確定光照條件改變引起的需要改變像素密度要求的方法和設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及攝像監(jiān)控領(lǐng)域，更詳細(xì)地，涉及在攝像機(jī)拍攝的圖像中根據(jù)像素密度要求(pixel density requirement)的目標(biāo)識(shí)別。尤其，本發(fā)明涉及用于確定光照條件改變引起的需要改變像素密度要求的方法、設(shè)備和系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]攝像監(jiān)控已經(jīng)變得越來(lái)越常見(jiàn)。由監(jiān)控?cái)z像機(jī)拍攝的圖像例如用作警方調(diào)查和法律審理中的證據(jù)，用于諸如嫌疑人的面容或者車牌照(license plate)上的數(shù)字等目標(biāo)的識(shí)別。
[0003]為了使目標(biāo)識(shí)別作為法定證據(jù)是有效的，圖像中目標(biāo)的分辨率必須足夠高，也就是在圖像中目標(biāo)必須覆蓋一定數(shù)量的像素。這通常以術(shù)語(yǔ)“像素密度要求”來(lái)表達(dá)，像素密度要求限定能夠從圖像識(shí)別目標(biāo)的像素密度(例如，以像素/米或者像素/米2量測(cè))。例如，警察機(jī)關(guān)會(huì)推薦使用某一像素密度用于臉部的身份識(shí)別。推薦的像素密度(也就是像素密度要求)在不同類型的目標(biāo)之間會(huì)有不同。例如，250像素/米可以被推薦用于臉部識(shí)另IJ，而100像素/米可以被推薦用于車牌照識(shí)別。
[0004]在目標(biāo)檢測(cè)很重要的監(jiān)控裝置中，因而設(shè)定最佳焦距很關(guān)鍵，這通過(guò)設(shè)定縮放的級(jí)別來(lái)實(shí)現(xiàn)。攝像機(jī)應(yīng)該理想地具有盡可能大的視場(chǎng)，同時(shí)其應(yīng)該在距攝像機(jī)某一距離處根據(jù)像素密度要求拍攝目標(biāo)。
[0005]US 2013/0155295A1公開了一種用于在感興趣的目標(biāo)上保持最小像素密度的方法。簡(jiǎn)言之，所公開的方法確定視頻幀中目標(biāo)的當(dāng)前像素密度，并且將當(dāng)前像素密度與最小像素密度比較?；谠摫容^，可以調(diào)整攝像機(jī)的縮放特性以相對(duì)于最小像素密度來(lái)調(diào)整當(dāng)前像素密度。
[0006]但是，例如由警察機(jī)關(guān)推薦的像素密度要求僅在最佳光照條件下有效。當(dāng)場(chǎng)景條件改變時(shí)，例如當(dāng)光照水平改變時(shí)，推薦的像素密度要求可能不足以保證合法有效的目標(biāo)識(shí)別一很可能需要更高的像素密度。因此，期望能夠確定由改變光照條件引起的改變像素密度要求的需要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]基于上述，因此本發(fā)明的目的是提供一種方法、設(shè)備和系統(tǒng)，用于確定光照條件改變引起的改變像素密度要求的需要。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的第一方案，上述目的通過(guò)一種確定光照條件改變引起的需要改變像素密度要求的方法實(shí)現(xiàn)，其中所述像素密度要求限定能使攝像機(jī)拍攝的圖像中的目標(biāo)被識(shí)別的像素密度，該方法包括:
[0009]接收并且監(jiān)控?cái)z像機(jī)設(shè)置，所述攝像機(jī)設(shè)置表示所述攝像機(jī)經(jīng)受的光照條件并且影響所述攝像機(jī)拍攝的圖像的質(zhì)量，所述攝像機(jī)設(shè)置包括所述攝像機(jī)拍攝圖像時(shí)使用的增益和曝光時(shí)間中的至少一個(gè)；以及
[0010]在檢測(cè)到所述攝像機(jī)設(shè)置改變時(shí)，確定需要改變像素密度要求。
