專利名稱：隧道煙霧的視頻檢測方法及其裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及視頻監(jiān)控領域，特別涉及視頻監(jiān)控領域中的煙霧檢測技術。
背景技術：
高速公路管理部門出于交通安全等原因需要對隧道內(nèi)的煙霧事件進行報警，通常發(fā)現(xiàn)明火時火勢已經(jīng)很大了，如果能在煙霧發(fā)生階段給出報警就能爭取到更多的處置時間。另外，隧道中彌漫濃煙會導致能見度降低，導致交通事故的發(fā)生。因此能及時觸發(fā)煙霧報警具有重大的安全意義?，F(xiàn)有的方案通常是在隧道內(nèi)按監(jiān)測點部署煙霧報警器。如公開號為CN1133461A 的專利中，利用了光散射原理對煙霧進行報警。但是，這類煙霧檢測器按點分布，難以把握現(xiàn)場的宏觀狀況，需要結合現(xiàn)場監(jiān)控視頻進行分析。然而，安排人員全程監(jiān)控視頻難以實施，一是因為視頻數(shù)量眾多，需要安排充足的人員才能覆蓋所有視頻；另一方面，監(jiān)控人員的注意力難以長期保持高度集中，加之煙霧事件相對稀少，監(jiān)控人員容易放松警惕。因此，這類監(jiān)控只能通過自動分析視頻的方法來完成。而現(xiàn)有公開的視頻煙霧檢測方法，如亮度/顏色變化分析(參見公開號為CN1331823A的專利)、運動分析(參見袁非牛.(2008年4月).基于累積量和主運動方向的視頻煙霧檢測方法.中國圖象圖形學報) 以及以背景建模結合對比度和平滑度等特征進行煙霧檢測(參見公開號為CN101751558A 的專利)等煙霧檢測方法，在具體應用到隧道視頻分析時，由于隧道內(nèi)光線變化頻繁而復雜，車燈、照明燈甚至車輛通過都可能導致亮度變化；運動分析的方法也很容易失效。而背景建模方法不能有效地去除車輛運動干擾和光線頻繁變化被遮擋，難以獲得有效的“穩(wěn)定的初始區(qū)域”，不利于后續(xù)煙霧特征分析。從而致使現(xiàn)有的視頻煙霧檢測方法的檢測效果不盡如人意，難以保證煙霧警報信號的觸發(fā)準確性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種隧道煙霧的視頻檢測方法及其裝置，以保證煙霧警報信號的觸發(fā)準確性以及靈敏度。為解決上述技術問題，本發(fā)明的實施方式提供了一種隧道煙霧的視頻檢測方法， 包含以下步驟預先為視頻圖像中的每個檢測窗設置一個長時窗和短時窗，長時窗的時窗長度為 Llong,單位為幀，用于保存Llmg個幀的檢測窗內(nèi)圖像的特征值，短時窗的時窗長度為Lsh。rt，單位為幀，用于保存Lstot個幀的檢測窗內(nèi)圖像的特征值，特征值為根據(jù)檢測窗內(nèi)圖像計算的圖像灰度的方差，Llong大于Lstot ；在進行隧道煙霧的視頻檢測時，計算當前幀的每個檢測窗的圖像灰度的方差；將計算的檢測窗的圖像灰度的方差加入到該檢測窗的長時窗和短時窗中，更新各長時窗和各短時窗的時窗均值；計算各長時窗的時窗均值之和，并計算各短時窗的時窗均值之和；
