一種增強監控畫面銳度的方法和監控系統的制作方法

專利名稱：一種增強監控畫面銳度的方法和監控系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及監控攝像領域，特別是關于一種增強監控畫面銳度的方法和裝置。背景技術：
隨著計算機軟硬件的處理能力的進一步提高和網絡的應用迅速普及，基于網絡的 視頻監控系統發展日益成熟，采用具有圖像采集功能的攝像機前端和對應的圖像顯示監控 端，則可以實現視頻監控。在城市交通、銀行、醫院和各大商場等各種地方的監控應用中，視 頻監控系統有很強的使用價值。現存的視頻監控系統的結構可參見圖1所示，圖1為現有技術中增強監控畫面銳 度系統100的結構示意圖。上述視頻監控系統100包括監控攝像模塊110和監控顯示模 塊120，其中所述監控攝像模塊110包括攝像模塊1101、圖像處理模塊1102、銳度增強模 塊1103和視頻編碼模塊1104，所述監控顯示模塊120包括視頻解碼模塊1201和顯示模塊 1202。視頻監控系統100中的圖像處理模塊1102可以進行對捕捉到的圖像畫面進行色彩 調整等功能，并通過銳度增強模塊1103以增強畫面銳度，隨后得到的圖像進入視頻編碼模 塊1104進行壓縮，圖像數據流(或視頻流)經過網絡傳送到監控中心或遠程的客戶端，即 所述監控顯示模塊120中，在其視頻解碼模塊1201對其數據流(圖像數據或視頻流)進行 解碼并在顯示模塊1202上進行顯示。這種系統的問題在于，畫面銳度增強功能有可能會增強畫面中的高頻信號，例如 物體的邊緣或畫面噪聲顆粒等，而高頻信號的增強不利于視頻編碼器在編碼時更有效地降 低編碼率，由于監控時一般都會有大量的數據，所以會很大程度上降低編碼效率。因此有必要提出一種改進的技術方案來克服上述問題。

發明內容本部分的目的在于概述本發明的實施例的一些方面以及簡要介紹一些較佳實施 例。在本部分以及本申請的說明書摘要和發明名稱中可能會做些簡化或省略以避免使本部 分、說明書摘要和發明名稱的目的模糊，而這種簡化或省略不能用于限制本發明的范圍。本發明的目的之一在于提供增強監控畫面銳度的方法，使得在提高碼率的同時提 升畫面的主觀效果。本發明的目的之二在于提供增強監控畫面銳度的系統，使得在提高碼率的同時提 升畫面的主觀效果。根據本發明的一方面，本發明提供一種增強監控畫面銳度的方法，其中監控攝像 機攝取圖像并進行視頻編碼，監控中心客戶端對所述視頻編碼進行視頻解碼并顯示，其包 括所述監控攝像機攝取圖像，對所述圖像進行圖像處理，將處理后的圖像進行視頻編碼以 得到視頻流；所述監控中心客戶端接收來自所述攝像機的所述編碼后的視頻流，并對所述 視頻流進行解碼，所述銳度增強單元將解碼后的視頻數據進行銳度增強，對銳度增強后的 圖像數據進行顯示。
進一步的，所述增強監控畫面銳度的方法還包括將進行圖像處理后的圖像進行銳 度減弱，其中所述銳度減弱采用拉普拉斯算子來提取圖像中的邊緣信息，之后乘以預先設 定的放大因子后，再乘以(-1)后疊加到圖像中。進一步的，在所述圖像進行圖像處理之前，所述監控攝像機攝取圖像后將圖像轉 換成數字圖像數據。進一步的，所述圖像處理根據預先設定的圖像參數對所述的數字圖像數據進行圖 像處理。進一步的，所述視頻編碼產生的視頻信號符合標準網絡傳輸協議以供在網絡上進 行傳輸。進一步的，所述銳度增強采用拉普拉斯算子來提取圖像中的邊緣信息，之后乘以 預先設定的放大因子以疊加到圖像中。根據本發明的一方面，本發明提供一種增強監控畫面銳度的監控系統，其包括監 控攝像機，其包括攝像模塊、圖像處理模塊和視頻模塊，其中所述攝像模塊用于捕獲圖像 信號并轉換成數字圖像數據；所述圖像處理模塊用于根據預先設置的圖像參數，對所述轉 換后的數字圖像數據進行圖像處理；所述視頻編碼模塊用于將處理后的數字圖像數據進行 編碼壓縮成視頻信號；監控中心客戶端，其包括視頻解碼模塊和顯示模塊，其中所述視頻 解碼模塊將所述視頻信號進行解碼還原成數字圖像數據；所述顯示模塊將所述圖像數據進 行顯示；其中，所述監控中心客戶端還包括一個銳度增強模塊，將視頻解碼模塊解碼后的所 述數字圖像數據進行邊緣增強以提升畫面銳度并將銳度增強后的圖像數據傳輸給顯示模 塊進行顯示。