一种智能感知野猫入侵的图像处理方法
技术领域
本发明涉及智能感知
技术领域
，具体为一种智能感知野猫入侵的图像处理方法。背景技术
目前幼儿园沙坑经常在关园期间（夜晚或者节假日）被野猫侵扰，将沙坑当作猫砂，导致野猫的排泄物污染了沙坑，影响小朋友活动，对小朋友的健康带来不利影响，如何通过有效的方式发现入侵小动物并进行驱离十分的重要。
现有技术中的图像识别作为目标感知一种方法，可以有红外热像方式，可以有微光方式，可以有普通相机加补光方式，除了相机自身的谱段可以选择之外，目前常用的图像处理手段是通过深度学习对动态目标体型、动作等进行判别，进而对入侵目标进行识别和做出响应。然而对于幼儿园或者公园沙池等设施的防护，并不需要知道入侵的动物是猫或者是别的，仅仅是需要在非正常营业时间，对入侵的目标进行驱离，无论是什么动物，所以在利用图像进行目标进行驱离，更侧重于感知而不是识别，因此现有技术的处理方案计算量大，复杂性高，增加了使用的成本和难度。基于以上的原因，本发明提出一种智能感知野猫入侵的图像处理方法。
发明内容
本发明解决的技术问题在于克服现有技术的计算量大和复杂的缺陷，提供一种智能感知野猫入侵的图像处理方法。所述一种智能感知野猫入侵的图像处理方法具有有效降低计算量和使用效果好等特点。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种智能感知野猫入侵的图像处理方法，包括以下步骤：
S1:设备的安装及像素块的确定；
S2:像素信息的获取并构建D1缓冲区；
S3:像素块的重组；
S4:构建D2缓冲区；
S5:D1缓冲区与D2缓冲区的对比；
S6:报警信号的确定；
S7:启动驱离装置。
优选的，所述步骤1中针对相机像素和相机焦距，以及目标的大小，划分图像块，保证图像块的大小可以被探测小动物全覆盖。
优选的，所述步骤2中采用临近区域做差的方法对沙池的变化进行感知。
优选的，所述步骤3中按照44x44像元对应的正下方的分辨空间计算如下：3.75x44x300=49.5mm，约5cm，按照分块原理，对图像进行处理之后得到了43x24的矩阵。
优选的，所述步骤5中计算和比较相邻像元块的灰度变化，比较两个矩阵对应元的差异，设定的分量区域为5 cm x5cm。
优选的，所述步骤6中设置一个阈值，阈值是出现异常情况导致的相邻点的差异量，这个值可以实测，通过不同环境条件下的差异值比较，选择安全阈值。
优选的，所述步骤7中的驱离装置为超声装置或者雨淋装置。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明通过对图像进行矩阵分区，并通过对前后两个时间段得到的两个矩形缓冲区进行前后对比即可得出是否有野猫等动物入侵，计算简单方便，避免复杂的深度学习算法获取目标特征，使用方便；
2、通过采用临近区域做差的方法对沙池的变化进行感知，提高了环境适应性，满足全天候测试要求，且可以实现无人值守，自动对入侵对象感知的功能，使用效果好；
3、本发明可以根据实际情况设置安全阈值，有助于滤除小树叶、风沙等目标引起扰动的干扰，从而有效的提高感知的准确性，确保较低的虚警率。
附图说明
图1为本发明图像处理方法的流程图；
图2为本发明图像处理方法设备原理图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-2，本发明提供一种技术方案：一种智能感知野猫入侵的图像处理方法，包括以下步骤：
S1:设备的安装及像素块的确定，针对相机像素和相机焦距，以及目标的大小，划分图像块，保证图像块的大小可以被探测小动物全覆盖；
S2:像素信息的获取并构建D1缓冲区，采用临近区域做差的方法对沙池的变化进行感知，提高了环境适应性，满足全天候测试要求，且可以实现无人值守，自动对入侵对象感知的功能，使用效果好；
S3:像素块的重组，按照44x44像元对应的正下方的分辨空间计算如下：3.75x44x300=49.5mm，约5cm，按照上述分块原理，对图像进行处理之后得到了43x24的矩阵，计算量大大降低，并且大于对猫体型分辨率要求；
S4:构建D2缓冲区，从猫进入到行走过程中，43x24的像素块的值发生着变化，变化的趋势即猫咪行动的方向，在本方法中采用逐行或者逐列进行比较的方式发现异常，按照行数24 列数43为例，C（1，3）代表第1行，第3列，C（1，4）代表第1行，第4列，因为同一行中的两列相邻，认为差异很小，所以C（1，3）-C（1，4）的值应该很小，如论白天还是黑夜，相邻部分的灰度认为接近，但是如果这个值突然增大，则说明原有的状态被打破，即便再次恢复，也会出现变化有大到小的过程，所以只要去计算和比较相邻像元块的灰度变化即可判断沙池有无被不明动物侵扰；
S5:D1缓冲区与D2缓冲区的对比，具体的做法是做两张表，第一张存放前一次的数据，前一次的数据大小为42x23，比像素块的行数和列数均小1，相当于一个42x23的矩阵，每个矩阵的值是每一行中后一列减前一列的值，假设第一个矩阵的名称为D1（42x23），第二个矩阵的名称为D2（42x23），
D1（1，1）=C（1，2）-C（1，1），
D1（1，2）=C（1，3）-C（1，2），
D1（1，3）=C（1，4）-C（1，3），以此类推，
D1（2，1）=C（2，2）-C（2，1），
D1（2，2）=C（2，3）-C（2，2），
D1（2，3）=C（2，4）-C（2，3），以此类推
D1（42，1）=C（42，2）-C（42，1），
D1（42，2）=C（42，3）-C（42，2），
D1（42，23）=C（42，24）-C（42，23），
矩阵数据存储之后，等待下一幅像素块数据，得到之后，存储到一个缓冲区，缓冲区的矩阵定义为D2（42x23），计算方法与D1 相同，然后比较两个矩阵对应元的差异；
S6:报警信号的确定，设置一个阈值，阈值是出现异常情况导致的相邻点的差异量，这个值可以实测，通过不同环境条件下的差异值比较，选择安全阈值，确保较低的虚警率；
S7:启动驱离装置，驱离装置为超声装置或者雨淋装置。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
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