如果長時窗的時窗均值之和>短時窗的時窗均值之和與S的乘積，則觸發(fā)煙霧警報信號，其中，S為煙霧檢測靈敏度，S的值預先設定。本發(fā)明的實施方式還提供了一種隧道煙霧的視頻檢測裝置，包含時窗設置模塊，用于為視頻圖像中的每個檢測窗設置一個長時窗和短時窗，長時窗的時窗長度為Llmg，單位為幀，用于保存Llmg個幀的檢測窗內(nèi)圖像的特征值，短時窗的時窗長度*Lsh。rt，單位為幀，用于保存Lstot個幀的檢測窗內(nèi)圖像的特征值，特征值為根據(jù)檢測窗內(nèi)圖像計算的圖像灰度的方差，Lltmg大于Lstot ；方差計算模塊，用于在進行隧道煙霧的視頻檢測時，計算當前幀的每個檢測窗的圖像灰度的方差；時窗均值更新模塊，用于將方差計算模塊計算的檢測窗的圖像灰度的方差加入到該檢測窗的長時窗和短時窗中，更新各長時窗和各短時窗的時窗均值；時窗均值和計算模塊，用于計算各長時窗的時窗均值之和，以及各短時窗的時窗均值之和；檢測模塊，用于判斷是否滿足以下條件長時窗的時窗均值之和> 短時窗的時窗均值之和與S的乘積，并在判定滿足條件時，觸發(fā)煙霧警報信號，其中，S為煙霧檢測靈敏度，S的值預先設定。本發(fā)明實施方式與現(xiàn)有技術相比，主要區(qū)別及其效果在于每個檢測窗附帶一個長時窗和短時窗，用以保存特征值的前L個值(L的數(shù)值與時窗長度為相同)，該特征值為根據(jù)檢測窗內(nèi)圖像計算的圖像灰度的方差。在進行隧道煙霧的視頻檢測時，將計算得到的當前幀的每個檢測窗的圖像灰度的方差，加入到該檢測窗的長時窗和短時窗中，更新各長時窗和各短時窗的時窗均值，得到各長時窗的時窗均值之和，與各短時窗的時窗均值之和。如果長時窗的時窗均值之和>短時窗的時窗均值之和與S的乘積，則觸發(fā)煙霧警報信號，其中，S為煙霧檢測靈敏度，S的值預先設定。由于長時窗的時窗均值之和，與短時窗的時窗均值之和，反映的實際上是檢測窗內(nèi)的圖像亮度方差變化，因此通過獲取檢測窗內(nèi)的圖像亮度方差變化，能夠有效地反映煙霧對視頻圖像帶來的變化，從而能夠保證煙霧警報信號的觸發(fā)準確性以及靈敏度。而且，由于可預先設定煙霧檢測靈敏度S的值，因此可以有效區(qū)分煙霧的濃度。進一步地，檢測窗均勻排列在視頻圖像的頂部。通過在視頻圖像頂部設置檢測窗口，可以避免車輛運動帶來的干擾。由于煙霧升起時會向隧道頂部擴散，將檢測窗口設置在頂部不會影響到算法的有效性，同時還減少了運算量。進一步地，在計算各長時窗的時窗均值之和之前，可以先將時窗均值小于下門限或大于上門限的長時窗，標記為無效的長時窗，將時窗均值大于或等于下門限并且小于或等于上門限的長時窗，標記為有效的長時窗。在計算各長時窗的時窗均值之和時，計算有效的長時窗的時窗均值之和。通過分析檢測窗的長時窗均值是否在閾值范圍來判斷該檢測窗的有效性，能夠有效避免個別檢測窗特征異動帶來的誤報。進一步地，在觸發(fā)煙霧警報信號之前，還可以先判斷當前時刻與上一次觸發(fā)煙霧警報信號的時刻的相隔時間是否大于預置時長，如果大于預置時長，則再進入觸發(fā)煙霧警報信號的步驟。通過分析煙霧特征出現(xiàn)的間隔，可避免同一次煙霧事件多次報警。進一步地，在觸發(fā)煙霧警報信號的步驟之前，還可以先判斷車道的強光面積是否小于車道面積的1/N，N為預先設定的值，在判定車道的強光面積小于車道面積的1/N時，再進觸發(fā)煙霧警報信號。通過比較車道內(nèi)高亮度區(qū)域比例，可以避免車燈直射相機導致的誤報。


