[发明专利]摄像头运行状态的判断方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及摄像技术领域，尤其是涉及一种摄像头运行状态的判断方法和装置。

背景技术

教育信息化越来越受到教育主管部门的重视，其中教学智能录播系统是教育信息化的重要组成部分。根据国家“三通二平台”建设的要求，教学智能录播系统中，需要对教学过程中老师的教学行为进行视频摄像机监控，录播系统需要对教师进行实时跟踪录像。由于教师在讲台上和讲台下活动，故涉及到镜头切换以保证教师一直在视野范围内，若摄像头还处在运动或不稳定状态时就对教师进行跟踪，将会导致跟踪不稳定而出现跟丢跟错等问题。所以，镜头切换后是否能及时准确判断摄像头的运行状态显得非常关键。

现有技术中，有的利用帧差法对摄像头的运行状态进行判断，该方法原理简单、便于实现。缺点是对于镜头内物体运动、光线条件的剧烈变化比较敏感,容易误检。例如，当镜头切换完毕但镜头内仍存在运动物体时，帧差法容易误判为镜头尚未切换完毕，从而造成摄像头稳定状态判断延时，导致不能及时对拍摄目标进行跟踪。

还有的利用直方图相交法对摄像头的运行状态进行判断，该方法对于镜头内的运动物体具有良好的容忍程度，缺点是对于内容完全不同的两幅图像,可能具有相同的直方图，因此容易造成漏检。对于连续的视频图像，虽然很少会出现连续两幅图像直方图完全相同的情况，但是对于教师录播系统中跟踪教师场景较相似的情况，直方图相交法难以对视频运动或静止状态给出很好的分割方案。

综上所述，现有的摄像头运行状态的判断方法，尚不能及时准确的获得摄像头运行状态的判断结果。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种摄像头运行状态的判断方法和装置，旨在实现及时准确的获得摄像头运行状态的判断结果。

为达以上目的，本发明提出一种摄像头运行状态的判断方法，包括步骤:

获取视频图像的帧差特征；

根据所述帧差特征判断摄像头的运行状态；

若判断结果为无法确定所述运行状态，则获取视频图像的直方图相交特征；

根据所述直方图相交特征判断摄像头的运行状态。

优选地，所述根据所述帧差特征判断摄像头的运行状态包括：

对当前时刻和前一时刻的帧差特征分别求取估计误差的方差；

计算当前时刻与前一时刻的帧差特征的估计误差的方差的差值，将所述差值作为第一评价指标；

若所述第一评价指标小于等于第一阈值，则判定摄像头的运行状态为静止状态；

若所述第一评价指标大于等于第二阈值，则判定摄像头的运行状态为运动状态；

若所述第一评价指标介于第一阈值和第二阈值之间，则判定无法确定摄像头的运行状态。

优选地，所述根据所述直方图相交特征判断摄像头的运行状态包括：

对当前时刻和前一时刻的直方图相交特征分别求取估计误差的方差；

计算当前时刻与前一时刻的直方图相交特征的估计误差的方差的差值，将所述差值作为第二评价指标；

若所述第二评价指标小于等于第三阈值，则判定摄像头的运行状态为静止状态；

若所述第二评价指标大于第三阈值，则判定摄像头的运行状态为运动状态。

优选地，所述获取视频图像的帧差特征包括:

获取视频图像的当前帧和前一帧的帧差图像；

计算所述帧差图像中满足预设条件的运动像素的个数；

根据所述运动像素的个数统计所述帧差图像的运动像素比率，将所述运动像素比率作为帧差特征。

优选地，其特征在于，所述获取视频图像的直方图相交特征包括：

将视频图像的当前帧图像和前一帧图像转换为YCrCb空间；

统计当前帧图像和前一帧图像的Y分量的直方图；

计算当前帧图像和前一帧图像的直方图的直方图相交距离，将所述直方图相交距离作为直方图相交特征。

本发明同时提出一种摄像头运行状态的判断装置，包括获取模块、第一判断模块和第二判断模块，其中：

获取模块，用于获取视频图像的帧差特征并发送给第一判断模块，当接收到第一判断模块发送的无法确定摄像头的运行状态的判断结果时，进一步获取视频图像的直方图相交特征并发送给第二判断模块；

第一判断模块，用于根据获取模块发送的帧差特征判断摄像头的运行状态，若判断结果为无法确定所述运行状态时则向获取模块发送所述判断结果；

第二判断模块，用于根据获取模块发送的直方图相交特征判断摄像头的运行状态。

优选地，所述第一判断模块包括第一计算单元和第一判别单元，其中：