一般影像监控系统，在交通执法单位常用拍摄到的车辆影像来做为证 实驾驶人违规的依据；在金融机构的保安措施中，也利用监控摄影机所拍 摄到的影像来追查盗领等犯罪行为；在百货商场内，也会采用监控摄影机 来防范顺手牵羊的行为，其应用的范围可谓非常的广泛，因此有不少厂商 钻研于此。
目前市面上简易的影像监控系统，一般只具备单纯的录影功能，功能 较强的影像监控系统，则能判断影像画面是否有变化，若影像画面内的灰 阶值(Gray level)变化大于一临界值(Threshold)则启动录影储存或 发出警报，但是这些系统无法排除因光线明亮度的变化所造成的影像画面 内的灰阶值变化。因此，当光线的明亮度有变化或光圈有放大缩小时，系 统即会误判为影像画面内的物体有移动的现象。
由此可见，现今厂商研制的影像监控系统仍有枝术上无法突破的缺 失，而有待加以技术上的突破改良。

本发明要解决的技术问题是提供一种数字影像监控系统，能分别检测 光线明亮度的变化及物体的移动变化，不致误判物体移动的情况，此外还 具有自动调整镜头光圈及自动检测物体移动的功能。
为达到上述发明目的，本发明的数字影像监控系统主要包括：镜头、 CCD摄影机、影像捕捉卡(Frame grabber)、影像明亮度一反射比分解 单元(Illumination-reflectance decomposition)、影像明亮度变化 检测单元及物体移动检测单元。借由影像捕捉卡摄取影像画面中感兴趣区 域部份，再经由影像明亮度一反射比分解单元将影像画面分解转换成明亮 度频谱及反射比频谱资料，提供影像明亮度变化检测单元作为检测光线明 亮度的变化以控制镜头光圈大小，以及物体移动检测单元作为检测物体的 移动变化以判断物体是否有移动的技术。
也就是说，本发明提供了一种可自动调整镜头光圈及检测物体移动的 数字影像监控系统，包括：至少一摄影机；至少一镜头；一影像捕捉卡及 至少一存储装置，该影像捕捉卡持续对摄影的对象捕捉数字影像；其特征 在于还包括：一影像明亮度-反射比分解单元，其接收该数字影像，并将 该数字影像分解转换成明亮度频谱数据和反射比频谱数据；一影像明亮度 变化检测单元，与该影像明亮度-反射比分解单元相连，并接收其分解转 换的明亮度频谱数据，再与该影像明亮度变化检测单元中的一存储装置中 存储的前一数字影像的明亮度频谱数据进行比较，计算前后两数字影像的 明亮度频谱差异值，并与一第一临界值进行比较，以自动调整镜头光圈； 和一物体移动检测单元，与该影像明亮度-反射比分解单元相连，并接收 其分解转换的反射比频谱数据，再与该物体移动检测单元中的另一存储装 置中存储的前一数字影像的反射比频谱数据进行比较，计算前后两数字影 像的反射比频谱差异值，并与一第二临界值进行比较，以判断物体是否有 移动。
由上可知，本发明可分别检测光线明亮度的变化及物体的移动变化， 不致误判物体移动的情况，确可弥补目前厂商所无法突破的技术。
以下是有关本发明实施例的详细说明及其附图，以可进一步说明本发 明的技术内容及其目的功效。