圖1是根據(jù)本發(fā)明第一實施方式中安裝在隧道頂?shù)某上駡D樣示意圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明第一實施方式中安裝在隧道側壁的成像圖樣示意圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明第一實施方式隧道煙霧的視頻檢測方法流程圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明第一實施方式中檢測窗在視頻圖像中位置示意圖；圖5是根據(jù)本發(fā)明第二實施方式隧道煙霧的視頻檢測方法流程圖；圖6是根據(jù)本發(fā)明第三實施方式大隧道煙霧的視頻檢測裝置結構示意圖。
具體實施例方式在以下的敘述中，為了使讀者更好地理解本申請而提出了許多技術細節(jié)。但是，本領域的普通技術人員可以理解，即使沒有這些技術細節(jié)和基于以下各實施方式的種種變化和修改，也可以實現(xiàn)本申請各權利要求所要求保護的技術方案。為使本發(fā)明的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結合附圖對本發(fā)明的實施方式作進一步地詳細描述。本發(fā)明第一實施方式涉及一種隧道煙霧的視頻檢測方法。在本實施方式中，可以由視頻監(jiān)控攝像機將獲取的監(jiān)控視頻圖像通過數(shù)字網(wǎng)絡或者視頻信號線傳給后端分析設備(即視頻分析設備)，由視頻分析設備對監(jiān)控到的視頻幀進行隧道煙霧的視頻檢測，此時傳輸設備要求有較小的延時和抗干擾能力，以保證前端視頻信號及時完整地傳輸?shù)胶蠖朔治鲈O備。后端分析設備是一臺有穩(wěn)定可靠的較強性能的計算設備，包括但不限于服務器、嵌入式計算機等；也可以將計算設備集成在視頻監(jiān)控攝像機中，由攝像機對監(jiān)控到的視頻幀進行隧道煙霧的視頻檢測。視頻監(jiān)控攝像機可安裝在隧道拱壁內(nèi)壁或者側壁較高處，優(yōu)先考慮有強光抑制等功能的交通監(jiān)控專用攝像機。安裝在隧道頂部的相機成像效果如圖1所示，安裝在隧道側壁的相機成像效果如圖2所示。隧道煙霧的視頻檢測方法的具體流程如圖3所示，在步驟301中，預先為視頻圖像中的每個檢測窗設置一個長時窗和短時窗，長時窗的時窗長度為Llmg,單位為幀，用于保存 Llmg個幀的檢測窗內(nèi)圖像的特征值，短時窗的時窗長度為Lsh。rt，單位為幀，用于保存Lstot個幀的檢測窗內(nèi)圖像的特征值，本實施方式中的特征值為根據(jù)檢測窗內(nèi)圖像計算的圖像灰度 Stjy^^ Llong 力〒 Lshort ο具體地說，可將檢測窗均勻排列在視頻圖像的頂部位置，如在視頻圖像的頂部位置均勻排列8個正四邊形的檢測窗，排列方式如圖4所示，1 8分別指出各煙霧檢測窗在視頻畫面中的位置。安裝相機時需要確保1個以上的檢測窗內(nèi)有清晰的高對比度物體，如燈光、標志線、警示牌等。每個檢測窗附帶一個長時窗(即長時特征值統(tǒng)計時窗)和一個短時窗(即短時特征值統(tǒng)計時窗)，用以保存特征值前L個值。L為時窗長度。時窗長度計算公式為L = fXt，為該視頻的幀率，單位為幀每秒，t為時窗的時間長度，單位為秒， 時窗長度的單位為幀。短時窗時間長度tsh。rt <長時窗時間長度tlmg，通常長時窗時間長度30s ( tlong ( 100s，短時窗時間長度3s ( tshort ( 10s,tshort ( tl0ngO根據(jù)時窗的時間長度和上述公式可以分別算出長時窗的時窗長度Llmg和短時窗的時窗長度Lstot。在需進行隧道煙霧的視頻檢測時，進入步驟302，輸入當前的視頻幀圖像。接著，在步驟303中，選擇下一個未遍歷的檢測窗。接著，在步驟304中，計算檢測窗內(nèi)圖像灰度的方差S2。具體地，可以通過計算公