[0011]攝像機(jī)通常通過(guò)改變其設(shè)置補(bǔ)償光照條件的改變。例如，如果變得較暗，則攝像機(jī)可以增大增益和/或曝光時(shí)間以補(bǔ)償減小的光照水平。因此，增益和/或曝光時(shí)間指示出攝像機(jī)經(jīng)受的光照條件。但是，攝像機(jī)設(shè)置將影響攝像機(jī)拍攝的圖像的質(zhì)量。增益會(huì)影響圖像中的噪聲水平，因此較高的增益通常會(huì)導(dǎo)致較低的信噪比。類似地，較長(zhǎng)的曝光時(shí)間會(huì)導(dǎo)致攝像機(jī)拍攝的圖像中的動(dòng)態(tài)模糊(也就是場(chǎng)景中的目標(biāo)移動(dòng)引起的模糊)。圖像質(zhì)量改變的結(jié)果是，會(huì)有改變像素密度要求的需要。通過(guò)監(jiān)控和檢測(cè)攝像機(jī)設(shè)置(諸如增益和/或曝光時(shí)間等)的改變，于是可以確定圖像質(zhì)量有改變，并且因此有由光照條件改變引起的改變像素密度要求的需要。
[0012]像素密度要求一般是指為了能使圖像中的目標(biāo)被識(shí)別，所需的該目標(biāo)每單位長(zhǎng)度或單位面積的最小像素?cái)?shù)。
[0013]已經(jīng)發(fā)現(xiàn)增益對(duì)于圖像質(zhì)量的改變有很大影響，因?yàn)槠湓趫D像中引入噪聲。攝像機(jī)設(shè)置因此優(yōu)選地包括攝像機(jī)拍攝圖像時(shí)使用的增益。
[0014]如以上進(jìn)一步討論的，所述攝像機(jī)設(shè)置影響所述攝像機(jī)拍攝的圖像中的噪聲水平(通過(guò)增益)和動(dòng)態(tài)模糊水平(通過(guò)曝光時(shí)間)中的至少一個(gè)。
[0015]通過(guò)將所述攝像機(jī)設(shè)置的改變與一個(gè)或多個(gè)閾值比較來(lái)檢測(cè)所述攝像機(jī)設(shè)置的改變。例如，可以有與增益的改變有關(guān)的閾值，并且可以有與曝光時(shí)間的改變有關(guān)的閾值。這些閾值也可以結(jié)合，使得在至少一個(gè)閾值被違背的條件下檢測(cè)攝像機(jī)設(shè)置中的變化。這提供方便靈活的方式來(lái)檢測(cè)攝像機(jī)設(shè)置中的變化。
[0016]還可以有與增益和/或曝光時(shí)間的值有關(guān)的一個(gè)或多個(gè)閾值。例如，只要曝光時(shí)間停留在低于某一閾值，曝光時(shí)間自身就不表示有改變像素密度要求的需要。但是，如果在同一時(shí)間增益超出了另一閾值，這可以表示有改變像素密度要求的需要。
[0017]根據(jù)確定有改變像素密度要求的需要，可以采取不同的動(dòng)作。
[0018]根據(jù)實(shí)施例，所述方法包括產(chǎn)生控制信號(hào)以通過(guò)改變縮放級(jí)別調(diào)整所述攝像機(jī)的視場(chǎng)。通過(guò)改變縮放級(jí)別，改變了圖像的像素密度。例如，由于縮放級(jí)別增大，將以增大的像素密度拍攝目標(biāo)。以這種方式，可以改變縮放級(jí)別以確保在某一距離處的目標(biāo)仍然可以被正確地識(shí)別。響應(yīng)于確定需要改變像素密度要求，可以自動(dòng)地產(chǎn)生控制信號(hào)，或者該控制信號(hào)可以由操作者例如響應(yīng)于接收到警報(bào)而引發(fā)(initiate)，如下面進(jìn)一步描述。
[0019]攝像機(jī)可以與在其內(nèi)目標(biāo)應(yīng)該確保被識(shí)別的距離有關(guān)。該距離因此可以被視為目標(biāo)可以被識(shí)別處距攝像機(jī)最大的距離。為了保持?jǐn)z像機(jī)的視場(chǎng)盡可能地大，需要設(shè)定縮放級(jí)別使得在最大距離處的目標(biāo)可以以根據(jù)像素密度要求的像素密度被拍攝。尤其，根據(jù)確定有改變像素密度要求的需要，控制信號(hào)可以指示(indicate)縮放級(jí)別要被改變使得攝像機(jī)根據(jù)改變的像素密度要求拍攝距攝像機(jī)給定距離(最大距離)處的目標(biāo)，由此能夠識(shí)別給定距離處的目標(biāo)。
[0020]可以根據(jù)一函數(shù)改變縮放級(jí)別，該函數(shù)將攝像機(jī)設(shè)置的不同值與不同的縮放級(jí)別相關(guān)聯(lián)。例如，該函數(shù)可以是表格的形式，其將增益和/或曝光時(shí)間的不同值與所需的縮放級(jí)別相關(guān)聯(lián)。該函數(shù)通常在攝像機(jī)的配置過(guò)程中被創(chuàng)建，并且通常對(duì)于每個(gè)攝像機(jī)/鏡頭組合和每個(gè)目標(biāo)類型(臉部、車牌照等)創(chuàng)建一個(gè)函數(shù)。根據(jù)已有的預(yù)先計(jì)算的函數(shù)，在攝像機(jī)的操作過(guò)程中不需要執(zhí)行與所需的縮放級(jí)別有關(guān)的費(fèi)時(shí)的計(jì)算。