图1为本发明的数字影像监控系统方框图；
图2为影像明亮度变化检测单元的动作流程图；以及
图3为物体移动检测单元的动作流程图。

如图1所示，本系统主要由CCD摄影机1及镜头2、影像捕捉卡3、影像 明亮度一反射比分解单元4、影像明亮度变化检测单元5、物体移动检测 单元6所组成。搭配镜头2及CCD摄影机1的影像捕捉卡3持续对摄影的对象 捕捉数字影像；接着将所捕捉到的影像由影像明亮度-反射比分解单元4 来分解转换成明亮度及反射比等两个部分的频谱；接下来以影像明亮度变 化检测单元5来分析连续两张影像的明亮度频谱变化量，并以此变化量来 控制镜头光圈的放大或缩小；并以物体移动检测单元6来分析连续两张影 像的反射比频谱变化量，以判断影像画面中的物体是否有移动7的现象。 其中影像明亮度-反射比分解单元4原理叙述如下：
假设影像画面的解析度为M*N个像素(Pixel)，且在座标位置(x， y)的像素的灰阶值为以g(x，y)，0＜x＜M+1，0＜y＜N+1；g(x，y) 的值可直接从CCD摄影机1的输出值来读取。若座标位置(x，y)的像素 的明亮度为i(x，y)、反射比为r(x，y)，则g(x，y)＝i(x，y)*r (x，y)，i(x，y)的值及r(x，y)的值无法从CCD摄影机1的输出值 来读取。影像明亮度一反射比分解单元4首先对整张影像的所有像素做自 然对数的运算，即
g’(x，y)＝ln g(x，y)
         ＝ln i(x，y)+ln r(x，y)
         ＝i’(x，y)+r’(x，y)
       0＜x＜M+1，0＜y＜N+1；
接着对整张影像做快速傅利叶转换，即
G’(u，v)＝F[g’(x，y)]
         ＝F[i’(x，y)]+F[r’(x，y)]
         ＝I’(u，v)+R’(u，v)
       0＜u＜M+1，0＜v＜N+1；
I’(u，v)＝F[i’(x，y)]，R’(u，v)＝F[r’(x，y)]。
从上式中我们可以得知G’(u，v)＝I’(u，v)+R’(u，v)，即影像的 灰阶值取自然对数后再做快速傅利叶转换，等于影像明亮度取自然对数后 做快速傅利叶转换加上影像反射比取自然对数后做快速傅利叶转换，也就 是频谱G’(u，v)等于频谱I’(u，v)加上频谱R’(u，v)。I’(u， v)的数值大部分都位于低频，R’(u，v)的数值大部分都位于高频。 因此，我们接着用频谱G’(u，v)的低频部分来权充I’(u，v)，以 这种方式得到I’(u，v)的近似值I”(u，v)；并用频谱G’(u，v) 的高频部分来权充R’(u，v)以这种方式得到R’(u，v)的近似值R” (u，v)。以下是以公式来定出I”(u，v)及R”(u，v)的值
If 0＜u＜M/2 AND 0＜v＜N/2，I”(u，v)＝G’(u，v)；
Otherwise，I”(u，v)＝0
If u＞M/2 AND v＞N/2，R”(u，v)＝G’(u，v)；
otherwise，R”(u，v)＝0
如此我们便可以利用影像明亮度-反射比分解单元4得到分解转换后 的明亮度频谱I”(u，v)及反射比频谱R”(u，v)。
如图2所示，是影像明亮度变化检测单元5的动作流程图，从影像明亮 度-反射比分解单元4接收到目前影像的明亮度频谱new_I”(u，v)， 并与存储装置52前一张影像的明亮度频谱old_I”(u，v)做计算前后两 张影像的明亮度频谱差异51的运算，以得到差值ΔI”：
$\Delta I^{\prime \prime }=\frac{1}{M*N}\underset{u=1}{\overset{M}{\Sigma }}\underset{v=1}{\overset{N}{\Sigma }}(\mathrm{new}\_I^{\prime \prime }(u,v)-\mathrm{old}\_I^{\prime \prime }(u,v))$
将ΔI”值导入判断是否差异大于第一临界值？53流程中，若ΔI”的 值较预设的第一临界值小，则不输出差异值54信号至镜头2；也即镜头光 圈不需改变。若ΔI”的值较预设的第一临界值大，则将差异值54信号输 出至镜头2，由镜头2根据此数值来放大或缩小光圈。
图3所示是物体移动检测单元6的动作流程图，从影像明亮度-反射比 分解单元4接收到目前影像的反射比频谱new_R”(u，v)，并与存储装 置62前一张影像的反射比频谱old_R”(u，v)做计算前后两张影像的反 射比频谱差异61的运算，以得到差值ΔR”：
$\Delta R^{\prime \prime }=\sqrt{\frac{1}{M*N}\underset{u=1}{\overset{M}{\Sigma }}\underset{v=1}{\overset{N}{\Sigma }}[\mathrm{new}\_R^{\prime \prime }(u,v)-\mathrm{old}\_R^{\prime \prime }(u,v){]}^2}$
将ΔR”值导入判断是否差异大于第二临界值？63流程中，若ΔR”的 值较预设的第二临界值小，则表示影像画面中的物体无移动64；若ΔR” 的值较预设的第二临界值大，则表示影像画面中的物体有移动65。
本发明所提供的可自动调整镜头光圈及检测物体移动的数字影像监 控系统，与已知技术相互比较具有下列优点：
1.可将影像分解转换成明亮度及反射比等两部分的频谱，并据以分 别检测光线明亮度的变化及物体的移动变化，不致误判物体移动的情况。
2.对摄取的影像画面可同时从2组或2组以上的CCD摄影机及镜头抓取 影像画面。
3.影像捕捉卡可被设定成只对影像画面中的感兴趣区域分解转换成 明亮度频谱及反射比频谱，并据以分别检测感兴趣区域中光线明亮度的变 化及物体的移动变化，以控制镜头光圈及检测物体是否有移动。
上述详细说明是针对本发明的一可行实施例的具体说明，并非用以限 制本发明的保护范围，凡未脱离本发明所作的等效实施或变更，均应包含 于本发明专利要求的保护范围中。