式Ζ = -^-Y1Xyi -y)2 ,計算s2。其中yi為煙霧檢測窗內(nèi)像素點的灰度值，n為像素 η-1 1=1
點的數(shù)量。接著，在步驟305中，將計算的檢測窗的圖像灰度的方差加入到該檢測窗的長時窗和短時窗中，更新該檢測窗的長時窗和短時窗的均值。由于長時窗保存的是Llmg個幀的 S2,短時窗保存的是Lstot個幀的s2，也就是說，長時窗/短時窗中的每一個值實際上都是某一幀在該檢測窗內(nèi)的S2，因此將當前計算的S2加入到該檢測窗的長時窗和短時窗中，可以得到更新后的長時窗和短時窗的時窗均值(即時窗中所有值的平均值)。接著，在步驟306中，判斷長時窗的時窗均值是否在有效范圍內(nèi)，比如說，判斷長時窗的時窗均值是否大于或等于下門限并且小于或等于上門限，如果判定長時窗的時窗均值大于或等于下門限并且小于或等于上門限，則認定長時窗的時窗均值在有效范圍內(nèi)，進入步驟307，將該長時窗標記為有效的長時窗；否則(即長時窗的時窗均值小于下門限或大于上門限)，認定長時窗的時窗均值不在有效范圍內(nèi)，進入步驟308，將該長時窗標記為無效的長時窗。有效范圍通?？蛇x定為1000至3000，即下門限為1000，上門限為3000。此外，可以理解，下門限與上門限也可以設置為其他數(shù)值，在此不一一例舉。在步驟309中，判斷檢測窗是否已遍歷完成，如果判定為是，則進入步驟310 ；如果判定為否，則回到步驟303，繼續(xù)選擇下一個未遍歷的檢測窗。由此可見，通過步驟303至步驟309，可以將每個檢測窗的特征值(即s2)加入到該檢測窗的長時窗和短時窗中，得到更新后的各長時窗和各短時窗的時窗均值。接著，在步驟310中，計算有效的長時窗的時窗均值之和^mg以及所有短時窗的時窗均值之和s
short°接著，在步驟311中，判斷是否滿足h。ng彡Sshort X S，其中，S為定義的煙霧檢測靈敏度，S的值預先設定，取值范圍可定為[2，4]。也就是說，判斷短時窗的時窗均值之和Sstot 相對長時窗的時窗均值之和h。ng是否下降了一定比例(下降比例的倒數(shù)即為煙霧檢測靈敏度S)，如果判定滿足條件&。ng ^ Sshort X S，則進入步驟312，觸發(fā)煙霧警報信號；如果不滿足條件Slong彡Ssh。rtXS，則當前視頻幀的處理結束，回到步驟302。不難發(fā)現(xiàn)，在本實施方式中，由于長時窗的時窗均值之和，與短時窗的時窗均值之和，反映的實際上是檢測窗內(nèi)的圖像亮度方差變化，因此通過獲取檢測窗內(nèi)的圖像亮度方差變化，能夠有效地反映煙霧對視頻圖像帶來的變化，從而能夠保證煙霧警報信號的觸發(fā)準確性以及靈敏度。而且，由于可預先設定煙霧檢測靈敏度S的值，因此可以有效區(qū)分煙霧的濃度。而且，通過將檢測窗設置在視頻圖像的頂部可以避免車輛運動帶來的干擾。由于煙霧升起時會向隧道頂部擴散，將檢測窗口設置在頂部不會影響到算法的有效性，同時還減少了運算量。此外，可以理解，檢測窗也可以設置在視頻圖像中的其他位置。