[0021]根據(jù)實(shí)施例，該方法包括響應(yīng)于確定需要改變像素密度要求而產(chǎn)生一事件。以這種方式，改變像素密度要求的需要可以用作事件的觸發(fā)(trigger)，使得可以采取適合的動(dòng)作。
[0022]取決于諸如增益和/或曝光時(shí)間的值等攝像機(jī)設(shè)置的值，可以產(chǎn)生不同的事件。尤其，該事件可以根據(jù)諸如表格等函數(shù)產(chǎn)生，該函數(shù)將攝像機(jī)設(shè)置的不同值與不同類型的事件相關(guān)聯(lián)。這樣的函數(shù)可以根據(jù)攝像機(jī)的配置而被定義。
[0023]該事件可以包括產(chǎn)生一警報(bào)。該警報(bào)可以表示像素密度要求已經(jīng)改變。一旦接收到這樣的警報(bào)，操作者可以采取合適的動(dòng)作，諸如手動(dòng)地監(jiān)控?cái)z像機(jī)拍攝的圖像、改變縮放級(jí)別、或者調(diào)整目標(biāo)可以被識(shí)別的最大距離。
[0024]該事件可以包括通過(guò)激活或者關(guān)閉光源來(lái)影響攝像機(jī)經(jīng)受的光照條件。以這種方式，導(dǎo)致需要改變像素密度要求的光照條件可以被影響，使得不再需要改變像素密度要求。這樣的事件可以響應(yīng)于確定需要改變像素密度要求而被自動(dòng)地執(zhí)行，或者可以由操作者響應(yīng)于接收到如上所述的警報(bào)而引發(fā)。
[0025]該事件可以包括提供關(guān)于距攝像機(jī)最大距離的標(biāo)示(indicat1n)，在該最大距離處攝像機(jī)根據(jù)改變的像素密度要求以其現(xiàn)有的視場(chǎng)拍攝目標(biāo)，由此表示在該最大距離內(nèi)能夠識(shí)別目標(biāo)。這樣的標(biāo)示例如可以包括在警報(bào)中。以這種方式，可以使操作者意識(shí)到在其內(nèi)可以識(shí)別目標(biāo)的最大距離已經(jīng)改變。
[0026]事件的另一示例是將標(biāo)示疊置于攝像機(jī)拍攝的圖像之上，示出在視場(chǎng)的哪一部分中在當(dāng)前光照條件下可以正確地完成識(shí)別。事件的又一實(shí)例是自動(dòng)地使另一可移動(dòng)的攝像機(jī)指向感興趣的監(jiān)控區(qū)域以提高監(jiān)控成效。
[0027]根據(jù)本發(fā)明的第二方案，上述目的可以通過(guò)包括計(jì)算機(jī)代碼指令的(非暫態(tài))計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)實(shí)現(xiàn)，當(dāng)在具有處理能力的裝置上執(zhí)行該計(jì)算機(jī)代碼指令時(shí)，實(shí)施根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的方法。
[0028]根據(jù)本發(fā)明的第三方案，上述目的可以通過(guò)一種確定光照條件改變引起的需要改變像素密度要求的設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)，其中所述像素密度要求限定能使攝像機(jī)拍攝的圖像中的目標(biāo)被識(shí)別的像素密度，該設(shè)備包括:
[0029]接收組件，配置成接收攝像機(jī)設(shè)置，所述攝像機(jī)設(shè)置表示所述攝像機(jī)經(jīng)受的光照條件，并且影響所述攝像機(jī)拍攝的圖像的質(zhì)量，所述攝像機(jī)設(shè)置包括所述攝像機(jī)拍攝圖像時(shí)使用的增益和曝光時(shí)間中的至少一個(gè)；
[0030]監(jiān)控組件，配置成監(jiān)控所述攝像機(jī)設(shè)置；以及
[0031]確定組件，配置成在檢測(cè)到所述攝像機(jī)設(shè)置改變時(shí)，確定需要改變像素密度要求。
[0032]根據(jù)本發(fā)明的第四方案，上述目的可以通過(guò)一種確定光照條件改變引起的需要改變像素密度要求的系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)，其中所述像素密度要