一種低功耗圖像識別模塊制造技術

為了降低中心監控室的監控端為識別監控點的圖像或視頻信息所消耗的電力，并同時降低安防監控系統中網絡數據傳輸壓力，本發明專利技術提供了一種低功耗圖像識別模塊，包括：圖像采集單元，其采集監控圖像；圖像預處理單元，其對所述圖像采集單元采集的圖像信息進行預處理；圖像識別單元，其基于所述圖像預處理單元的輸出進行圖像識別。本發明專利技術能夠控制監控點的攝像頭等圖像采集設備在必要時向監控端發送圖像信息，減少了不必要的圖像幀的傳輸，進而減少了通信需求，節省了通訊相關的電力消耗，而且能夠根據聲紋進一步準確地確定人員身份或異常信息，提高安防監控安全性。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及圖像信息處理
，更具體地，涉及一種低功耗圖像識別模塊。
技術介紹
隨著計算機和網絡技術的不斷發展，視頻監控系統正從模擬時代向數字化、網絡化和智能化方向過渡。智能視頻監控技術包含對視頻信號的分析和運動目標模式的識別和理解。對視頻信號的分析，如對動態目標檢測和跟蹤，是構建智能視頻監控系統的基礎；智能監控的中心內容是對運動目標模式的理解，特別是運動目標的識別與分類，如人形識別、異常行為檢測與鑒別、場景理解等。這一點對于安防監控(例如樓宇監控)尤其是不可或缺的。現代化的樓宇監控點分布具有分散性且個數越來越多，各個監控點的視頻采集設備都向中心監控室傳輸圖像信號或視頻信號。雖然現有技術中的圖像識別算法已經非常完備，但其本身一般都比較復雜，圖像的傳輸操作也需要耗費大量的電力，而且這種操作也為中心監控室的監控端帶來了巨大的數據傳輸壓力以及數據處理壓力。
技術實現思路
為了降低中心監控室的監控端為識別監控點的圖像或視頻信息所消耗的電力，并同時降低安防監控系統中網絡數據傳輸壓力，本專利技術提供了一種低功耗圖像識別模塊，包括：圖像采集單元，其采集監控圖像；圖像預處理單元，其對所述圖像采集單元采集的圖像信息進行預處理；圖像識別單元，其基于所述圖像預處理單元的輸出進行圖像識別。進一步地，所述圖像采集單元包括：圖像光學采集單元，用于獲得圖像的光學信號；聲音采集單元，用于采集聲音信息。進一步地，所述圖像預處理單元包括：光電轉換單元，用于根據不同時刻的光學信號獲得與其對應的、表示圖像信息的電氣信號；判斷單元，所述光電轉換單元輸出的電氣信號確定當前的光學信號是否需要輸出到圖像傳輸單元；圖像傳輸單元，用于根據所述判斷單元的輸出將所述圖像采集單元采集的圖像對應的電氣信號傳輸到監控端的圖像識別單元。進一步地，所述圖像采集單元采用光學透鏡組件。進一步地，所述光電轉換單元包括由多個光電感應單元構成的陣列，其中每個光電感應單元對應于一個圖像區域。進一步地，所述光電感應單元包括：NMOS晶體管T1-T9和電容C，其中T1的柵極連接時鐘信號CLK1，源極連接前一時刻圖像的電氣信號IMG1，漏極連接T4的源極，T4的漏極連接T5的源極，T5的漏極連接T6的源極，T6的漏極連接T8的源極，T8的漏極連接T9的源極，T9的漏極連接輸出端Sout，T3的柵極連接時鐘信號CLK2，T3的源極連接當前時刻圖像的電氣信號IMG2，T3的漏極連接T2的漏極、電容C的一端以及T8的源極，T2的柵極連接CLK2，T4的柵極連接CLK1以及T7的源極和T7和T8的柵極，T7的漏極接地，T5的柵極連接電容C的另一端，T2的源極連接電源VDD，T9的柵極連接電源VDD。進一步地，所述圖像預處理單元包括濾波降噪單元。進一步地，所述濾波降噪單元采用高斯濾波器。進一步地，所述圖像識別單元包括：數據庫，用于存儲人形基本信息以及聲紋信息；人形識別單元，用于根據所述人形基本信息對所述圖像采集單元輸出的信息進行對比；聲紋鑒別單元，用于根據所述人形識別單元的識別結果，對所述聲音采集單元采集到的聲音信號與所述聲紋信息進行比對。本專利技術中的“識別”指的是對固定式監控設備采集到的圖像中的人形或者異常行為進行識別，而不包括人臉、文字和背景環境的識別。本專利技術的有益效果是：(1)能夠控制監控點的攝像頭等圖像采集設備在必要時向監控端發送圖像信息，減少了不必要的圖像幀的傳輸，進而減少了通信需求，節省了通訊相關的電力消耗；(2)能夠根據聲紋進一步準確地確定人員身份或異常信息，提高安防監控安全性；(3)能夠利用晶體管設計而成的圖像處理電路簡略地進行不同時刻圖像的處理，而不需要采用耗電較高的CPU專門處理，也無需為此給監控點的圖像采集設備增加額外的負擔，從根本上降低了圖像識別所需要的電力消耗。附圖說明圖1示出了根據本專利技術的低功耗圖像識別模塊的組成框圖。圖2示出了根據本專利技術的光電感應單元的電路圖。具體實施方式如圖1所示，低功耗圖像識別模塊，包括：所述圖像采集單元、圖像預處理單元以及圖像識別單元。其中，圖像采集單元包括：圖像光學采集單元，用于獲得圖像的光學信號。根據本專利技術的實施例，所述圖像采集單元采用光學透鏡組，例如多個被粘接在一起的凸透鏡。聲音采集單元，用于采集聲音信息。該單元可以采用錄音筆、麥克風等音頻輸入設備。根據本專利技術的優選實施例，所述預處理單元包括：光電轉換單元和判斷單元和圖像傳輸單元。其中：所述光電轉換單元用于根據不同時刻的光學信號獲得與其對應的、表示圖像信息的電氣信號。根據本專利技術的優選實施例，所述光電轉換單元包括由多個光電感應單元構成的陣列，其中每個光電感應單元對應于一個圖像區域。根據本專利技術的一個實施例，該圖像區域對應于一個像素或多個像素的集合。如圖2所示，所述光電感應單元包括：NMOS晶體管T1-T9和電容C，其中T1的柵極連接時鐘信號CLK1，源極連接前一時刻圖像的電氣信號IMG1，漏極連接T4的源極，T4的漏極連接T5的源極，T5的漏極連接T6的源極，T6的漏極連接T8的源極，T8的漏極連接T9的源極，T9的漏極連接輸出端Sout，T3的柵極連接時鐘信號CLK2，T3的源極連接當前時刻圖像的電氣信號IMG2，T3的漏極連接T2的漏極、電容C的一端以及T8的源極，T2的柵極連接CLK2，T4的柵極連接CLK1以及T7的源極和T7和T8的柵極，T7的漏極接地，T5的柵極連接電容C的另一端，T2的源極連接電源VDD，T9的柵極連接電源VDD。根據本專利技術的一些實施例，為了節省電力開銷，所述判斷單元采用MCU，而不采用DSP或者更復雜、通常耗電更高的處理器。在該電路中，光電感應單元根據時鐘信號CLK1和CLK2的控制，進行將前一時刻的光學信號對應的電氣信號IMG1取反，與IMG2疊加。這些IMG1和IMG2信號表示此光電感應單元對應的像素點在不同時刻的灰度對應的電壓信號，該像素對應的光電感應單元的輸出值表示此像素點對應的輸出信號Sout在灰度值上的改變。所述判斷單元所述光電轉換單元輸出的電氣信號確定當前的光學信號是否需要輸出到圖像傳輸單元。該判斷單元采用MCU或DSP等信號處理器件。當電氣信號的上述灰度值超過預設閾值時，判斷單元將當前圖像采集單元采集的光學圖像對應的電氣信號輸出給圖像傳輸單元。圖像傳輸單元，用本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種低功耗圖像識別模塊，其特征在于，包括：圖像采集單元，其采集監控圖像；圖像預處理單元，其對所述圖像采集單元采集的圖像信息進行預處理；圖像識別單元，其基于所述圖像預處理單元的輸出進行圖像識別。