進一步的，所述監控攝像機還包含一個銳度減弱模塊，所述銳度減弱模塊對所述 圖像處理后的數字圖像數據進行銳度減弱，其中所述銳度減弱采用拉普拉斯算子來提取圖 像中的邊緣信息，之后乘以預先設定的放大因子后，再乘以(-1)后疊加到圖像中。進一步的，所述視頻編碼產生的視頻信號符合標準網絡傳輸協議以供在網絡上進 行傳輸。進一步的，所述銳度增強采用拉普拉斯算子，提取圖像中的邊緣信息，乘以預先設 定的放大因子之后疊加到圖像中。與現有技術相比，本發明在監控攝像機端去掉銳度增強的過程，而改為在監控顯 示端加入畫面銳度增強效果，提高了監控攝像機端的編碼效率并提升了在監控顯示端的畫 面主觀效果。

為了更清楚地說明本發明實施例的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用 的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本 領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其它 的附圖。其中圖1為現有技術中增強監控畫面銳度系統的結構示意圖；圖2為本發明中增強監控畫面銳度系統在一個實施例中的結構示意圖；和圖3為本發明中增強監控畫面銳度方法在一個實施例中的流程圖。
具體實施方式本發明的詳細描述主要通過程序、步驟、邏輯塊、過程或其他象征性的描述來直接 或間接地模擬本發明技術方案的運作。為透徹的理解本發明，在接下來的描述中陳述了很 多特定細節。而在沒有這些特定細節時，本發明則可能仍可實現。所屬領域內的技術人員 使用此處的這些描述和陳述向所屬領域內的其他技術人員有效的介紹他們的工作本質。換 句話說，為避免混淆本發明的目的，由于熟知的方法和程序已經容易理解，因此它們并未被 詳細描述。此處所稱的“一個實施例”或“實施例”是指可包含于本發明至少一個實現方式中 的特定特征、結構或特性。在本說明書中不同地方出現的“在一個實施例中”并非均指同一 個實施例，也不是單獨的或選擇性的與其他實施例互相排斥的實施例。此外，表示一個或多 個實施例的方法、流程圖或功能框圖中的模塊順序并非固定的指代任何特定順序，也不構 成對本發明的限制。本發明的增強監控畫面銳度的系統通過在監控攝像機端去掉畫面銳度增強過程， 而在監控顯示端進行畫面增強過程，使得在監控攝像機端提高了編碼的效率并使其監控顯 示端仍能夠觀察到質量較高的畫面效果。圖2為本發明中增強監控畫面銳度的系統200在一個實施例中的結構示意圖。 請參閱圖2所示，所述系統200包括監控攝像機210和監控中心客戶端220，其中所述監 控攝像機210包括攝像模塊2101、圖像處理模塊2102、銳度減弱模塊2103和視頻編碼模 塊2104，所述監控顯示模塊220包括視頻解碼模塊2201、銳度增強模塊2202和顯示模塊 2203。所述監控攝像機210，從色彩上看，可以為彩色攝像機或黑白攝像機，其中彩色攝 像機適用于景物細物辨別，如辨別衣著或景物顏色，因有顏色而使信息量增大，信息量一般 為黑白攝像機的10倍，所以在進行編碼的過程要比黑白攝像機的運算量大很多。而黑白 攝像機適用于光線不足地區及夜間無法安裝照明設備的地區，在僅監控景物的位置或移動 時，可選用分辨率通常高于彩色攝像機的黑白攝像機。由上可知，尤其是對于彩色的監控攝 像機來說，由于攝取的信息非常大，在攝像機端若首先將圖像進行銳度增強，則其后的視頻 編碼的過程將會大大增加其工作量。在實際應用中，所述的攝像機210可以為紅外線感應攝像機或溫感攝像機等，從 數據傳輸方式來看，所述的攝像機210可以為有線監控攝像機或無線監控攝像機，其可以 通過有線或無線將捕獲并編碼后的圖像數據傳輸到監控中心客戶端。