常单调，容易产生人工误差；
2. 故障监测不及时。人工监测方式一般都是定期监测，云台故障监测不
及时，和人工巡;f企的周期成比例；
3. 效率低下，不适合大数据量下使用。当前端监控点达到数以万计的时 候，人工监测的方式已经明显不能满足应用需求，按每次人工监测需要10秒 钟计算， 一万台设备就需求27个小时，而一个中型城市里面的监控摄像头往 往以几十万计。
发明内容
本发明的目的是提供一种视频监控设备前端云台故障的自动监测方法和 装置，解决现有技术人工检测云台故障所造成的劳动强度大、监测不及时和效 率低下的技术问题。
为了实现上述目的，本发明提供了 一种视频监控设备前端云台故障的自动 监测方法，其中，包括
步骤一，提取待测云台上的视频设备视野中的静态背景图象；
步骤二，向所述待测云台发送转动指令；
步骤三，抓取所述待测云台上的视频设备当前视野中的一幅当前图像； 步骤四，比较所述当前图像与所述静态背景图象，如果差异值大于预定阀
值，则认为所述待测云台转动成功，否则认为所述待测云台发生故障。
上述的方法，其中，还包括步骤五，如果所述待测云台转动成功，则向
所述待测云台发送复位指令，使所述视频设备仍然监控原来的指定区域；如果
所述待测云台发生故障，则执行报警操作、写入异常记录并提示人工处理。 上述的方法，其中，还包括步骤六，对多台待测云台按照预定的周期循
环执行步骤一至步骤五。
上述的方法，其中，在所述步骤四中，通过比较所述当前图像与所述静态
背景图象的静态区域得到所述差异值。
上述的方法，其中，在所述步骤三之前，还包括等待预定时间的延迟步骤。
上述的方法，其中，所述预定时间的延迟小于或等于10秒。
为了实现本发明的目的，本发明还提供了一种视频监控设备前端云台故障
的自动监测装置，其中，包括背景图象提取单元，用于提取待测云台上
的视频设备视野中的静态背景图象；转动指令发送单元，用于向所述待测云 台发送转动指令；当前图像抓取单元，用于抓取所述待测云台上的视频设备 当前视野中的一幅当前图像；比较单元，用于比较所述当前图像与所述静态 背景图象，如果差异值大于预定阀值，则认为所述待测云台转动成功，否则认 为所述待测云台发生故障。
上述的装置，其中，还包括后处理才喿作单元，用于在所述待测云台转动 成功的条件下，向所述待测云台发送复位指令，使所述视频设备仍然监控原来 的指定区域；在所述待测云台发生故障的条件下，执行报警操作、写入异常记 录并提示人工处理。
上述的装置，其中，还包括循环设置单元，用于对多台待测云台按照预 定的周期循环执行所述背景图象提取单元、转动指令发送单元、当前图像抓取 单元、比较单元和所述后处理操作单元的功能。
釆用本发明的云台故障自动监测方法对监控云台进行自动化监测，可以取 得以下有益技术效果
1. 监测自动化。对系统运转情况，用计算机自动分析代替人工判断，减 轻了测试人员的劳动强度。
2. 效率大大提高。监测自动化的实现使得可以同时对多台设备同时进行 监测，特别适合于大规模监控部署的场合。
3. 故障监测上报及时。原始的人工监测方法，由于人力有限监测频率往 往不高，监测方法实现自动化后，监测频率可以根据需求提高，设备发生故障 后便可以及时发现并上报。
4. 提高了整个系统的自动化工作程度。测试人员只需察看异常记录数据 库便可以对监控前端的云台工作情况一目了然。
图1是本发明提供的一个实施例的系统结构图； 图2是本发明提供的监测方法实施例的流程图。
具体实施例方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实 施例对本发明进4亍详细描述。
传统的监测方法非常简单，监测人员手工发送云台转动指令，通过人工对 比发送指令前后的图像是否变化来判断云台工作是否正常。
本发明提出了一种利用视频检测技术完成对云台故障自动监测的方法。本 发明的监测方法集成在中心监控端的一台PC(个人计算机)，远端的监控视频
接入视频矩阵，视频矩阵根据指令定时输出各个监控点的视频到PC, PC通过
网络向中心服务器发送云台控制指令，通过上述方法实现云台工作情况的自动 化监测。
图1是一个简化的监控系统结构图，其中，1001是被监控区域的云台及 其上的摄像头，是系统的视频采集模块；1002是监控系统的异常报警装置； 1003是视频切换矩阵，负责各监控点视频的分时切换输出；1004是工作人员 监看显示屏；1005是主控设备，负责云台的转动等系统控制；1006是本发明 的云台故障自动监测PC机，其上运行的程序按照上述方法自动监测各监控点 的云台工作状况，发现异常时，写入数据库同时提醒操作人员处理。
图2是上述故障自动监测方法的系统流程图。如图，该监测方法主要有 以下几个步骤组成
步骤201,场景静态背景提取，该环节在控制端发送云台转动命令前完成， 需要2 5秒钟的时间，负责完成当前视野中静态区域的提取以及静态背景的提 取；
步骤202,控制端发送云台转动指令，该环节在上一环节静态背景提取完 成之后执行；延时，由于网络传输以及机械延时，从控制端发出转动指令到云 台实际完成转动需要一定时间，该时间长度取决于具体的设备以及网络情况， 一般不会超过10秒；
步骤203,抓取一幅图像；
步骤204,将抓取的图像与之前获取的背景在其静态区域进行比较，当在 该区域两图像差异值超过指定范围则说明云台转动成功，否则说明云台发生故
障；
后处理才乘作，该环节才艮据前面的监测结果进行相应操作，包括步骤205，
监测结果为异常时，执行报警操作，写入异常记录，提示人工处理；步骤206， 如果监测结果为正常则向云台下发复位指令，仍然监控原来的指定区域。