另外，需要說明的是，在本實施方式中，通過步驟306至步驟308，對長時窗的有效性進行了檢測，在計算&胃時，計算的是有效的長時窗的時窗均值之和。利用分析檢測窗的長時窗均值是否在閾值范圍來判斷該檢測窗的有效性，以有效避免個別檢測窗特征異動帶來的誤報。但在實際應用中，也可以省略步驟306至步驟308，在計算^mg時，直接計算所有的長時窗的時窗均值之和。本發(fā)明第二實施方式涉及一種隧道煙霧的視頻檢測方法。第二實施方式在第一實施方式的基礎上進行了改進，主要改進之處在于在判定滿足條件h。ng ^ SstotXS后，并不立即觸發(fā)煙霧警報信號，而是進一步判斷當前時刻與上一次觸發(fā)煙霧警報信號的時刻的相隔時間是否大于預置時長，以及車道的強光面積是否小于車道面積的1/N，在當前時刻與上一次觸發(fā)煙霧警報信號的時刻的相隔時間大于預置時長，并且車道的強光面積小于車道面積的1/N時，再觸發(fā)煙霧警報信號。具體流程如圖5所示，步驟501至步驟511與步驟301至步驟311完全相同，在此不在贅述。在步驟512中，判斷當前時刻與上一次觸發(fā)煙霧警報信號的時刻的相隔時間是否大于預置時長，如果大于預置時長，則進入步驟513，如果未大于預置時長，則當前視頻幀的處理結束，回到步驟502。在步驟513中，進一步判斷車道的強光面積是否小于車道面積的1/N，N為預先設定的值，如N= 10。具體地說，可以預先創(chuàng)建車道范圍的標識模板，車道標識模板是一個二值矩陣，該模板中的值與視頻圖像中像素點一一對應，車道成像的像素點標記為1，否則標記為0。通過創(chuàng)建的車道范圍的標識模板，確定出車道范圍。然后，在本步驟中或在本步驟之前，計算車道范圍內(nèi)亮度大于T的像素點數(shù)量H和車道面積A。對于256級灰度圖像， Te [245，250]。在本步驟中，假定N = 10，判斷是否滿足IOXH < A，如果滿足IOXH < A， 則說明車道的強光面積小于車道面積的1/N，則進入步驟514，觸發(fā)煙霧警報信號；如果車道的強光面積不小于車道面積的1/N，則當前視頻幀的處理結束，回到步驟502。在本實施方式中，通過分析煙霧特征出現(xiàn)的間隔，可避免同一次煙霧事件多次報警。并且通過比較車道內(nèi)高亮度區(qū)域比例，可以避免車燈直射相機導致的誤報。此外，可以理解，步驟512與步驟513并沒有明確的先后關系，也可以先執(zhí)行步驟 513再執(zhí)行步驟512，即先比較車道內(nèi)高亮度區(qū)域比例，再判斷析煙霧特征出現(xiàn)的間隔，或者，也可以并行執(zhí)行。需要說明的是，本發(fā)明的各方法實施方式均可以以軟件、硬件、固件等方式實現(xiàn)。 不管本發(fā)明是以軟件、硬件、還是固件方式實現(xiàn)，指令代碼都可以存儲在任何類型的計算機可訪問的存儲器中(例如永久的或者可修改的，易失性的或者非易失性的，固態(tài)的或者非固態(tài)的，固定的或者可更換的介質(zhì)等等)。