所述監控攝像機210中的攝像模塊2101用于捕獲監控場景中的圖像信號并將其 轉換成數字圖像數據；所述圖像處理模塊2102則用于根據預先設置的圖像參數，對所述轉 換后的數字圖像數據進行圖像處理，如，降噪、白平衡等圖像處理；所述銳度減弱模塊2103 將處理后的圖像數據進行銳度減弱，這樣可以大大減少視頻編碼的工作量；所述視頻編碼 模塊2104則對銳度減弱后的數字圖像數據進行編碼壓縮以成為符合標準網絡傳輸協議的 視頻流，從而可以在網絡上進行傳輸。在實際應用中，所述監控攝像機210中也可以沒有所述銳度減弱模塊2103，這時， 所述拍攝的圖像經過所述圖像處理模塊2102處理后直接發送給所述視頻解碼模塊2104進行視頻編碼，此時相較于現有技術仍能達到提高編碼效率的效果，但這樣相較于設置銳度 減弱模塊2103的方式來說進行編碼的效率則降低了。所述圖像處理則是通過預先設定的參數進行處理，這里可以選取白平衡為例。在 一個示例中，由于外界溫度和光線的不同，攝像機獲取的圖像可能和人眼觀察到的圖像有 差別，如在日光燈的房間里拍攝的影像會顯得發綠，在室內鎢絲燈光下拍攝出來的景物會 偏黃等，所以為了能夠使得拍攝的圖像更接近人眼的色彩視覺習慣，在圖像處理上一般會 進行白平衡調整。一般的，攝像機內部有三個(XD電阻耦合元件，分別感受紅色、綠色和藍 色的光線，在預置的情況下，這三種感光電路電子放大比例是相同的，為1 1 1的關系， 白平衡的調整就是根據被調校的圖像改變了這種比例關系。也就是說，對實際進行拍攝后 的圖像，利用圖像處理模塊通過預先設定的參數以改變原有圖像中三原色(紅、綠、藍)的 比例關系，比如，被調校圖像的紅、綠、藍光的原有比例關系是1 1 2(藍光比例多)，那 么根據設定的參數進行白平衡調整后的比例關系為2 2 1，調整后藍的比例減少，增加 了綠色和紅色的比例，這樣被調校圖像通過白平衡調整將紅、綠、藍的比例調整為相同。也 就是說，如果被調校的白色偏藍，那么白平衡調整就改變正常的比例關系減弱藍色，同時增 加綠和紅的比例，使所成影像依然為白色。應當指出的是，所述圖像處理的過程可以通過軟 件、硬件或軟硬件結合的方式來實現，其具體的實現過程是所述領域的普通技術人員都能 夠實現的，這里就不再詳述了。在一個示例中，所述銳度減弱模塊2103可以采用傳統的拉普拉斯算子來提取圖 像中邊緣信息，之后乘以預先設定好的放大因子后，再乘以(-1)以疊加到圖像上。所述基于網絡協議的視頻流，使其可以在網絡(有線網絡或無線網絡)上進行傳 播以發送到所述監控中心客戶端220。所述監控中心客戶端220 —般為一個PC機或帶有網絡傳輸接口的電視機，其可以 通過網絡接收所述視頻流，并首先通過所述視頻解碼模塊2201對接收的視頻流進行解碼 還原，然后通過所述銳度增強模塊2202對解碼后的圖像數據進行邊緣增強以提高畫面銳 度，最后通過顯示模塊2203將銳化后的圖像數據顯示在PC或電視機的顯示屏上。在一個示例中，所述銳度增強模塊2202可以采用傳統的拉普拉斯算子來提取圖 像中的邊緣信息，之后乘以預先設定好的放大因子以疊加到圖像上，其過程與上述的所述 銳度減弱模塊2103相反，這樣顯示屏上顯示的圖像的畫面更加清晰。除了上述方法來增強 銳度外，還可以通過小波變化、羅伯特梯度算子等方法來增強圖像邊緣的銳度。所述銳度增 強的技術可以通過軟件、硬件或軟硬件結合的方式來實現，其具體實現的技術是所屬領域 的普通技術人員都能夠實現的，這里就不再一一詳述了。圖3為本發明中增強監控畫面銳度方法的流程圖。請參閱圖3所示，所述增強監 控畫面銳度的方法包括步驟310，在監控攝像機210端通過攝像模塊2101來捕獲圖像；步驟320，對捕獲的圖像進行處理以得到數字圖像；步驟330，將處理后的所述數字圖像進行銳度減弱，具體為所述銳度減弱采用拉 普拉斯算子來提取圖像中的邊緣信息，之后乘以預先設定的放大因子后，再乘以(-1)后疊 加到圖像中； 步驟340，將所述數字圖像進行編碼壓縮成可被網絡協議識別的視頻流以供在網