【技術特征摘要】
1.一種低功耗圖像識別模塊，其特征在于，包括：
圖像采集單元，其采集監控圖像；
圖像預處理單元，其對所述圖像采集單元采集的圖像信息進行預處理；
圖像識別單元，其基于所述圖像預處理單元的輸出進行圖像識別。
2.根據權利要求1所述的圖像識別模塊，其特征在于，所述圖像采集單元
包括：
圖像光學采集單元，用于獲得圖像的光學信號；
聲音采集單元，用于采集聲音信息。
3.根據權利要求1所述的圖像識別模塊，其特征在于，所述圖像預處理單
元包括：
光電轉換單元，用于根據不同時刻的光學信號獲得與其對應的、表示圖像
信息的電氣信號；
判斷單元，所述光電轉換單元輸出的電氣信號確定當前的光學信號是否需
要輸出到圖像傳輸單元；
圖像傳輸單元，用于根據所述判斷單元的輸出將所述圖像采集單元采集的
圖像對應的電氣信號傳輸到監控端的圖像識別單元。
4.根據權利要求3所述的圖像識別模塊，其特征在于，所述圖像采集單元
采用光學透鏡組件。
5.根據權利要求3所述的圖像識別模塊，其特征在于，所述光電轉換單元
包括由多個光電感應單元構成的陣列，其中每個光電感應單元對應于一個圖像
區域。
6.根據權利要求3所述的圖像識別模塊，其特征在于，所述光電感應單元
包括：NMOS晶體管T1-...

【專利技術屬性】
技術研發人員：葛輝，
申請(專利權)人：成都芯軟科技發展有限公司，
類型：發明
國別省市：四川;51