同樣，存儲器可以例如是可編程陣列邏輯 (Programmable Array Logic，簡稱“PAL”)、隨機存取存儲器(Random Access Memory，簡稱 “RAM”)、可編程只讀存儲器(Programmable Read Only Memory，簡稱“PROM”)、只讀存儲器 (Read-Only Memory，簡稱 “ROM”)、電可擦除可編程只讀存儲器(Electrically Erasable Programmable ROM，簡稱“EEPR0M”)、磁盤、光盤、數(shù)字通用光盤(Digital Versatile Disc, 簡稱“DVD”)等等。本發(fā)明第三實施方式涉及一種隧道煙霧的視頻檢測裝置。如圖6所示，該隧道煙霧的視頻檢測裝置包含時窗設置模塊，用于為視頻圖像中的每個檢測窗設置一個長時窗和短時窗，長時窗的時窗長度為Llmg，單位為幀，用于保存Llmg個幀的檢測窗內(nèi)圖像的特征值，短時窗的時窗長度*Lsh。rt，單位為幀，用于保存Lstot個幀的檢測窗內(nèi)圖像的特征值，所特征值為根據(jù)檢測窗內(nèi)圖像計算的圖像灰度的方差，Lltmg大于Lsh。rt。方差計算模塊，用于在進行隧道煙霧的視頻檢測時，計算當前幀的每個檢測窗的圖像灰度的方差。方差計算模塊可根據(jù)以下公式計算檢測窗的圖像灰度的方差S2:
52-y)2 ,其中，yi為檢測窗內(nèi)像素點的灰度值，η為像素點的數(shù)量。時窗均值更新模塊，用于將方差計算模塊計算的檢測窗的圖像灰度的方差加入到該檢測窗的長時窗和短時窗中，更新各長時窗和各短時窗的時窗均值。有效性標記模塊，用于將時窗均值小于下門限或大于上門限的長時窗，標記為無效的長時窗，將時窗均值大于或等于下門限并且小于或等于上門限的長時窗，標記為有效的長時窗。其中，下門限可設為1000，上門限可設為3000。時窗均值和計算模塊，用于計算各長時窗的時窗均值之和，以及各短時窗的時窗均值之和。在本實施方式中，該時窗均值和計算模塊在計算長時窗的時窗均值之和時，計算有效的長時窗的時窗均值之和。檢測模塊，用于判斷是否滿足以下條件長時窗的時窗均值之和Slong >短時窗的時窗均值之和ssh。rt與S的乘積，并在判定滿足條件時，觸發(fā)煙霧警報信號，其中，S為煙霧檢測靈敏度，S的值預先設定。在本實施方式中，檢測窗均勻排列在視頻圖像的頂部，以避免車輛運動帶來的干擾。不難發(fā)現(xiàn)，第一實施方式是與本實施方式相對應的方法實施方式，本實施方式可與第一實施方式互相配合實施。第一實施方式中提到的相關技術細節(jié)在本實施方式中依然有效，為了減少重復，這里不再贅述。相應地，本實施方式中提到的相關技術細節(jié)也可應用在第一實施方式中。本發(fā)明第四實施方式涉及一種隧道煙霧的視頻檢測裝置。第四實施方式在第三實施方式的基礎上進行了改進，主要改進之處在于檢測模塊還用于在判定滿足條件 Slong ^ SshortXS時，進一步判斷當前時刻與上一次觸發(fā)煙霧警報信號的時刻的相隔時間是否大于預置時長，以及車道的強光面積是否小于車道面積的1/Ν，N為預先設定的值，并在判定大于預置時長并且車道的強光面積小于車道面積的1/Ν時，再觸發(fā)煙霧警報信號。不難發(fā)現(xiàn)，第二實施方式是與本實施方式相對應的方法實施方式，本實施方式可與第二實施方式互相配合實施。第二實施方式中提到的相關技術細節(jié)在本實施方式中依然有效，為了減少重復，這里不再贅述。相應地，本實施方式中提到的相關技術細節(jié)也可應用在第二實施方式中。需要說明的是，本發(fā)明各設備實施方式中提到的各單元都是邏輯單元，在物理上， 一個邏輯單元可以是一個物理單元，也可以是一個物理單元的一部分，還可以以多個物理單元的組合實現(xiàn)，這些邏輯單元本身的物理實現(xiàn)方式并不是最重要的，這些邏輯單元所實現(xiàn)的功能的組合是才解決本發(fā)明所提出的技術問題的關鍵。此外，為了突出本發(fā)明的創(chuàng)新