6絡中進行傳播；步驟350，在監控中心客戶端220中通過網絡以接收所述視頻流并對接收的視頻 流進行解碼；步驟360，對解碼后得到的圖像畫面進行銳度增強，具體為所述銳度增強采用拉 普拉斯算子，提取圖像中的邊緣信息，乘以預先設定的放大因子之后疊加到圖像中；步驟370，將增強銳度后的圖像在顯示屏上進行顯示。在實際應用中，所述增強監控畫面銳度的方法可以通過軟件、硬件或軟硬件結合 來實現，其具體的實現所述領域的普通技術人員都能夠實現的，這里就不再詳述。需要指出的是，本發明中提出的技術方案不僅僅可以用在視頻監控的顯示系統 中，還可以應用在其他網絡視頻系統中，如視頻會議等。綜上所述，本發明將增強銳度的過程放在監控顯示端，使其在視頻編碼過程中降 低了碼率并通過在監控顯示端的銳度增強提升了畫面的清晰度。上述說明已經充分揭露了本發明的具體實施方式
。需要指出的是，熟悉該領域的 技術人員對本發明的具體實施方式
所做的任何改動均不脫離本發明的權利要求書的范圍。 相應地，本發明的權利要求的范圍也并不僅僅局限于前述具體實施方式
。
權利要求
一種增強監控畫面銳度的方法，其特征在于，監控攝像機攝取圖像并進行視頻編碼，監控中心客戶端對所述視頻編碼進行視頻解碼并顯示，其包括所述監控攝像機攝取圖像，對所述圖像進行圖像處理，將處理后的圖像進行視頻編碼以得到視頻流；和所述監控中心客戶端接收來自監控攝像機的所述編碼后的視頻流，并對所述視頻流進行解碼，將解碼后的視頻數據進行銳度增強，對銳度增強后的圖像數據進行顯示。
2.根據權利要求1所述的增強監控畫面銳度的方法，其特征在于所述增強監控畫面 銳度的方法還包括將進行圖像處理后的圖像進行銳度減弱，其中所述銳度減弱采用拉普拉 斯算子來提取圖像中的邊緣信息，之后乘以預先設定的放大因子后，再乘以(-1)后疊加到 圖像中。
3.根據權利要求1所述的增強監控畫面銳度的方法，其特征在于在所述圖像進行圖 像處理之前，所述監控攝像機攝取圖像后將圖像轉換成數字圖像數據。
4.根據權利要求3所述的增強監控畫面銳度的方法，其特征在于所述圖像處理根據 預先設定的圖像參數對所述的數字圖像數據進行圖像處理。
5.根據權利要求3所述的增強監控畫面銳度的方法，其特征在于所述視頻編碼產生 的視頻信號符合標準網絡傳輸協議以供在網絡上進行傳輸。
6.根據權利要求1所述的增強監控畫面銳度的方法，其特征在于所述銳度增強采用 拉普拉斯算子來提取圖像中的邊緣信息，之后乘以預先設定的放大因子以疊加到圖像中。
7.一種監控系統，其包括監控攝像機，其包括攝像模塊、圖像處理模塊和視頻編碼模塊，所述攝像模塊用于捕獲 圖像信號并轉換成數字圖像數據，所述圖像處理模塊用于根據預先設置的圖像參數，對所 述轉換后的數字圖像數據進行圖像處理，所述視頻編碼模塊用于將處理后的數字圖像數據 進行編碼壓縮成視頻信號；和監控中心客戶端，其包括視頻解碼模塊、顯示模塊，所述視頻解碼模塊將所述視頻信號 進行解碼還原成數字圖像數據，所述顯示模塊將所述圖像數據進行顯示；其特征在于所述監控中心客戶端還包括一個銳度增強模塊，將視頻解碼模塊解碼后 的所述數字圖像數據進行邊緣增強以提升畫面銳度并將銳度增強后的圖像數據傳輸給顯 示模塊進行顯示。
8.根據權利要求7所述的增強監控畫面銳度的方法，其特征在于所述監控攝像機還 包含一個銳度減弱模塊，所述銳度減弱模塊對所述圖像處理后的數字圖像數據進行銳度減 弱，其中所述銳度減弱采用拉普拉斯算子來提取圖像中的邊緣信息，之后乘以預先設定的 放大因子后，再乘以(-1)后疊加到圖像中。
9.根據權利要求7所述的增強監控畫面銳度的方法，其特征在于所述視頻編碼產生 的視頻信號符合標準網絡傳輸協議以供在網絡上進行傳輸。
10.根據權利要求7所述的增強監控畫面銳度的系統，其特征在于所述銳度增強采用 拉普拉斯算子，提取圖像中的邊緣信息，乘以預先設定的放大因子之后疊加到圖像中。
全文摘要
本發明提供一種增強監控畫面銳度的方法，其包括監控攝像機攝取圖像，對所述圖像進行圖像處理，將處理后的圖像進行視頻編碼已得到視頻流；所述監控中心客戶端接收來自監控攝像機的所述編碼后的視頻流，并對所述視頻流進行解碼，將解碼后的視頻數據進行銳度增強，對銳度增強后的圖像數據進行顯示。
文檔編號H04N7/18GK101867794SQ201010181189
公開日2010年10月20日 申請日期2010年5月25日 優先權日2010年5月25日
發明者王浩, 邱嵩 申請人:無錫中星微電子有限公司