在本发明中，在控制端下发云台转动指令前先执行静态背景提取操作，该 环节的目的在于为了克服场景中的运动物体导致的误判。本发明可以将该方法 集成到系统设备，根据监测频率的要求定期执行该自动监测操作，当发现云台 异常时候立刻报警，做到了故障的及时自动监测。另外，可选的是，该监测方 法既可以集成在头端监控设备端也可以集成在中心监控设备端，监测方法流程 一致，可以根据系统需求选择。
此外，对应本发明的方法，本发明还提供了一种视频监控设备前端云台故 障的自动监测装置，包括
背景图象提取单元，用于提取待测云台上的视频设备视野中的静态背景 图象；
转动指令发送单元，用于向所述待测云台发送转动指令； 当前图像抓取单元，用于抓取所述待测云台上的视频设备当前视野中的 一幅当前图像；
比较单元，用于比较所述当前图像与所述静态背景图象，如果差异值大 于预定阀值，则认为所述待测云台转动成功，否则认为所述待测云台发生故障。 处理操作单元，用于在所述待测云台转动成功的条件下，向所述待测云
台发送复位指令，使所述视频设备仍然监控原来的指定区域；在所述待测云台 发生故障的条件下，执行报警操作、写入异常记录并^^是示人工处理。
循环设置单元，用于对多台待测云台按照预定的周期循环执行所述背景 图象提取单元、转动指令发送单元、当前图像抓取单元、比较单元和所述后处 理操作单元的功能。
由上可知，采用本发明的云台故障自动检测方法对监控云台进行自动化监 测，可以取得以下有益技术效果
1. 监测自动化。对系统运转情况，用计算机自动分析代替人工判断，减 轻了测试人员的劳动强度。
2. 效率大大提高。监测自动化的实现使得可以同时对多台设备同时进行 监测，特别适合于大频^莫监控部署的场合。
3. 故障监测上报及时。原始的人工监测方法，由于人力有限监测频率往 往不高，监测方法实现自动化后，监测频率可以根据需求提高，设备发生故障 后便可以及时发现并上才良。
4. 提高了整个系统的自动化工作程度。测试人员只需察看异常记录数据
库便可以对监控前端的云台工作情况一目了然。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领 域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则 之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种视频监控设备前端云台故障的自动监测方法，其特征在于，包括步骤一，提取待测云台上的视频设备视野中的静态背景图象；步骤二，向所述待测云台发送转动指令；步骤三，抓取所述待测云台上的视频设备当前视野中的一幅当前图像；步骤四，比较所述当前图像与所述静态背景图象，如果差异值大于预定阀值，则认为所述待测云台转动成功，否则认为所述待测云台发生故障。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括步骤五，如果所 述待测云台转动成功，则向所述待测云台发送复位指令，使所述视频设备仍然 监控原来的指定区域；如果所述待测云台发生故障，则执行报警操作、写入异 常记录并提示人工处理。
3. 根据权利要求2所述的方法，其特征在于，还包括步骤六，对多台 待测云台按照预定的周期循环执行步骤一至步骤五。
4. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤四中，通过比 较所述当前图像与所述静态背景图象的静态区域得到所述差异值。
5. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤三之前，还包 括等待预定时间的延迟步骤。
6. 根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述预定时间的延迟小于 或等于10秒。
7. —种视频监控设备前端云台故障的自动监测装置，其特征在于，包括 背景图象提取单元，用于提取待测云台上的视频设备视野中的静态背景图象；转动指令发送单元，用于向所述待测云台发送转动指令；当前图像抓取单元，用于抓取所述待测云台上的视频设备当前视野中的 一幅当前图#>;比较单元，用于比较所述当前图像与所述静态背景图象，如果差异值大 于预定阀值，则认为所述待测云台转动成功，否则认为所述待测云台发生故障。
8. 根据权利要求7所述的装置，其特征在于，还包括后处理操作单元， 用于在所述待测云台转动成功的条件下，向所述待测云台发送复位指令，使 所述视频设备仍然监控原来的指定区域；在所述待测云台发生故障的条件下， 执行报警操作、写入异常记录并提示人工处理。
9.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，还包括循环设置单元，用 于对多台待测云台按照预定的周期循环执行所述背景图象提取单元、转动指 令发送单元、当前图像抓取单元、比较单元和所述后处理操作单元的功能。
全文摘要
本发明提供一种视频监控设备前端云台故障的自动监测方法和装置，其中方法包括步骤一，提取待测云台上的视频设备视野中的静态背景图象；步骤二，向所述待测云台发送转动指令；步骤三，抓取所述待测云台上的视频设备当前视野中的一幅当前图像；步骤四，比较所述当前图像与所述静态背景图象，如果差异值大于预定阀值，则认为所述待测云台转动成功，否则认为所述待测云台发生故障。本发明可以实现监测自动化，大大提高效率，而且故障监测上报及时，提高了整个系统的自动化工作程度。
文档编号H04N17/00GK101098466SQ20071011924
公开日2008年1月2日 申请日期2007年7月18日 优先权日2007年7月18日
发明者丁元欣, 于京涛, 祁晓璐, 苏传朋, 军 苗, 笑 谭 申请人:中兴通讯股份有限公司