9部分，本發(fā)明上述各設備實施方式并沒有將與解決本發(fā)明所提出的技術問題關系不太密切的單元引入，這并不表明上述設備實施方式并不存在其它的單元。 雖然通過參照本發(fā)明的某些優(yōu)選實施方式，已經(jīng)對本發(fā)明進行了圖示和描述，但本領域的普通技術人員應該明白，可以在形式上和細節(jié)上對其作各種改變，而不偏離本發(fā)明的精神和范圍。
權利要求
1.一種隧道煙霧的視頻檢測方法，其特征在于，包含以下步驟預先為視頻圖像中的每個檢測窗設置一個長時窗和短時窗，所述長時窗的時窗長度為Lltmg,單位為幀，用于保存LltmgA幀的檢測窗內(nèi)圖像的特征值，所述短時窗的時窗長度為 Lshort,單位為幀，用于保存Lstot個幀的檢測窗內(nèi)圖像的特征值，所述特征值為根據(jù)檢測窗內(nèi)圖像計算的圖像灰度的方差，所述Llmg大于所述Lstot ；在進行隧道煙霧的視頻檢測時，計算當前幀的每個檢測窗的圖像灰度的方差；將計算的檢測窗的圖像灰度的方差加入到該檢測窗的所述長時窗和短時窗中，更新各長時窗和各短時窗的時窗均值；計算各長時窗的時窗均值之和，并計算各短時窗的時窗均值之和；如果所述長時窗的時窗均值之和>所述短時窗的時窗均值之和與S的乘積，則觸發(fā)煙霧警報信號，其中，所述S為煙霧檢測靈敏度，S的值預先設定。
2.根據(jù)權利要求1所述的隧道煙霧的視頻檢測方法，其特征在于，所述檢測窗均勻排列在視頻圖像的頂部。
3.根據(jù)權利要求1所述的隧道煙霧的視頻檢測方法，其特征在于，在所述計算各長時窗的時窗均值之和的步驟之前，還包含以下步驟將時窗均值小于下門限或大于上門限的長時窗，標記為無效的長時窗，將時窗均值大于或等于所述下門限并且小于或等于所述上門限的長時窗，標記為有效的長時窗；在所述計算各長時窗的時窗均值之和的步驟中，計算有效的長時窗的時窗均值之和。
4.根據(jù)權利要求3所述的隧道煙霧的視頻檢測方法，其特征在于，所述下門限為1000， 所述上門限為3000。
5.根據(jù)權利要求1所述的隧道煙霧的視頻檢測方法，其特征在于，在判定所述長時窗的時窗均值之和>所述短時窗的時窗均值之和與S的乘積之后，觸發(fā)煙霧警報信號之前， 還包含以下步驟判斷當前時刻與上一次觸發(fā)煙霧警報信號的時刻的相隔時間是否大于預置時長，如果大于預置時長，則再進入所述觸發(fā)煙霧警報信號的步驟。
6.根據(jù)權利要求5所述的隧道煙霧的視頻檢測方法，其特征在于，在判定所述相隔時間大于所述預置時長后，在觸發(fā)煙霧警報信號的步驟之前，還包含以下步驟判斷車道的強光面積是否小于車道面積的1/N，所述N為預先設定的值；如果判定車道的強光面積小于車道面積的1/N，則再進入所述觸發(fā)煙霧警報信號的步驟。
7.根據(jù)權利要求1至6中任一項所述的隧道煙霧的視頻檢測方法，其特征在于，根據(jù)以下公式計算檢測窗的圖像灰度的方差S2 n-l l^1其中，Yi為檢測窗內(nèi)像素點的灰度值，η為像素點的數(shù)量。
8.—種隧道煙霧的視頻檢測裝置，其特征在于，包含時窗設置模塊，用于為視頻圖像中的每個檢測窗設置一個長時窗和短時窗，所述長時窗的時窗長度為Llmg，單位為幀，用于保存Llmg個幀的檢測窗內(nèi)圖像的特征值，所述短時窗的時窗長度為Lsh。rt，單位為幀，用于保存Lstot個幀的檢測窗內(nèi)圖像的特征值，所述特征值為根據(jù)檢測窗內(nèi)圖像計算的圖像灰度的方差，所述Llmg大于所述Lstot ；方差計算模塊，用于在進行隧道煙霧的視頻檢測時，計算當前幀的每個檢測窗的圖像灰度的方差；時窗均值更新模塊，用于將所述方差計算模塊計算的檢測窗的圖像灰度的方差加入到該檢測窗的所述長時窗和短時窗中，更新各長時窗和各短時窗的時窗均值；時窗均值和計算模塊，用于計算各長時窗的時窗均值之和，以及各短時窗的時窗均值之和；檢測模塊，用于判斷是否滿足以下條件所述長時窗的時窗均值之和 > 所述短時窗的時窗均值之和與S的乘積，并在判定滿足所述條件時，觸發(fā)煙霧警報信號，其中，所述S為煙霧檢測靈敏度，S的值預先設定。
9.根據(jù)權利要求8所述的隧道煙霧的視頻檢測裝置，其特征在于，所述檢測窗均勻排列在視頻圖像的頂部。
10.根據(jù)權利要求8所述的隧道煙霧的視頻檢測裝置，其特征在于，所述隧道煙霧的視頻檢測裝置還包含有效性標記模塊，用于將時窗均值小于下門限或大于上門限的長時窗，標記為無效的長時窗，將時窗均值大于或等于所述下門限并且小于或等于所述上門限的長時窗，標記為有效的長時窗；所述時窗均值和計算模塊在計算長時窗的時窗均值之和時，計算有效的長時窗的時窗均值之和。
11.根據(jù)權利要求10所述的隧道煙霧的視頻檢測裝置，其特征在于，所述下門限為 1000，所述上門限為3000。
12.根據(jù)權利要求8所述的隧道煙霧的視頻檢測裝置，其特征在于，所述檢測模塊還用于在判定滿足所述條件時，判斷當前時刻與上一次觸發(fā)煙霧警報信號的時刻的相隔時間是否大于預置時長，在判定大于預置時長時，再觸發(fā)煙霧警報信號。
13.根據(jù)權利要求12所述的隧道煙霧的視頻檢測裝置，其特征在于，所述檢測模塊還用于在所述判定大于預置時長時，判斷車道的強光面積是否小于車道面積的1/N，所述N為預先設定的值，并在判定車道的強光面積小于車道面積的1/N時，再觸發(fā)煙霧警報信號。
14.根據(jù)權利要求8所述的隧道煙霧的視頻檢測裝置，其特征在于，所述方差計算模塊根據(jù)以下公式計算檢測窗的圖像灰度的方差S2
全文摘要
本發(fā)明涉及視頻監(jiān)控領域，公開了一種隧道煙霧的視頻檢測方法及其裝置。本發(fā)明中，每個檢測窗附帶一個長時窗和短時窗，用以保存特征值的前L個值。在進行隧道煙霧的視頻檢測時，以根據(jù)檢測窗內(nèi)圖像計算的圖像灰度的方差作為特征值加入到檢測窗的長時窗和短時窗中，得到各長時窗的時窗均值之和，與各短時窗的時窗均值之和。如果長時窗的時窗均值之和≥短時窗的時窗均值之和與S的乘積，則觸發(fā)煙霧警報信號。通過獲取檢測窗內(nèi)的圖像亮度方差變化，能夠有效地反映煙霧對視頻圖像帶來的變化，從而能夠保證煙霧警報信號的觸發(fā)準確性以及靈敏度。
文檔編號G06K9/00GK102163360SQ20111007144
公開日2011年8月24日 申請日期2011年3月24日 優(yōu)先權日2011年3月24日
發(fā)明者王云龍 申請人:杭州海康威視系統(tǒng)技術有限公司